3.1 功、热和内能的改变 同步练习 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

第三章第一节 功、热和内能的改变 【教材课后习题】 1.在图1和图2所示焦耳的两个实验中，各是什么形式的能转化为系统的内能？ 2.下列事件中，物体的内能怎样改变？（固体和液体的热膨胀很小，可不予考虑） （1）壶里的水被加热而温度升高。 （2）一条烧红的铁棒逐渐冷却下来。 3.气体在绝热膨胀时它的温度会怎样变化？气体在绝热压缩时它的温度会怎样变化？为什么会发生这样的变化？ 请分别举一个绝热膨胀和绝热压缩时温度变化的实例。 4.铅弹以200 m/s的速度射入木块后停在木块中，木块没有移动。若增加的内能的80%使铅弹的温度升高，铅弹的温度升高了多少？铅的比热容c为。 【定点变式训练】 5.一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到状态A。其中C→D→A为等温过程，该循环过程如图所示，下列说法正确的是( ) A.B→C过程中，气体对外界做功 B.B→C过程中，气体对外界放热 C.A→B过程中，1s内撞击器壁的气体分子个数变多 D.气体从状态A依次经过状态B、C和D后又回到状态A的整个过程中，气体对外界做功 6.自热锅因其便于加热和方便携带，越来越受到户外驴友的欢迎。自热锅内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温度可超过100℃，能在15分钟内迅速加热食品。自热锅的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸，对于这种现象下列说法正确的是( ) A.自热锅爆炸前，锅内气体温度升高 B.自热锅爆炸前，锅内气体内能增加 C.自热锅爆炸时，锅内气体温度升高 D.自热锅爆炸时，锅内气体内能增加 7.下列有关物体的内能、温度、热量、做功的说法中正确的是( ) A.只要两物体的质量、温度和体积相等，两物体内能一定相等 B.只要温度升高，每个分子的动能就都增加 C.热量是热传递过程中物体内能变化的量度 D.做功和热传递都能改变物体的内能，两过程的本质不同，但改变物体内能的效果相同 8.如图所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中( ) A.不变，减小 B.不变，增大 C.增大，不变 D.增大，减小 答案以及解析 1.答案：见解析 解析：图1的实验中，是重物的重力势能转化为水的内能，图2的实验中，是重物的机械能转化为电能，电能再转化为液体的内能。 2.答案：见解析 解析：（1）壶里的水被加热，其他物体的内能通过传热将热量传给了壶里的水，所以水的内能增加。 （2）烧红的铁棒比周围温度要高，所以要将热量传递给周围环境，而自身的内能减少。 3.答案：见解析 解析：绝热膨胀时，体积变大，气体对外界做功，，，内能减少，温度降低； 绝热压缩时，体积变小，外界对气体做功，，，内能增加，温度升高。 绝热膨胀的实例：课本中观察橡胶塞跳出时瓶内的变化。 绝热压缩的实例：引火仪。 4.答案：123 ℃ 解析：铅弹的动能转化为木块和铅弹的内能，其中80%使铅弹内能增加，有下列关系式 其中，c是铅的比热容， 所以。 5.答案：BD 解析：AB.B→C过程中，气体体积不变，气体对外界不做功。压强减小，则温度降低，内能减小，说明气体对外界放热，A错误，B正确；C.A→B过程中，压强不变，体积增大，则分子数密度减小，1s内撞击器壁的气体分子个数变少，C错误；D.整个过程中，气体内能不变，气体对外界做功等于ABCD围成的面积，D正确。故选BD。 6.答案：AB 解析：AB.自热锅爆炸前，发热包遇水发生化学反应而产生大量热能，锅内气体温度升高，内能增大，故AB正确；CD.自热锅爆炸时，锅内气体对外界做功，而没有来得及热传递，由热力学第一定律可知，锅内气体内能减少，温度下降，故CD错误。故选AB。 7.答案：CD 解析：物体的内能由物体中的分子数、温度和体积共同决定，两物体的质量相等，而分子数不一定相同，则两物体的内能不一定相等，A错误；温度升高，分子的平均动能增加，但不是每个分子的动能都增加，B错误；热量是热传递过程中物体内能变化的量度，C正确；做功和热传递都能改变物体的内能，做功是能量转化的过程，热传递是能量转移的过程，两过程的本质不同，但改变物体内能的效果相同，D正确。 8.答案：D 解析：对甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能减小，选项D正确。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $$