第3.1节 功、热和内能的改变（分层练习）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第三册）

第3.1课 功、热和内能的改变 ID： 一、单选题 1．关于传热，下列说法正确的是（    ） A．传热是高温物体的温度传给低温物体 B．不接触的物体之间不会发生传热 C．比热容相同的物体之间不会发生传热 D．温度相同的物体之间不会发生传热 2．容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相同且保持不变，则容器内（　　） A．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能 B．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能 C．水的内能大于冰的内能 D．冰的内能大于水的内能 3．下列关于热传递的说法中，正确的是（    ） A．热量是从含热量较多的物体传给含热量较少的物体 B．热量是从温度较高的物体传给温度较低的物体 C．热量是从内能较多的物体传给内能较少的物体 D．热量是从比热容大的物体传给比热容小的物体 4．关于物体内能的以下说法正确的是（     ） A．物体内能的多少可以用物体吸热或放热的多少来量度 B．内能大的物体热量多 C．两物体发生热传递，达到平衡后，它们的内能必定相等 D．做功和热传递对于改变物体内能是等效的 5．金属制成的汽缸中放入浸了少许乙醚的脱脂棉，有可能使其达到燃点而燃烧的过程是（　　） A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞 C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞 二、多选题 6．下述关于物体内能的说法中，正确的是（    ） A．物体的内能仅与温度有关 B．任何物体都具有内能 C．做功不可以改变物体的内能 D．热传递可以改变物体的内能 7．下列说法正确的有（　　） A．两个系统相互接触而传热，当两个系统的内能相等时就达到了热平衡 B．给自行车打气时气筒压下后反弹，主要是由分子斥力造成的 C．液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层分子比内部稀疏的缘故 D．空气中水蒸气越接近饱和状态，人感觉空气越潮湿 8．汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油．柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油﹣空气混合气是靠火花塞点燃的．但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在次级线圈中产生10000V以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了．下列说法正确的是（ ） A．柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增大的 B．汽油机点火装置的开关若始终闭合，次级线圈的两端也会有高压 C．接该变压器的初级线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在次级产生高压 D．汽油机的点火装置中变压器的次级线圈匝数必须远大于初级线圈的匝数 三、解答题 9．用气筒给自行车轮胎打了气时，气筒筒壁的温度会升高。请你对这种现象的原因提出两种解释，并分析哪种原因是主要的。 10．重的气锤从高处落下，打在质量为的铁块上，要使铁块的温度升高40℃，气锤至少应落下多少次？(设气锤撞击铁块时做的功有60%用来使铁块温度升高，且铁的比热，，g取10 m/s2) / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3.1课 功、热和内能的改变 ID： 一、单选题 1．关于传热，下列说法正确的是（    ） A．传热是高温物体的温度传给低温物体 B．不接触的物体之间不会发生传热 C．比热容相同的物体之间不会发生传热 D．温度相同的物体之间不会发生传热 【答案】D 【知识点】通过热传递改变系统内能 【详解】A．传热的实质是内能从高温物体转移到低温物体，传递的不是温度。选项A错误； B．不接触的物体之间可以通过热辐射的方式进行传热。选项B错误； C．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，和物体的比热容没有关系。选项C错误； D．传递的条件是两物体的温度不同，温度相同的物体之间不存在温度差，不会发生传热。选项D正确。 故选D。 2．容器中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相同且保持不变，则容器内（　　） A．冰的分子平均动能大于水的分子平均动能 B．水的分子平均动能大于冰的分子平均动能 C．水的内能大于冰的内能 D．冰的内能大于水的内能 【答案】C 【知识点】通过热传递改变系统内能、分子动能 【分析】温度是衡量分子平均动能的标准，温度相同，物体的分子平均动能就相同，零摄氏度的冰化成零摄氏度的水需要吸热，所以冰的内能大于水的内能。 【详解】AB．因为冰水混合物的温度为零摄氏度，冰的质量和水的质量相同，所以冰和水分子的平均动能是相同的，AB错误； CD．零摄氏度的冰化成零摄氏度的水需要吸热，所以冰的内能小于水的内能，D错误，C正确。 故选C。 【点睛】本题考查了衡量平均分子动能的标准以及熔化吸热的知识。 3．下列关于热传递的说法中，正确的是（    ） A．热量是从含热量较多的物体传给含热量较少的物体 B．热量是从温度较高的物体传给温度较低的物体 C．热量是从内能较多的物体传给内能较少的物体 D．热量是从比热容大的物体传给比热容小的物体 【答案】B 【知识点】分子动能、通过热传递改变系统内能 【详解】热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，故A错误，B正确；热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，与内能多少没有关系，故C错误；热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，和物体的比热容没有关系，故D错误．故选B． 【点睛】热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递或热交换过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等． 4．关于物体内能的以下说法正确的是（     ） A．物体内能的多少可以用物体吸热或放热的多少来量度 B．内能大的物体热量多 C．两物体发生热传递，达到平衡后，它们的内能必定相等 D．做功和热传递对于改变物体内能是等效的 【答案】D 【知识点】理解内能的概念、热力学第零定律：热平衡定律、通过做功改变系统内能 【详解】A．物体的内能的变化可以用物体吸热或放热的多少来量度，故A错误； B．热量是热传递的能量多少的量度，不是内能的量度，故B错误。 C．物体发生热传递，达到平衡后，温度相等，而不是内能相等，故C错误。 D．做功和热传递对于改变物体内能是等效的，故D正确。 故选D。 5．金属制成的汽缸中放入浸了少许乙醚的脱脂棉，有可能使其达到燃点而燃烧的过程是（　　） A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞 C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞 【答案】A 【知识点】通过做功改变系统内能 【详解】浸了乙醚的脱脂棉较容易燃烧，但在常温或稍高于常温的情况下也不会自燃，因此，想使其达到燃点而燃烧必须使其温度升高足够高，即使其内能有足够的增加。若向外拉活塞，无论是缓慢拉还是迅速拉，都会因为气体膨胀对外做功而导致汽缸内气体内能减少（温度降低）；当缓慢向里推活塞时，尽管外界对缸内气体做功而使气体温度升高，但由于气体同时要向外散热，此过程气体温度升高不多，也不能达到乙醚燃点；而当迅速向里推活塞时，外界对气体做功的功率很大，由于气体来不及向外散热，因此，气温急剧上升，这样就可以使缸内气体温度达到乙醚燃点而使之燃烧，故A正确，BCD错误。 故选A。 二、多选题 6．下述关于物体内能的说法中，正确的是（    ） A．物体的内能仅与温度有关 B．任何物体都具有内能 C．做功不可以改变物体的内能 D．热传递可以改变物体的内能 【答案】BD 【知识点】理解内能的概念、通过做功改变系统内能、通过热传递改变系统内能 【详解】A．内能与物体的温度、质量、状态等有关，故A错误； B．任何物体都具有内能，B正确； CD．做功和热传递都可以改变物体的内能，故C错误，D正确。 故选BD。 7．下列说法正确的有（　　） A．两个系统相互接触而传热，当两个系统的内能相等时就达到了热平衡 B．给自行车打气时气筒压下后反弹，主要是由分子斥力造成的 C．液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层分子比内部稀疏的缘故 D．空气中水蒸气越接近饱和状态，人感觉空气越潮湿 【答案】CD 【知识点】通过热传递改变系统内能、液体的表面张力、相对湿度、气体的状态参量 【详解】A．两个系统相互接触而传热，当温度相等时，达到了热平衡，选项A错误； B．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由于活塞上下的压强差造成的，选项B错误； C．液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层分子比内部稀疏的缘故，选项C正确； D．空气中水蒸气越接近饱和状态，人感觉空气越潮湿，选项D正确。 故选CD。 8．汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油．柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油﹣空气混合气是靠火花塞点燃的．但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在次级线圈中产生10000V以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了．下列说法正确的是（ ） A．柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增大的 B．汽油机点火装置的开关若始终闭合，次级线圈的两端也会有高压 C．接该变压器的初级线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在次级产生高压 D．汽油机的点火装置中变压器的次级线圈匝数必须远大于初级线圈的匝数 【答案】AD 【知识点】变压器原理与结构、通过做功改变系统内能 【详解】A．柴油机是靠压缩柴油与空气混合气体，从而点火，通过做功使空气的内能增大，而汽油机靠火花塞点火，使气体做功，内能增大．故A正确； B．汽油机点火装置的开关若始终闭合，变压器就没有变化的磁通量，则不能工作，所以次级线圈的两端也不会有高压，故B错误； C．接该变压器的初级线圈的电源不一定是交流电源，直流也可以，只要使磁通量发生变化，故C错误； D．由于火花塞需要的电压为10000V，但是电源的电压为12V，所以必须要经过升压变压器才可以得到高的电压，所以变压器左边线圈匝数远少于右边线圈的匝数，导致右边电压被提高，所以变压器的副线圈匝数远大于原线圈匝数，故D正确； 故选AD。 三、解答题 9．用气筒给自行车轮胎打了气时，气筒筒壁的温度会升高。请你对这种现象的原因提出两种解释，并分析哪种原因是主要的。 【答案】见解析 【知识点】通过做功改变系统内能 【详解】一种原因是气筒活塞与筒壁的摩擦使温度升高；另一种原因是活塞对筒中的气体做功使温度升高。第二种原因可能是主要的，因为活塞和筒壁之间有润滑油，摩擦并不严重。 10．重的气锤从高处落下，打在质量为的铁块上，要使铁块的温度升高40℃，气锤至少应落下多少次？(设气锤撞击铁块时做的功有60%用来使铁块温度升高，且铁的比热，，g取10 m/s2) 【答案】247次 【知识点】利用能量守恒解决实际问题、通过做功改变系统内能 【详解】气锤下落过程中只有重力做功，机械能守恒，因而气锤撞击铁块时动能为 由动能定理知气锤撞击铁块所做的功为 使铁块温度升高所需的热量(升高40℃) 设气锤下落n次才能使铁块温度升高40℃，由能量守恒定律有 解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $$