课下巩固训练(11) 功、热和内能的改变-【正禾一本通】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019）

[课下巩固训练(十一)]　功、热和内能的改变 ________________________________________________________________________ (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 【基础应用题】 1．(多选)如图为焦耳实验装置示意图，用绝热性能良好的材料制作容器，重物下落时带动叶片转动，搅拌容器里的水，引起水温升高，关于这个实验，下列说法正确的是(　　 ) A．该装置可测定做功和内能变化的关系 B．做功增加了水的热量 C．做功增加了水的内能 D．功和热量是完全等价的，无区别 解析：选AC。该实验可测定做功和内能变化的关系，故A正确；该实验是绝热过程，没有传热，水的内能的改变是由于做功，故C正确；做功表示能量的转化，而热量表示传热中内能的转移，二者有区别，故B、D错误。 2．(多选)在以下事例中，通过做功的方式来改变物体内能的是(　　 ) A．两小球碰撞后粘合起来，同时温度升高 B．冬天暖气为房间供暖 C．点燃的爆竹在空中爆炸 D．汽车的车轮与地面相互摩擦发热 解析：选ACD。改变内能的方式有两种：做功和传热。做功的实质是能量的转化过程，做功的过程中能量的形式发生改变；传热是内能的转移，能量的形式不发生变化。两小球碰撞后粘在一起，温度升高，是机械能转化为内能，是利用做功的方式改变物体的内能，故A正确；冬天暖气为房间供暖，是通过传热的方式来改变物体的内能，故B错误；点燃的爆竹在空中爆炸，是化学能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故C正确；车轮与地面摩擦生热，是机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故D正确。 3．(多选)关于传热，下列说法正确的是(　　) A．传热中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体 B．两个物体间发生传热的条件是它们之间有温度差 C．在传热中热量一定从内能多的物体传向内能少的物体 D．内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生传热 解析：选BD。热量的概念只有在涉及能量的转移时才有意义，不能说物体含有多少热量，A错误；物体间发生传热的条件是物体间存在温度差，B正确；在传热中，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能不一定多，故C错误，D正确。 4．下列说法正确的是(　　 ) A．物体的温度升高，物体所含的热量就增多 B．物体的温度不变，内能一定不变 C．热量和功的单位与内能的单位相同，所以热量和功都可作为物体内能的量度 D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的 解析：选D。热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，A错误；物体的温度不变，内能不一定不变，例如0 ℃的冰变为0 ℃的水内能增加，B错误；热量和功都可以作为物体内能变化的量度，而不是内能的量度，C错误；热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的，D正确。 5．(2024·黑龙江哈尔滨期末)如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。现对活塞施加一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体(　　 ) A.温度升高，压强增大，内能减少 B．温度降低，压强增大，内能减少 C．温度升高，压强增大，内能增加 D．温度降低，压强减小，内能增加 解析：选C。向下压活塞，活塞对气体做功，因为容器是绝热的，所以气体的内能增加，温度升高；再结合理想气体状态方程可知，气体的温度升高，体积减小，则压强增大，故C正确。 6．某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么(　　) A．外界对胎内气体做功，气体内能减小 B．外界对胎内气体做功，气体内能增大 C．胎内气体对外界做功，内能减小 D．胎内气体对外界做功，内能增大 解析：选D。对车胎内的理想气体分析知，轮胎体积增大时气体对外做功；由于理想气体的分子势能可忽略，故轮胎内气体的内能只与分子的平均动能有关，分子平均动能的标志是温度，中午温度升高，内能增加，故D正确。 【综合提升题】 7．关于物体的内能和热量，下列说法中正确的是(　　) A．热水的内能比冷水的内能多 B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大 C．在传热过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等 D．热量是传热过程中内能转移的量度 解析：选D。物体的内能大小由温度、体积及物体的质量决定，同时也受物态变化的影响，不是只由温度决定，故A、B错误；在传热过程中，热量由高温物体传给低温物体，而与物体的内能大小无关，所以完全有可能是内能大的物体内能继续增大，内能小的物体内能继续减小，故C错误；关于热量的论述，D项是正确的。 8．(多选)一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则(　　 ) A．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量 B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量 C．达到热平衡时，铜块的温度和铁块的相等 D．达到热平衡时，铜块的温度比铁块的低 解析：选AC。热平衡的条件是温度相等，传热的方向是从温度高的物体传向温度低的物体；在传热过程中高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，故A、C正确，B、D错误。 9．(多选)(2024·云南玉溪期末)如图所示，带有活塞的汽缸中密封着一定质量的理想气体(不考虑气体分子势能)，汽缸和活塞均具有良好的绝热性能。将一个热敏电阻(随温度升高，电阻变小)置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接，汽缸固定不动，缸内活塞可自由移动且不漏气，活塞下挂一沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。现将沙桶底部钻一小洞，细沙缓缓漏出。则下列说法正确的是(　　 ) A．外界对气体做功，气体的内能增大 B．气体对外界做功，气体的内能减小 C．气体的压强增大，体积减小 D．欧姆表的偏转角逐渐增大 解析：选ACD。在细沙缓慢漏出的过程中，沙桶对活塞向下的拉力逐渐减小，活塞向上运动，气体体积减小，压强增大，外界对气体做功，由于汽缸和活塞均具有良好的绝热性能，所以气体的内能增大，温度升高；热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则欧姆表的示数减小，偏转角逐渐增大，故A、C、D正确，B错误。 10．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞，用打气筒慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数。打开卡子，胶塞冲出容器口后(　　) A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少 B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加 C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少 D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加 解析：选C。胶塞冲出容器口，气体膨胀，对外做功。由于没来得及发生热交换，由W＝ΔU可知内能迅速减少，温度迅速降低，A、B、D错误，C正确。 11．金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外逸出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下，经过一段较长时间后，再次打开开关，这时出现的现象是(　　 ) A．筒外空气流向筒内 B．筒内空气流向筒外 C．筒内外有空气变换，处于动态平衡，筒内空气质量不变 D．筒内外无空气变换 解析：选B。因高压空气急剧外逸时，气体没有时间充分与外界发生热交换，可近似看成绝热膨胀过程。气体对外做功，内能减小，所以关闭开关时，筒内气体温度比外界低，再经过较长时间后，筒内外气体温度相同。对筒内剩余气体分析，属于等容升温过程，其压强要变大，大于外界气压，所以再次打开开关时，筒内气体要流向筒外，故B正确。 【创新拔高题】 12．(多选)如图所示，绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是(　　) A．初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能 B．系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小 C．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，有热量从氧气传递到氢气 D．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小 解析：选CD。温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，初始时，两部分气体温度相同，故分子的平均动能相同，故A错误；松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，先是氢气对氧气做功，氢气内能减少、温度降低，氧气内能增加、温度升高，由于存在温度差，故会发生传热，最后两者温度相同，故氧气内能又减小，等于初始值，所以两种气体的内能与初始时相同，故B错误，C、D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$