2024-2025学年试题物理（选择性人教版2019）第三章1-功热和内能的改变

第三章热力学定律1.功、热和内能的改变课后训练巩固提升基础巩固1.做功和热传递是等效的,这里指的是()A.它们能使物体改变相同的温度B.它们能使物体增加相同的热量C.它们能使物体改变相同的内能D.它们本质上是相同的答案C解析做功是其他形式的能量转化为内能,功的多少是内能转化的量度;热传递是内能的转移,热量是内能转移的量度。所以两者对改变系统的内能是等效的。故选项C正确。2.在给自行车轮胎打气时,会发现轮胎内空气温度升高,这是因为()A.轮胎内气体压强不断增大,而容积不变B.轮胎从外界吸热C.外界空气温度本来就高于轮胎内气体温度D.打气时,外界不断地对轮胎内气体做功答案D解析给自行车轮胎打气,人对轮胎内气体做功,气体内能增加,所以温度升高。故选项D正确。3.下列关于内能与热量的说法正确的是()A.马铃薯所含热量高B.内能越大的物体热量也越多C.热量自发地从内能大的物体流向内能小的物体D.热量自发地从温度高的物体流向温度低的物体答案D解析说法A是一种很常见的说法,在日常生活中似无须计较,但从物理学的角度来看,却有不妥,热量是过程量,不是状态量,不能像内能那样蕴含在物体中,选项A错。说法B与说法A存在相同的错误,此外,物体的内能与热量之间,在数量上没有必然联系,选项B错。两物体之间热量的流向只与它们的温度有关,与它们的内能无关,选项C错。4.关于物体的内能和热量,下列说法正确的有()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.在热传递过程中,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.热量是热传递过程中内能转移的量度答案D解析物体的内能由温度、体积及物体的质量决定,不只由温度决定,故选项A、B都不对。内能大的物体不一定温度高,在热传递过程中完全有可能内能大的物体内能继续增大,内能小的物体内能继续减小,故选项C是错误的。关于热量的论述,选项D是正确的。5.(多选)对于热量、功、内能三个量,下列说法正确的是()A.热量、功、内能三个量的物理意义是等同的B.热量和功二者可作为物体内能大小的量度C.热量、功和内能的国际单位都相同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答案CD解析热量、功和内能的国际单位都是焦耳,但热量、功和内能三个量的物理意义是不同的,热量和功是过程量,内能是状态量,热量和功二者可作为物体内能改变的量度而不是内能大小的量度。故A、B错误,C、D正确。6.用5N的力垂直于活塞推动压缩绝热汽缸中的气体,活塞的位移为0.1m时,气体内能的变化量是多少?内能增加了还是减少了?答案增加了0.5J解析外界对气体做功W=Fs=5×0.1J=0.5J,气体内能增加,增加量为0.5J。能力提升1.下列实例中说明做功改变了系统的内能的是()A.热水袋取暖 B.用双手摩擦给手取暖C.把手放在火炉旁取暖 D.用嘴对手呵气给手取暖答案B解析双手摩擦做功,使手的内能增加,感到暖和;A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能,选项B正确。2.景颇族祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒,猛推推杆,艾绒即可点燃。对筒内封闭的气体,在此压缩过程中()A.气体温度升高,压强不变B.气体温度升高,压强变大C.气体对外界做正功,气体内能增加D.外界对气体做正功,气体内能减少答案B解析压缩气体时,外界对气体做正功,气体内能增加,温度升高,压强增大,选项B对。3.(多选)用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分,先把活塞锁住,将质量和温度都相同的氢气和氧气分别充入容器的两部分,然后提起销子S,使活塞可以无摩擦地滑动,当活塞平衡时()A.氧气的温度不变 B.氢气的压强增大C.氧气的体积减小 D.氧气的内能变大答案CD解析质量相同,则H2的分子数多,温度相同表明两气体分子平均动能相同,则H2压强大,释放后,活塞右移,H2体积变大,同时对O2做功,O2的温度升高,内能变大,故选CD。4.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E甲、E乙分别表示甲、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.E甲不变,E乙减小 B.E甲不变,E乙增大C.E甲增大,E乙不变 D.E甲增大,E乙减小答案D解析本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都历经绝热过程,内能改变取决于做功的情况。对甲气室内的理想气体,在拉杆缓慢向外拉的过程中,活塞左移,压缩气体,外界对甲气室的气体做功,其内能应增大;对乙气室内的气体,活塞左移,气体膨胀,气体对外界做功,内能应减小。5.出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)()A.压强增大,内能减小B.吸收热量,内能增大C.压强减小,分子平均动能增大D.对外做功,分子平均动能减小答案B解析一定质量的气体,由理想气体状态方程可知,体积不变,温度升高,则压强增大,内能增大,故A、C错误。体积不变,气体不做功,内能增大,则吸收热量,故B正确。从微观角度来说,温度升高,分子平均动能增大,故D错误。6.如图所示,容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压强恒定。A、B的底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热。起初,A中水面比B中的高,打开阀门,使A中的水逐渐流向B中,最后达到平衡。在这个过程中,下列说法正确的是()A.大气压力对水做功,水的内能减小B.水克服大气压力做功,水的内能减小C.大气压力对水不做功,水的内能不变D.大气压力对水不做功,水的内能增加答案D解析平衡前,A容器中的活塞向下移动,设A中活塞横截面积为S1,移动距离为l1,大气压力推动A中活塞向下移动时对水做的功WA=p0S1l1平衡前,B容器中的活塞向上移动,设B中活塞横截面积为S2,移动距离为l2,大气压力通过活塞对水做负功WB=p0S2l2由于水的总体积不变,因此S1l1=S2l2即A容器中大气压力对水做的功与B容器中水克服大气压力做的功相等。在整个过程中,大气压力对水做的功是上述两个功(正功WA、负功WB)的代数和,即WA+WB=p0S1l1p0S2l2=0选项A、B错误。大气压力对水不做功,同时整个装置与外界绝热,没有热交换。但是水从容器A流向容器B的过程中,水的重心下降,水的重力做正功,水的重力势能减小,根据能量守恒定律,减少的水的势能转化为水的内能,水的内能增加,选项C错误,D正确。7.(1)某同学做了一个小实验:先把空的锥形瓶放入冰箱冷冻,一小时后取出锥形瓶,并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上,然后将锥形瓶放进盛满热水的容器里,气球逐渐膨胀起来,如图所示。这是因为锥形瓶里的气体吸收了水的,温度,体积。

(2)若只对一定质量的理