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2019-2020年高中物理《10.1、10.2 功和內能 熱和內能》同步訓練 新人教版選修3-3 一、選擇題 1．關于物體內能的變化情況，下列說法中正確的是(　　) A．吸熱的物體，其內能一定增加 B．體積膨脹的物體，其內能一定減少 C．放熱的物體，其內能也可能增加 D．絕熱壓縮的物體，其內能一定增加 解析：　改變物體的內能有兩種方式，物體吸熱，同時對外做功，內能不一定增加，A錯；體積膨脹對外做功，但同時吸熱時，內能不一定減小，B錯；物體放熱同時對物體做功，其內能可能增加，C正確；絕熱壓縮物體，只對物體做功，不發(fā)生熱傳遞，其內能一定增加，故選C、D. 答案：　CD 2．下列有關焦耳及焦耳實驗的說法中正確的是(　　) A．焦耳是法國物理學家，他的主要貢獻是焦耳定律及熱功當量 B．焦耳實驗中用到的容器可以用普通玻璃杯代替 C．焦耳實驗的研究對象是容器中的水 D．焦耳實驗中要使容器及其中的水升高相同的溫度，實驗中懸掛重物的質量、下落的高度可以不相同，但做功必須相同 解析：　 選項 個性分析 A錯誤 焦耳是英國物理學家 B錯誤 焦耳實驗的要求是研究對象為絕熱系統(tǒng)，普通玻璃杯達不到絕熱要求 C錯誤 實驗的研究對象是容器及其中的水組成的系統(tǒng) D正確 要使水及容器升高相同的溫度即內能增加相同，則必須做功相同 答案：　D 3．采用絕熱(即不與外界交換熱量)的方式使一定量的氣體由初狀態(tài)A變化至末狀態(tài)B.對于不同的絕熱方式下面說法正確的是(　　) A．對氣體所做的功不同 B．對氣體所做的功相同 C．對氣體不需做功，因為沒有能量的傳遞 D．以上三種說法都不對 解析：　一個系統(tǒng)的內能只與狀態(tài)有關，內能的變化只與始末狀態(tài)有關，與過程無關，對絕熱過程由ΔU＝W可知，ΔU相同則W相同，B對，A、C、D錯． 答案：　B 4．密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內空氣(不計分子勢能)(　　) A．內能增大，放出熱量　　　　 B．內能減小，吸收熱量 C．內能增大，對外界做功 D．內能減小，外界對其做功 解析：　溫度是平均動能的標志，溫度降低平均動能減少，總動能減少，不計分子勢能的情況下可知內能減小，又因體積減小，可知外界對其做功，所以氣體向外界放出熱量，D對，A、B、C錯． 答案：　D 5．下列說法正確的是(　　) A．若兩物體接觸但沒有傳熱，則兩物體所包含的熱量相等 B．做功和傳熱的共同點是都能使系統(tǒng)內能發(fā)生改變 C．一物體先后經過幾個不同的物理過程，其溫度均從t1升高到t2，則在這些過程中物體一定從外界吸收相同的熱量 D．高溫物體內能多，低溫物體內能少 解析：　兩物體沒有發(fā)生傳熱是因為兩物體溫度相等，A錯誤；做功和傳熱都是改變物體內能的方式，B正確；物體溫度從t1升高到t2，內能的改變可能是由于吸收了熱量，也可能是對物體做了功，C錯誤；高溫物體分子的平均動能大，但內能不一定大，D錯誤． 答案：　B 6．有一銅塊和一鐵塊，質量相等，銅塊的溫度比鐵塊的溫度高．當它們接觸在一起時，如果不和外界交換熱量，則(　　) A．從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中，銅塊放出的熱量等于鐵塊吸收的熱量 B．在兩者達到熱平衡以前的任意一段時間內，銅塊放出的熱量不等于鐵塊吸收的熱量 C．達到熱平衡時，銅塊的溫度高 D．達到熱平衡時，兩者的溫度相等 解析：　由于銅塊的溫度比鐵塊的溫度高，當它們接觸在一起時，兩者之間必然會發(fā)生熱傳遞．如果不和外界交換熱量，則銅塊放出的熱量與鐵塊吸收的熱量相等．達到熱平衡時，兩者的溫度一定相等． 答案：　AD 7．下列關于系統(tǒng)的內能的說法正確的是(　　) A．系統(tǒng)的內能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的 B．分子動理論中引入的系統(tǒng)內能和熱力學中引入的系統(tǒng)內能是一致的 C．做功可以改變系統(tǒng)的內能，但單純地對系統(tǒng)傳熱不能改變系統(tǒng)的內能 D．氣體在大氣中做絕熱膨脹時做了功，但氣體的內能不變 解析：　系統(tǒng)的內能是一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，由系統(tǒng)的狀態(tài)決定，A選項正確．因為內能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的，所以分子動理論中引入的內能和熱力學中引入的內能是一致的，B選項正確．做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內能，C選項錯誤．氣體做絕熱膨脹時對外界做了功．且與外界沒有熱交換，所以系統(tǒng)的內能要減少，故D選項錯誤． 答案：　AB 8．如圖所示實驗裝置，把浸有乙醚的一小塊棉花放在厚玻璃筒內底部，當很快向下壓活塞時，由于被壓縮氣體驟然變熱，溫度升高達到乙醚的燃點，使浸有乙醚的棉花燃燒起來，此實驗的目的是要說明(　　) A．對物體做功可以增加物體的熱量 B．對物體做功可以改變物體的內能 C．對物體做功一定會升高物體的溫度 D．做功一定會增加物體的內能 解析：　熱量是一過程量，內能是一狀態(tài)量，A錯；做功可能只增大系統(tǒng)分子勢能，使其內能增大，但分子動能不變，其溫度不變，比如：兩塊0 ℃的冰相互摩擦時，冰熔化為0 ℃的水，C錯；若物體對外做功，其內能可能會減少，D錯． 答案：　B 9．如圖所示，厚壁容器的一端通過膠塞插進一支靈敏溫度計和一根氣針，另一端有個用卡子卡住的可移動膠塞．用打氣筒通過氣針慢慢向容器內打氣，使容器內的壓強增大到一定程度，這時讀出溫度計示數(shù)．打開卡子，膠塞沖出容器口后(　　) A．溫度計示數(shù)變大，實驗表明氣體對外界做功，內能減少 B．溫度計示數(shù)變大，實驗表明外界對氣體做功，內能增加 C．溫度計示數(shù)變小，實驗表明氣體對外界做功，內能減少 D．溫度計示數(shù)變小，實驗表明外界對氣體做功，內能增加 解析：　膠塞沖出容器口后，氣體膨脹，對外做功，W＜0.由于沒時間進行熱交換，由ΔU＝W可知內能減小．內能等于分子動能與勢能之和，由于體積增大，勢能增大，由此可知分子平均動能減小，所以溫度降低，故C正確． 答案：　C 10．金屬筒內裝有與外界溫度相同的壓縮空氣，打開筒的開關，筒內高壓空氣迅速向外溢出，待筒內外壓強相等時，立即關閉開關．在外界保持恒溫的條件下，經過一段較長的時間后，再次打開開關，這時出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) A．筒外空氣流向筒內 B．筒內空氣流向筒外 C．筒內外有空氣交換，處于動平衡狀態(tài)，筒內空氣質量不變 D．筒內外無空氣交換 解析：　 答案：　B 11．如圖所示，密閉絕熱容器內有一絕熱的具有一定質量的活塞，活塞的上部封閉著氣體，下部為真空，活塞與器壁的摩擦忽略不計．置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，彈簧被壓縮后用繩扎緊，此時彈簧的彈性勢能為Ep(彈簧處在自然長度時的彈性勢能為零)．現(xiàn)繩突然斷開，彈簧推動活塞向上運動，經過多次往復運動后活塞靜止，氣體達到平衡態(tài)．經過此過程(　　) A．Ep全部轉換為氣體的內能 B．Ep一部分轉換成活塞的重力勢能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能 C．Ep全部轉換成活塞的重力勢能和氣體的內能 D．Ep一部分轉換成活塞的重力勢能，一部分轉換為氣體的內能，其余部分仍為彈簧的彈性勢能 解析：　以活塞為研究對象，設氣體壓強為p1，活塞質量為m，截面積為S，末態(tài)時壓強為p2，初態(tài)F彈>mg＋p1S，由題意可得末態(tài)位置必須高于初位置，否則不能平衡，則由ΔU＝W(絕熱)．W為正，ΔU必為正，溫度升高，內能增加，活塞重力勢能增加．末態(tài)時，由力的平衡條件知F′彈＝mg＋p2S，仍然具有一部分彈性勢能，D正確． 答案：　D 二、非選擇題 12．(1)遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產生于雷擊或磷的自燃．隨著人類文明的進步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法．“鉆木取火”是通過________方式改變物體的內能，把________轉變成內能． (2)某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示．這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的________，溫度________，體積________． 解析：　本題考查改變內能的兩種方式．氣體三個狀態(tài)參量T、V和p的關系．改變內能有兩種方式，做功和熱傳遞，做功的過程將機械能轉化為內能，熱傳遞是物體間內能的相互轉移． 答案：　(1)做功　機械能　 (2)熱量　升高　增大