人教版 (2019)选择性必修 第三册第三章 热力学定律1 功、热和内能的改变练习题

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1．(多选)(2023年茂名模拟)快递运送易碎物品时，常在快递箱内放置缓冲气袋，然后放入物品．若物品放入时，气袋被挤压无破损，袋内气体视为理想气体，温度保持不变，则被挤压后袋内气体( )
A．内能增大B．压强增大
C．从外界吸热D．分子平均动能不变
【答案】BD
【解析】气体温度不变，内能不变，分子平均动能不变，A错误，D正确；被挤压后袋内气体体积减小，根据玻意耳定律p1V1＝p2V2可知，气体压强增大，B正确；外界对气体做正功，气体内能不变，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体向外界放热，C错误．
2．(2023年安徽联考)关于温度、内能和热量的说法中，正确的是( )
A．物体吸收热量时内能增加，温度一定升高
B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能
C．用锯条锯木板，锯条从木板吸收了热量，锯条的温度升高
D．人们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
【答案】B
【解析】晶体熔化过程中，吸热内能增加但温度不变，A错误；汽油机在压缩冲程中把机械能转化为内能，使汽油和空气混合物的内能增加，温度升高，B正确；用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，C错误；热量是过程量，只能说吸收或放出多少热量，不能说含有多少热量，D错误．
3．如图所示，太阳能热水器是一种能够将太阳的光能转化为内能的装置．这种装置可以使装置内的水温度升高，这种改变水的内能的方式是( )
A．做功B．热传递
C．既有做功也有热传递D．电流的热效应
【答案】B
【解析】太阳能热水器是通过热传递的方式将水加热，故B正确．
4．(多选)下列现象中，通过热传递的方式改变物体内能的是( )
A．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加
B．夏天喝冰镇汽水来解暑
C．冬天搓搓手，会感觉到手变得暖和起来
D．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高
【答案】BD
【解析】A是电流做功改变内能的，不是热传递；B是汽水与人体间有温度差，汽水吸热属于热传递；C是摩擦做功改变内能，也不属于热传递；D是太阳给热水器传热，通过热传递的方法改变物体的内能，B、D正确．
5．如图所示，在演示做功可以改变气体内能的实验中，下列说法中正确的是( )
A．要缓缓地压下活塞，防止损坏圆筒
B．实验的研究对象是圆筒中的空气
C．观察到乙醚着火说明做功使棉花的内能增加了
D．应缓慢压下活塞
【答案】B
【解析】为减小热传递的影响，应迅速下压活塞，快速下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，将机械能转化为筒内空气的内能，使空气温度升高，说明做功可以改变物体的内能；筒内空气又将热量传递给棉花，当棉花温度达到着火点时，棉花将燃烧起来，所以棉花内能增加是通过热传递方式实现的，A、C、D错误；演示做功可以改变气体内能，是外力对空气做功，空气的内能增加；实验的研究对象是圆筒中的空气，B正确．
6．如图所示，在紫铜管内滴入乙醚，盖紧管塞．用手拉住绳子两端迅速往复拉动，管塞会被冲开．管塞被冲开前( )
A．外界对管内气体做功，气体内能增大
B．管内气体对外界做功，气体内能减小
C．管内气体内能不变，压强变大
D．管内气体内能增大，压强变大
【答案】D
【解析】克服绳与金属管间的摩擦做功，使管壁内能增大，温度升高．通过热传递，乙醚的内能增大，温度升高，直至沸腾，管塞会被冲开．管塞被冲开前管内气体内能增大，压强变大，D正确．
7．重庆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】质量一定的理想气体，体积不变，温度升高，则内能增大，压强增大，则A、C错误；体积不变气体不做功，内能增大则吸收热量，则B正确，D错误．
8．如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉，使左侧气体自由膨胀直至达到平衡，则在此过程中(不计气体的分子势能)( )
A．气体对外界做功，温度降低，内能减少
B．气体对外界做功，温度不变，内能不变
C．气体不做功，温度不变，内能不变
D．气体不做功，温度不变，内能减少
【答案】C
【解析】抽掉隔板后，气体膨胀，体积增大，但由于右侧为真空，所以气体自由膨胀不做功，因而内能不变，温度不变，C正确．
9．(多选)健身球是一个充满气体的大皮球，现把健身球放在水平地面上．若在人体压向健身球的过程中球内气体温度保持不变，其内部气体视为理想气体，则( )
A．气体分子的平均动能增大
B．气体的密度增大
C．气体的内能增大
D．外界对气体做功
【答案】BD
【解析】在人压向健身球的过程中，外界对球做功，气体所占的体积减小，故气体的密度增大；气体温度不变，故气体分子的平均动能不变，故A、C错误，B、D正确．
B组·能力提升
10．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．用E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向左拉动的过程中，下列说法不正确的是( )
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】甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决于做功的情况．对于甲室内的气体，在拉杆缓慢向左拉的过程中，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，内能应减小，D正确．
11．如图所示，柱形容器内封有一定质量的空气，质量为m的光滑活塞与容器都用良好的隔热材料制成．另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上，并随活塞一起到达最低点B而静止．在这一过程中，下述空气内能的改变量ΔU、外界对气体所做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系中正确的是( )
A．Mgh＋mgΔh＝ΔU＋WB．ΔU＝W，W＝Mgh＋mgΔh
C．ΔU＝W，W＜Mgh＋mgΔhD．ΔU≠W，W＝Mgh＋mgΔh
【答案】C
【解析】物体与活塞碰撞时有机械能损失，因此物体和活塞重力势能的减少量大于气体内能的增加量；根据功与内能增加量的关系可知，外界对气体所做的功W与气体内能的变化量相等，因此ΔU＝W，W＜Mgh＋mgΔh，C正确，A、B、D错误．