3.1功、热和内能的改变 同步练习3（Word版含答案）

3.1功、热和内能的改变 精选练习3（解析版）
一、选择题
1．如图所示，容器、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。、的底部由带有阀门的管道相连，整个装置与外界绝热。起初，中水面比中的高，打开阀门，使中的水逐渐流向中，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
2．如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体（不考虑分子势能）．将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能，气缸和活塞间摩擦不计．则（　　）
A．若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体压强一定减小
B．若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体内能一定减小
C．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小
D．若拉动活塞使气缸内气体体积增大时，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力
3．下述改变物体内能的方法中，属于做功的是（ ）
A．冷的物体接触热的物体后变热 B．物体在火炉旁被烤热
C．电流通过灯丝使灯丝发热 D．热的物体放在通风地方凉下来
4．下列四个物理过程，属于通过做功来改变物体内能的是（ ）
A．铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热
B．灼烧变热的铁丝逐渐冷却到常温
C．陨石落到地球上后又逐渐恢复到本来颜色
D．陨石进入大气层后逐渐变成火红球体
5．下列有关热现象和热规律的说法中正确的是（ ）
A．给自行车轮胎打气，越来越费力，说明气体分子间斥力在增大
B．内能越大的物体温度越高
C．“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”与分子热运动有关
D．热传递中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体
6．下列有关热现象和热规律的说法中正确的是（ ）
A．给自行车轮胎打气，越来越费力，说明气体分子间斥力在增大
B．内能越大的物体温度越高
C．“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”与分子热运动有关
D．热传递中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体
7．下列改变物体内能的物理过程中，不属于对物体做功来改变物体内能的有（ ）
A．用锯子锯木料，锯条温度升高
B．阳光照射地面，地面温度升高
C．锤子敲击钉子，钉子变热
D．擦火柴时，火柴头燃烧起来
8．对于热量、功和内能三个物理量，下列各种说法中正确的是（　　）
A．热量和功与过程有关，而内能与状态有关
B．热量、功和内能的物理意义相同
C．热量和功都可以作为内能的量度
D．内能大的物体具有的热量多
9．若A、B两物体之间没有传热，正确的解释是（　　）
A．两物体所包含的热量相等
B．两物体的内能相等
C．两物体的温度相等
D．两物体没有接触，且都处在真空中
10．两个物体之间发生了热传递，则一定是（　　）
A．内能大的物体向内能小的物体传递热量
B．比热容大的物体向比热容小的物体传递热量
C．含热量多的物体向含热量少的物体传递热量
D．一个物体的分子平均动能大于另一个物体的分子平均动能
11．下列关于内能变化的说法中正确的是（ ）
A．电流通过电阻，电阻会发热，其内能增加是通过热传递方式实现
B．一定量气体经加热，其内能一定增加
C．气体膨胀，它的内能一定减少
D．橡皮筋被拉长时，内能增加
12．关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是（ ）
A．物体的温度改变时，其内能必定改变
B．物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变
C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外放出一定热量，其内能必定改变
D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变
13．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加
B．物体内部所有分子动能的总和叫做物体的内能
C．一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时，分子势能增加
D．一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加
E.通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的
14．下列现象中，通过做功改变物体内能的是（ ）
A．两手相搓，觉得热起来
B．物体在阳光下被晒热
C．水壶放在炉子上，壶里的水被烧热
D．木工在木锯头时锯条会发热．
15．下列说法错误的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动，且温度越高，布朗运动越剧烈
B．当甲、乙两个分子间距离为r0时，分子间的引力和斥力大小相等；若规定此距离时分子势能为零，则分子势能不可能为负值
C．温度升高，物体的内能一定增大
D．干湿泡湿度计示数差别越大，表明相对湿度越大
E.做功和热传递在改变内能的效果上是相同的
二、解答题
16．用铁锤反复敲击铁棒，铁棒的温度会升高，把铁棒放在炭火上烧，铁棒的温度也会升高，这说明了什么问题？
17．如图所示，竖直平面内放一直角杆AOB，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数μ=0．2，杆的竖直部分光滑．两部分各有质量均为1kg的小球A和B，A．B间用细绳相连，此时A．B处于静止状态，OA=3m，OB=4m．若用水平拉力F向右缓缓地拉A使之移动1m，则（重力加速度g=10m/s2）．
（1）该过程中A受到的摩擦力多大？拉力F做功多少？
（2）若用20N的恒力拉A球也移动1m，此时A的速度达到2m/s，则此过程中产生的内能为多少？
参考答案
1．D
【详解】
AB．平衡前，容器中的活塞向下移动，设中活塞横截面积为，移动距离为，大气压力推动中活塞向下移动时对水做的功
平衡前，容器中的活塞向上移动，设中活塞横截面积为，移动距离为，大气压力通过活塞对水做负功
由于水的总体积不变，则有
即容器中大气压力对水做的功与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、负功）的代数和，即
选项AB错误。
CD．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。但是水从容器流向容器的过程中，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。
故选D。
2．B
【详解】
内部气体的压强为，则气体的压强不变；欧姆表读数变大，说明气体温度降低，根据理想气体状态方程PV/T＝C，体积减小，内能减小，故A错误，B正确；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，气体对外界做功，温度降低，故欧姆表读数将变大，故C错误；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则需加一定的力，是克服内外气压差做功，故D错误；故选B．
3．C
【详解】
ABD．冷的物体接触热的物体后变热，物体在火炉旁被烤热，热的物体放在通风地方凉下来，都是通过热传递来改变内能的，选项ABD错误；
C．只有电流通过灯丝使灯丝发热是通过电场力做功，从而改变灯丝内能的，选项C正确；故选C．
4．D
【详解】
A．铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热，是通过热传递改变物体的内能，A不符合题意；
B．灼烧变热的铁丝逐渐冷却到常温，是通过热传递改变物体的内能，B不符合题意；
CD．陨石进入大气层后与空气摩擦而发光发热，即空气阻力对陨石做功，使得内能增加，温度升高，变成火红球体；当陨石落到地球上后，通过热传递，温度又慢慢降低，直至恢复到本来颜色，C不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．C
【详解】
A．给自行车轮胎打气，越来越费力，这是气体压强作用的缘故，与气体分子间斥力无关，选项A错误；
B．内能包括分子动能和分子势能，温度越高，分子动能越大，所以内能越大的物体温度不一定越高，选项B错误；
C．“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”这是分子在做无规则运动引起的，与分子热运动有关，选项C正确；
D．在热传递中，热量一定由温度高的物体传到温度低的物体上，“热量”是过程量，不能说物体含多少热量，故D错误。
故选C。
6．C
【详解】
A．给自行车轮胎打气，越来越费力，这是气体压强作用的缘故，与气体分子间斥力无关，选项A错误；
B．内能包括分子动能和分子势能，温度越高，分子动能越大，所以内能越大的物体温度不一定越高，选项B错误；
C．“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”这是分子在做无规则运动引起的，与分子热运动有关，选项C正确；
D．在热传递中，热量一定由温度高的物体传到温度低的物体上，“热量”是过程量，不能说物体含多少热量，故D错误。
故选C。
7．B
【分析】
改变物体内能的方式有两种：做功与热传递；分析各种情景，确定改变内能的方式，然后答题．
【详解】
用锯子锯木料，需要克服摩擦阻力，属于做功的方式，阳光照射地面，是阳光热量传递给地面，属于热传递；用锤子敲击钉子，通过做功的方式使钉子的内能增加，钉子变热；擦火柴的过程有摩擦力做功，是通过做功方法改变物体内能的，故B正确．
8．A
【详解】
A．热量和功是过程量，与过程有关，而内能是状态量，与状态有关，选项A正确；
B．热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，热量反映了物体内能的变化量多少，功是能量转化的量度，内能是物体内所有分子动能和势能之和，做功和热量都可以改变物体内能变化的量度，故B错误；
C．做功与热传递是改变内能的两种方式，都可以内能变化的量度，而不是内能的量度。故C错误。
D．热量是过程量，不是状态量，不能说内能大的物体具有的热量多，故D错误。
故选A。
9．C
【详解】
传热发生的条件是两物体存在温度差，当两物体温度相等，传热就不再发生，与两物体的内能、所处状态均无关，故C正确，ABD错误。
故选C。
10．D
【详解】
两个物体之间发生了热传递，则两个物体间一定有温度差，即一个温度高一个温度低，而温度是物体分子平均动能的标志，故一定是一个物体的分子平均动能大于另一个物体的分子平均动能。
故选D。
11．D
【详解】
A．流通过电阻，电阻发热，它的内能增加是通过“电流做功”方式实现的，A错误；
B．在对气体加热的同时，如果气体体积变大，对外做功，根据热力学第一定律，其内能的变化情况不能确定，B错误；
C．由热力学第一定律可知
U = Q + W
所以仅仅气体膨胀对外做功，它的内能不一定减小，C错误；
D．拉伸橡皮筋时，外界对橡皮筋做了功，由于橡皮筋温度几乎不变不需要考虑传热，则橡皮筋的内能应该增加，D正确。
故选D。
12．B
【详解】
A．一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定，物体的温度改变时，其内能不一定改变，A错误；
BC．物体对外做功的同时如果从外界吸收热量或者同时有别的物体还对它做功，那么物体的内能就不一定改变；向物体传递热量的时候，如果物体同时放热或者有别的物体对它做功，那么物体的内能也不一定改变，C错误，B正确；
D．不发生热传递的话，也可以是对外界做功或者外界对物体做功，照样可以改变物体的内能，D错误。
故选B。
13．ACD
【详解】
A．橡皮筋被拉伸时，分子力做负功，分子间势能增加，故A正确；
B．物体的内能包括分子动能和分子势能，物体内部所有分子动能的总和只是内能的一部分，故B错误；
C．一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时需要吸热，而此时分子平均动能不变，分子动能不变，故分子势能增加，故C正确；
D．一定质量的理想气体放出热量，如果同时有外界对它做功，且做功的量大于它放出的热量，它的内能就会增加，故D正确；
E．通电时电阻发热，它的内能增加是通过电流做功的方式实现的，故E错误。
故ACD。
【点睛】
明确物体的内能的性质，知道内能包括分子动能和分子势能，其大小取决于宏观中的物质的量、温度和体积，与物体运动动能无关。
14．AD
【详解】
试题分析：解决此题要知道做功可以改变物体内能，如果物体与外界无热交换，外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高；如果物体与外界无热交换，物体对外界做功，物体的内能就会减小，温度降低．
解：A、两手相互摩擦做功，机械能转化为内能，手的内能增大，温度升高，故A正确；
B、C、用火炉烧水，阳光照射物体都是通过热传递的方式改变物体的内能，故BC错误；
D、木工在木锯头时，机械能转化为内能，锯条会发热，故D正确；
故选AD．
【点评】本题考查了做功与内能的改变，在无热交换的条件下，对物体做功，物体的内能增加．
15．ACD
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，选项A错误，符合题意；
B．当甲、乙两个分子间距离为r0时，分子间的引力和斥力大小相等，此处分子势能最小，若规定此距离时分子势能为零，则分子势能不可能为负值，选项B正确，不符合题意；
C．一定质量的物体，内能与温度和体积有关，温度升高，物体的内能不一定增大，选项C错误，符合题意；
D．干湿泡湿度计示数差别越大，表明相对湿度越小，选项D错误，符合题意；
E．做功和热传递在改变内能的效果上是相同的，选项E正确，不符合题意。
故选ACD。
16．见解析
【详解】
说明做功和热传递都能改变物体的内能．
17．（1）4N；14J （2）4.4J
【详解】
（1）对AB整体受力分析，受拉力F．重力G．支持力N．向左的摩擦力f和向右的弹力N1，如图
根据共点力平衡条件，有
竖直方向
N=G1+G2
水平方向
F=f+N1
其中
f=μN
解得
N=（m1+m2）g=20N
f=μN=0.2×20N=4N
对整体在整个运动过程中运用动能定理列式，得到
WF﹣fs﹣m2g h=0
根据几何关系，可知求B上升距离h=1m，故
WF=fs+m2g h=4×1+1×10×1=14J
（2）根据功能关系知
FS=mvA2+mvB2+E内+mgh，
根据速度的分解与合成知B的速度为m/s
解得
E内=20×1﹣0.5×1×4﹣0.5×1×﹣1×10×1=4.4J