3.1功、热和内能的改变 综合训练 （word版含答案）

3.1功、热和内能的改变
一、选择题（共15题）
1．一定质量的的冰，在它全部熔化成水的过程中
A．分子平均动能略有增加
B．分子平均动能不变，但分子势能和内能均增大
C．总质量和总内能均保持恒定，不发生改变
D．分子势能减少，分子平均动能不变，内能减少
2．对内能的理解，下列说法正确的是（　　）
A．系统的内能是由系统的状态决定的
B．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能
C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能
D．1g100℃水的内能大于1g100℃水蒸气的内能
3．一定质量的理想气体，温度从升高到，在这个过程中，以下说法中正确的是（ ）
A．如果气体体积膨胀对外界做功，则分子热运动的平均动能会减小
B．如果气体体积保持不变，则分子热运动的平均动能会保持不变
C．只有当外界对气体做功时，分子热运动的平均动能才会增加
D．不管气体体积如何变化，分子热运动的平均动能总会增加
4．甲、乙两物体接触时，甲向乙传递热量的原因是（ ）
A．甲的质量比乙大 B．甲的比热容比乙大
C．甲的热量比乙大 D．甲的温度比乙高
5．关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A．液体分子的无规则运动称为布朗运动
B．温度是物体分子热运动平均动能的标志
C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．改变物体内能的方式有做功和热传递，它们的本质是相同的
6．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
7．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
8．下列有关热现象和内能的说法中正确的是（　　）
A．把物体缓慢举高，其机械能增加，内能增加
B．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的
C．盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大
D．分子间引力和斥力相等时，分子势能最大
9．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．今对活塞施以一竖直向下的压力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(　　)
图13－2－4
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
10．两物体接触后发生了热传递，说法正确的是（　　）
A．内能大的物体向内能小的物体传递热量
B．密度大的物体向密度小的物体传递热量
C．含热量多的物体向含热量少的物体传递
D．分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体传递
11．关于热量、温度的下列说法正确的是
A．热量是热传递过程中，物体间内能的转移量；温度是物体分子平均动能大小的量度
B．在绝热容器中，放入两个温度不等的物体，则高温物体放出温度，低温物体吸收温度，直到两个物体温度相等
C．高温物体内能多，低温物体内能少
D．两个质量和比热容都相等的物体，若吸收相等的热量，则温度相等
12．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
13．一铜块和一铁块，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．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量都等于铁块内能的增加量
D．达到热平衡时，铜块的温度比铁块的低
14．下列所述现象中属于利用热传导的方式来传热的是（　　）
A．冬天，用手去拿室外的铁块，手感到冷
B．夏天，开空调后一段时间整个房间内温度降低
C．在地面上晒小麦
D．冬天，用暖水袋暖手
15．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（　　）
A．外界对物体做功，物体内能一定增加
B．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
C．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小
D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
二、综合题
16．如图所示，密闭绝热容器内有一活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空．真空区域轻弹簧的一端固定在容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧．绳突然绷断，活塞上升过程中，气体的内能_______( 选填“增加”“减少”或“不变")，气体分子的平均速率_______(选填“变大" 、“变小”或“不变”)．
17．气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14 cm,后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44 cm。(已知外界大气压为标准大气压,标准大气压相当于76 cm高水银柱产生的压强)
(1)求恒温槽的温度_______；
(2)此过程A内气体内能____(选填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将____(选填“吸热”或“放热”)。
18．如图，在有机玻璃筒底放少量的硝化棉（燃点较低），迅速压下活塞，观察硝化棉的变化．
①你能看到什么现象？实验现象说明了什么？
②图中用力按压活塞时为什么一定要迅速？
19．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？
20．下列事件中，物体的内能怎样改变？（固体和液体的热膨胀很小，可不予考虑）
(1)壶里的水被加热而温度升高。
(2)一条烧红的铁棒逐渐冷却下来。
21．在下图焦耳的两个实验中，各是什么形式的能转化为系统的内能？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
冰是晶体，在熔化过程中，温度保持不变，故分子平均动能不变，但熔化过程要吸热，所以内能增大，体积减小，分子势能增大．故ACD错误，B正确．故选B．
2．A
【详解】
A．系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，故A正确；
B．做功和热传递都可以改变系统的内能，故B错误；
C．质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同，故C错误；
D．在1g100℃的水变成100℃水蒸气的过程中，分子间距离变大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
温度是分子热运动平均动能的标志，理想气体的温度从T1升高到T2，则分子热运动的平均动能一定增加，与气体体积如何变化无关；
故选D。
4．D
【详解】
试题分析：根据热力学规律可知，内能传递的方向是从温度高的物体向温度低的物体传递，所以甲、乙两个不同的物体当它们接触后，温度高的物体甲会向温度低的物体乙传递热量．与物体的质量、比热容、内能的大小无关．故D正确，AB错误；热量是热传递的过程中能量转移大小的量度，不能说某一个物体的热量多，故C错误．
5．B
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则的撞击而产生的无规则运动，反映了液体分子无规则运动，A错误；
B．温度是物体分子热运动平均动能的标志，B正确；
C．改变内能的方式有做功和热传递，所以从外界吸收能量，没有说明是否还对外做功，内能不一定增加，C错误；
D．两种方式在改变内能的效果上是相同的，但本质不同，做功是通过能量间的转化来实现内能的变化，热传递是通过能量的转移实现内能变化，D错误。
故选B。
6．B
【详解】
ACD．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，故ACD错误；
B．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，故B正确。
故选B。
7．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。
8．B
【详解】
AC．内能是分子无规则运动能量总和的统计平均值，分子无规则运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量，物体的内能不包括这个物体整体运动时的动能和它在重力场中的势能，故AC错误；
B．电流通过电阻后电阻发热，是因为导体内电场对自由电子做功所致，故B正确；
D．分子间引力和斥力相等时，分子势能最小，故 D错误；
故选B。
9．C
【详解】
试题分析：绝热活塞使得气体不能与外界发生热传递，那么活塞向下移动过程，外力对气态做正功，导致气体内能增加，而气体内能主要取决于分子平均动能，分子平均动能的标准是温度，所以内能增加，温度升高，根据体积变小，分子平均动能变大，那么单位时间内分子对单位面积的容器壁撞击力增大，压强增大，对照选项C对．
10．D
【详解】
热传递时是热量从温度高的物体传向温度低的物体，而温度是平均动能大小的标志，温度越高，分子平均动能越大。因此两物体接触后发生了热传递时，是分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体传递。选项D正确，ABC错误。
故选D。
11．A
【详解】
A：热量是热传递过程中，物体间内能的转移量；温度是物体分子平均动能大小的量度，表示冷热程度．故A项正确．
B：在绝热容器中，放入两个温度不等的物体，吸收和放出的是热量；直到两个物体温度相等．故B项错误．
C：内能包括分子动能与分子势能，与温度、体积、物质的量有关，故C项错误．
D：两个质量和比热容都相等的物体，若吸收相等的热量，温度变化相同，不知道初始温度，温度关系不确定．故D项错误．
12．D
【详解】
对甲室内的气体，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，内能减小，选项D正确。
故选D。
13．AC
【详解】
热平衡条件是温度相等，热传递的方向是从温度高的物体传向温度低的物体；不和外界交换热量，在热传递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。
故选AC。
14．AD
【详解】
AD．冬天，室外铁块温度低，手温度高，用手拿铁块时，手上的热量直接通过热传导的方式传到铁块上。用暖水袋暖手，道理同上，故AD正确；
B．开空调后整个房间内温度降低，是空气通过对流的方式使热空气降温，故B错误。
C．晒小麦是依靠太阳热辐射来吸收热量的。故C错误。
故选AD。
15．BD
【详解】
A．改变物体内能有两种方式，做功和热传递，外界对物体做功，但不知道物体是吸热还是放热，如果外界对它做功，同时物体向外界放热，并且放出的热量比外界对它做功还多，则物体内能会减小，故A错误；
B．物体的内能除了与温度有关之外，还与体积、状态、物质的量等有关，故温度高的物体内能不一定会大，但温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能一定越大，故B正确；
C．分子间作用力与分子间的距离有关，当分子间的距离小于r0，随分子间距离的增大，分子间的作用力减小，当分子间的距离从r0开始增大到无穷远处，分子间的作用力先增大后减小，故C错误；
D．当分子间作用力表现为斥力时，随着分子间距离的减小，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。
故选BD。
16． 增加 变大
【详解】
活塞最终静止时，活塞位置比初位置升高，弹簧的部分弹性势能Ep将转化活塞的重力势能
最后，弹簧的部分重力势能转化为气体内能，理想气体内能变大，温度升高，最后气体温度比绳突然断开时的高，
温度是分子平均动能的标志，所以温度高，分子平均动能变大．
17． T2=364K(或91 ℃) 增大 吸热
【详解】
(1)设恒温槽的温度为T2,由题意知T1=273 K
A内气体发生等容变化,根据查理定律得
p1=p0+ph1
p2=p0+ph2
联立代入数据得
T2=364 K(或91 ℃)． ④
(2)此过程中A内气体温度升高,则内能增大;体积不变,则W=0;根据热力学第一定律有
ΔU=Q+W,得Q>0,即气体将吸热
18．①可以看到硝化棉燃烧．实验现象说明压缩空气做功，使空气内能增大，达到硝化棉的燃点后引起硝化棉燃烧．
②迅速按下活塞是为了减少热传递，尽量创造一个绝热条件．
19．说明做功和热传递都能改变物体的内能．
20．(1)增加；(2)减小
【详解】
(1)增加。水被加热而温度升高，分子的平均动能增大，体积不变，分子势能不变，所以物体的内能增加。
(2)减小。烧红的铁棒逐渐冷却下来，温度降低，分子的平均动能减小，体积不变，分子势能不变，所以物体的内能减小。
21．物体下落，减少的重力势能转为物体的内能，[2]重物带动发电机工作，将机械能转化为电能，发电机工作，将电能转化为液体的内能。
【详解】
物体下落，减少的重力势能转为物体的内能，
重物带动发电机工作，将机械能转化为电能，发电机工作，将电能转化为液体的内能。
答案第1页，共2页