功、热和内能的改变（可编辑word）

第三章热力学定律1功、热和内能的改变基础过关练题组一焦耳的实验1.如图所示是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验,那么从焦耳的这两个实验中可得出的结论是()A.热量可由高温物体传给低温物体B.机械能守恒C.在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变与做功方式无关,仅与做功数量有关D.在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变不仅与做功方式有关,还与做功数量有关题组二功与内能的改变2.绝热过程中,外界压缩气体做功20J,下列说法中正确的是()A.气体内能一定增加20JB.气体内能增加必定小于20JC.气体内能增加可能小于20JD.气体内能可能不变3.如图所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动。设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中()A.外界对气体做功,气体内能增加B.外界对气体做功,气体内能减少C.气体对外界做功,气体内能增加D.气体对外界做功,气体内能减少4.如图是压力保温瓶的结构简图,活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体。假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换,则向下压a的过程中,瓶内气体()A.内能增大B.体积增大C.压强不变D.温度不变5.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,压强变大题组三热与内能的改变6.(2019湖南岳阳高二下检测)(多选)在外界不做功的情况下,物体的内能增加了50J,下列说法中正确的是()A.一定是物体放出了50J的热量B.一定是物体吸收了50J的热量C.一定是物体分子的动能增加了50JD.物体分子的平均动能可能不变7.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8.(2019河北唐山第十一中学高二下期中)做功和传热都能够改变物体的内能,对铁丝加热,铁丝温度升高,是用方法改变物体内能的;用锤子敲打铁丝,铁丝温度也升高,是用方法改变物体内能的。

能力提升练题组一功与内能的改变1.()如图所示,厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针,另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞。用打气筒缓慢地向容器内打气,使容器内的压强增加到一定程度,这时读出温度计示数。打开卡子,胶塞冲出容器后()A.温度计示数变大,实验表明气体对外界做功,内能减少B.温度计示数变大,实验表明外界对气体做功,内能增加C.温度计示数变小,实验表明气体对外界做功,内能减少D.温度计示数变小,实验表明外界对气体做功,内能增加2.(2020江苏徐州高三上质检,)如图所示,用隔板将一密闭绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸,该过程气体的内能(选填“增大”“减小”或“不变”);待气体状态达到稳定后,缓慢推压活塞至原隔板处,该过程中,气体温度(选填“升高”“降低”或“不变”)。易错

3.(2020河南创新发展联盟高二下联考,)一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,则C→A过程中气体分子平均动能(选填“增大”或“减小”),A→B过程中(选填“外界对气体”或“气体对外界”)做功,B→C(图中为双曲线的一部分)过程中气体的内能(选填“增大”“减小”或“不变”)。深度解析

题组二热与内能的改变4.()(多选)如图所示,绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质量不计,左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。初始时,两室气体的温度相同,氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡,下列说法中正确的是()A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能B.系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时的小C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,有热量从氧气传递到氢气D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小5.()(多选)如图所示,绝热的汽缸与绝热的活塞A、B密封一定质量的理想气体后水平放置在光滑地面上,不计活塞与汽缸壁的摩擦,现用电热丝给汽缸内的气体加热,在加热过程中,下列说法正确的是()A.汽缸仍保持静止B.活塞A、B均向左移动C.密封气体的内能一定增加D.汽缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数相同6.(原创题,)若对物体做1500J的功,可使物体温度升高5℃;若改用传热的方式,使物体温度同样升高5℃,那么物体应吸收J的热量。如果先在绝热过程中对该物体做3000J的功,物体的温度升高10℃;再经过单纯的传热过程物体放出600J的热量,则物体的温度又降低℃。深度解析

题组三功、热、内能与内能的改变的综合7.()下列关于内能与热量的说法中,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.热量总是从内能大的物体传向内能小的物体D.热量总是从温度高的物体传向温度低的物体8.()下列关于做功和传热的说法中正确的是()A.做功和传热在改变物体内能上是等效的B.只要外界对物体做功,物体的内能就一定改变C.传热的条件是物体间存在内能差D.做功和传热改变物体内能的实质是一样的

答案全解全析基础过关练1.C焦耳通过多次实验,最后得到的结论是,在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变与做功方式无关,仅与做功数量有关,故选项C正确。2.A绝热过程中,做功的过程是能量转化的过程,做了多少功,就有多少内能发生变化,故A正确。3.A因为M、N间被封气体的体积减小,所以外界对气体做功,即W>0;又因为气体不与外界发生热交换,所以ΔU=W,则ΔU>0,气体内能增加,故A正确。4.A向下压a的过程中,外界对气体做功,气体与外界没有热交换,则瓶内气体内能增大,温度升高,选项A正确,D错误;向下压a的过程中,瓶内气体体积减小,压强增大,选项B、C错误。5.D外力克服绳与紫铜管间的摩擦做功,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,直至汽化,管塞被冲开。管塞被冲开前管内气体内能增大,压强变大,选项D正确。6.BD在外界不做功的情况下,内能的改变量等于传递的热量,内能增加了50J,一定是吸收了50J的热量,故A错,B对;物体内能包括所有分子热运动动能和分子势能,内能增加了50J,并不一定是分子的动能增加了50J,物体分子的平均动能有可能不变,这时吸收的50J热量全部用来增加分子势能,故C错误,D正确。7.B因储气罐内气体体积不变,故气体对外界不做功。罐内气体从外界吸收热量,气体体积及质量均不变,温度升高,分子平均动能增大,内能增大,压强变大。只有B正确。8.答案传热做功解析做功和传热都能够改变物体的内能,对铁丝加热,铁丝温度升高,是用传热方法改变物体内能的;用锤子敲打铁丝,铁丝温度也升高,是用做功的方法改变物体内能的。能力提升练1.C打开卡子,胶塞冲出容器后,密封气体体积增大,气体膨胀对外做功,气体内能减少,同时温度降低,温度计示数变小,故C正确。2.答案不变升高解析抽开隔板后,气体体积变大,但隔板右侧是真空,气体不对外做功,绝热汽缸没有发生传热,由ΔU=W可知气体的内能不变。气体被压缩的过程中,外界对气体做功(W>0),绝热汽缸没有发生传热(Q=0),由ΔU=W可知,气体内能增大,理想气体分子的平均动能变大,温度升高。易错警示一般情况下,气体的体积变化时,外界与气体之间有做功情况,但是气体向真空中膨胀(自由膨胀)时,气体不做功。3.答案减小气体对外界不变解析由题图得C→A过程中气体压强减小,体积不变,据pVT=C可知,气体温度降低,则气体分子平均动能减小;A→B过程中气体体积增大,则气体对外界做功;B→C(图中为双曲线)过程中pV乘积不变,据pVT=C可知,该过程为等温变化名师点睛本题综合考查了理想气体状态方程的应用、气体的内能、功与内能的改变。图线反映了气体体积的变化情况,由此可以知道外界与气体之间做功的情况。4.CD温度是分子平均动能的标志,温度相同,则分子的平均动能相同,与分子质量无关。初始时,两部分气体温度相同,故分子的平均动能相同,故A错误。松开固定栓至系统达到平衡的过程中,先是氢气对氧气做功,氢气内能减少、温度降低,氧气内能增加、温度升高,由于存在温度差,故会发生传热,最后两者温度相同,故氧气内能又减小,等于初始值,所以两种气体的内能与初始时相同,故B错误,C、D正确。5.AC对汽缸整体分析,外部各个方向上受到大气的压力平衡,所以汽缸保持静止,故选项A正确;用电热丝给汽缸内的气体加热后,汽缸内的气体温度升高,内能增大,压强变大,活塞A、B均向外运动,故选项B错误,C正确;活塞A的面积大于活塞B的面积,单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数不同,故选项D错误。6.答案15002解析做功和传热在改变物体内能上是等效的,因此如用传热的方式,也使物体温度升高5℃,物体应吸收1500J的热量。如对物体做功3000J,温度升高10℃,则物体温度改变1℃,需要外界做功或吸收热量300J,因此物体放出600J的热量,物体的温度降低2℃。名师点睛本题综合考查了功与内能的改变,热与内能的改变。在绝热过程中,功是内能变化的量度;在单纯传热的过程中,热量是内能改变的量度。同一物体,改变相同的温度所需要的能量是相同的。7.D热量是过程量,只有在涉及能量的转移时才有意义,不能说物体具