人教版 (2019)选择性必修 第三册1 功、热和内能的改变综合训练题

3.1功、热和内能的改变同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．如果铁丝的温度升高了，则 （     ）

A．铁丝一定吸收了热量 B．铁丝一定放出了热量

C．外界可能对铁丝做了功 D．外界一定对铁丝做了功

2．下列例子中通过热传递改变物体内能的是（　　）

A．用砂轮磨刀具的时候，刀具的温度升高

B．灼热的火炉使周围物体的温度升高

C．手感到冷时，搓搓手就会觉得暖和些

D．擦火柴时，火柴头上的易燃物质燃烧起来

3．关于内能，下列说法正确的是

A．物体的内能包括物体运动的动能

B．0℃C的水结冰过程中温度不变，内能减小

C．提起重物，因为提力做正功，所以物体内能增大

D．摩擦冰块使其融化是采用热传递的方式改变物体的内能

4．下列说法正确的是（     ）

A．悬浮在空气中的PM2.5颗粒的运动是分子热运动

B．一定质量的晶体在熔化过程中，其内能保持不变，分子势能增大

C．由于液体表面层分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离，液体表面存在张力

D．在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，最终会减少饱和汽的压强

5．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

6．关于热传递，下列说法正确的是（　　）

A．热传递的实质是温度的传递

B．物体间存在温度差，才能发生热传递

C．热传递可以在任何情况下进行

D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量

7．关于温度和内能的理解，下列说法中正确的是(       ).

A．温度是分子平均动能的标志，物体温度升高，则物体每一个分子的动能都增大

B．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

C．1g100水的内能小于1g100水蒸气的内能

D．做功和热传递对改变物体内能是等效的，也就是说做功和热传递的实质是相同的

8．下列说法正确的是（　　）

A．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动

B．布朗运动就是液体分子的无规则运动

C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增加而减小

D．减速运动的物体一定发生了机械能向内能转化

9．如图，在研究功与内能改变的关系时，将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部，用力向下压活塞，可以将易燃物点燃。关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A．筒内气体，在被压缩的同时从外界迅速吸收热量，导致气体温度升高

B．只要最终筒内气体压强足够大，筒内易燃物就会被点燃

C．若实验中易燃物被点燃，是活塞与筒壁间摩擦生热导致的

D．该实验成功的关键是向下压活塞的力要大，速度要快

10．地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度增加而降低，则该空气团在上升过程中（不计空气团内分子间的势能）（       ）

A．体积减小，温度降低 B．体积减小，温度不变

C．体积增大，温度降低 D．体积减小，温度升高

11．关于一定质量的气体，下列说法正确的是

A．气体放出热量，其内能一定减小

B．气体对外做功，其内能一定减小

C．气体的温度降低，每个分子热运动的动能一定减小

D．气体的温度降低，分子热运动的平均动能一定减小

12．关于热传递，下列说法中正确的是（　　）

A．热传递是温度的传递

B．物体的内能发生了改变，一定是吸收或放出了热量

C．热传递可以在任何情况下进行

D．物体间存在着温度差，才能发生热传递

13．下列现象中，通过做功改变物体内能的是（　　）

A．放入电冰箱中的食物温度降低

B．夏天，在阳光的照射下，柏油路面温度升高

C．给自行车轮胎充气时，气筒变热

D．用火炉烧水，水的温度升高

14．0℃的水和0℃的冰相比较，以下叙述中正确的是（　　）

A．水分子的平均动能大于冰分子的平均动能

B．水分子的势能比冰分子的势能大

C．1g0℃的水与1g0℃的冰的内能相同

D．1g0℃的水与1g0℃的冰共同升高1℃，它们内能变化相同

15．关于物体的内能，下列说法中正确的是（       ）.

A．不同物体，温度相等，内能也相等

B．要使气体分子的平均动能增大，外界必须向气体传热

C．做功和热传递过程都能改变物体的内能，但两种过程的本质不同

D．1g 0℃的水与1g 0℃的冰内能相等

二、填空题（共4题）

16．改变内能的途径有___________和___________。

17．运用所学的物理知识，试完成下列问题：

(1)指出下列实例中，各是通过什么方式（物理过程）来改变物体的内能？

①煤炉把水烧开______；

②自行车急刹车时轮胎发热______；

③冰块将食品温度降低______；

④压缩气体放气后温度降低______；

⑤太阳光把衣服晒暖和______。

(2)擦火柴，火柴就燃烧；把火柴放在太阳光下，通过凸透镜聚光使火柴燃烧。这两种方式有什么不同？效果为什么是相同的______？

18．物体在热传递过程中，______叫热量。热量的单位是______。热传递的实质是______从高温物体转移到低温物体。

19．如图所示，夏天，我们常常将饮料和冰块放在一起，制作“冰镇饮料”。这是因为饮料和冰块的温度不同，两者之间发生了______，冰块的内能______，饮料的内能______（以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”）。

三、综合题（共4题）

20．铅弹以速度v=200m/s 射入木块后停在木块中，木块没有移动．增加的内能的80%使铅弹的温度升高，铅弹温度升高多少？（C=1.3×102J/kg℃）

21．能量转化和守恒是自然界中一条普遍规律．请结合相关知识完成下列问题：

（1）机械运动中的能量转化和守恒．

如图所示，以光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为θ，长度为L．一质量为m的小物块由静止开始，由斜面顶端滑到底端，求此过程中重力做的功，并说明能量转化情况．

（2）电磁感应中的能量转化和守恒．

如图所示，在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道，MN、PQ固定在竖直平面内，相距为L，电阻不计，中间连接阻值为R的电阻．电阻为r的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在导轨上，且与轨道接触良好，以速度v竖直向下做匀速运动．探究此过程中，在时间∆t内重力做的功与感应电流的电功之间的关系，并说明能量转化情况．

（3）机械能与内能转化和守恒．

理想气体的分子可视为质点，分子间除相互碰撞外，无相互作用力．如图所示，正方体容器密封着一定质量的某种理想气体．每个气体分子的质量为m，已知该理想气体分子平均动能与温度的关系为Ek=kT（k为常数，T为热力学温度）．如果该正方体容器以水平速度u匀速运动，某时刻突然停下来，求该容器中气体温度的变化量∆T．（容器与外界不发生热传递）

22．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？

23．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．C

2．B

3．B

4．C

5．A

6．B

7．C

8．A

9．D

10．C

11．D

12．D

13．C

14．B

15．C

16．     做功     热传递

17．     热传递     做功     热传递     做功     热传递     见解析

18．     吸收或放出能量的多少     焦     热量

19．     热传递     增大     减小

20．铅弹温度升高了123℃

21．

（1）物块下滑过程中重力做功

重力势能转化为物块的动能，总的机械能不变．

（2）导体棒下落过程产生的电动势

感应电流

因导体棒匀速下落，有

这段时间内感应电流的电功是

；

所以

在此过程中，重力克服安培力做功，重力做功数值等于电流做的功，减少的重力势能等于电路中产生的电能，电能通过电流做功转化为内能．

（3）设气体初始温度为，末温度为，容器中气体分子总数为N；

初始时分子平均动能

末态时分子平均动能

由能量守恒，气体的动能转化为气体的内能

解得

22．

说明做功和热传递都能改变物体的内能．

23．（1）4N；14J （2）4.4J