高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第三章 热力学定律2 热力学第一定律优秀复习练习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册第三章 热力学定律2 热力学第一定律优秀复习练习题，共8页。试卷主要包含了热力学第一定律等内容，欢迎下载使用。
1．内能改变的两种方式
⑴ 功和内能变化的关系
从19世纪30年代起，人们逐渐认识到，为了使系统的热学状态发生变化，既可以向它传热，也可以对它做功。从1840年起，英国物理学家焦耳进行了多种多样的实验，以求精确测定外界对系统做功和传热对于系统状态的影响，以及功与热量的相互关系。
① 绝热过程：系统变化过程中，只由于做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程。
② 焦耳 的实验表明，要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由始末两个状态决定，而与功的方式无关。
③ 当系统从某一状态经过绝热过程达到另一状态时，内能的增加量 SKIPIF 1 < 0 就等于外界对系统所做的功 SKIPIF 1 < 0 ，用式子表示为 SKIPIF 1 < 0 。
⑵ 热量和内能变化的关系
不仅对系统做功可以改变系统的热力学状态，单纯的对系统传热也能改变系统的热力学状态。所以，热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
当系统从状态1经过单纯的传热到达状态2，内能的增加量 SKIPIF 1 < 0 就等于外界向系统传递的热量 SKIPIF 1 < 0 ，即 SKIPIF 1 < 0 。
⑶ 改变物体内能的两种方式的比较
典例精讲
【例1.1】（吉阳区校级月考）关于热传递，下列说法中正确的是（ ）
A．热传递的实质是温度的传递
B．物体间存在着温度差，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
【分析】改变内能的两种方式为热传递和做功，其中热传递的实质是能量的传递，而且必须在有温度差的情况下进行。
【解答】解：A、热传递的实质是能量的传递。故A错误；
B、物体间存在着温度差，才能发生热传递。故B正确；
C、热传递必须在有温度差的情况下进行。故C错误；
D、物体的内能发生了改变，可能是由于发生了热传递，也可能是由于做功导致的。故D错误；
故选：B。
【例1.2】（周口期末）关于物体内能，下列说法中正确的是（ ）
A．将物体举高或使它们的速度增大，是利用做功来使物体内能增大的
B．阳光照晒衣服，衣服的温度升高，是利用热传递来改变物体内能的
C．物体在空中自由下落是用做功增加内能
D．拉弯的弓把箭射出去，箭在空气中飞行的过程中，内能增加
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，热传递是能量的转移过程，做功过程实际是能量的转化过程。
【解答】解：A、将物体举高或使它们的速度增大，是利用做功来使物体机械能增大，与内能无关，故A错误。
B、阳光照晒衣服，衣服的温度升高，是利用热传递来改变物体的内能，故B正确。
C、物体在空中自由下落，重力做功，增加动能，与内能无关，故C错误。
D、拉弯的弓把箭射出去，箭在空气中飞行的过程中，克服空气阻力做功，内能增加，故D正确。
故选：BD。
2．热力学第一定律
⑴ 内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做功之和
⑵ 表达式： SKIPIF 1 < 0
⑶ 符号规定：
① 外界对系统做功， SKIPIF 1 < 0 ；系统对外界做功 SKIPIF 1 < 0
② 系统从外界吸收热量， SKIPIF 1 < 0 ；系统向外界放出热量 SKIPIF 1 < 0
③ 系统内能增加， SKIPIF 1 < 0 ，系统内能减少， SKIPIF 1 < 0
典例精讲
【例2.1】（永昌县校级期末）关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是（ ）
A．外界对物体做功，物体内能必定改变
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，物体向外传出一定热量，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
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，这两种方式是等效的。根据热力学第一定律分析求解。
【解答】解：A、做功和热传递均可以改变内能，外界对物体做功，物体向外界放热，物体内能不一定改变，故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又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，故B正确，C错误。
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，故D错误。
故选：B。
【例2.2】（普洱期末）下列说法正确的是（ ）
A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能也不变
B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大
C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能
D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同
【分析】改变内能的方式是做功和吸放热。
物体宏观的运动与微观的分子热运动无关。
热传递的前提是物体间的温差。
【解答】解：A、铁块熔化成铁水的过程中，吸收热量，温度升高，内能增大，故A错误。
B、物体宏观的运动与微观的分子热运动无关，故B错误。
C、两物体间热量的传递的前提是温度差，与内能大小无关，故C错误。
D、内能与温度、体积和物质的量有关，A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同，故D正确。
故选：D。
【例2.3】（鹤庆县校级期末）当把打足气的车胎内的气体迅速放出时，会发现车胎气嘴处的温度明显降低，则在这个过程中（ ）
A．气体对外做功，同时向外散发热量
B．气体对外做功，车胎内气体温度降低，从外界吸热
C．外界对车胎内气体做功，车胎内气体向外传递热量
D．外界对车胎内气体做功，同时向车胎内气体传递热量
【分析】根据热力学第一定律，因迅速放气，使胎内气体对外做功，内能减少，温度降低。
【解答】解：根据热力学第一定律△U＝Q+W，因迅速放气，使胎内气体对外做功（W＜0），气体来不及和外界交换热量（Q＝0），内能减少（△U＜0），温度降低，所以会发现车胎气嘴处的温度明显降低；气体温度降低，从而会和外界进行热交换，从外界吸收热量。故ACD错误，B正确。
故选：B。
【例2.4】（银川校级期末）下列叙述正确的是（ ）
A．只有热传递才能改变物体的内能
B．对一定质量的气体加热，内能一定增加
C．1千克0℃水的内能比1千克0℃冰的内能大
D．分子间的距离r越小，分子引力越小，分子斥力越大
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递；气体的内能只与温度有关；子间的距离r越小，分子间引力和斥力均增大的，但斥力增加的快。
【解答】解：A、改变物体内能的方式有做功和热传递；故A错误；
B、对一定质量的气体加热，Q＞0，同时增大体积，即气体对外做功W＜0；根据热力学第一定律可得：若气体对外做功小于吸收热量，则△U＞0，内能增大；若气体对外做功等于于吸收热量，则△U＝0内能不变；气体对外做功大于吸收热量，则△U＜0内能减小；故B错误；
C、1千克0℃冰需要吸收热量才能变成1千克0℃水，故1千克0℃水的内能比1千克0℃冰的内能大，故C正确；
D、分子间的距离r越小分子斥力和引力都越大，故D错误；
故选：C。
3．能量守恒定律
能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中，其总量保持不变。
典例精讲
【例3.1】（浙江期末）2019年5月27日，天合光能股份有限公司宣布其光伏科学与技术国家重点实验室所研发的高效N型单晶i﹣TOPCn太阳电池光电转换效率高达24.58%，创造了大面积TOPCn电池效率新的世界纪录。另据中国光伏协会统计数据显示，中国硅片产量约占全球的83%，但我国光伏发电量约占总发电量的2.6%，远低于德国和意大利等发达国家。假定在光伏发电政策的推动下，浙江省有100万户家庭采用N型单晶i﹣TOPCn材料制作的太阳电池屋顶光伏发电系统。已知省域内每年能正常发电的时间约为1200h，太阳垂直照射到地面上单位面积的平均功率约为1kW．若全省的光伏发电系统户平均面积为10m2，则全省年总发电量约为（ ）
A．2.95×108kW•hB．2.95×109kW•h
C．1.06×1013JD．1.06×1015J
【分析】根据题意求总的能量E＝24.58%Pts。
【解答】解：总发电量为：E＝24.58%Pts＝24.58%×1200×1×103×10kW•h＝2.95×109kW•h，故B正确。
故选：B。
【例3.2】（昌平区期末）北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞照片，如图（甲）所示。宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图（乙）所示。天体甲距地球1万光年，M87的黑洞距离地球5500万光年，假设天体甲和M87的黑洞辐射功率相同，忽略电磁波在传播过程中的损耗，用一架射电望远镜接收到甲发出的电磁波功率为P1，则该望远镜接收到的来自M87的黑洞发出的电磁波功率为（ ）
A．P1B．P1C．5500P1D．55002P1
【分析】建立以黑洞为球心，以黑洞与地球间距为半径的球体模型，距离越远，接收功率越小。
【解答】解：（1）天体甲和M87的黑洞辐射功率P0相同，则以天体为球心，天体与地球间距为半径的球体的球面上，接收功率为：P
天体甲距地球为R1＝1万光年，黑洞距地球为R2＝5500万光年，则有：

解得：P2P1，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【例3.3】（慈溪市期末）如图所示是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门如图甲），当落潮时，开闸放水发电（如图乙）。设海湾水库面积为5.0×108m2，平均潮差为3.0m，一天涨落潮两次，发电的平均能量转化率为10%，则一天内发电的平均功率约为（ρ水取1.0×103kg/m3，g取10m/s2）（ ）
A．2.6×104kWB．5.2×104kWC．2.6×105kWD．5.2×105kW
【分析】利用潮汐发电，就是水的重力势能转化为电能，先求出水的重力做的功，则重力势能的减小量等于重力做的功，重力势能的减小量的10%转化为电能的产生从而求出一天内发电平均功率。
【解答】解：利用潮汐发电，就是水的重力势能转化为电能，水能转化电能的效率是10%，一次涨潮，退潮后水坝内水的势能增加：
W水＝G△h＝mg△h＝ρ水Vg△h＝ρ水Shg△h＝ρ水Sgh△h，
海水平均潮差为3.0m，则水的重心下降的高度△hm＝1.5m
则水的势能可转变为电能：
W电＝W水×10%＝ρ水Sgh△h×10%＝1.0×103×5.0×108×10×3.0×1.5×0.1J＝2.25×1012J。
每天2次涨潮，则该电站一天能发电4.5×1012J，所以每天的平均功率为PW═5.2×104kW，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【例3.4】（荆门期末）能源是人类社会活动的物质基础，“绿水青山就是金山银山”要求我们注意环保。以下哪个属于新能源（ ）
A．煤炭B．石油C．天然气D．太阳能
【分析】常规能源也叫传统能源，是指已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤炭、石油、天然气等都属一次性非再生的常规能源。新能源又称非常规能源，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
【解答】解：煤炭、石油、天然气属于常规能源，太阳能属于新能源。故D正确，ABC错误。
故选：D。
随堂练习
一．选择题（共10小题）
1．（浦东新区校级期中）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
2．（浦东新区校级期中）下列例子中通过热传递改变物体内能的是（ ）
A．用锤子锤击金属块后，锤子和金属块都变热
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．摩擦冰块使其熔解
3．（浦东新区期中）两个相互接触的物体没有发生热传递，这是因为它们具有相同的（ ）
A．质量B．温度C．内能D．体积
4．（船营区校级学业考试）在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是（ ）
A．电流通过点炉丝使温度生高
B．流星进入大气层运动温度升高
C．铁锤打铁块使铁块温度升高
D．在炉火上的水被烧开
5．（新疆校级月考）一定质量的0℃的冰，全部变成0℃的水的过程中（ ）
A．分子的平均动能增大，吸收热量，内能不变
B．分子的平均动能减小，放出热量，内能增大
C．分子的平均动能不变，吸收热量，内能增大
D．分子的平均动能不变，放出热量，内能减小
6．（南京校级月考）将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了6℃．如果继续向容器中倒入一杯同样的热水，则容器中的水温会升高（ ）
A．5℃B．4℃C．3℃D．2℃
7．（奉贤区二模）关于热现象的描述正确的是（ ）
A．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发进行
B．做功和热传递都通过能量转化的方式改变系统内能
C．一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
D．物体内单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的
8．（沭阳县期中）如图，在汽缸内活塞的左边封闭着一定质量的理想气体，压强和大气压相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体升高一定的温度，气体吸收的热量为Q1，内能的增加量为△U1；如果让活塞可以自由滑动（活塞与气缸间无摩擦，不漏气），也使汽缸内气体温度升高相同温度，其吸收的热量为Q2，内能的增加量为△U2，则（ ）
A．Q1＞Q2B．Q1＜Q2C．△U1＜△U2 D．△U1＜△U2
9．（房山区一模）二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也是在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减小为原来的一半，温度逐渐降低。此过程中（ ）
A．封闭的二氧化碳气体对外界做正功
B．封闭的二氧化碳气体压强一定增大
C．封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大
D．封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量
10．（兴宁市校级期末）如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到Q点时，速度恰好为零，忽略空气阻力，g为重力加速度大小．现将质点自P点上方高度2R处由静止开始下落，用W表示此情况下质点从P点运动到Q点的过程中克服摩擦力所做的功．则（ ）
A．W＝mgR，且质点恰好可以到达Q点上方高度R处
B．W＝2mgR，且质点恰好可以到达Q点
C．W＞mgR，且质点不能到达Q点上方高度R处
D．W＜mgR，且质点到达Q点上方高度R处后，继续上升一段距离
二．多选题（共3小题）
11．（启东市校级期中）在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是（ ）
A．电流通过电炉而使温度升高
B．在阳光照射下，水的温度升高
C．铁锤打铁块，使铁块温度升高
D．夏天在室内放几块冰，室内温度会降低
12．（杭州模拟）下列说法正确的是（ ）
A．静电场、感应电场、磁场等均是客观存在的物质
B．电势能是电荷、电场共同拥有且与电荷位置有关的能量
C．做功是系统能量改变的唯一途径
D．所有由法拉第电磁感应定律描述的感应电动势均有相同的形成机理
13．（靖远县四模）下列说法正确的是（ ）
A．食盐晶体中的钠离子、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
B．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性
C．功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功
D．水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用
E．外界对物体做功时，物体的内能一定增加
三．解答题（共2小题）
14．（徐州期末）改变物体内能的两种方法是做功和 ；温度相同的氧气与氢气，其分子热运动的平均速率的关系是：氧 氢（填“＞”、“＝”或“＜”）
15．（徐州期末）改变物体内能的两种方式是 ．两个系统接触达到热平衡时，这两个系统一定具有相同的 ．
随堂练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（浦东新区校级期中）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
【分析】做功主要有摩擦生热和压缩气体做功以及电流做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，有传导、对流和辐射三种式。
【解答】解：A、冷的物体接触热的物体后变热，内能从热物体转移到冷物体，属于热传递，故A错误；
B、物体在火炉旁被烤热，属于热传递，故B错误；
C、电流通过灯丝使灯丝发热，是通过电流做功引起的，故C正确；
D、热的物体放在通风地方凉下来，属于热传导中的热对流，故D错误；
故选：C。
2．（浦东新区校级期中）下列例子中通过热传递改变物体内能的是（ ）
A．用锤子锤击金属块后，锤子和金属块都变热
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．摩擦冰块使其熔解
【分析】明确内能的改变有两种方式：做功和热传递．要注意生活对应的现象所对应的方式．
【解答】解：A、用锤子锤击金属块后，锤子和金属块都变热，是机械能转化成内能，故A错误；
B、灼热的火炉使周围物体的温度升高是热传递改变内能，故B正确；
C、搓手取暖是机械能转化成内能，故C错误；
D、摩擦冰块使其熔解是机械能转化为内能，故D错误；
故选：B。
3．（浦东新区期中）两个相互接触的物体没有发生热传递，这是因为它们具有相同的（ ）
A．质量B．温度C．内能D．体积
【分析】两物体互相接触，它们之间发生热传递的条件是有温度差
【解答】解：因为发生热传递的条件是有温度差，所以如果两物体没发生热传递，肯定是具有相同的温度。
故选：B。
4．（船营区校级学业考试）在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是（ ）
A．电流通过点炉丝使温度生高
B．流星进入大气层运动温度升高
C．铁锤打铁块使铁块温度升高
D．在炉火上的水被烧开
【分析】改变物体内能的两种方式：做功和热传递，利用这两点即可得知各选项的正误．
【解答】解：A、电流通过电炉而使温度升高，电流做了功，A错误；
B、流星进入大气层克服摩擦力做功使温度升高，B错误；
C、铁锤打铁块，使铁块温度升高，挤压撞击，外界做了功，C错误；
D、在炉火上的水被烧开，是热传递吸热过程，故D正确；
故选：D。
5．（新疆校级月考）一定质量的0℃的冰，全部变成0℃的水的过程中（ ）
A．分子的平均动能增大，吸收热量，内能不变
B．分子的平均动能减小，放出热量，内能增大
C．分子的平均动能不变，吸收热量，内能增大
D．分子的平均动能不变，放出热量，内能减小
【分析】温度是分子平均动能的标志，冰是晶体，在熔化过程中，温度保持不变，但吸热，内能增大，体积增大，分子势能增大．
【解答】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，但溶化过程要吸热，所以内能增大，体积增大，分子势能增大。故ABD错误，C正确。
故选：C。
6．（南京校级月考）将一杯热水倒入盛有冷水的容器中，冷水的温度升高了10℃，再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水，容器中的水温又升高了6℃．如果继续向容器中倒入一杯同样的热水，则容器中的水温会升高（ ）
A．5℃B．4℃C．3℃D．2℃
【分析】热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到最后温度相同．
知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化，利用热平衡方程Q吸＝Q放列出两个等式，可解得容器里的水与一杯水的质量关系及热水与冷水间的温度差；则假设一次性将全部热水倒入，则可求得冷水升高的总温度，即可求得再加1杯水时容器内的水升高的温度．
【解答】解：设热水和冷水的温度差为t，
因为质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了10℃，
所以Q吸＝Q放，
从而可知，cm0（t﹣10℃）＝cm×10℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6℃，
Q吸＝Q放，
从而可知，cm0（t﹣10℃﹣6℃）＝c（m+m0）×6℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
则①﹣②得：
6℃×cm0＝10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0，
整理得：12℃×cm0＝4℃×cm，
解得：m＝3m0；
代入①式可得：t＝40℃；
假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：
3m0c（40℃﹣△t）＝mc△t，m＝3m0；
联立两式解得：△t＝20℃；
则注入后3杯水后，水温还会上升：20℃﹣10℃﹣6℃＝4℃。
故选：B。
7．（奉贤区二模）关于热现象的描述正确的是（ ）
A．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发进行
B．做功和热传递都通过能量转化的方式改变系统内能
C．一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
D．物体内单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的
【分析】在热力学中，系统发生变化时，内能的变化为△U＝Q+W，改变物体内能的两种方式；热力学第二定律不同表述，大量分子的热运动满足统计规律．
【解答】解：A、例如空调制冷、制热都是满足能量守恒定律的宏观过程，但不是自发进行，故A错误
B、做功和热传递是改变物体内能的两种方法，做功是其他形式的能转化为内能，热传递是通过能量转移的方式改变系统内能，故B错误；
C、系统到达热平衡的条件，温度相同；故C正确；
D、物体内单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动是有规律的，故D错误
故选：C。
8．（沭阳县期中）如图，在汽缸内活塞的左边封闭着一定质量的理想气体，压强和大气压相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体升高一定的温度，气体吸收的热量为Q1，内能的增加量为△U1；如果让活塞可以自由滑动（活塞与气缸间无摩擦，不漏气），也使汽缸内气体温度升高相同温度，其吸收的热量为Q2，内能的增加量为△U2，则（ ）
A．Q1＞Q2B．Q1＜Q2C．△U1＜△U2 D．△U1＜△U2
【分析】对一定量的理想气体内能由温度决定，温度变化量相同，物体内能变化相同；根据题意判断气体做功情况，应用热力学第一定律分析答题。
【解答】解：对一定量的气体内能由温度决定，两种情况下气体温度变化情况相同，气体内能变化量相等，即：△U1＝△U2＝△U；
第一种情况，气缸与活塞都固定不动，气体体积不变，气体不做功，W1＝0，第二种情况，活塞自由移动，气体体积增大，
气体对外做功，W2＜0，由热力学第一定律：△U＝W+Q可知：Q1＝△U1﹣W1＝△U1＝△U，Q2＝△U2﹣W2＝△U﹣W2＞△U＞Q1；故ACD错误B正确。
故选：B。
9．（房山区一模）二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也是在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减小为原来的一半，温度逐渐降低。此过程中（ ）
A．封闭的二氧化碳气体对外界做正功
B．封闭的二氧化碳气体压强一定增大
C．封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大
D．封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量
【分析】对于热力学第一定律△U＝W+Q，要明确公式中各个物理量的含义，温度是理想气体的内能变化的标志。
【解答】解：A、气体体积减为原来的一半，外界对气体做正功，故A错误。
B、温度不变，气体体积减半，根据玻意耳定律可知，气体压强增大，故B正确；
C、温度不变，所以气体的气体分子的平均动能不变，故C错误。
D、温度不变，内能不变，根据热力学第一定律△U＝W+Q，封闭气体向外界传递热量，故D错误；
故选：B。
10．（兴宁市校级期末）如图，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平，一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道，质点滑到Q点时，速度恰好为零，忽略空气阻力，g为重力加速度大小．现将质点自P点上方高度2R处由静止开始下落，用W表示此情况下质点从P点运动到Q点的过程中克服摩擦力所做的功．则（ ）
A．W＝mgR，且质点恰好可以到达Q点上方高度R处
B．W＝2mgR，且质点恰好可以到达Q点
C．W＞mgR，且质点不能到达Q点上方高度R处
D．W＜mgR，且质点到达Q点上方高度R处后，继续上升一段距离
【分析】根据质点滑到Q点时，速度恰好为零，由能量守恒定律可以求出质点在半圆轨道运动过程中克服摩擦力做的功，再求出将质点自P点上方高度2R处由静止开始下落，下落到P点的速度，进行比较，从而分析质点在半圆轨道受到的摩擦力，从而判断出此情况下质点从P点运动到Q点的过程中克服摩擦力所做的功，再利用能量守恒定律分析质点离开Q点上升的高度．
【解答】解：当质点自P点上方高度R处由静止下落运动到Q的过程中，质点滑到Q点时，速度恰好为零，则由能量守恒定律有
质点在半圆轨道运动过程中克服摩擦力做的功W1＝mgR
下落到P点的过程，由动能定理有，解得v
现将质点自P点上方高度2R处由静止开始下落，下落到P点的过程中，由动能定理有

解得
可知质点在半圆轨道运动的速度将比在R处下落时要更大
质点在半圆轨道做圆周运动，运动速度增大，则轨道对质点的支持力增大
由牛顿第三定律可知，质点对轨道的压力增大，则质点受到的摩擦力增大
因此质点从P点运动到Q点的过程中克服摩擦力所做的功W＞W1＝mgR
由能量守恒可知，mg•2R﹣W＝mgh
由于W＞W1＝mgR
则h＜R
故C正确，ABD错误；
故选：C。
二．多选题（共3小题）
11．（启东市校级期中）在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是（ ）
A．电流通过电炉而使温度升高
B．在阳光照射下，水的温度升高
C．铁锤打铁块，使铁块温度升高
D．夏天在室内放几块冰，室内温度会降低
【分析】改变物体内能的两种方式：做功和热传递，知道生活中常见内能改变所采用的方式。
【解答】解：A、电流通过电炉而使温度升高，电流做了功，故A错误；
B、在阳光照射下，水的温度升高是利用热传递，故B正确；
C、铁锤打铁块，使铁块温度升高，挤压撞击，外界做了功，故C错误；
D、夏天在室内放几块冰，室内温度会降低属于热传递，故D正确。
本题考查没有做功而改变物体内能的，故选：BD。
12．（杭州模拟）下列说法正确的是（ ）
A．静电场、感应电场、磁场等均是客观存在的物质
B．电势能是电荷、电场共同拥有且与电荷位置有关的能量
C．做功是系统能量改变的唯一途径
D．所有由法拉第电磁感应定律描述的感应电动势均有相同的形成机理
【分析】静电场、感应电场、磁场等均是客观存在的物质；电势能是由电荷和电场共同决定的能量；做功和热传递都能改变系统的能量．由法拉第电磁感应定律描述的感应电动势形成机理不全相同．
【解答】解：A、静电场、感应电场、磁场等均是客观存在的特殊物质，故A正确。
B、由电势能公式为Ep＝qφ，式中电势φ是由电场决定的，与电荷在电场中的位置有关，所以可知，电势能是电荷、电场共同拥有且与电荷位置有关的能量。故B正确。
C、做功和热传递都能改变系统的能量。故C错误。
D、由法拉第电磁感应定律描述的感应电动势可能是由于磁感应强度变化引起的，可能是由线圈的面积变化引起的，也可能是由于线圈与磁场间夹角变化引起的，所以形成的机理不一定相同，故D错误。
故选：AB。
13．（靖远县四模）下列说法正确的是（ ）
A．食盐晶体中的钠离子、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
B．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性
C．功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功
D．水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用
E．外界对物体做功时，物体的内能一定增加
【分析】晶体中的分子是按一定规律分布，具有周期性；液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质；热量也可以全部转化为功，但必须发生其它的一些变化；水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用；根据热力学第一定律可以解决内能的一些问题。
【解答】解：A、食盐晶体中的钠离子氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性。故A正确；
B、液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质。所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性。故B正确；
C、根据热力学第二定律，热量也可以全部转化为功，但必须发生其它的一些变化。故C错误；
D、水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用。故D正确；
E、根据热力学第一定律，外界对物体做功（W＞0），但如果和外界热交换不明确的话，物体的内能也不一定增加。故E错误。
故选：ABD。
三．解答题（共2小题）
14．（徐州期末）改变物体内能的两种方法是做功和 热传递 ；温度相同的氧气与氢气，其分子热运动的平均速率的关系是：氧 ＜ 氢（填“＞”、“＝”或“＜”）
【分析】改变内能的两种方式为：做功和热传递；相同温度下所有物质的分子平均动能均相同．
【解答】解：做功和热传递均可以改变物体的内能；
相同温度下，分子的平均动能相同，由于氧的分子质量大于氢的分子质量，故氧分子的平均速率要小于氢分子的平均速率；
故答案为：热传递；＜
15．（徐州期末）改变物体内能的两种方式是 做功和热传递 ．两个系统接触达到热平衡时，这两个系统一定具有相同的 温度 ．
【分析】本题抓住改变物体内能有两种方式：做功和热传递．知道热传递发生的条件是要有温度差．
【解答】解：改变物体内能的两种方式是做功和热传递．
如果两个物体间的温度相同，那么它们之间就不会发生热传递，两个系统接触达到热平衡时，这两个系统一定具有相同的温度．
故答案为：做功和热传递，温度
做功
热传递
内能变化
外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少
物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少
本质
其它形式的能与内能之间的转化
不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移
相互联系
做一定量的功或传递一定量的热在改变内能的效果上是相同的