《2025年新坐标同步练习高中物理选择性必修第三册人教版青海专用》

例 1 关于物体内能的变化,下列说法正确的是(A)
A.物体吸收了热量,它的内能可能减少
B.物体的机械能变化时,它的内能也一定随着变化
C.外界对物体做功,它的内能一定增加
D.物体既吸收热量,又对外界做功,它的内能一定不变

答案： [解析] 物体内能的变化与外界对物体做功（或物体对外界做功）、物体从外界吸热（或向外界放热）两种因素有关，即$\Delta U=W+Q$，物体吸收热量，也可以同时对外做功，其内能有可能增加，也有可能不变，甚至减少，内能的变化量受两者共同影响，无法单一决定，故A正确，C错误；物体的内能与物体的体积、温度等因素有关，物体的机械能变化时，物体的速率或高度变化，但其体积和温度可能不变，也可能改变，则其内能可能增加、减少或不变，故B错误；由A项的分析可知$\Delta U=W+Q$，物体既吸收热量，又对外做功，它的内能可能保持不变，也可能减少，还可能增加，具体决定于做功和吸热的数值，故D错误。[答案] A

例 2 一定量的气体在某一过程中,外界对气体做了$ 8×10^4 J $的功,气体的内能减少了$ 1.2×10^5 J,$则下列各式正确的是(B)
$A. W = 8×10^4 J,ΔU = 1.2×10^5 J,Q = 4×10^4 J$
$B. W = 8×10^4 J,ΔU = -1.2×10^5 J,Q = -2×10^5 J$
$C. W = -8×10^4 J,ΔU = 1.2×10^5 J,Q = 2×10^5 J$
$D. W = -8×10^4 J,ΔU = -1.2×10^5 J,Q = -4×10^4 J$

答案： [解析] 外界对气体做了$8× 10^{4}\ J$的功，则$W=8× 10^{4}\ J$，气体内能减少了$1.2× 10^{5}\ J$，则$\Delta U=-1.2× 10^{5}\ J$，由热力学第一定律$\Delta U=W+Q$可得，$Q=-2× 10^{5}\ J$，故B正确，A、C、D错误。[答案] B

例 3 (2024·吉林一模)某同学取一装有少量水的塑料矿泉水瓶,旋紧瓶盖,双手快速拧搓挤压瓶子,然后迅速拧松瓶盖,瓶盖被顶飞的同时瓶内出现白雾,则(C)
A.挤压瓶子过程中,瓶内气体分子的平均动能减小
B.挤压瓶子过程中,瓶内气体内能不变
C.瓶盖被顶飞过程中,瓶内气体对外做功
D.瓶盖被顶飞过程中,瓶内气体温度升高

答案： [解析] 旋紧瓶盖，双手快速拧搓挤压瓶子，外界对气体做正功，瓶内气体来不及发生热传导，根据热力学第一定律可知，瓶内气体内能变大，瓶内气体温度升高，则瓶内气体分子的平均动能增大，故A、B错误；然后迅速拧松瓶盖，瓶盖被顶飞过程中，瓶内气体对外做功，瓶内气体来不及发生热传导，根据热力学第一定律可知，瓶内气体内能变小，瓶内气体温度降低，瓶内出现白雾，故C正确，D错误。[答案] C

例 4 (2024·江苏苏州模拟)如图所示,密闭导热汽缸被活塞分成左、右两室,起初左室气体压强小于右室,现让活塞缓慢移动直至两室气体压强相等,期间环境温度始终不变,汽缸内气体可视为理想气体,则此过程中(B)

A.左室气体吸热,右室气体放热
B.左室气体放热,右室气体吸热
C.左、右室气体均吸热
D.左、右室气体均放热

答案： [解析] 对于左室气体压强变大，体积减小，$W_{左}＞0$，对于右室气体压强变小，体积增大，$W_{右}＜0$。环境温度始终不变，$\Delta U=0$，根据热力学第一定律可得$\Delta U=W_{左}+Q_{左}$，$\Delta U=W_{右}+Q_{右}$，可得$Q_{左}＜0$，$Q_{右}＞0$，即左室气体放热，右室气体吸热，B正确。[答案] B