新素养同步人教高中物理选修33练习：第10章 第1节 功和内能 课后 含解析

第十章第1、2节功和内能热和内能「基础达标练」1．以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是()A．将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热B．放在空气中的一杯热水会冷却C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热D．电流通过电阻丝解析：选B弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力对车刀做功，电流通过电阻丝并做功，所以三者都是通过做功改变物体内能的，热水放在空气中，通过热辐射以及对流等方式向外传递了热量，而使自身的内能减少，温度下降，它是通过热传递方式改变内能的，故B选项正确．2．物体的内能增加了20 J，下列说法中正确的是()A．一定是外界对物体做了20 J的功B．一定是物体吸收了20 J的热量C．一定是物体分子动能增加了20 JD．物体分子的平均动能可能不变解析：选D做功和热传递都可以改变物体内能，物体内能改变20 J，其方式是不确定的，因此A、B错误；物体内能包括所有分子的平均动能和分子势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能三者决定，故C错误，D正确．3．(多选)对于热量、功和内能三者的理解，下列说法中正确的是()A．三者单位相同，物理意义相同B．热量和功是内能的量度C．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定D．系统内能增加了100 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功100 J，也可能是外界单纯地对系统传热100 J解析：选CD热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A选项错误；热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C选项正确，B选项错误；对一个绝热过程ΔU＝W＝100 J，对一个单纯热传递过程ΔU＝Q＝100 J，D选项正确．4．如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉，使左侧气体自由膨胀直至达到平衡，则在此过程中(不计气体的分子势能)()A．气体对外界做功，温度降低，内能减少B．气体对外界做功，温度不变，内能不变C．气体不做功，温度不变，内能不变D．气体不做功，温度不变，内能减少解析：选C抽掉隔板后，气体膨胀，体积增大，但由于右侧为真空，所以气体自由膨胀不做功，因而内能不变，温度不变，故C选项正确．5．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解析：选B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，所以A错误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式．若物体对外做功为W，同时吸收的热量为Q，若W>Q，则物体的内能减少；若W＝Q，则物体的内能不变；若W<Q，则物体的内能增加．所以B正确，C、D错误．6．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流向内能小的物体D．热量总是自发地从温度高的物体流向温度低的物体解析：选D选项A是一种很常见的说法，在日常生活中似乎无须计较，但从物理学的角度来看，确有不妥．热量是过程量，不是状态量，不能像内能那样蕴含在物体中，选项A、B错误；两物体之间热量流向只与它们的温度有关，而与它们的内能无关，选项C错误，D正确．7．(多选)如图，注射器内密封一部分气体，若针筒和活塞导热性能良好，则缓慢向外移动活塞的过程中气体()A．对活塞不做功B．对活塞做负功C．温度保持不变D．压强逐渐减小解析：选CD缓慢向外移动活塞的过程中，气体的体积增大，对外做功，即气体对活塞做正功，故A、B错误；针筒和活塞导热性能良好，缓慢向外移动活塞的过程，可以看成准静态过程，由针筒和活塞导热性良好可知，温度保持不变，故C正确；气体的体积增大，温度不变，由玻意耳定律可知气体的压强一定减小，故D正确．8．若对物体做1 200 J的功，可使物体温度升高3 ℃，改用热传递的方式，使物体温度同样升高3 ℃，那么物体应吸收多少热量？如果对该物体做3 000 J 的功，物体的温度升高5 ℃，表明该过程中，物体应吸收或放出多少热量？解析：做功和热传递在改变物体内能上是等效的，用做功方式使物体温度升高3 ℃，如用吸热方式，也使物体温度升高3 ℃，也应吸收1 200 J的热量．如对物体做功3 000 J，温度升高5℃，而物体温度升高5 ℃需要的功或热量应为E.1 200 J＝cm×3 ℃，E＝cm×5 ℃，得E＝2 000 J.因此物体应放出1 000 J的热量．答案：1 200 J放出1 000 J的热量「能力提升练」1．采用绝热(即不交换热量)的方式使一定量的气体由初状态A变化至终态B，对于不同的绝热方式，下面的说法正确的是()A．对气体所做的功不同B．对气体所做的功相同C．对气体不需做功，因为没有能量的传递D．可以确定A状态的内能解析：选B若对于一定质量的气体，不管采用任何一种绝热方式由状态A 变化到状态B，都是绝热过程，在这一过程中，气体在初状态A有一确定的内能U A，在状态B有另一确定的内能U B，由绝热过程中ΔU＝U B－U A＝W知，W为恒量，所以B选项正确．2．一物体先后经过几个不同的物理过程，其温度均从T1升高到T2，则在这些过程中()A．物体一定从外界吸收热量B．物体与外界交换的热量都相等C．外界对物体所做的功均相等D．物体内所有分子动能的平均值增量都相等解析：选D不管物体经历了怎样的物理过程，由于初温度T1和末温度T2是确定的，故物体内所有分子动能的平均值的增加量是相同的，D正确；物体内能的增加可能是由于外界对物体做功造成的，也可能是由于物体从外界吸收热量造成的，还可能是以上两种因素共同影响的结果，故选项A、B、C错误．3．(多选)(2018·万州区高二检测)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，用暖水袋暖手解析：选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，故A选项正确；用暖水袋暖手，道理同上，故D选项正确；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，晒小麦是依靠太阳热辐射来吸收热量的，故B、C选项错误．4．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一只灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动的胶塞．用打气筒慢慢向筒内打气，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，内能增加解析：选C根据功是能量转化的量度，对外做了多少功，就意味着转化了多少能量．本实验中由于是厚壁容器，打开卡子后，气体迅速膨胀，这样的过程可以当作绝热过程，由此判断，转化的应是系统的内能，即气体对外做功，系统的内能减少，温度降低，选项C正确．5．两人共同拉锯伐木，每人在180 s内拉动60次，每次拉动的距离为75 cm，两人用的力均为20 N，做功的40%转变为热能，则每秒钟产生的热量是多少？若产生热量的20%被钢锯吸收，则60 s后钢锯的温度将升高多少度？[设钢锯的比热容为1.2×102 J/(kg·℃)，钢锯的质量为0.5 kg]解析：180 s 内两人做的功W ＝2NFs ＝1 800 J ，则每秒产生的热量Q ＝W 180·40%＝4 J.Q 吸＝cm Δt ＝60·Q ·20%，则Δt ＝Q ·12cm ＝0.8 ℃.答案：0.8 ℃6．有一个10 m 高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2 m /s ，在瀑布底与岩石的撞击过程中，有10%的动能转化为水的内能，请问水的温度上升了多少摄氏度？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，g 取10 m/s 2.解析：根据机械能守恒定律知，当水流到达瀑布底时的动能E k ＝12m v 2＋mgh ，水吸收的热量Q 与温度变化Δt 满足关系Q ＝cm Δt ，由题意知，有10%的动能转化为水的内能，所以有⎝ ⎛⎭⎪⎫12m v 2＋mgh ×10%＝cm Δt ， 代入数据得Δt ＝2.4×10－3℃.答案：2.4×10－3℃。

1功和内能热和内能课时过关·能力提升1.下列哪个实例说明做功改变了系统的内能()A.用热水袋取暖B.用双手摩擦给手取暖C.把手放在火炉旁取暖D.用嘴对手呵气给手取暖解析:双手摩擦做功,使手的内能增加,感到暖和,选项B正确;选项A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能。

答案:B2.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解析:热传递的实质是物体间内能的转移,故选项A错误。

热传递发生的条件是物体间存在温度差,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,若两物体温度相同,它们之间便不会发生热传递,故选项B正确、选项C错误。

物体吸收或放出热量,内能会发生变化,但内能变化不一定是热传递引起的,还可以用做功的方式,故选项D错误。

答案:B3.气体在等压变化中()A.一定对外做正功B.外界一定对气体做正功C.若温度升高,一定对外做正功D.可能既不对外做功,外界也不对气体做功解析:在等压变化过程中若温度升高,则气体的体积增大,即气体膨胀对外做功。

答案:C4.一个铁块沿斜面匀速滑下,关于铁块的机械能和内能的变化,下列判断正确的是()A.铁块的机械能和内能都不变B.铁块的机械能减少,内能不变C.铁块的机械能增加,内能增加D.铁块的机械能减少,内能增加,动能不变,势能减小,所以铁块的机械能一定减少。

铁块沿斜面能匀速滑下,这斜面一定是不光滑的,铁块滑下时克服摩擦力做功,铁块损失的机械能转化为铁块和斜面的内能,因此铁块的温度会略有升高,内能增加。

5.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,则在将拉杆缓慢向左拉的过程中()A.E甲不变, E乙减少B.E甲不变,E乙增加C.E甲增加,E乙不变D.E甲增加,E乙减少,内能的改变取决于做功的情况。

第1、2节功和内能热和内能1.绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热的过程。

2．绝热过程中系统内能的增加量等于外界对系统所做的功，即ΔU＝W。

3．热传递：热量从物体的高温部分传递到低温部分，或从高温物体传递给低温物体的过程。

4．系统在单纯的传热过程中，内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q。

5．做功和热传递是改变内能的两种方式且具有等效性，但二者实质不同。

一、焦耳的实验1．绝热过程系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。

2．代表实验(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温度上升。

(2)通过电流的热效应给水加热。

3．实验结论要使系统状态通过绝热过程发生变化，做功的数量只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式无关。

二、功和内能1．内能的概念(1)内能是描述热力学系统自身状态的物理量。

(2)在绝热过程中做功可以改变热力学系统所处的状态。

2．绝热过程中内能的变化(1)表达式：ΔU＝W。

(2)外界对系统做功，W为正；系统对外界做功，W为负。

三、热和内能1．热传递(1)条件：物体的温度不同。

(2)过程：温度不同的物体发生热传递，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，热量从高温物体传到低温物体。

(3)热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射。

2．热和内能(1)单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态，即热传递能改变物体的内能。

(2)热量：在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。

(3)单纯的传热过程中内能的变化。

①公式：ΔU＝Q。

②物体吸热，Q为正；物体放热，Q为负。

1．自主思考——判一判(1)温度高的物体含有的热量多。

(×)(2)内能大的物体含有的热量多。

(×)(3)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。

(×)(4)做功和热传递都可改变物体的内能，从效果上是等效的。

(√)(5)在绝热过程中，外界对系统做的功小于系统内能的增加量。

10.1功和内能教学设计一、教学目标： 物理观念：1．知道什么是绝热过程。

2．从热力学的角度认识内能的概念。

3．理解做功与内能改变的数量关系。

4．理解内能的改变与做功的方式、过程无关。

5．知道内能和功的单位是相同的。

科学思维：1、通过观察、思考，知道物体的内能是物体的一个状态量。

2、通过类比方法顺利建立内能的概念。

实验探究：1、能在探究功和内能的问题中，发现问题、分析原因、建构模型、解决问题。

2、通过学习活动，培养学生观察实验的能力。

培养学生的分析概括能力。

科学态度与责任:1、初步形成热爱自然、勇于探索、善于合作、积极交流的科学态度。

2、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣。

二、教学重点：1、做功与内能改变的关系。

2、内能的概念 三、教学难点：1、内能概念的建立 四、教学用具干电池、锡箔纸、棉花、空气压缩引火仪、乙醇、温度传感器、矿泉水瓶、自制演示实验一套、多媒体教学设备等五、教学流程六、设计思想本节课是人教版物理选修3-3第十章第一节，本节内容在力学能量守恒定律之后和热学中的热力学定律之间起到承上启下的作用，是学习后续内容的基础。

学生在此前已经学习了分子动理论、物态变化等内容，为本节课做了知识储备。

本课的难点是建立内能的概念和理解做功与内能改变的关系，为了将这一抽象概念具体化，设计思路是通过物理现象充分让学生在具体的演示实验和实验探究中观察、思考、分析，继而通过教师系统对外做功 演示：实验2得出 结论 小结本 节课 巩固 提高 情境1 引入课题 演示实验1 视 频 播 放 得出 结 论 焦耳两大 实验分析 总结功 能关系 类比法：建内能概念 加深对内能的理解的引导得出并理解相应的物理规律。

第十章DISHIZHANG热力学定律1~2 功和内能热和内能课后篇巩固提升基础巩固1.(多选)关于热传递的下列说法正确的是( )A.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体B.热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体C.热传递的实质是物体之间内能的转移而能的形式不发生变化D.只有通过热传递的方式,才能使物体的温度发生变化,改变内能的方式有两种:热传递和做功,热传递是能的转移,做功是能的转化,热传递是从高温物体向低温物体传递,而温度是分子平均动能的标志。

2.(多选)下列关于系统的内能的说法正确的是( )A.系统的内能是由系统的状态决定的B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C.做功可以改变系统的内能,但单纯地对系统传热不能改变系统的内能D.气体在大气中做绝热膨胀时做了功,但气体的内能不变,所以是由系统的状态决定的,选项A正确。

正因为内能是由于系统的状态决定的,所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的,选项B正确。

做功和热传递都可以改变系统的内能,选项C错误。

气体做绝热膨胀时对外界做了功,又因为与外界没有热交换,所以系统的内能要减小,故选项D错误。

3.(多选)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.冬天搓手取暖D.冬天,用暖水袋暖手,室外的铁块温度低,手温度高,用手拿铁块时,手上的内能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。

开空调后整间房间内温度降低,是空气通过对流的方式使热空气降温。

冬天搓手取暖是利用做功改变物体内能,所以正确答案为AD。

4.在一个完全真空的绝热容器中放入两个物体,它们之间没有发生热传递,这是因为( )A.两物体没有接触B.两物体的温度相同C.真空容器不能发生热对流D.两物体具有相同的内能,而与物体内能的多少、是否接触、周围的环境(是否真空)无关,若温度不同,也可以通过热辐射发生热传递,故只有两物体温度相同,故选项B正确,A、C、D错误。

功和内能限时：45分钟总分：100分一、单项选择题(每小题7分，共49分)1.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 )A．内能增大 B．体积增大C．压强不变 D．温度不变解析：向下压a的过程中，外界对气体做功，瓶内气体内能增大，选项A正确．向下压a的过程中，瓶内气体体积减小，压强增大，温度升高，选项B、C、D错误．2．夏天，有一打满气的自行车轮胎，若将手放于气门嘴口，突然将气门打开，则手的感受( B )A．变热B．变凉C．与原来温度一样D．不确定解析：气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低．3．早些年农村的小孩子常用旧圆珠笔芯做一种玩具，铁丝的一端缠绕棉花，用水打湿后从一端塞入笔芯内，将笔芯的另一端用力在马铃薯上触一下拔出来，然后用力推铁丝，马铃薯小块高速飞出，能打出十几米远．下列说法正确的是( C )A．在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，笔芯内密封的气体的温度降低B．在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，气体对外做功C．马铃薯小块高速飞出的动能来自于气体内能D．马铃薯小块高速飞出时外界对笔芯内气体做功解析：在快速推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，笔芯内密封的气体经历绝热压缩的过程，外界对气体做功，内能增加，故笔芯内密封的气体的温度升高，故A错误；在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，气体被压缩，是外界对气体做功，故B错误；封闭气体经历绝热膨胀过程，推出马铃薯，故马铃薯小块高速飞出的动能来自于气体内能，这里的气体类似弹簧，故C正确，D错误．4．在给自行车轮胎打气时，会发现轮胎内空气温度升高，这是因为( D )A．轮胎内气体压强不断增大，而容积不变B．轮胎从外界吸热C．外界空气温度本来就高于轮胎内气体温度D．打气时，外界不断地对轮胎内气体做功解析：给自行车轮胎打气，人对轮胎内气体做功，气体内能增加，所以温度升高．5．绝热过程中，外界压缩气体做功20 J，下列说法中正确的是( A )A．气体内能一定增加20 JB．气体内能增加必定小于20 JC．气体内能增加可能小于20 JD．气体内能可能不变解析：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．6．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 )A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小解析：因为M、N内被封气体体积减小，所以外界对气体做功，又因气体与外界没有热交换即绝热过程，所以ΔU＝W，且ΔU>0，气体内能增加，A正确．7．如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：甲：水蒸气凝结成小水珠；乙：瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；丙：温度降低．三句话正确的顺序是( B )A．甲乙丙 B．乙丙甲C．丙甲乙 D．乙甲丙解析：根据题意，因果顺序的进程为：空气推动瓶塞做功——空气内能减小——瓶内空气温度降低——瓶内水蒸气液化成小水珠，即“白雾”．二、多项选择题(每小题9分，共27分)8．在下述各种现象中，不是由做功引起系统温度变化的是( AC )A．在阳光照射下，水的温度升高B．用铁锤不断锤打铅块，铅块温度会升高C．在炉火上烧水，水的温度升高D．电视机工作一段时间，其内部元件温度升高解析：阳光照射下水温升高是热辐射使水的温度升高，在炉火上烧水是热传导和对流使水的温度升高，用铁锤锤打铅块的过程，是做功的过程，铅块温度升高，是由于外界做功引起的，电视机工作时，电流通过各元件，电流做功使其温度升高，可见A、C不是由做功引起温度变化的，故选A、C.9．有关物体的内能，以下说法中正确的是( AD )A．1 g温度为0 ℃水的内能比1 g温度为0 ℃冰的内能大B．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过热传递方式实现的C．气体膨胀，它的内能一定减小D．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加解析：0 ℃的水和0 ℃的冰分子平均动能相同，但内能并不相同，水结成冰时要放出热量(忽略此过程的膨胀力)，说明相同质量的水的内能大(水的分子势能比冰的分子势能大)，选项A正确．电流通过电阻发热，是由于电流做功将电能转化为内能的过程，而不是热传递过程，故B选项错误．气体膨胀对外做功，但有可能吸收更多的热量，C选项错误．橡皮筋被拉伸时，会产生弹力，此弹力是分子引力的宏观表现，分子势能随分子间距离的增大而增大，故选项D正确．10．甲、乙两物体从距地面相同的高度处自由落下，假定落地后损失的机械能全部转化为物体的内能而使物体的温度升高，则甲、乙两物体温度升高的情况是( BD )A ．若甲、乙为同种物质，则质量较小的物体温度变化大B ．若甲、乙为同种物质，则它们温度升高相同C ．若甲、乙为不同种物质，则质量与比热容乘积小的物体温度变化大D ．若甲、乙为不同种物质，则比热容小的物体温度变化大解析：同种物质组成的物体比热容相同．物体从H 高处自由落下，则mgH ＝cm Δt ，即gH ＝c Δt ，可见温度变化与质量无关，只与物体的种类有关．三、非选择题(共24分)11．(12分)(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法. “钻木取火”是通过做功方式改变物体的内能，把机械能转化为内能． (2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图，这是因为烧瓶里的气体吸收了水的热量，温度升高，体积增大．解析：(1)钻木取火是通过做功方式把机械能转化为内能的．(2)将烧瓶放进热水中，烧瓶内的气体吸热膨胀．12．(12分)斜面高0.6 m ，倾角为37°，质量是1.0 kg 的物体由顶端从静止滑至底端，已知动摩擦因数为μ＝0.25，g 取10 m/s 2.求：(1)物体到达底端时的速度；(2)滑行过程中有多少机械能转化为内能？答案：(1)2 2 m/s (2)2 J解析：(1)对物体由顶端从静止滑到底端的过程中，由动能定理得：W G ＋W f ＝12mv 2， 故有：mgh －μmg cos θ·L ＝12mv 2. 代入数据求得：v ＝2 2 m/s.(2)摩擦力做的功等于机械能的减少，减少的机械能全部转化为内能．ΔE ＝W f ＝μmg cos θ·L＝0.25×1×10×0.8×1 J＝2 J.。

高中物理第10章热力学定律第1节功和内能练习（含解析）新人教版选修331.(2018·江苏省启东中学高二下学期期末)如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：甲，水蒸气凝结成小水珠；乙，瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；丙，温度降低。

三句话正确的顺序是( B )A．甲、乙、丙B．乙、丙、甲C．丙、甲、乙D．乙、甲、丙解析：根据题意因果顺序的进程为：空气推动瓶塞做功——空气内能减小——瓶内空气温度降低——瓶内水蒸气液化成小水珠即“白雾”，而瓶塞跳起的原因是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致。

2.(2019·江西省南昌二中高二下学期检测)如图所示，带有活塞的气缸中封闭着一定质量的气体(不考虑分子势能)。

将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能。

下列说法正确的是( D )A．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，需加一定的拉力，说明气体分子间有引力B．若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表读数将变小C．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能一定增大D．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能一定减小解析：气体分子间的距离已经超过分子间作用力所研究的范围，所以不能说明分子间有引力，故A错误；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，气体对外做功，内能减小，温度降低，电阻增大，则欧姆表示数将变大，故B错误；发现欧姆表读数变大时，热敏电阻变大，说明温度降低，则气体内能减小，故C错误，D正确。

3．(2018·江苏省苏州新区高二期末)如图，一绝热容器被隔板K隔开成a，b两部分。

已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空。

抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。

在此过程中( B )A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．外界对气体做功，内能增加解析：因b内为真空，抽开隔板K后，a内气体对外界不做功，且内能不变，故选项A错误，选项B正确；稀薄气体可看作理想气体，其内能只与温度有关，气体的内能不变，温度也不变，由p1V1＝p1V2和V1<V2知p1>p2，即气体压强变小，故选项C、D错误。

第三章热力学定律功、热和内能的改变课后篇素养形成必备知识基础练1.下列哪个实例说明做功改变了系统的内能()A.热水袋取暖B.用双手摩擦给手取暖C.把手放在火炉旁取暖D.用嘴对手呵气给手取暖,使手的内能增加,感到暖和;A、C、D都是通过传热来改变系统的内能,选项B正确。

2.如图所示,活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的汽缸中,活塞上堆放细沙,活塞处于静止,现逐渐取走细沙,使活塞缓慢上升,直到细沙全部取走。

若活塞与汽缸之间的摩擦可忽略,则在此过程中()A.气体对外做功,气体温度一定降低B.气体对外做功,内能一定减少C.气体压强减小,内能可能不变D.气体从外界吸热,内能一定增加,则可与外界进行热交换,细沙减少时,气体膨胀对外做功,可能由于与外界进行热交换吸热使内能不变。

故只有选项C正确。

3.如图所示,A、B是两个完全相同的球,分别浸没在水和水银的同一深度内,A、B两球用同一种材料制成,当温度稍微升高时,球的体积会明显变大,如果开始水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓慢升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则()A.A球吸收的热量较多B.B球吸收的热量较多C.两球吸收的热量一样多D.无法确定,初、末态体积也相同,所以内能增量相同,但水银中的B球膨胀时对外做功多,所以吸热较多,故选B。

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a的过程中,外界对气体做功,瓶内气体内能增大,选项A正确;向下压a的过程中,瓶内气体体积减小,压强增大,温度升高,选项B、C、D错误。

5.(多选)早些年小孩子常用旧圆珠笔芯做一种玩具,铁丝的一端缠绕棉花,用水打湿后从一端塞入笔芯内,将笔芯的另一端用力在马铃薯上触一下拔出来,然后用力快速推铁丝,马铃薯小块高速飞出,能打出十几米远。

下列说法正确的是()A.在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中,笔芯内密封的气体的温度升高B.在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中,气体对外做功C.马铃薯小块高速飞出的动能来自气体内能D.马铃薯小块高速飞出时,外界对笔芯内气体做功,笔芯内密封的气体经历绝热压缩的过程,外界对气体做功,内能增加,故笔芯内密封的气体的温度升高,故A正确;在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中,气体被压缩,是外界对气体做功,故B错误;封闭气体经历绝热膨胀过程,推出马铃薯,对外做功,马铃薯小块高速飞出的动能来自气体内能的转化,故C正确,D错误。

第一节功和内能第二节热和内能1．关于物体的内能，以下说法正确的是()A．物体的内能和物体的机械能是一回事B．当物体的机械能为零时，其内能一定不为零C．温度是物体内能的标志D．内能指某个分子的动能和势能之和解析：物体内能是所有分子无规则热运动所具有的分子总动能和分子相互作用所具有的分子总势能之和，内能和物体有无机械能没有关系，因此A项不正确．温度是分子平均动能的标志，所以C项不正确．内能是物体所有分子动能和势能之和，所以D项不正确．答案：B2．下列有关焦耳及焦耳实验的说法中正确的是()A．焦耳是法国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律及热功当量B．焦耳实验用到的容器可以用普通玻璃杯代替C．焦耳实验的研究对象是容器中的水D．焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度，实验中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同，但做功必须相同解析：焦耳是英国物理学家，A项错；焦耳实验的要求是绝热系统，普通玻璃杯达不到绝热要求，B项错；实验的研究对象是容器及其中的水组成的系统，C项错；要使质量相同的水(及容器)升高相同的温度即内能增加相同，必须做功相同，D项对．答案：D3．关于热传递与物体内能的改变，下列说法中正确的是()A．物体吸收热量，内能一定增大B．物体对外做功，内能一定减少C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变解析：做功和热传递可以改变物体的内能，当作功和热传递同时发生时，物体的内能可能不变，比如物体吸热的同时又对外做功，且吸收的热量与对外做的功在数值上相等，此时物体的内能不发生变化．答案：C4．金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到燃点的过程是()A．迅速向里推活塞B．迅速向外拉活塞C．缓慢向里推活塞D．缓慢向外拉活塞解析：此题考查有关热和功的内容，当向里推活塞时，外界对柴油与空气的混合物做功，又因为汽缸是由导热良好的金属做的，因而当缓慢向里推活塞时，由于热传导，汽缸中的柴油与空气的混合物温度不会上升很高使之达到燃点，故只有迅速向里推活塞，才可能使汽缸中柴油达到燃点．答案：A5．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房内的气温将会怎样变化？并说明原因．答案：房内的气温升高．电冰箱把里面热量转移到外面，达到降温的效果；电风扇是通过风扇转动，带动空气流动，加速身体汗液蒸发，起到人体降温的作用．但从总体上看，电冰箱、电风扇消耗的电能最后都转化为内能，因而房内温度升高．。