高中物理 10.1《功和内能》课时练1 新人教版选修选修3-3

第十章热力学定律课时练习14功和内能时间：45分钟一、单项选择题1．下列过程中，由于做功而使系统内能增加的是(A)A．把铁丝反复弯曲，弯曲处温度升高B．烧开水时，蒸气将壶盖顶起C．铁块在火炉中被加热D．铁球从空中自由下落(不计空气阻力)解析：B项是系统对外界做功，内能减小，C项是吸热使内能增加，而D项内能不变．故选A项．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．景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃．对筒内封闭的气体，在此压缩过程中(B)A．气体温度升高，压强不变B．气体温度升高，压强变大C．气体对外界做正功，气体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能减少解析：对封闭气体，猛推压缩过程中，外界对气体做正功，时间极短，热传递不计，即Q＝0，由ΔU＝W＋Q可知内能增大，C、D 两项错误．因气体内能等于所有分子动能与分子势能之和，其中分子势能不变或减小，所以分子平均动能增加，温度升高，再由气体状态方程pV T ＝C 可知，气体压强变大，故A 项错误、B 项正确．4．一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程．设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中( D )A ．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加B ．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少C ．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加D ．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少解析：绝热过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大．外界对气体做的功W <0.由ΔU ＝U 2－U 1＝W 可知，气体内能减小．由于气体分子间的势能忽略，故气体分子的平均动能减小．5.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6．一定质量的气体封闭在绝热的汽缸内，当用活塞压缩气体时，一定增大的物理量有(不计气体分子势能)( BCD )A．气体体积B．气体分子密度C．气体内能D．气体分子的平均动能解析：绝热过程外力对系统做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增加．7．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．8．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＝cmΔt，即gH＝cΔt，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9．(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．10．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？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 ＝12m v 2， 故有：mgh －μmg cos θ·L ＝12m v 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.答案：(1)2 2 m/s (2)2 J11．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 4.2×103J/(kg·℃)，g 取10 m/s 2]解析：根据机械能守恒定律知，水流到达瀑布底时的动能E k ＝12m v 2＋mgh . 水吸收热量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(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。

第十章热力学定律第1节功和内能典型考点一焦耳的实验1．(多选)如图为焦耳实验装置简图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高，关于这个实验，下列说法正确的是()A．这个装置可测定做功与内能变化的关系B．做功增加了水的热量C．做功增加了水的内能D．功和热量是完全等价的，无区别典型考点二功、内能、内能的变化之间的关系2．一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。

设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中()A．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加B．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少C．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加D．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少3．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()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，内能减少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4．有一个小气泡从水池底缓慢地上升，气泡跟水不发生热传递，而气泡内气体体积不断增大，小气泡上升的过程中()A．由于气泡克服重力做功，则它的内能减少B．由于重力和浮力的合力对气泡做功，则它的内能增加C．由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能增加D．由于气泡内气体膨胀做功，则它的内能减少5．水滴以10 m/s的速度从30 m高处落下，机械能减少50%，所减少的机械能的80%使水自身变热，水滴落到地上后，温度升高了________ ℃。

[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，g＝10 m/s2]6．暖瓶中有0.5 kg、25 ℃的水，一人想用上下摇晃的方法使冷水变为开水，设每摇晃一次水的落差为15 cm，每分钟摇晃30次，不计所有热散失，他约需多＝4.2×103 J/(kg·℃)，g取10 m/s2]长时间可以把水“摇开”？[c水1．如图所示是焦耳在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2．(多选)指出下面例子中哪些是通过做功过程来改变物体内能的()A．阳光照射衣服，衣服的温度升高B．用打气筒打气，筒壁变热C．手感到冷时，搓搓手就会觉得暖和些D．擦火柴时，火柴头上的红磷温度升高到红磷的燃点3．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。

1功和内能2热和内能考点一功和内能的关系1．景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，可点燃艾绒．在筒内封闭的气体被推杆压缩过程中()图1A．气体温度升高，压强不变B．气体温度升高，压强变大C．气体对外界做正功，气体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能减少答案 B解析封闭的气体被推杆压缩过程中，外界对气体做功，内能增加，温度升高，可点燃艾绒，并且气体体积减小，压强增大，综上知B正确．2.如图2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，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中()图2A．E甲不变，E乙减小B．E甲不变，E乙增大C．E甲增大，E乙不变D．E甲增大，E乙减小答案 D解析甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决于做功的情况．对甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室内的气体做功，其内能增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，乙室内的气体对外界做功，内能减小．3．某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么()A．外界对胎内气体做功，胎内气体内能减小B．外界对胎内气体做功，胎内气体内能增大C．胎内气体对外界做功，胎内气体内能减小D．胎内气体对外界做功，胎内气体内能增大答案 D解析中午，车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内气体内能增大，D项正确．考点二热和内能的关系4．关于温度和热量，下列叙述中正确的是()A．寒冷的冬天摸铁块比摸木头感到凉得多，所以铁块温度较低B．当物体的温度不变时，就没有吸热或放热现象C．物体的温度越高，它所具有的热量就越多D．热量是指热传递过程中内能转移的量答案 D解析实际上，铁块和木块的温度是相同的，摸铁块感到凉是因为铁的导热性能比木头的好，使手的内能减少得快、温度降低得快，A错误；晶体在熔化时不断吸热但温度不变，B错误；热量是热传递过程中内能转移的多少，与物体的温度无关，也不能说物体“具有”热量，故C错误，D正确．5．(多选)关于热传递，下列说法正确的是()A．热传递中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体B．两个物体间发生热传递的条件是它们之间有温度差C．在热传递中热量一定从内能多的物体传向内能少的物体D．内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递答案BD解析热量的概念只有在涉及热传递时才有意义，所以不能说物体含有多少热量，A错误；物体间发生热传递的条件是物体间存在温度差，B正确；在热传递中，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能不一定多，C错误，D正确．6．(多选)在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50 J，下列说法正确的是()A．一定是物体放出了50 J的热量B．一定是物体吸收了50 J的热量C．一定是物体分子动能增加了50 J D．物体分子的平均动能可能不变答案BD解析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50 J，一定是吸收了50 J的热量，故A错，B对；物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50 J并不一定是分子动能增加了50 J，物体分子的平均动能有可能不变，这时吸收的50 J热量全部用来增加分子势能，故C错，D对．7．如图3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()图3A．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，内能减小D．温度计示数变小，实验表明外界对气体对功，内能增加答案 C解析打开卡子，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．8．(2020·承德高二检测)小红和小明打乒乓球不小心把乒乓球踩扁了，小明认真观察后发现表面没有开裂，于是把踩扁的乒乓球放在热水里泡一下，基本恢复了原状．乒乓球内的气体可视为理想气体，对于乒乓球恢复原状的过程，下列描述中正确的是()A．内能变大，球内气体对外做正功的同时吸热B．内能变大，球内气体对外做正功的同时放热C．内能变大，球内气体对外做负功的同时吸热D．内能变小，球内气体对外做负功的同时放热答案 A解析乒乓球内的气体受热膨胀，故对外做功，气体温度升高，故内能变大，所以吸收热量，故选项A正确，B、C、D错误．9．如图4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处，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到同一值，两球膨胀后，体积相等，则()图4A．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．无法确定答案 B解析A、B两球升高同样的温度，体积变化又相同，则二者内能的变化相同，而B球是处在水银中的，B球膨胀时受到的压力大，对外做功多，因此B球吸收的热量较多．10.(1)某同学做了一个小实验；先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，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5所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的____________，温度____________，体积________．图5(2)若只对一定质量的理想气体做1 500 J的功，可使其温度升高5 K．若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5 K，那么气体吸收________ J的热量．如果对该气体做了2 000 J 的功，使其温度升高了5 K，表明在该过程中，气体还________(选填“吸收”或“放出”)热量________J.答案(1)热量升高增大(2)1 500放出500解析(1)烧瓶内的气体要从热水中吸收热量，温度升高，体积增大．(2)做功和热传递都可以改变物体的内能，且是等效的．。

2021年高中物理《10.1功和内能同步练习新人教版选修3-3
1．用下述方法改变物体的内能、属于做功的方式是 ( )
A.搓搓手会感到手暖和些
B.汽油机气缸内被压缩的气体
C.车刀切下的炽热的铁屑
D.物体在阳光下被晒热
2．在给自行车轮胎打气时，会发现胎内空气温度升高，这是因为 ( )
A.胎内气体压强不断增大，而容积不变
B.车胎从外界吸收热量
C.外界空气温度本来就高于胎内气体温度
D.打气时，外界不断对胎内气体做功
3.在下述现象中没有做功而使物体内能改变的是 ( )
A.电流通过电炉丝使温度升高
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.在炉火上的水被烧开
4．如图10-1-3所示，一个质量为20kg的绝热气缸竖
直放置，绝热活塞的质量为5kg，处于静止状态时被封闭
气体的高度为50cm，现在活塞上方加一15kg的物体，待
10-1-3
稳定后，被封闭气体的高度变为40cm．求在这一过程中气体的内能增加多少？(g取10m/s2)
5．分子动理论中是怎样引入系统内能概念的？热力学中是怎样引入系统内能概念的？为什么说它们是一致的？
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10.1功和内能一、单选题1.物体获得一定初速度后,沿着粗糙斜面上滑,在上猾过程中,物体和斜面组成的系统( )A.机械能守恒B.动能与内能之和守恒C.机械能和内能都增加D.机械能减少,内能增加2.气体在等压变化中( )A.一定对外做功B.外界一定对气体做功C.若温度升高,一定对外做功D.可能既不对外界做功,外界也不对气体做功3.一个气泡从恒温水槽底部缓慢地上升,气泡内气体体积不断增大,在小气泡上升的过程中( )A.由于气泡克服重力做功,则它的内能减少B.由于重力和浮力的合力对气泡做功,则它的内能增加C.由于气泡内气体膨胀做功,则它的内能增加D.由于气泡内气体膨胀做功,则它的内能减少图像如图所示,其中ac连线的延长线过4.一定质量的理想气体从状态a沿abc过程到状态c,其p T原点O.则在整个过程中气体的内能( )A.先增大后不变B.先不变后减小C.先增大后减小D.先减小后增大5.如图所示,把浸有乙醚的一小团棉花放在厚玻璃筒的底部,当很快地向下压活塞时,由于被压缩的气体骤然变热,温度升高,达到乙醚的燃点,使浸有乙醚的棉花燃烧起来,此实验的目的是要说明( )A.做功可以增加物体的热量B.做功一定升高物体的温度C.做功可以改变物体的内能D.做功一定可以增加物体的内能6.如图所示的容器中, A,B处各有一个可自由移动的活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定,A,B 的底部由带阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热,原先A中水面比B中高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡,在这个过程中( )A.大气压力对水做功,水的内能增加B.水克服大气压力做功,水的内能减少C.大气压力对水不做功,水的内能不变D.大气压力对水不做功,水的内能增加二、多选题7.对于实际的气体，下列说法正确的是（）A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时，其内能可能不变8.一辆运输瓶装氧气的货车,由于某种原因,司机紧急刹车,最后停下来,则下列说法正确的是( )A.汽车机械能减小,气体内能增加B.汽车机械能减小,气体内能减小C.汽车机械能减小,气体内能不变D.汽车机械能减小,汽车(轮胎)内能增加9.下说法中正确的是( )A.“摩擦生热”的现象,实际上是做功改变物体的内能B.柴油机点火的道理是压缩气体做功,气体的内能增加,温度升高,使喷入汽缸内的雾状柴油燃烧C.做功改变物体的内能实质上是机械能与内能间的相互转化D.瓶内的高压气体将瓶塞冲开,瓶内气体温度降低,其道理是气体在膨胀时对外做功,内能减小,温度降低10.对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B.外界对物体做功，物体内能一定增加C.温度越高，布朗运动越显著D.当分子间的距离增大时，分子间作用力一直减小E.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大三、计算题11.用5N的力垂直于活塞推动压缩绝热汽缸的气体,活塞的位移为0.1m时,气体内能的变化量是多少?内能增加了还是减少了?12.如图所示,一个质量为20kg的绝热汽缸竖直放置,绝热活塞的质量为5kg,处于静止状态时被封闭气体的高度为50cm,现在活塞上方加一个15kg的物体,待稳定后,被封闭气体的高度变为40cm。

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。

10.1 功和内能1.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A．甲、乙、丙B．乙、丙、甲C．丙、甲、乙D．乙、甲、丙2.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3.如图所示的容器中，A、B中各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、B的底部由带阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热.打开阀门前，A中水面比B中水面高，打开阀门后，A中的水逐渐向B中流，最后达到同一高度，在这个过程中A．大气压力对水做功，水的内能增加B．水克服大气压力做功，水的内能减少C．大气压力对水不做功，水的内能不变D．大气压力对水不做功，水的内能增加4.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．气体压强不变，温度不变5.如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计.置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为E p(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零).现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡状态.经过此过程A．E p全部转换为气体的内能B．E p一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C．E p全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D．E p一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能6.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成。

题组一功和内能1．用下述方法改变物体的内能，属于做功的方式是()A．用锤子打铁时，铁块发热B．用磨刀石磨刀时，刀发热C．双手互搓，手发热D．用天然气烧水答案ABC解析A、B、C中的过程都是力对系统(铁块、刀、手)做功，内能增加和温度升高的过程．而D中的用天然气烧水则是通过热传导和热对流来实现水温升高的．2．一个铁块沿斜面匀速下滑，关于铁块的机械能和内能的变化(忽略热传递)，下列判断中正确的是()A．铁块的机械能和内能都不变B．铁块的机械能减小，内能不变C．铁块的机械能增大，内能增大D．铁块的机械能减小，内能增大答案 D解析铁块沿斜面匀速下滑时，动能不变，势能减小，所以铁块的机械能一定减小．铁块沿斜面匀速滑下，说明此斜面一定是不光滑的，铁块下滑时克服摩擦力做功，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，内能增大．3．一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程．设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中()A．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加B．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少C．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加D．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少答案 D解析绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大，气体对外界做功W＜0.由ΔU＝U2－U1＝W可知，气体内能减小．由于气体分子间的势能忽略，故气体分子的平均动能减小．4．图1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()图1A．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，气体内能减小答案 A解析在M向下滑动的过程中，气体体积缩小，外界对气体做功，再根据热力学第一定律知，气体不与外界发生热交换，气体内能增加，故正确答案为A.5．如图2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，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后()图2A．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，内能增加答案 C解析打开卡子，胶塞冲出容器口后，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．题组二热和内能6．下列现象中，哪些是通过热传递的方式改变物体内能的( )A ．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加B ．夏天喝冰镇汽水来解暑C ．陨石在大气层中下落，温度升高D ．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高答案 BD解析 A 选项是电流做功改变内能，C 选项是摩擦力做功改变内能，只有B 、D 选项是通过热传递的方式改变物体内能的，故选B 、D.7．关于热传递，下列说法正确的是( )A ．热传递中，热量一定从含热量多的物体传向含热量少的物体B ．两个物体之间发生热传递的条件是它们之间有温度差C ．在热传递中，热量一定从内能多的物体传向内能少的物体D ．内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递答案 BD解析 热量的概念只有在涉及能量的传递时才有意义，所以不能说物体含有多少热量，故A 错；物体间发生热传递的必要条件是存在温度差，故B 对；在热传递中，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能不一定多，故C 错，D 对．故正确答案为B 、D.8．一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T 1比铁块的温度T 2高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则( )A ．从两者开始接触到达到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量B ．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量C ．达到热平衡时，铜块的温度T ＝T 1＋T 22D ．达到热平衡时，两者的温度相等答案 AD解析 一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等，不再发生热交换为止．而热量是热传递过程中内能的变化量，所以选项A 、D 正确，选项B 错误．设c 铁、c 铜分别为铁、铜的比热容，根据热平衡方程c 铜m (T 1－T )＝c 铁m (T －T 2)，解得T ＝c 铜T 1＋c 铁T 2c 铜＋c 铁，由此可知选项C 错误． 题组三 内能与相关概念的辨析9．关于物体的内能，下列说法中正确的是()A．温度相同的同种气体它们的内能一定相等B．体积相同的同种气体它们的内能一定相等C．机械能越大的物体内能也越大D．物体的内能与物体的温度和体积都有关系答案 D解析决定内能的因素有温度、体积及物质的量，D正确，A、B错误；内能与机械能无直接关系，C错误．10．关于物体的内能，下列说法正确的是()A．手感到冷时，搓搓手就会感到暖和些，这是利用做功来改变物体的内能B．将物体举高或使它们的速度增大，是利用做功来使物体的内能增加C．阳光照射衣服，衣服的温度升高，是利用热传递来改变物体的内能D．用打气筒打气，筒内气体变热，是利用热传递来改变物体的内能答案AC11．下列说法中正确的是()A．如果取水平地面为零势能面，则静止在水平地面上的物体的机械能和内能都为零B．如果取水平地面为零势能面，则静止在水平地面上的物体的机械能为零，内能不为零C．一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动，如果使容器突然停止运动，则气体的温度要升高D．一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动，如果使容器突然停止运动，则气体的温度保持不变答案BC解析内能与零势能面的选取无关，重力势能与零势能面的选取有关，重力势能为零的静止物体机械能为零，但内能永不为零，A错误，B正确；绝热容器停止运动，内部气体的机械能转化为内能，温度升高，C正确，D错误．12．关于内能、温度和热量，下列说法中正确的是()A．物体的温度升高时，一定吸收热量B．物体沿斜面下滑时，内能将增大C．物体沿斜面匀速下滑时，内能可能增大D．内能总是从高温物体传递给低温物体，当内能相等时热传递停止答案 C解析改变物体内能的两种方法：做功和热传递．温度升高，内能增加，但不一定是吸收热量，A错误；物体沿斜面下滑时，可能不受摩擦力，内能可能不变，B错误；物体克服摩擦力做功，摩擦生热，内能可能增大，C正确；热传递的条件是物体间存在温度差，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，温度相同后热传递停止，D错误．。

第十章热力学定律〔情景切入〕地球上的能源很多，提供能量的形式各不相同。

风、水、洋流和波浪等是以机械能的形式提供的，可以利用各种风力机械和水力机械转化为动力或电力。

煤、石油和天然气等一般是通过燃烧把化学能转化为内能，内能可以直接利用。

一些热力机械可以把内能转化为动力带动机械或交通工具工作，也可进行热力发电。

能量可以互相转化，各种能量最终都转化为内能。

你是否知道能量间的转化具有一定的规律呢？请你在本章的学习中得出答案吧。

〔知识导航〕本章主要讲述了改变物体内能的两种方式：做功和热传递，热力学第一定律和能量守恒定律，以及热力学第二定律和能量耗散。

本章从焦耳的热功当量实验切入，从功是能量转化的量度来认识内能，接着从内能改变的方式——热传递说明热与内能的关系，能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律。

接着以热力学定律来说明能量与热量的区别及联系，最后以新能源开发与应用来结束本章。

本章教材共六节，整章内容可分四部分：第一部分即第一、二节，了解做功和热传递与内能的关系；第二部分即第三节，学习热力学第一定律及其微观解释；第四部分即第四、五、六节，了解热力学第二定律及其微观解释、能源和可持续发展及开发新能源的意义。

本章重点：改变物体内能的两种方式——做功和热传递，热力学第一定律。

本章难点：能量守恒定律，热力学第二定律及微观解释。

〔学法指导〕本章内容规律较多，且较抽象，初学者理解起来不太容易，给学习带来一定难度，如何突破本章知识要点，把握重点，掌握方法是关键。

要注意从实验和模型来建立物理图景，把抽象的事物形象化，更要注意利用科学的假说和模型来研究问题，把不能直接观测的对象转化为能够直接观测的对象。

第一节功和内能【素养目标定位】※了解焦耳的热功当量实验，明确实验原理※※理解内能的概念，并了解功是能量改变的量度【素养思维脉络】课前预习反馈知识点1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__不交换__能量，它不从外界__吸热__，也不向外界__散热__。