3.1 功、热和内能的改变 同步练习同步练习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

3.1 功、热和内能的改变 同步练习 一、单选题 1．下列关于做功和传热的说法中，正确的是（　　） A．做功和传热都能引起系统内能的改变 B．只要外界对物体做功，物体的内能就一定改变 C．传热的条件是物体间存在内能差 D．做功和传热改变物体内能的实质是一样的 2．下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动就是液体分子的无规则运动 B．当分子间距离增大时，分子的引力和斥力都增大 C．一定质量的0℃的冰融化成0℃的水，其内能没有变化 D．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大 3．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 4．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 5．图为利用钨锅炼铁的场景。若铁的质量大于钨锅的质量，起始时铁的温度比钨锅的温度低，当它们接触在一起时，忽略它们和外界交换的能量，下列说法正确的是（　　） A．达到热平衡时，钨锅的温度比铁的低 B．热传递的过程中，铁块从钨锅吸收热量 C．达到热平衡时，钨锅内能的减少量小于铁内能的增加量 D．达到热平衡时，由于铁的质量大于钨锅的质量，钨锅内能的减少量大于铁内能的增加量 6．礼花喷射器原理如图。通过扭动气阀可释放压缩气罐内气体产生冲击，将纸管里填充的礼花彩条喷向高处，营造气氛。在喷出礼花彩条的过程中，罐内气体（　　） A．温度保持不变 B．内能减少 C．分子热运动加剧 D．通过热传递方式改变自身的内能 7．如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水，下列说法不正确的是（　　） A．因质量相等，故A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大 B．A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小 C．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递 D．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态 8．金属制成的汽缸中装有柴油和空气的混合物，有可能使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 9．两物体接触后发生了热传递，说法正确的是（　　） A．内能大的物体向内能小的物体传递热量 B．密度大的物体向密度小的物体传递热量 C．含热量多的物体向含热量少的物体传递 D．分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体传递 10．关于物体内能的以下说法正确的是（     ） A．物体内能的多少可以用物体吸热或放热的多少来量度 B．内能大的物体热量多 C．两物体发生热传递，达到平衡后，它们的内能必定相等 D．做功和热传递对于改变物体内能是等效的 二、多选题 11．下列说法中正确的是（    ） A．做功和传热是改变物体内能的两种本质不同的物理过程，做功是其他形式的能和内能之间的转化，传热是物体内能的转移 B．外界对物体做功，物体的内能一定增大 C．物体向外界放热，物体的内能一定增大 D．物体内能发生了改变，可能是做功引起的，也可能是传热引起的，还可能是两者共同引起的 12．用下述通过做功方式改变物体内能的是（    ） A．搓搓手会感到手暖和些 B．汽油机汽缸内被压缩的气体 C．车刀切下的炽热的铁屑 D．物体在阳光下被晒黑 13．夏季天气温差比较大，充足的车胎经过正午阳光的曝晒易爆胎。若车胎内的气体可视为理想气体，爆胎前车胎内气体体积及质量均不变，爆胎过程时间极短，可看作绝热过程。关于车胎内的气体，下列说法正确的是（　　） A．爆胎前随着气温的升高，车胎内气体压强增大 B．爆胎前随着气温的升高，车胎内气体吸收热量，对外做功，内能不变 C．爆胎过程中，车胎内气体对外做功，内能减小 D．爆胎过程中，车胎内气体体积增大，压强减小，温度升高 14．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．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能为零 C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能都随分子间距离的减小而增大 D．布朗运动不是分子的运动，但它反映了液体分子运动的无规则性 E．外界对系统做功，系统内能一定增加 15．下列说法正确的是（　　） A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能增大 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 三、填空题 16．质量为2kg的水在太阳光的照射下，温度升高5℃，水吸收的热量为 J。这是通过 的方法改变了水的内能。［J/（kg·℃）］ 17．如图所示，体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水，两瓶水通过 方式改变内能。已知水的相对分子质量是，若B瓶中水的质量为3kg，水的密度为，阿伏加德罗常数，则B瓶中水分子个数约为 个（保留两位有效数字） 四、解答题 18．一个开有带阀门小口的绝热容器中充满气体。打开阀门，会有一部分气体从容器中泄漏出来，从而导致容器内气体的温度降低。用分子动理论的观点对此现象作出简要解释。 19．下图表示的是三种热传递方式，分别是哪三种方式？指出它们的区别和联系。 20． (1)在焦耳的许多实验中，有两个最具有代表性：一个实验是重物下落时带动叶片转动，搅拌容器中的水，水由于摩擦而温度上升；另一个实验是通过电流的热效应给液体加热。焦耳的这两个实验说明了什么问题？ (2)如图，在有机玻璃筒底放少量的硝化棉（燃点较低），迅速压下活塞，观察硝化棉的变化。 ①你能看到什么现象？实验现象说明了什么？ ②图中用力按压活塞时为什么一定要迅速？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《3.1 功、热和内能的改变 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D A A B B B A D D 题号 11 12 13 14 15 答案 AD ABC AC ACD AD 1．A 【详解】AD．做功和传热都能引起系统内能的改变，效果相同，但它们的实质不同，做功是其他形式的能和内能之间的转化，而传热是不同物体或一个物体的不同部分间内能的转移，A正确，D错误； B．因为热量交换情况未知，所以外界对物体做功，物体的内能不一定改变，B错误； C．传热的条件是物体间存在温度差，而不是存在内能差，C错误。 故选A。 2．D 【详解】A．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，A错误； B．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，B错误； C．0℃的并融化为0℃的水要吸热，内能增加，C错误； D．温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，D正确。 故选D。 3．A 【详解】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，选项A正确； B．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的具体表现，选项B错误； C．当分子力表现为引力时，分子间距离的增加时，分子力做负功，则分子势能增加，选项C错误； D．减速运动的物体动能减小，可能重力势能增加，例如上抛物体，不一定发生了机械能向内能转化，选项D错误。 故选A。 4．A 【详解】A．系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，故A正确； B．做功和热传递都可以改变系统的内能，故B错误； C．质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同，故C错误； D．在1g100℃的水变成100℃水蒸气的过程中，分子间距离变大，要克服分子间的引力做功，分子势能增大，所以1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能，故D错误。 故选A。 5．B 【详解】A．达到热平衡时，钨锅的温度和铁的温度相同，故A错误； B．热传递的过程中，铁块从钨锅吸收热量，故B正确； CD．达到热平衡时，根据能量守恒可知钨锅内能的减少量等于铁内能的增加量，故CD错误。 故选B。 6．B 【详解】ABC．高压气体膨胀对外做功，气体内能转化为礼花的机械能，气体内能减少，温度降低，分子热运动减慢，故AC错误，B正确； D．气体对外做功，内能减少，这是过做功的方式改变自身的内能，故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．温度是分子的平均动能的标志，因质量相等，故A瓶中水的分子平均动能大，A的内能比B瓶中水的内能大。故A正确，与题意不符； B．质量相等的60℃的热水和0℃的冷水相比，60℃的热水体积比较大，所以A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离大。故B错误，与题意相符； C．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，热量会自发从高温向低温传递，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递。故C正确，与题意不符； D．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，热量会自发从高温向低温传递，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态。故D正确，与题意不符。 本题选不正确的故选B。 8．A 【详解】改变物体内能的方式之一是对物体做功，而缓慢对活塞做功，则混合物的温度升高后很快就又向外放热，不可能达到燃点，只有迅速向里推活塞，则可以压缩气体能使气体温度升高，从而达到燃点，实际上柴油机就是用这个原理实现点火的。 故选A。 9．D 【详解】热传递时是热量从温度高的物体传向温度低的物体，而温度是平均动能大小的标志，温度越高，分子平均动能越大。因此两物体接触后发生了热传递时，是分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体传递。选项D正确，ABC错误。 故选D。 10．D 【详解】A．物体的内能的变化可以用物体吸热或放热的多少来量度，故A错误； B．热量是热传递的能量多少的量度，不是内能的量度，故B错误。 C．物体发生热传递，达到平衡后，温度相等，而不是内能相等，故C错误。 D．做功和热传递对于改变物体内能是等效的，故D正确。 故选D。 11．AD 【详解】A．做功和传热改变物体内能的本质不同，因为做功的过程一定是不同形式的能相互转化的过程，而传热是同种形式的能量（内能）在不同的物体之间或物体不同的部分之间传递或转移，A正确； BCD．物体内能的变化取决于做功和传热两种途径，单就一个方面的改变不足以断定其内能的变化情况，BC错误，D正确。 故选AD。 12．ABC 【详解】两手相互摩擦，手的温度升高，是克服摩擦力做功，机械能转化成内能，属于做功增加物体的内能，选项A正确；汽油机汽缸内被压缩的气体，汽缸对气体做功，气体内能增加，选项B正确；车刀切下的炽热的铁屑，车刀对铁削做功，内能增加，选项C正确；物体在阳光下被晒，属于热传递改变内能，选项D错误；故选ABC. 13．AC 【详解】AB．爆胎前随着气温的升高，车胎内气体吸收热量，温度升高，内能增大，压强增大；爆胎前气体体积不变，没有对外做功，故A正确、B错误； CD．爆胎过程中，车胎内气体体积增大，气体对外做功，内能减小，同时温度降低，压强减小，故C正确、D错误。 故选AC。 14．ACD 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度高的平均动能大，内能是所有分子的动能和所有分子的势能之和，温度高内能不一定大，A正确； B．当分子间的引力和斥力平衡时，分子力为零，分子势能最小，B错误； C．当分子力表现为斥力时，说明分子间距离小于平衡位置距离，若减小分子间距离，分子力增大，分子力做负功，分子势能增大，所以分子力和分子势能都随分子间距离的减小而增大，C正确； D．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，但它是液体分子无规则运动的反应，D正确； E．做功和热传递都可以改变物体的内能，外界对系统做功，系统内能不一定增加，E错误。 故选ACD。 15．AD 【详解】A．铁块熔化成铁水的过程中，虽然温度不变，但要吸热，所以内能增大，故A正确； B．机械运动速度增大与分子热运动的动能无关，故B错误； C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，只能说明物体A的温度大于物体B的温度，不能说明物体A的内能大于物体B的内能，故C错误； D．两物体的温度相同时，内能可能不同，分子的平均动能相同，但由 可知，平均速率可能不同，故D正确。 故选AD。 16． 热传递 【详解】[1]由太阳光热辐射的能量传递给了水，水吸收能量内能增加，增加的内能等于水所吸收的热量 [2]这是通过热传递改变了物体的内能； 【点拨】物体的内能和机械能有着本质的区别。物体具有内能，同时也可以具有机械能，也可以不具有机械能。 17． 热传递 【详解】[1]若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递。 [2]根据题意，由公式 可得，B瓶中水的体积为 一个水分子的体积为 B瓶中水分子个数约为 联立代入数据解得 18．见解析 【详解】一部分气体从容器中泄漏出来，气体对外做功，绝热环境下，导致温度降低。 19．见解析 【详解】三种热传递方式分别是：传导、对流和辐射； 三种传导方式的相同点：都是将热量从高温物体传向低温物体； 三种传导方式的不同点： 热传导是指内能从温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分的方式。热传导是固体中热传递的主要方式。在气体或液体中，热传导过程往往和对流同时发生。不同物质的传热本领不同，容易传热的物体，叫做热的良导体，不容易传热的物体，叫做热的不良导体。金属都是热的良导体。陶瓷、羊毛、皮革、棉花、水、空气等都是热的不良导体。 热对流是指在流体中依靠流体的热胀冷缩和流动性来传热的方式。对流是液体和气体中热传递的主要方式，气体的对流比液体明显。 热辐射是指物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领，物体之间不依靠介质，利用放射和吸收彼此的电磁波（主要是红外线）直接传递能量的方式。热辐射是远距离传递能量的主要方式。 20．(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）两个实验都能使液体的温度升高，一种是做功的方式，另一种是热传递方式，说明绝热过程中，外界对系统做的功仅由过程的始末状态决定，与做功的具体过程和方式无关。 （2）①可以看到硝化棉燃烧。实验现象说明压缩空气做功，使空气内能增大，达到硝化棉的燃点后引起硝化棉燃烧。 ②迅速按下活塞是为了减少向外界的传热，尽量创造一个绝热条件。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $