课时作业12 功、热和内能的改变（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册同步学案（人教版）

课时作业(十二)　功、热和内能的改变 [基础达标练] 1．(多选)关于焦耳和焦耳热功当量实验说法正确的是(　　) A.该实验是在绝热系统中完成的 B.该实验的研究对象是容器中的水 C.焦耳是英国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律和测定热功当量 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、下落的高度可以不同，但重力做功必须相同 解析：选ACD　焦耳是英国物理学家，主要贡献为焦耳定律和测定热功当量，热功当量实验是在绝热系统中进行的，与外界不能有热交换，研究对象是容器及容器中的水组成的系统，实验中要使容器和容器中的水组成的系统升高相同的温度，必须要使重物的重力做功相同故选ACD。 2．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 解析：选A　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。 3．下列现象中，通过传热的方法来改变物体内能的是(　　) A.打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加 B.太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高 C.用磨刀石磨刀时，刀片的温度升高，内能增加 D.打击铁钉，铁钉的温度升高，内能增加 解析：选B　A．打开电灯开关，灯丝的温度升高，是通过电流做功的方法来改变物体内能的，A错误； B.太阳能热水器中水的内能增加是以传热方式进行的，B正确； C.用磨刀石磨刀时，刀片温度升高，是通过摩擦力做功的方法来改变物体内能的，C错误； D.打击铁钉，铁钉温度升高，是通过做功的方法来改变物体内能的，D错误。 故选B。 4．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是(　　) A.图甲，厚玻璃内的空气被压缩，空气的内能减少 B.图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起，空气的内能增大 C.图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出去，水蒸气的内能减少 D.图丁，气缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 解析：选C　A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误； B.图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；C.图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确； D.图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程)，内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少，故D错误。 故选C。 5．(多选)下面例子中，通过做功改变物体的内能的是(　　) A.太阳把地面晒热 B.刹车时轮胎变热 C.气缸内的气体被压缩，气体温度升高 D.用砂轮磨刀具时，刀具温度升高 解析：选BCD　A．太阳把地面晒热是光能转化为内能，属于热传递，故A错误； B.刹车时轮胎变热，是机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故B正确； C.气缸内气体被压缩，气体温度升高，是机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故C正确； D.用砂轮磨刀具时，刀具温度升高，是机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故D正确。 故选BCD。 6．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：选B　A．热传递的实质是物体间能量的转移，故A错误； BC.热传递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B正确，C错误； D.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，也可能是做功引起的，故D错误。 故选B。 7．对于热量、功和内能三个物理量，下列各种说法中正确的是(　　) A.热量和功与过程有关，而内能与状态有关 B.热量、功和内能的物理意义相同 C.热量和功都可以作为内能的量度 D.内能大的物体具有的热量多 解析：选A　A．热量和功是过程量，与过程有关，而内能是状态量，与状态有关，选项A正确； B.热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，热量反映了物体内能的变化量多少，功是能量转化的量度，内能是物体内所有分子动能和势能之和，做功和热量都可以改变物体内能变化的量度，故B错误； C.做功与热传递是改变内能的两种方式，都可以内能变化的量度，而不是内能的量度。故C错误。 D.热量是过程量，不是状态量，不能说内能大的物体具有的热量多，故D错误。 故选A。 8．关于内能、温度和热量，下列说法正确的是(　　) 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，当内能相等时传热停止 解析：选C　A．物体的温度升高时，可能是外界瑞物体做了功，不一定吸收热量，选项A错误； B.物体沿光滑斜面下滑时，没有摩擦力做功，则物体的内能不会增大，选项B错误； C.物体沿斜面匀速下滑时，有摩擦力做功转化为物体的内能，则物体的内能可能增大，选项C正确； D.热量总是从高温物体传递给低温物体，当温度相等时传热停止，选项D错误。 故选C。 9．重1000 kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40 ℃，气锤至少应落下多少次？(设气锤撞击铁块时做的功有60 %用来使铁块温度升高，且铁的比热c＝0.11 cal/(g·℃)，1 cal＝4.2 JM，g取10 m/s2) 解析：气锤下落过程中只有重力做功，机械能守恒，因而气锤撞击铁块时动能为 Ek＝mgh＝103×10×2.5 J＝2.5×104 J 由动能定理知气锤撞击铁块所做的功为 W＝Ek－0＝2.5×104 J 使铁块温度升高所需的热量(升高40 ℃) Q＝cmΔt＝0.11×200×103×40 cal＝3.69×106 J 设气锤下落n次才能使铁块温度升高40 ℃，由能量守恒定律有mηW＝Q 解得n＝≈247次 答案：247次 [能力提升练] 10．下面说法中正确的有(　　 ) A.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 B.1 g100 ℃水的内能等于1 g100 ℃水蒸气的内能 C.内能少的物体不可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体 D.物体温度是其内部分子热运动平均动能的标志 解析：选D　A．温度相同则说明分子平均动能相同，但相同质量的氢气和氧气的分子数不同，因此质量和温度相同氢气和氧气的内能不同，故A错误； B.水变成相同温度的水蒸气需要吸收热量内能增加，因此1 g100 ℃水的内能小于1 g100 ℃水蒸气的内能，故B错误； C.内能少的物体温度可能高，内能多的物体温度可能低，因此内能少的物体也可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体，故C错误； D.温度是物体内部分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，故D正确。 故选D。 11．在研究气体性质时，若分子间距离足够大，可以不计分子大小和分子间相互作用力，我们把它叫做理想气体。对于一定质量的某种理想气体，下列说法正确的是(　　) A.气体温度升高，每一个分子的动能都增大 B.气体温度升高，气体分子的平均动能增大 C.外界对气体做功，气体内能一定增大 D.气体对外界放热，气体内能一定减小 解析：选B　A．气体温度升高，绝大多数气体分子的动能都增大，但个别分子的动能也可能减小，A错误； B.温度是分子平均动能的标志，因此温度升高，气体分子的平均动能一定增大，B正确； C.物体内能的变化与做功和热传递两个因素有关。外界对气体做功，同时物体有可能向外界放出热量，内能有可能不变甚至减小，C错误； D.物体内能的变化与做功和热传递两个因素有关。气体对外界放热，同时也有可能外界对气体做功，气体的内能不一定减小，D错误。 故选B。 12．如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体(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，气缸和活塞间摩擦不计．则(　　) A.若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体压强一定减小 B.若发现欧姆表示数变大，则气缸内气体内能一定减小 C.若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小 D.若拉动活塞使气缸内气体体积增大时，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力 解析：选B　内部气体的压强为p＝p0＋，则气体的压强不变；欧姆表读数变大，说明气体温度降低，根据理想气体状态方程PV/T＝C，体积减小，内能减小，故A错误，B正确；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，气体对外界做功，温度降低，故欧姆表读数将变大，故C错误；若拉动活塞使气缸内气体体积增大，则需加一定的力，是克服内外气压差做功，故D错误；故选B。 13．(多选)如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞，今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则对被密封的气体，下列说法不正确的是(　　) A.温度升高，压强增大，内能减少 B.温度降低，压强增大，内能减少 C.温度升高，压强增大，内能增加 D.温度降低，压强减小，内能增加 解析：选ABD　用压力F向下压活塞时，外界对气体做功，因和外界没有热交换，可知气体的内能增加；气体的温度升高，气体分子的平均动能增加，分子对器壁单位面积碰撞的冲力增大；由理想气体状态方程可知，温度升高、气体体积减小，故气体的压强增大，C正确，不符合题意；ABD错误，符合题意。 故选ABD。 14．(多选)如图所示，A、B两装置均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)，水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是(　　) A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B.A管内水银的重力势能大于B管的 C.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量 D.A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同 解析：选BC　两种情况下大气压对水银槽内的水银做相同的功，因为玻璃管内吸进的水银一样多，所以水银槽内的液面下降相同的高度，外界大气压力对水银做功，使水银进入试管内，大气压力对水银做的功一部分增加了管内水银的重力势能，另一部分增加了水银的内能；由于A管中的水银重心高，故A管中水银的重力势能增量大，则A管中水银内能的增量小，即B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量。 故选BC。 学科网（北京）股份有限公司 $