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

2026-02-11
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摘要:

本高中物理讲义聚焦“功、热和内能的改变”核心知识点,以焦耳实验原理为起点,通过绝热过程中功与内能变化的关系(ΔU=W)建立内能概念,再阐述传热条件及热与内能改变的关系(ΔU=Q),最终通过对比表格明确做功与传热在改变内能上的本质区别,构建完整知识支架。 该资料以“空气压缩引火仪点燃硝化棉”实验情境激发科学探究,结合焦耳实验原理分析培养科学思维,通过对比表格深化能量观念。练习题覆盖生活实例与实验情境,课中辅助教师引导学生构建概念,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺,提升知识应用能力。

内容正文:

3.1 功、热和内能的改变 (1)了解焦耳的两个实验的原理,认识焦耳实验探究对建立热力学规律的意义。 (2)会用功能关系构建内能的概念。 (3)知道做功与传热在改变系统内能上的区别,并会区分热量和内能的概念。 (4)理解做功与内能的改变和传热与内能的改变的关系,会解释相关的现象。 在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉,迅速压下筒中的活塞,可以观察到硝化棉燃烧的火苗。为什么筒底的硝化棉会被点燃呢?你能解释这个现象吗? 知识点一、焦耳的实验 1.绝热过程:系统不从外界吸热,也不向外界放热的过程 2.代表性实验 (1)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. (2)通过电流的热效应给液体加热. 3.实验结论:在热力学系统的绝热过程中,外界对系统做的功仅由过程的始末两个状态决定,不依赖于做功的具体过程和方式. 4.内能:只依赖于热力学系统自身状态的物理量. 知识点二、功与内能的改变 1.功与内能的改变 在热力学系统的绝热过程中,当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的变化量ΔU=U2-U1,等于外界对系统所做的功W,即ΔU=W. 2.理解 (1)ΔU=W的适用条件是绝热过程. (2)在绝热过程中:外界对系统做功,系统的内能增加;系统对外做功,系统的内能减少. 知识点三、热与内能的改变 1.传热 (1)条件:物体的温度不同. (2)传热:热从高温物体传到了低温物体. 2.热和内能 (1)热量:在单纯的传热过程中系统内能变化的量度. (2)热与内能的改变 当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时,内能的变化量ΔU=U2-U1等于外界向系统传递的热量Q,即ΔU=Q. (3)传热与做功在改变系统内能上的异同. ①做功和传热都能引起系统内能的改变. ②做功时,内能与其他形式的能发生转化;传热只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移. 改变内能的两种方式的比较 比较项目 做功 热传递 内能变化 外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,物体的内能减少 物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减少 物理实质 其他形式的能与内能之间的转化 不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移 相互联系 做一定量的功和传递相同量的热量在改变内能的效果上是相同的 例题1. (25-26高二下·全国·课后作业)如图所示是古人锻造铁器的过程,关于改变物体内能的方式,下列说法正确的是(  ) A.加热和锻打属于传热,淬火属于做功 B.加热属于传热,锻打和淬火属于做功 C.加热和淬火属于传热,锻打属于做功 D.加热和淬火属于做功,锻打属于传热 例题2. (25-26高一上·北京·开学考试)如图所示的四个实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是(  ) A.锯木板时,钢锯条温度升高 B.来回快速拉动皮条,金属管的温度升高 C.酒精灯加热试管中的水,水的温度升高 D.迅速下压活塞,管内气体的温度升高 例题3. 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 例题4. 如图所示是焦耳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.系统状态的改变只能通过传热来实现 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 例题5. 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 1. (24-25高一下·浙江·月考)下列关于功、内能、热量的描述正确的是(  ) A.机械能为零的物体,内能也一定为零 B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C.做功和热传递都能改变物体的内能 D.物体的内能增大,温度一定升高 2. (24-25高二下·全国·课后作业)把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部,当快速下压活塞时,由于被压缩的空气骤然变热,温度升高,达到了乙醚的燃点,使浸有乙醚的棉花燃烧起来,此实验的目的是要说明(  ) A.做功可以升高物体的温度 B.做功可以改变物体的内能 C.做功一定可以增加物体的内能 D.做功可以增加物体的热量 3. (24-25高二下·全国·课后作业)做功和热传递都可以改变物体的内能,有下列物理过程: ①汽缸内雾化柴油的压缩点燃    ②太阳灶煮饭    ③擦火柴    ④钻木取火    ⑤进入大气层的人造卫星被烧毁 下列判断正确的是(    ) A.属于热传递的只有①②⑤ B.属于热传递的只有② C.属于做功过程的只有③④ D.属于做功过程的只有③④⑤ 4. (24-25高二下·全国·单元测试)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(如图所示),下列说法正确的是(  ) A.由于温度是分子平均动能的标志,所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能小 B.由于温度越高,布朗运动越显著,所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著 C.若把A、B两玻璃瓶并靠在一起,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.由于A、B两瓶水的体积相等,所以A、B两瓶中水分子的平均距离相等 5. (2024·全国·模拟预测)孔明灯俗称许愿灯,祈天灯,古代多用于军事通讯,而现代人多用于祈福。在灯底部的支架上绑上一块沾有煤油的粗布,点燃后灯内的热空气膨胀,放手后,整个灯冉冉升空,当底部的煤油烧完后又会自动下降。关于孔明灯,下列说法正确的是(  )    A.点燃后,孔明灯所受浮力增大从而升空 B.点燃后,灯内气体的温度升高,内能增大 C.点燃后升空过程中,灯内气体分子间的平均撞击力增大 D.点燃后升空过程中,灯内气体的压强不变 6. (23-24高三上·宁夏中卫·月考)关于系统的内能及其变化,下列说法中正确的是(   ) A.系统的温度改变时,其内能必定改变 B.系统对外做功,其内能不一定改变;系统向外传递热量,其内能不一定改变 C.对系统做功,系统内能必定改变;系统向外传出一定热量,其内能必定改变 D.若系统与外界不发生热交换,则系统的内能必定不改变 7. 分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图像如图甲、乙所示(取无穷远处分子势能Ep=0)。下列说法正确的是(  ) A.乙图像为分子势能与分子间距离的关系图像 B.当r=r0时,分子势能为零 C.随着分子间距离的增大,分子力先减小后一直增大 D.随着分子间距离的增大,分子势能先减小后增大 8. 下列四幅图的有关说法中,不正确的是(  ) A.分子间距离为时,分子势能最小 B.估测油酸分子直径d时,可把油酸分子简化为球形处理 C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性 D.猛推活塞,密闭的气体温度升高,压强变大,气体对外界做正功 9. (19-20高二·全国·课后作业)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,物体向外放出一定热量,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 10. (23-24高三上·天津北辰·期中)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 11. 分子力实际是分子间存在的引力和斥力共同作用体现的结果,如图所示,横轴r表示两分子间的距离,纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小,图中ab、cd两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点。下列说法正确的是(    ) A.当r=r0时,分子势能最大 B.若两分子间的距离增大,则分子间的斥力比引力减小得更快 C.若r=r0,则分子间没有引力和斥力 D.分子间距离从r0开始增大时,分子势能一定增大 12. 夏季,长春市的天气温差比较大,充足气的车胎经过正午阳光的暴晒容易爆胎。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。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,内能增大 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,车胎内气体分子平均动能不变 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 3.1 功、热和内能的改变 (1)了解焦耳的两个实验的原理,认识焦耳实验探究对建立热力学规律的意义。 (2)会用功能关系构建内能的概念。 (3)知道做功与传热在改变系统内能上的区别,并会区分热量和内能的概念。 (4)理解做功与内能的改变和传热与内能的改变的关系,会解释相关的现象。 在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉,迅速压下筒中的活塞,可以观察到硝化棉燃烧的火苗。为什么筒底的硝化棉会被点燃呢?你能解释这个现象吗? 知识点一、焦耳的实验 1.绝热过程:系统不从外界吸热,也不向外界放热的过程 2.代表性实验 (1)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. (2)通过电流的热效应给液体加热. 3.实验结论:在热力学系统的绝热过程中,外界对系统做的功仅由过程的始末两个状态决定,不依赖于做功的具体过程和方式. 4.内能:只依赖于热力学系统自身状态的物理量. 知识点二、功与内能的改变 1.功与内能的改变 在热力学系统的绝热过程中,当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的变化量ΔU=U2-U1,等于外界对系统所做的功W,即ΔU=W. 2.理解 (1)ΔU=W的适用条件是绝热过程. (2)在绝热过程中:外界对系统做功,系统的内能增加;系统对外做功,系统的内能减少. 知识点三、热与内能的改变 1.传热 (1)条件:物体的温度不同. (2)传热:热从高温物体传到了低温物体. 2.热和内能 (1)热量:在单纯的传热过程中系统内能变化的量度. (2)热与内能的改变 当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时,内能的变化量ΔU=U2-U1等于外界向系统传递的热量Q,即ΔU=Q. (3)传热与做功在改变系统内能上的异同. ①做功和传热都能引起系统内能的改变. ②做功时,内能与其他形式的能发生转化;传热只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移. 改变内能的两种方式的比较 比较项目 做功 热传递 内能变化 外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,物体的内能减少 物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减少 物理实质 其他形式的能与内能之间的转化 不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移 相互联系 做一定量的功和传递相同量的热量在改变内能的效果上是相同的 例题1. (25-26高二下·全国·课后作业)如图所示是古人锻造铁器的过程,关于改变物体内能的方式,下列说法正确的是(  ) A.加热和锻打属于传热,淬火属于做功 B.加热属于传热,锻打和淬火属于做功 C.加热和淬火属于传热,锻打属于做功 D.加热和淬火属于做功,锻打属于传热 【答案】C 【详解】用铁锤锻打铁器,铁器会发热,属于做功改变物体内能;用火对铁器加热,铁器从火中吸收热量,把铁器放在水中淬火,铁器向水中放热,所以加热和淬火属于传热改变物体内能。 故选C。 例题2. (25-26高一上·北京·开学考试)如图所示的四个实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是(  ) A.锯木板时,钢锯条温度升高 B.来回快速拉动皮条,金属管的温度升高 C.酒精灯加热试管中的水,水的温度升高 D.迅速下压活塞,管内气体的温度升高 【答案】C 【详解】A.锯木板时,克服摩擦做功,钢锯条温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故A错误; B.来回快速拉动皮条,克服摩擦做功,金属管温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故B错误; C.用酒精灯给水加热,水从酒精灯火焰吸收热量,属于通过热传递改变物体的内能,故C正确; D.迅速下压活塞时,活塞压缩筒内气体做功,机械能转化为内能,使筒内气体温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故D错误。 故选C。 例题3. 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 【答案】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。 例题4. 如图所示是焦耳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.系统状态的改变只能通过传热来实现 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 【答案】C 【详解】焦耳通过多次实验,最后得到的结论是∶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。故选C。 例题5. 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 【答案】BC 【详解】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。 1. (24-25高一下·浙江·月考)下列关于功、内能、热量的描述正确的是(  ) A.机械能为零的物体,内能也一定为零 B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C.做功和热传递都能改变物体的内能 D.物体的内能增大,温度一定升高 【答案】C 【详解】A.机械能是物体的动能和势能之和与宏观运动、位置相关;内能是物体内部分子热运动的动能和分子势能之和与微观分子运动相关。机械能为零时,分子仍在永不停息地做无规则热运动,内能不可能为零,A错误; B.热量传递方向由温度差决定,而非内能大小。例如高温小物体可能传热给低温大物体,后者内能更大,B错误; C.做功(如摩擦生热)和热传递(如加热)均可改变内能,二者等效,C正确; D.内能增大时,温度可能不变,例如冰吸热融化,内能增加,变为冰水混合物,但温度仍保持为,温度没有升高,D错误。 故选C。 2. (24-25高二下·全国·课后作业)把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部,当快速下压活塞时,由于被压缩的空气骤然变热,温度升高,达到了乙醚的燃点,使浸有乙醚的棉花燃烧起来,此实验的目的是要说明(  ) A.做功可以升高物体的温度 B.做功可以改变物体的内能 C.做功一定可以增加物体的内能 D.做功可以增加物体的热量 【答案】B 【详解】AB.当用力压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对空气做功,空气的内能增加,温度升高,当达到乙醚着火点时,筒内棉花就会燃烧起来.此实验说明了:外界对物体做功,物体的内能增加,故A错误,B正确; CD.改变物体的内能有做功和热传递,做功不一定增加物体的内能,还需考虑热传递;做功改变物体的内能,宏观表现为物体温度的变化,并非增加热量,故CD错误。 故选B。 3. (24-25高二下·全国·课后作业)做功和热传递都可以改变物体的内能,有下列物理过程: ①汽缸内雾化柴油的压缩点燃    ②太阳灶煮饭    ③擦火柴    ④钻木取火    ⑤进入大气层的人造卫星被烧毁 下列判断正确的是(    ) A.属于热传递的只有①②⑤ B.属于热传递的只有② C.属于做功过程的只有③④ D.属于做功过程的只有③④⑤ 【答案】B 【详解】热传递是指热量从高温物体传到低温物体的过程,所以属于热传递的只有②;做功是指通过外力做功或物体对外做功来改变内能,所以属于做功过程的有①③④⑤。 故选B。 4. (24-25高二下·全国·单元测试)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(如图所示),下列说法正确的是(  ) A.由于温度是分子平均动能的标志,所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能小 B.由于温度越高,布朗运动越显著,所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著 C.若把A、B两玻璃瓶并靠在一起,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.由于A、B两瓶水的体积相等,所以A、B两瓶中水分子的平均距离相等 【答案】C 【详解】A.温度是分子平均动能的标志,瓶中水的温度高,故瓶中水分子的平均动能大,故A错误; B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动,不是水分子的运动,两瓶中不存在布朗运动,故B错误; C.若把、B两玻璃瓶并靠在一起,则、B瓶内水的内能都将发生改变,热量会由传递到B,这种改变内能的方式叫热传递,故C正确; D.相同体积不同温度时水分子的平均距离不相等,故D错误。 故选C。 5. (2024·全国·模拟预测)孔明灯俗称许愿灯,祈天灯,古代多用于军事通讯,而现代人多用于祈福。在灯底部的支架上绑上一块沾有煤油的粗布,点燃后灯内的热空气膨胀,放手后,整个灯冉冉升空,当底部的煤油烧完后又会自动下降。关于孔明灯,下列说法正确的是(  )    A.点燃后,孔明灯所受浮力增大从而升空 B.点燃后,灯内气体的温度升高,内能增大 C.点燃后升空过程中,灯内气体分子间的平均撞击力增大 D.点燃后升空过程中,灯内气体的压强不变 【答案】C 【详解】A.孔明灯是利用热空气上升的原理制成的,点燃后,灯内空气受热体积膨胀,因而空气的密度变小,比同体积的冷空气轻,而浮力不变,从而升空,A错误; B.点燃后,灯内气体的温度升高,灯内空气受热后体积膨胀,灯内气体质量减少,减少量不能确定,因此内能的变化不能确定,B错误; C.点燃后升空过程中,由于灯内气体的温度升高,气体分子的平均动能增大,分子间的平均撞击力增大,C正确; D.点燃后升空过程中,灯内外相通,灯内气体的压强与外界相同,但随着高度的升高,外界气体压强会变小,D错误。 故选C。 6. (23-24高三上·宁夏中卫·月考)关于系统的内能及其变化,下列说法中正确的是(   ) A.系统的温度改变时,其内能必定改变 B.系统对外做功,其内能不一定改变;系统向外传递热量,其内能不一定改变 C.对系统做功,系统内能必定改变;系统向外传出一定热量,其内能必定改变 D.若系统与外界不发生热交换,则系统的内能必定不改变 【答案】B 【详解】A.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,故A错误; BC.物体对外做功的同时如果从外界吸收热量或者同时有别的物体还对它做功,那么物体的内能就不一定改变;向物体传递热量的时候,如果物体同时放热或者有别的物体对它做功,那么物体的内能也不一定改变,故C错误、B正确; D.不发生热传递的话,也可以是对外界做功或者外界对物体做功,一样可以改变物体的内能,故D错误。 故选B。 7. 分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图像如图甲、乙所示(取无穷远处分子势能Ep=0)。下列说法正确的是(  ) A.乙图像为分子势能与分子间距离的关系图像 B.当r=r0时,分子势能为零 C.随着分子间距离的增大,分子力先减小后一直增大 D.随着分子间距离的增大,分子势能先减小后增大 【答案】A 【详解】AB.在r=r0时,分子势能最小,但不为零,此时分子力为零,故A正确,B错误; C.当r>r0时,随着r的增大分子间作用力先增大后减小,故C错误; D.当r>r0时,随着分子间距离的增大,分子势能一直增大,故D错误。 故选A。 8. 下列四幅图的有关说法中,不正确的是(  ) A.分子间距离为时,分子势能最小 B.估测油酸分子直径d时,可把油酸分子简化为球形处理 C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性 D.猛推活塞,密闭的气体温度升高,压强变大,气体对外界做正功 【答案】D 【详解】A.如图所示,分子间距离为时,分子势能最小,A正确,不符合题意; B.估测油酸分子直径d时,可把油酸分子简化为球形处理,B正确,不符合题意; C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性,C正确,不符合题意; D.猛推活塞,密闭的气体温度升高,压强变大,外界对气体做正功,D错误,符合题意。 故选D。 9. (19-20高二·全国·课后作业)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,物体向外放出一定热量,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 【答案】B 【详解】A.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,A错误; BC.物体对外做功的同时如果从外界吸收热量或者同时有别的物体还对它做功,那么物体的内能就不一定改变;向物体传递热量的时候,如果物体同时放热或者有别的物体对它做功,那么物体的内能也不一定改变,C错误,B正确; D.不发生热传递的话,也可以是对外界做功或者外界对物体做功,照样可以改变物体的内能,D错误。 故选B。 10. (23-24高三上·天津北辰·期中)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 【答案】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。 11. 分子力实际是分子间存在的引力和斥力共同作用体现的结果,如图所示,横轴r表示两分子间的距离,纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小,图中ab、cd两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点。下列说法正确的是(    ) A.当r=r0时,分子势能最大 B.若两分子间的距离增大,则分子间的斥力比引力减小得更快 C.若r=r0,则分子间没有引力和斥力 D.分子间距离从r0开始增大时,分子势能一定增大 【答案】BD 【详解】A.由图可知,r=r0是平衡位置,分子势能最小,故A错误; B.当两分子间的距离增大时,分子间的斥力比引力减小得快,故B正确; C.当r=r0时,分子间引力和分子间斥力大小相等,其合力为零,故C错误; D.当分子间距离从r0开始增大时,分子力表现为引力,分子力做负功,分子势能增大,故D正确。 故选BD。 12. 夏季,长春市的天气温差比较大,充足气的车胎经过正午阳光的暴晒容易爆胎。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。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,内能增大 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,车胎内气体分子平均动能不变 【答案】ABC 【详解】AB.爆胎前气体体积不变,温度升高时,车胎内气体吸收热量,压强增大,内能增大,故AB正确; CD.爆胎过程时间极短,气体来不及与外界热交换,其体积膨胀对外做功,则气体内能减小,温度降低,气体分子平均动能减小,故C正确,D错误。 故选ABC。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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