3.1 功、热和内能的改变 同步练-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 一、单选题 1. 蓄热砖式电暖器工作时先通电加热内部蓄热砖，蓄热砖达到设定高温后断电，在不通电情况下蓄热砖仍能长时间对外放热。则蓄热砖式电暖器( ) 蓄热砖式电暖器内部构造 A. 通电加热过程电暖器将内能转化为电能 B. 蓄热砖不通电对外放热过程其内能保持不变 C. 蓄热砖放热时通过热传递改变周围物体的内能 D. 减少蓄热砖质量，使其升高相同温度时所需热量会更多 2. 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 3. 下列说法正确的是( ) A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B. 由图乙可知，气体由状态 变化到 的过程中，气体分子平均动能一直不变 C. 由图丙可知，当分子间的距离 时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在 由 变到 的过程中分子力做正功 4. 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 5. 关于香槟瓶被打开的瞬间瓶口附近突然出现一团“白雾”的现象，下列说法正确的是( ) A. 这是瓶内香槟的扩散现象 B. 瓶内气体温度升高，蒸发加剧形成的蒸汽 C. 瓶内气体对外做功，内能减小，水蒸气凝结为小水珠 D. 瓶内气体对外做功等于从周围环境吸收的热量 6. 物体的内能增加了20J，下列说法正确的是( ) A. 一定是外界对物体做了20J的功 B. 一定是物体吸收了20J的热量 C. 一定是物体分子的平均动能增加了20J D. 物体分子的平均动能可能不变 7. 用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是( ) A. 水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大 B. 水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 C. 能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同 D. 软木塞的机械能守恒 8. 关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是( ) ①热机在做功冲程中内能转化为机械能 ②物体温度越低，内能越小，所以0°C的物体没有内能 ③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体 ④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式 A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④ 二、多选题 9. 如图所示，水平面上有一个导热汽缸，用一定质量的活塞密封一定质量的理想气体，不计活塞与气缸的摩擦，当环境温度缓慢升高时，下列说法正确的是( ) A. 气缸内的气体压强增大 B. 理想气体对外做功 C. 理想气体的内能减小 D. 气缸壁上单位面积单位时间撞击的分子数减少 10. 某同学做了如下实验:先把空烧瓶放入冰箱冷冻，取出后迅速用一个气球紧套在烧瓶颈上，再将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球膨胀起来，如图所示，与烧瓶放进热水前相比，放进热水后密闭气体的( ) A. 内能减小 B. 分子平均动能增大 C. 分子对烧瓶底的平均作用力变大 D. 体积是所有气体分子的体积之和 11. 将一端封闭的玻璃管迅速插入水银槽中某一深度，玻璃管内气体可看作理想气体，外界大气压和温度均保持不变。下列说法中正确的是( ) A. 插入过程中玻璃管中单位体积中气体分子的个数增加 B. 插入过程中玻璃管中每个气体分子热运动的动能都增加 C. 插入过程中玻璃管内气体的内能增大 D. 插入后的一段时间内气体从外界吸收热量 三、非选择题 12. 一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积 与温度 的关系如图所示。图中 、 和 为已知量，从状态A到B，外界对气体_____(填“做正功”、“做负功”或“不做功”)；从状态B到C的过程中，气体_____(填“吸热”或“放热”)；气体在状态 时的体积 _____。 13. (1)用铁锤反复敲击铁棒，铁棒的温度会升高，把铁棒放在炭火上烧，铁棒的温度也会升高，这说明了什么问题？ (2)如图所示是热传递的三种方式——传导、对流和辐射。 ①这三种方式在传递能量时有什么共同点？ ②热传递和做功都可以改变物体的内能，这两种方式在改变物体内能时本质上又有什么不同？ 14.(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？ 标准答案 一、单选题 1.答案：C 解析： A：通电加热是电能转化为内能，A错误。 B：对外放热，内能减小，B错误。 C：放热通过热传递改变周围物体内能，C正确。 D：由，质量越小，升温所需热量越少，D错误。 2.答案：C 解析： A、B、D均为做功改变内能；C为热传递（加热）改变内能。 3.答案：D 解析： A：速率大的分子占比更高，①温度更高，A错误。 B：图面积表示做功，温度变化，平均动能改变，B错误。 C：时，分子力先增大后减小，C错误。 D：从到靠近平衡位置，分子力做正功，D正确。 4.答案：C 解析： 加热、淬火：热传递；锻打：做功。 5.答案：C 解析： 气体迅速膨胀对外做功，内能减小、温度降低，水蒸气液化成小水珠形成白雾。 6.答案：D 解析： 内能增加可由做功或热传递单独或共同完成，A、B错误。 内能包括分子动能与势能，平均动能可能不变，C错误，D正确。 7.答案：B 解析： 水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，内能减小，对应热机做功冲程。 8.答案：C 解析： ①做功冲程：内能→机械能，正确。 ②任何物体都有内能，错误。 ③热量从高温物体传向低温物体，错误。 ④改变内能只有做功和热传递，正确。 二、多选题 9.答案：BD 解析： 导热汽缸、活塞自由移动，气体等压变化，A错误。 温度升高，体积增大，气体对外做功，B正确。 理想气体内能只与温度有关，内能增大，C错误。 分子数密度减小，单位面积撞击次数减少，D正确。 10.答案：BC 解析： 温度升高，内能增大、分子平均动能增大，A错误，B正确。 压强增大，分子对瓶底平均作用力变大，C正确。 气体体积是分子所占空间，非分子体积和，D错误。 11.答案：AD 解析： 插入时气体被压缩，分子数密度增大，A正确。 温度不变，分子平均动能不变，不是每个分子动能都增加，B错误。 理想气体内能只与温度有关，内能不变，C错误。 压缩后气体吸热恢复温度，D正确。 三、非选择题 12.答案：不做功；放热； 解析： ：不变，外界对气体不做功。 ：不变，；减小，外界做功，由得气体放热。 等压变化：。 13.(1)做功和热传递在改变物体内能上是等效的。 (2)① 都属于热传递，本质是内能的转移。 ② 做功：内能与其他形式能的转化；热传递：内能的转移。 14.(1)说明做功和热传递都可以改变物体内能，且二者等效。 (2)① 现象：硝化棉燃烧；说明：对气体做功，内能增大、温度升高达到燃点。 ② 迅速下压是为了减少热传递，让内能快速增加使棉花燃烧。 学科网（北京）股份有限公司 $