3.1 功、热和内能的改变 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

**基本信息** 通过基础填空与综合选择分层设计，构建从概念记忆到应用辨析的知识巩固路径，适配新授课对物理观念和科学思维的培养需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|内能定义、微观宏观理解、决定因素等单一知识点|以填空题形式强化核心概念记忆，如“分子动能与势能总和”等基础表述| |应用层|热量功与内能关系、理想气体内能、改变内能方式等综合考点|通过单选与多选题提升科学推理能力，如结合热力学第一定律分析内能变化|

779038077———理解为王——物理快乐学 2 / 5 779038077———理解为王——物理快乐学 2 / 5 3.1 功、热和内能的改变 内能 1．一、内能 物体中所有分子的热运动的___________与___________ 的总和，叫做物体的内能。 对内能的理解 2．二、对内能的理解 (1)微观：所有分子的___________ 和___________ 之和 (2)宏观：只依赖于___________的物理量。 (3)内能是___________量。 决定内能大小的因素 3．三、决定内能大小的因素 (1)物体的内能大小和___________、___________及___________有关。 (2)理想气体的内能只由___________决定，且是___________的函数。 内能的另一种定义 4．四、内能的另一种定义 任何一个热力学系统都存在一个只依赖于___________的物理量，我们把它称之为系统的内能。 内能与机械能的区别和联系 5．五、内能与机械能的区别和联系 （1）区别：内能与机械能是两个不同的概念。对应着不同的运动形式。 （2）联系：在一定条件下可以___________，且总量保持___________。 备考训练一： 1．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．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的 B．物体的内能越大，热量越多 C．热量和功都可以作为内能的量度 D．内能大的物体含的热量一定多 2．（多选）关于热量、功和内能三个物理量，下列说法正确的是（　　） A．热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同 B．热量、功都可以作为物体内能变化的量度 C．热量、功和内能的单位相同 D．功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定 3．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．对物体做功，可以改变物体的内能 B．物体的温度越高，其含有的热量就越多 C．物体内能增大，温度一定升高 D．热传递过程中，温度一定是从高温物体传递给低温物体 4．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．运动的物体一定比静止的物体内能大 B．温度和质量都相同的两个物体一定具有相同的内能 C．一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时，分子势能增加 D．通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的 5．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 6．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．1g100℃水的内能等于1g100℃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 7．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 8．（多选）对内能的理解，下列说法正确的是（　　） A．物体的质量越大，内能越大 B．物体的温度越高，内能越大 C．同一个物体，内能的大小与物体的体积和温度有关 D．对物体做功，物体的内能可能减小 9．金属制成的汽缸中放入浸了少许乙醚的脱脂棉，有可能使其达到燃点而燃烧的过程是（　　） 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 10．下列关于内能变化的说法中正确的是（   ） A．电流通过电阻，电阻会发热，其内能增加是通过热传递方式实现 B．一定量气体经加热，其内能一定增加 C．气体膨胀，它的内能一定减少 D．橡皮筋被拉长时，内能增加 779038077———理解为王——物理快乐学 2 / 5 试卷第1页，共3页 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．A 【详解】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，A正确； B．热量是过程量，只有在吸热、放热过程中才发生转移。内能是状态量，物体内能大小与热量多少无直接关联，不能说物体的内能越大，热量越多，B错误； C．做功与热传递是改变内能的两种方式，是内能变化的量度，而不是内能的量度。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，D错误。 故选A。 2．BC 【详解】A．热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，A错误； B．功与热量都是能量转化的量度，都可以作为物体内能变化的量度，B正确； C．热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，C正确； D．功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，D错误。 故选BC。 3．A 【详解】A．改变物体内能的两种途径是做功和热传递，对物体做功可以改变物体的内能，比如摩擦生热可使物体内能升高，A正确； B．热量是热传递过程中转移内能的量度，属于过程量，不能表述为物体“含有”热量，对同一物体而言，温度越高内能越大，而非含有的热量越多，B错误； C．物体内能增大时温度不一定升高，比如晶体熔化过程中持续吸热、内能增大，但温度保持熔点不变，C错误； D．热传递过程中传递的是热量而非温度，热量自发从高温物体转移到低温物体，D错误。 故选A。 4．C 【详解】A．物体的宏观运动动能属于机械能，内能与宏观运动状态无关，例如高速运动的0℃冰块内能小于静止的同质量100℃水，故A错误； B．内能除与温度、质量有关外，还和物态、分子种类、物质的量等有关，例如相同质量、相同温度的冰和水内能并不相同，故B错误； C．0℃的冰融化为0℃的水，温度不变，则分子平均动能不变，融化过程吸收热量内能增加，因此增加的内能全部来自分子势能的增加，故C正确； D．改变内能的两种方式为做功和热传递，通电时电阻发热是电流做功将电能转化为内能，属于做功改变内能，不是热传递，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】①热机在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故①正确； ②内能是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，任何温度的物体都有内能，0℃的物体仍有内能，故②错误； ③热量传递的方向由温度差决定，总是从高温物体传递到低温物体，而非内能大的物体传递到内能小的物体，故③错误； ④改变内能的方式本质只有做功和热传递，其他方法（如摩擦生热）属于做功的范畴，故④正确。 故选C。 6．D 【详解】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1g100℃水的内能小于1g100℃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。 7．B 【详解】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。 8．CD 【详解】ABC．物体的内能是物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总和，与物体的温度、体积、分子总数（或物质的量）均有关，故AB错误，C正确； D．做功和热传递都能改变物体的内能，若外界对物体做功的同时物体对外放热，则物体的内能可能减小，故D正确。 故选CD。 9．A 【详解】浸了乙醚的脱脂棉较容易燃烧，但在常温或稍高于常温的情况下也不会自燃，因此，想使其达到燃点而燃烧必须使其温度升高足够高，即使其内能有足够的增加。若向外拉活塞，无论是缓慢拉还是迅速拉，都会因为气体膨胀对外做功而导致汽缸内气体内能减少（温度降低）；当缓慢向里推活塞时，尽管外界对缸内气体做功而使气体温度升高，但由于气体同时要向外散热，此过程气体温度升高不多，也不能达到乙醚燃点；而当迅速向里推活塞时，外界对气体做功的功率很大，由于气体来不及向外散热，因此，气温急剧上升，这样就可以使缸内气体温度达到乙醚燃点而使之燃烧，故A正确，BCD错误。 故选A。 10．D 【详解】A．流通过电阻，电阻发热，它的内能增加是通过“电流做功”方式实现的，A错误； B．在对气体加热的同时，如果气体体积变大，对外做功，根据热力学第一定律，其内能的变化情况不能确定，B错误； C．由热力学第一定律可知 U = Q + W 所以仅仅气体膨胀对外做功，它的内能不一定减小，C错误； D．拉伸橡皮筋时，外界对橡皮筋做了功，由于橡皮筋温度几乎不变不需要考虑传热，则橡皮筋的内能应该增加，D正确。 故选D。 参考答案： 1． 动能 分子势能 【详解】[1][2]物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 2．(1) 动能 分子势能 (2)状态 (3)状态 【详解】（1）[1][2]微观：所有分子的动能和分子势能之和。 （2）宏观：只依赖于状态的物理量。 （3）内能是状态量。 3．(1) 物质的量 温度 体积 (2) 温度 正比例 【详解】（1）（1）[1] [2] [3] 物体的内能大小和物质的量、温度及体积有关； （2）（2）[4] [5]理想气体的内能只由温度决定，且是正比例函数。 4．系统自身状态 【详解】任何一个热力学系统都存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，我们把它称之为系统的内能。 5． 相互转化 不变 【详解】[1][2]联系：在一定条件下可以相互转化，且总量保持不变。 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 学科网（北京）股份有限公司 $