3.1功、热和内能的改变 同步练习-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 本同步练习按A级（6题）、B级（7题）、C级（2题）分层，以功、热和内能的改变为核心，从概念辨析到情境应用再到综合素养，构建物理观念与科学思维的递进巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A级|功、热与内能改变的基础概念辨析|单选聚焦绝热过程、热平衡等单一知识点，强化物理观念| |B级|气体状态变化、实验现象的综合分析|结合气球膨胀、杯盖顶起等情境，考查科学推理与模型建构| |C级|不同介质热传递、绝热自由膨胀的跨情境应用|通过两球吸热比较、真空膨胀等问题，提升综合素养与质疑创新能力|

1　功、热和内能的改变 A级 必备知识基础 一、功与内能的改变 1.在绝热过程中,外界压缩气体做功20 J,下列说法正确的是(　　) A.气体内能一定增加20 J B.气体内能增加必定小于20 J C.气体内能增加可能小于20 J D.气体内能可能不变 2.一定质量的理想气体经历一绝热膨胀过程。设气体分子间的势能可忽略,则在此过程中(　　) A.外界对气体做功,气体分子的平均动能增大 B.外界对气体做功,气体分子的平均动能减小 C.气体对外界做功,气体分子的平均动能增大 D.气体对外界做功,气体分子的平均动能减小 3.某汽车的后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成。开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。在此过程中,若汽缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间的相互作用,则汽缸内气体(　　) A.对外做正功,分子的平均动能增大 B.对外做正功,内能增大 C.对外做负功,分子的平均动能增大 D.对外做正功,内能减小 二、热与内能的改变 4.一铜块和一铁块质量相等,铜块的温度T1比铁块的温度T2高,当它们接触在一起时,如果不和外界交换能量,则(　　) A.从两者开始接触到热平衡的整个过程中,铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量 B.在两者达到热平衡以前的任意一段时间内,铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量 C.达到热平衡时,铜块的温度比铁块的低 D.以上说法都不正确 5.A、B两物体之间接触,但没有发生传热,则(　　) A.两物体所含的热量相等 B.两物体的内能相等 C.两物体的温度不一定相等 D.两物体的内能不一定相等 三、内能、功、热量和温度的区别与联系 6.关于温度、热量、功和内能,以下说法正确的是(　　) A.同一物体,温度越高时,含有的热量越多 B.物体的内能越大,含有的热量就越多,温度也越高 C.外界对系统做功,内能必定增加 D.发生传热的条件是两物体之间或一个物体的不同部分之间存在温度差 B级 关键能力提升 7.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强随高度的增加而降低,则该空气团在上升过程中(不计空气团内分子间的势能)(　　) A.体积减小,温度降低 B.体积减小,温度不变 C.体积增大,温度降低 D.体积减小,温度升高 8.如图所示,厚壁容器的一端通过胶塞插进一个灵敏温度计和一根气针,另一端有个用卡子卡住的可移动的胶塞。用打气筒慢慢向筒内打气,使容器内的压强增加到一定程度,这时读出温度计的示数。打开卡子,胶塞冲出容器口后(　　) A.温度计示数变大,实验表明气体对外界做功,内能减少 B.温度计示数变大,实验表明外界对气体做功,内能增加 C.温度计示数变小,实验表明气体对外界做功,内能减少 D.温度计示数变小,实验表明外界对气体做功,内能增加 9.某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图所示,在气球膨胀过程中,下列说法正确的是(　　) A.该密闭气体分子间的作用力增大 B.该密闭气体组成的系统对外做功 C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的 D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和 10.如图所示,向陶瓷茶杯倒入一定量的热水,迅速盖上杯盖后,发现杯盖被顶起又落下发出“哐哐”的声响,杯盖被顶起前,关于杯内气体说法正确的是(　　) A.杯内所有气体分子的速率均增大 B.杯内气体的内能不变 C.杯内气体的体积变小 D.杯内气体压强增大 11.(2025南通期中)如图所示,固定在铁架台上的烧瓶,通过橡胶塞连接一根水平玻璃管,向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶,会观察到液柱缓慢向外移动,烧瓶中气体可看作理想气体。关于烧瓶内的气体,下列说法正确的是(　　) A.气体的压强变小 B.气体的内能增加 C.气体温度保持不变 D.气体向外释放热量 12.(2025徐州期中)将深色气球充足气后在烈日下暴晒,一段时间后气球突然爆炸。下列说法正确的是(　　) A.气球爆炸后瞬间,球内气体内能增加 B.气球爆炸后瞬间,球内气体温度降低 C.气球爆炸前,球内气体温度升高,分子间斥力急剧增大 D.气球爆炸前,球内气体温度升高,每个气体分子速率都增大 13.在夏天的时候,小明骑车看到前面有一辆洒水车在洒水,然后他觉得洒过水的地方肯定很凉快,他就赶紧骑过去,结果发现该处很闷热,这是因为(　　) A.地面上的水使被反射的阳光增多,身体获得更多热量 B.洒水车中的水经过暴晒后,内能增大,温度很高 C.洒水后使附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢 D.地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上 C级 学科素养培优 14.如图所示,A、B是两个完全相同的球,分别浸没在水和水银的同一深度处,当温度稍微升高时,球的体积会明显变大,如果开始时水和水银的温度相同,且两液体温度同时缓慢升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则(　　) A.A球吸收的热量较多 B.B球吸收的热量较多 C.两球吸收的热量一样多 D.无法确定 15.(2025盐城三模)如图所示,一绝热容器被隔板K分为A、B两部分,一定量的空气处于A中,而B中真空。抽取隔板K,A中的气体就会进入B中,这一过程(　　) A.气体对外做功 B.气体的内能减小 C.气体分子的平均速率不变 D.气体分子的平均动能减小 参考答案 1.A　 解析 做功的过程是能量转化的过程,在绝热过程中,外界对气体做多少功,气体内能就增加多少,选项A正确。 2.D　 解析 绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生传热,膨胀过程气体体积增大,气体对外界做功,W外<0,由ΔU=U2-U1=W外可知,气体内能减少,由于理想气体分子间的势能可忽略,因此气体分子的平均动能减小。故选项D正确。 3.D　 解析 气体膨胀,气体对外做正功,又因为气体与外界无热量交换,由此可知气体内能减小,因忽略气体分子间的相互作用,没有分子势能,所以分子平均动能减小,A、B、C项错误,D项正确。 4. A　 解析 热平衡的条件是温度相等,传热是从温度高的物体传向温度低的物体;因不和外界交换能量,则在传热过程中高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,故A项正确。 5.D　 解析 处于热平衡的两物体,温度一定相等,不发生传热。物体的内能取决于物体的物质的量、温度、体积及物态,所以温度相等,内能不一定相等,D项正确,A、B、C项错误。 6.D　 解析 热量是物体间进行传热时内能的转移,不能说物体含有多少热量,故A、B项错误;由于做功和传热都可引起物体内能的变化,所以只根据做功无法准确判断物体内能的变化,故C项错误;发生传热的条件是物体间(或一个物体的不同部分)存在温度差,故D项正确。 7.C　 解析 空气团与外界的热交换忽略不计,随高度上升压强逐渐减小,体积逐渐增大,对外界做功,所以内能逐渐减小,则温度逐渐降低,C项正确,A、B、D项错误。 8.C　 解析 胶塞冲出容器口后,气体膨胀,对外做功,W外<0,由于没有时间进行热交换,由ΔU=W外可知内能减少,温度降低,选项C正确。 9.B　 解析 该密闭气体的体积变大,分子间距离增大,则分子间的作用力减小,选项A错误;该密闭气体组成的系统因体积变大,则系统对外做功,选项B正确;该密闭气体的压强是由大量的气体分子对器壁频繁的碰撞产生的,不是由气体重力产生的,选项C错误;该密闭气体内的分子间距比分子的大小大很多,则气体的体积远大于所有气体分子的体积之和,选项D错误。 10.D　 解析 杯盖被顶起前,气体吸收热水的热量,内能增加,温度升高,气体分子的平均速率增大,但不是每一个分子的速率都增大,故A、B项错误;杯盖被顶起前,气体体积不变,故C项错误;根据=C可知,V不变,T升高,则p增大,故D项正确。 11.B　 解析 对液柱进行分析,由于液柱处于水平玻璃管,大气对液柱的压力与烧瓶内气体对液柱的压力平衡,可知,气体压强等于大气压,即气体的压强不变,故A项错误;用手捂住烧瓶,烧瓶内的气体温度升高,忽略气体的分子势能,则气体内能由温度决定,即气体的内能增加,故B项正确;用手捂住烧瓶,烧瓶内的气体温度升高,故C项错误;液柱缓慢向外移动,气体体积增大,气体对外做功,气体温度升高,内能增大,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸收热量,故D项错误。 12.B　 解析 气球爆炸瞬间,时间非常短,来不及吸放热,气体对外做功,内能减小,温度降低,A项错误,B项正确;由于气体分子间距离很大,所以气体分子间的相互作用力可以忽略不计,气球爆炸,是气球内气体温度升高,气体压强急剧增大的结果,C项错误;气球爆炸前,气球内气体温度升高,气体分子平均速率增大,但不是所有分子速率都增大,D项错误。 13.C　 解析 炎热的夏天,路面被晒得发烫,温度很高,洒上水后,水很快被蒸发,空气湿度增加,甚至接近饱和,小明骑车到该处后,身上的汗液不容易蒸发,因此感觉潮湿闷热。故选C。 14.B　 解析 两球初、末状态温度相同,初、末状态体积也相同,所以内能增量相同,但水银中的B球膨胀时对外做功多,所以吸热较多,故B项正确。 15.C　 解析 气体向真空中膨胀是自由膨胀,虽然体积增大,但气体不对外做功,故A项错误;由于系统是绝热系统,和外界不发生热交换,所以气体内能不变,温度不变,气体分子的平均速率和平均动能不变,故B、D项错误,C项正确。 学科网（北京）股份有限公司 $