3.1 功、热和内能的改变 五种题型 基础卷-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

3.1 功、热和内能的改变五种题型（基础卷） 题型一　内能与热量的概念辨析 题型二　做功与热传递改变内能 题型三　图像与气体状态变化分析 题型四　焦耳实验与绝热过程 题型五　综合应用与计算 题型一　内能与热量的概念辨析 【解题技巧】（内能是物体内所有分子热运动动能与分子势能之和，一切物体都有内能；温度升高内能不一定增大，还与质量、体积、物态有关。热量是热传递过程中转移的能量，只能说吸收或放出，不能说含有；温度相同的不同物体接触时不发生热传递。理想气体分子势能可忽略，其内能只由温度和物质的量决定。判断说法类小题时紧扣内能、温度、热量三个量的含义与区别。） 1．若两个铁块其中小铁块的温度为，大铁块的温度为。现将两个铁块接触，过了一会，两个铁块的温度都为。忽略两个铁块与周围环境的热传递，则（     ） A．小铁块的分子运动越来越剧烈 B．大铁块把热量传递给了小铁块 C．小铁块的内能不断减小 D．当温度都为时，两个铁块的内能相等 2．下列关于内能、温度、热量，说法正确的是（     ） A．冰块分子将不再运动 B．物体温度不变，内能一定不变 C．物体吸收热量，温度不一定升高 D．内能大的物体一定向内能小的物体传热 3．做功和热传递是等效的，这里指的是（　　） A．它们能使物体改变相同的温度 B．它们能使物体增加相同的热量 C．它们能使物体改变相同的内能 D．它们本质上是相同的 4．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 5．物体的内能增加了，下列说法正确的是（　　） A．一定是外界对物体做了的功 B．一定是物体吸收了的热量 C．一定是物体分子的平均动能增加了 D．物体分子的平均动能可能不变 6．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A变化到B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r由r1变到r2的过程中分子力做正功 题型二　做功与热传递改变内能 【解题技巧】（改变内能两种途径：做功是其他形式的能与内能之间的转化，热传递是内能在物体间的转移，两者在改变内能上等效。压缩气体、摩擦生热、迅速放气降温都属于做功；传导、对流、辐射属于热传递，发生条件是存在温度差。判断实例先看能量形式是否发生转化：机械能、电能变成内能的是做功，内能直接转移的是热传递；气体膨胀对外做功内能减小，温度降低。） 7．如图所示，青瓦是古建筑常用的建筑材料，制瓦工艺有上千年的历史。制瓦工艺分为成坯、晒制、高温烧制等诸多流程。下列说法正确的是（　　） A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有热量越多 B．高温烧制时，通过热传递的方式改变瓦片的内能 C．烧制青瓦时，燃料燃烧越充分其热值越大 D．在质地均匀的瓦上定型切割，瓦的密度变小 8．如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”，这一现象产生的原因可以用下面三句话解释：①水蒸气凝结成小水珠；②瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；③温度降低。三句话正确的顺序是（     ） A．①②③ B．②③① C．③①② D．②①③ 9．夏日清晨，学生将自行车停放于黑色沥青路面，经过正午烈日暴晒数小时后，取车时发现橡胶轮胎明显发烫，周边空气中弥漫刺鼻的沥青挥发气味，忽略轮胎体积变化，下列说法正确的是（     ） A．轮胎升温是由于沥青通过热传导把热量传给轮胎 B．沥青散发刺鼻气味，说明只有高温条件下分子才做无规则热运动 C．轮胎内部密闭气体温度升高，气体分子平均动能增大，胎内气体的压强变大 D．沥青吸热由硬变软的过程，分子平均动能不变 10．如图所示，2025年九三阅兵式上，由全降解天然材料制作的8万只气球腾空而起。最初的阶段，气球快速上升，外界大气压强迅速减小，气球体积膨胀，内部温度降低，则此过程中气球内部（     ） A．气体压强增大 B．气体分子的数密度增大 C．气体对外做正功 D．所有气体分子的动能减小 11．茶是人们日常生活中不可缺少的一部分，下列说法正确的是（　　） A．炒茶时，通过做功改变了茶叶的内能 B．烧水过程中，热水的温度升高，所含的热量增多 C．热水沸腾时，温度不变，内能不变 D．泡茶过程中，水的温度降低，内能减小 12．下述各种改变物体内能的方法，属于做功方式的是（　　） A．冷物体接触热物体后变热 B．锯木头时，锯条发热 C．热物体在通风的地方凉得快 D．物体在火炉旁被烤热 13．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 14．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 15．在以下事例中，只是通过热传递的方式来改变物体内能的是（　　） A．点燃的爆竹在空中爆炸 B．冬天暖气片为房间供暖 C．汽车的车轮与地面相互摩擦发热 D．两小球碰撞后粘合起来，同时温度升高 16．（多选）下列物理过程中，通过做功改变内能的有（　　） A．燃料在气缸内燃烧，气缸内气体推动活塞运动，缸内气体温度降低的过程 B．子弹射入木块，子弹升温的过程 C．将重物加速举高，物体的重力势能和动能同时增大的过程（不计空气阻力） D．冰在阳光照射下，熔化为水的过程 题型三　图像与气体状态变化分析 【解题技巧】（图线题先看坐标轴与单位：p-V图中图线下的面积表示气体做的功，等温线是双曲线的一支；V-T图中过原点的直线表示等压变化；p-T图中过原点的直线表示等容变化。分子力图线中引力与斥力相等处对应平衡位置，分子势能最低。分析状态变化抓住理想气体状态方程，逐段确定等温、等压或等容过程，再由图线走向判断做功与吸放热情况。） 17．如图为密闭容器中，一定质量的理想气体压强随体积变化的图像，则（     ） A．A→B过程中外界对气体做功 B．B→C过程中气体对外界做功 C．B状态气体温度高于C状态 D．B、C两状态气体分子平均动能相等 18．如图所示，密闭容器内的一定质量的理想气体，从状态沿图线变化到状态、状态、状态，最终回到状态，、的延长线过坐标原点。图线与横轴平行，图线与纵轴平行，则下列判断正确的是（     ） A．从到过程，气体分子温度升高 B．从到过程，气体对外界做功 C．从到过程，气体的内能保持不变 D．从到过程，气体内能增大 19．某卫星使用冷气体推进系统进行姿态控制，贮箱内充有高压氮气。从A到C喷气过程中，气体压强p与体积V的关系如图所示，、为ABC和BCED区域的面积。忽略摩擦与能量损耗，则气体膨胀过程中气体对外做的功为（　　） A． B． C． D． 20．一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，从状态A到状态B过程中气体体积不变，从状态B到状态C过程中气体压强不变。对该理想气体所经历过程的描述正确的是（　　） A．从状态A到状态B的过程，气体温度升高 B．从状态B到状态C的过程，分子平均动能减少 C．从状态C到状态A的过程，外界对气体做正功 D．从状态A经历状态B、C再次回到状态A时，外界对气体做总功为零 21．某大型客机在空中飞行时，机外温度为-23℃，气压为。引气系统每秒从机外吸入7.5m³空气，注入压强为0.8p0，温度为27℃的客舱中。将空气视为理想气体，T=t+273K，则（　　） A．空气进入客舱后内能变小 B．空气进入客舱后内能不变 C．为维持客舱内气体状态稳定，每秒应排出的客舱内空气的体积为 D．为维持客舱内气体状态稳定，每秒应排出的客舱内空气的体积为 22．分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　） A．从r=r2到r=r0分子力先减小后增大 B．从r=r2到r=r1分子力先减小后增大 C．从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大 D．从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小 题型四　焦耳实验与绝热过程 【解题技巧】（焦耳实验证明：系统从状态1到状态2，做功的数量由始末状态决定，与做功方式无关，据此引入内能这个状态量。绝热过程中系统不吸热也不放热，外界对系统做功，内能增加；系统对外做功，内能减少。气体向真空自由膨胀不做功、内能不变。简答与填空类小题围绕绝热过程定义与内能函数两个要点作答：只由状态决定、与过程路径无关。） 23．如图所示是焦耳在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．热量可由高温物体传给低温物体 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 24．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（    ） A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系 D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小 25．下列有关焦耳及焦耳实验的说法中正确的有（　　） A．焦耳是法国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律及热功当量 B．焦耳实验中用到的容器可以用普通玻璃杯代替 C．焦耳实验中的研究对象是容器中的水 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、下落的高度可以不相同，但做功必须相同 26．（多选）如图为焦耳实验装置示意图，用绝热性能良好的材料制作容器，重物下落时带动叶片转动，搅拌容器里的水，引起水温升高，关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A．该装置可测定做功和内能变化的关系 B．做功增加了水的热量 C．做功增加了水的内能 D．功和热量是完全等价的，无区别 题型五　综合应用与计算 【解题技巧】（综合题一般按四步走：确定研究对象与过程，用受力分析或能量关系求压强等状态参量，选择合适的实验定律列方程，最后代回检验。涉及做功与内能变化时，先判断吸放热与做功的正负，再用热力学第一定律联系起来。比热类计算抓住热量等于比热容乘质量乘温升；摇晃、锤击、压缩类问题把机械功折算成内能增量，注意单位统一为焦耳。） 27．如图所示，绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的绝热隔板固定，隔板质量不计，左、右两室分别充有一定量的氢气和氧气（均视为理想气体），初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法正确的是（　　） A．初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能 B．系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小 C．系统重新达到平衡时，两者温度相同，等于初始值 D．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气 28．（多选）如图所示，隔板K将绝热容器分为左、右两部分。已知左侧封闭有一定质量的氢气，右侧为真空。打开隔板K，氢气最终达到平衡状态，则此过程中（     ） A．氢气内能不变 B．氢气对外做功 C．氢气温度不变 D．氢气压强变大 29．（多选）如图所示，绝热的汽缸与绝热的活塞A、B密封一定质量的理想气体后水平放置在光滑地面上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，现用电热丝给汽缸内的气体加热，在加热过程中，下列说法正确的是（　　） A．汽缸仍保持静止 B．活塞A、B均向左移动 C．密封气体的内能一定增加 D．汽缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数相同 30．（多选）车轮的轮胎在正常情况下是充满气体的，但在维修车轮时有时要将轮胎内的气体放掉。若迅速拔掉轮胎的气门芯，如图所示，轮胎里面的气体会在一瞬间释放出来，此时用手立即去触摸充气嘴处，会感觉到充气嘴的温度降低，这种现象在夏天比较明显。将轮胎内的气体视为理想气体。喷气时间极短，视轮胎为绝热材料，下列说法正确的是 A．轮胎内气体在喷出过程中其内能迅速减小 B．轮胎内部气体压强迅速减小 C．轮胎内的气体迅速向外喷出是由于分子做扩散运动引起的 D．气体喷完后瞬间充气嘴有较凉的感觉，是由轮胎内气体迅速膨胀对外做功而温度下降导致的 《3.1 功、热和内能的改变五种题型》参考答案 答题卡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C A D D B B C C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D B C C B AB B B C C 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 D D C B D AC B AC AC ABD 题型一　内能与热量的概念辨析 1．C 【详解】A．分子热运动的剧烈程度与温度有关。小铁块温度降低，分子热运动逐渐减弱，故A错误； B．热量在传递过程中总是从高温物体传向低温物体。小铁块初温较高，实际是小铁块将热量传给大铁块，故B错误； C．小铁块保持固态且质量不变，温度降低，内能不断减小，故C正确； D．物体的内能与质量、温度和状态有关。两铁块的质量不同，温度相同时内能不一定相等，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】A．一切分子都在永不停息地做无规则运动，即使温度极低(如)，分子仍在运动，故A错误； B．物体的内能与温度、质量、状态等因素有关。温度不变时，若物体的状态发生变化，分子势能会改变，内能也会变化。例如，冰在熔化时温度保持不变，但吸收热量，内能增加，故B错误； C．物体吸收热量时，内能会增加，但温度不一定升高。例如，晶体在熔化过程中吸收热量，内能增加，但温度保持不变，故C正确； D．热传递的条件是物体间存在温度差，热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，而非从内能大的物体向内能小的物体转移。例如，一杯高温的热水(内能可能较小)会向一大块低温的冰块(内能可能较大)传热，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．做功和热传递都可以引起物体内能变化，但二者等效并不是指使物体改变相同的温度，故A错误； B．热量是热传递过程中内能转移的量度，做功不能说成使物体增加热量，故B错误； C．做功和热传递都可以改变物体的内能，在改变内能方面二者等效，故C正确； D．做功和热传递的物理实质不同，二者仅在改变内能方面等效，故D错误。 故选C。 4．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。 5．D 【详解】AB．做功和热传递都可以改变物体内能，物体的内能增加了，其方式是不确定的，故AB错误； CD．物体内能是所有分子的动能与分子势能的总和，物体的内能增加了，不一定是分子平均动能增加了，可能分子平均动能不变，仅势能增加，故C错误，D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现“中间多两头少”的规律，且随温度的升高，大部分的分子热运动速率增大，故由图可知状态①的温度高，故A错误； B．由理想气体状态方程结合图乙可知，气体在状态A和状态B时，气体的温度相同，结合气体的等温线可知，该过程气体的温度先升高，后降低，故气体分子平均动能先增大后减小，故B错误； C．由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离时，随分子间距离的增大，分子间的作用力先增大后减小，故C错误； D．由图丁可知，在分子间距为时，分子间距离为平衡位置的距离。在r由变到的过程中，分子力为斥力，随分子间距的增大，分子力做正功，故D正确。 故选D。 题型二　做功与热传递改变内能 7．B 【详解】A．热量是过程量，只能描述热传递过程中能量的转移量，不能说物体“含有热量”，温度高的泥坯内能更大，但不能用“含有热量”表述，故A错误； B．高温烧制时，瓦片从高温火焰、热烟气中吸收热量，是通过热传递的方式改变自身内能，故B正确； C．热值是燃料的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃烧是否充分没有关系，故C错误； D．密度是物质的特性，质地均匀的瓦切割后，物质种类和状态没有变化，瓦的密度保持不变，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】塞子跳出时，瓶内气体迅速膨胀并推动瓶塞做功，过程很短，可认为没有与外界进行热交换，气体内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，形成“白雾”。 故选B。 9．C 【详解】A．轮胎升温的能量来源主要是太阳辐射，也可能有路面对轮胎的热传导等。把升温完全归因于沥青通过热传导传热，原因不完整，故A错误； B．扩散现象说明分子永不停息地做无规则运动，常温下沥青分子也在运动，并非只有高温时才做无规则热运动，故B错误； C．轮胎内气体密闭且体积不变，温度升高时，气体分子的平均动能增大。由查理定律，在气体质量和体积不变时有，因此压强增大，故C正确； D．沥青是非晶体，软化、熔化等物态变化需要吸热，吸收的热量会使分子平均动能增大，故D错误。 故选C。 10．C 【详解】A．气球体积膨胀，即增大，内部温度降低，即减小，根据理想气体状态方程可知，气球内的气体压强一定减小，故A错误； B．气球体积膨胀，气体质量不变即分子总数不变，根据分子数密度可知，气体分子的数密度减小，故B错误； C．气球体积膨胀，气体对外界产生位移，根据功的定义可知气体对外做正功，故C正确； D．温度是分子平均动能的标志，气球内部温度降低，气体分子的平均动能减小，但并非所有气体分子的动能都减小，故D错误。 故选C。 11．D 【详解】A．炒茶时，茶叶从高温的锅具吸收热量，通过热传递的方式改变内能，故A错误； B．热量是过程量，仅能描述热传递过程中转移的能量多少，不能表述为物体“所含的热量”，故B错误； C．热水沸腾时持续吸热，温度不变但分子势能增大，内能增加，故C错误； D．泡茶过程中水的质量近似不变，温度降低则分子平均动能减小，因此内能减小，故D正确。 故选D。 12．B 【详解】A．冷物体接触热物体后变热属于热传递，故A错误； B．锯木头时，锯条发热是锯条克服摩擦力做功使内能增加，故B正确； C．热物体在通风的地方凉得快是热传递，故C错误； D．物体在火炉旁被烤热属于热传递，故D错误。 故选B。 13．C 【详解】A．“白雾”是水蒸气凝结形成的小液滴，为液化现象，并非分子扩散现象（扩散指物质自发从高浓度向低浓度迁移），故A错误； B．瓶内气体在膨胀过程中对外做功，温度降低，而非升高，故蒸发加剧的说法不符合事实，故B错误； C．瓶内高压气体迅速膨胀对外做功，内能减小，温度降低，导致瓶口附近水蒸气凝结成小水珠，形成“白雾”，故C正确； D．此过程为快速膨胀，近似绝热（Q ≈ 0），根据热力学第一定律ΔU = Q－W，内能减小（ΔU < 0），对外做功（W > 0），故W ≠ Q，故D错误。 故选C。 14．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。 15．B 【详解】A．爆竹爆炸是化学能转化为内能和机械能，属于做功改变内能，故A错误； B．暖气片供暖通过热量从高温物体传递到低温物体，仅通过热传递改变内能，故B正确； C．车轮摩擦发热是机械能转化为内能，属于做功改变内能，故C错误； D．小球碰撞粘合升温是机械能转化为内能，属于做功改变内能，故D错误。 故选B。 16．AB 【详解】A．燃料在气缸内燃烧，气缸内气体推动活塞做功，导致缸内气体温度降低的过程，故A正确； B．子弹射入木块的过程中克服摩擦力做功，动能转化为内能，导致其内能增加，故B正确； C．将重物加速举高，物体的重力势能和动能同时增大的过程，是物体的机械能增加，而物体的内能没变，故C错误； D．冰在阳光照射下，吸收热量，而熔化为水，是通过热传递来改变内能，故D错误。 故选AB。 题型三　图像与气体状态变化分析 17．B 【详解】A．到为等容过程，气体体积不变，气体对外界做功为零，因此外界对气体做功也为零，故A错误； B．到为等压膨胀，气体体积增大，气体对外界做正功，故B正确； C．一定质量的理想气体满足 、两状态压强相等且，所以，故C错误； D．分子平均动能与热力学温度成正比，由，可知状态气体分子平均动能小于状态，故D错误。 故选B。 18．B 【详解】A．对于一定质量的理想气体， 即状态点与原点连线的斜率与温度成正比。到过程中不变，增大，所以温度降低，故A错误； B．的延长线过原点，到过程中状态点与原点连线的斜率不变，所以温度不变。减小，即体积增大，气体膨胀并对外界做功，故B正确； C．到过程中不变，即体积不变，而增大，由 可知温度升高。一定质量理想气体的内能随温度升高而增大，故C错误； D．的延长线过原点，到过程中状态点与原点连线的斜率不变，所以温度不变。一定质量理想气体的内能不变，故D错误。 故选B。 19．C 【详解】根据 由微元法可知气体从A到C膨胀过程中气体对外做的功等于图像与坐标轴围成的面积，即为。 故选C。 20．C 【详解】A．从状态A到状态B的过程，体积不变，压强减小，根据查理定律可知，气体温度降低，故A错误； B．从状态B到状态C的过程，压强不变，体积增大，根据盖吕萨克定律可知，气体温度升高，则气体分子平均动能增大，故B错误； C．从状态C到状态A的过程，气体体积减小，可知，外界对气体做正功，故C正确； D．图像中，图像与横轴所围几何图形的面积表示功，从状态A经历状态B到C，体积增大，气体对外界做功，则有 从状态C返回状态A过程，气体体积减小，外界对气体做功，则有 根据图示有 即从状态A经历状态B、C再次回到状态A时，外界对气体做总功为正值，不等于零，故D错误。 故选C。 21．D 【详解】AB．理想气体内能由温度决定，空气进入客舱前温度 进入客舱后温度 温度升高，内能增大，A错误，B错误； CD．为维持客舱状态稳定，每秒注入的空气质量等于每秒排出的空气质量，即物质的量相等。由理想气体状态方程，在质量不变时为定值，则 代入数据解得 C错误，D正确； 故选D。 22．D 【详解】A．由图知，从r=r2到r=r0，分子力先增大后减小，故A错误； B．由图可知，在r=r0处分子力为零，故从r=r2到r=r1，分子力先增大后减小再增大，故B错误； C．从r=r2到r=r0，分子力一直做正功，分子势能一直在减小，故C错误； D．从r=r2到r=r1，分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故D正确。 故选D。 题型四　焦耳实验与绝热过程 23．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，故选项C正确，其余选项不是焦耳实验的结论。 故选C。 24．B 【详解】A、B、装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由Q=I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故A错误，B正确．C、D、在乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；故由Q=I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；故C、D错误．故选B． 25．D 【详解】A．焦耳是英国物理学家，故A错误； BC．实验的研究对象是容器及其中的水组成的绝热系统，普通玻璃杯达不到绝热要求，故BC错误； D．要使水及容器升高相同的温度即内能增加相同，则做功必须相同，故D正确。 故选D。 26．AC 【详解】A．该实验测定做功和内能变化的关系，故A正确； C．该实验是绝热过程，没有热传递，水内能的改变是由于做功，故C正确； BD．做功表示能量的转化，而热量表示热传递中内能的转移，二者有区别，故选项BD错误。 故选AC。 题型五　综合应用与计算 27．B 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，与分子质量无关，两部分气体温度相同，初始时两部分气体分子的平均动能相同，故A错误； BC．松开固定栓，氢气对氧气做功，内能减少，氧气内能增加，故B正确，C错误； D．因是绝热汽缸和绝热隔板，因此没有热量传递，Ｄ错误。 故选B。 28．AC 【详解】A．绝热容器与外界无热量交换，有；氢气向真空自由膨胀，外界对氢气不做功，有，根据热力学第一定律有 解得 故氢气内能不变，A正确； B．氢气自由膨胀时，右侧为真空，外界压强为零，氢气对外做功为 故氢气不对外做功，B错误； C．氢气可视为理想气体，其内能只与温度有关，根据可知 故氢气温度不变，C正确； D．设左、右两部分容积分别为、，初、末状态温度均为，根据理想气体状态方程分别有， 解得 故氢气压强减小，D错误。 故选AC。 29．AC 【详解】A．对汽缸整体分析，外部各个方向上受到大气的压力平衡，所以汽缸保持静止，故A正确； BC．用电热丝给汽缸内的气体加热后，汽缸内的气体温度升高，内能增大，压强变大，活塞A、B均向外运动，故B错误，C正确； D．活塞A的面积大于活塞B的面积，单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数不同，故D错误。 故选AC。 30．ABD 【详解】A．胎为绝热材料Q=0，向外喷射气体，气体体积增大，对外做功，W＜0，根据热力学第一定律△U=W+Q，△U＜0，所以，轮胎内气体在喷出过程中其内能迅速减小，故A正确； BD．联想气体的内能只有分子动能，轮胎放气时，胎内气体迅速膨胀对外做功，内能减小时，分子的平均动能减小，由于温度是分子平均动能的标志，所以温度会下降。根据理想气体状态方程，体积变大，温度下降，压强会迅速减小，故BD正确； C．轮胎内的气体迅速向外喷出是由于轮胎内外压强差引起的，不是分子扩散的原因，故C错误。 故选ABD。 第 页 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $