3.1 功、热和内能的改变 五种题型 过关卷 -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（过关卷） 目　录 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．（多选）下列说法中正确的是(    ) A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的 B．温度和质量都相同的水和冰、水和水蒸气，它们的内能相等 C．热的物体把温度传递给冷的物体，最终达到温度相同 D．压缩气体不一定能使气体的温度升高 E．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的 2．（多选）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，铜块放出的热量等于铁块吸收的热量 B．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块放出的热量不等于铁块吸收的热量 C．达到热平衡时，铜块的温度是T＝ D．达到热平衡时，两者的温度相等 3．（多选）关于物体的内能，下列说法正确的是（     ） A．物体的内能可能为零 B．温度高的物体内能一定大 C．质量、温度均相同的同种物质，它们的内能不一定相同 D．做功和热传递是改变物体内能的两种不同方式，但其本质是不同的 4．（多选）下列说法正确的是　　 A．绝热膨胀的物体，其内能一定减少 B．物体吸收热量，内能一定增加 C．物体温度不变，内能可能改变 D．在热传递过程中，一定由内能大的物体向内能小的物体传热 5．（多选）下列说法正确的是（   ） A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的 B．每一个分子都有势能和动能，分子动能与分子势能之和就是分子内能 C．只有热传递才可以改变物体的内能 D．一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大 6．（多选）下列说法正确的是（　　） A．“变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场”的理论是由麦克斯韦最先提出的 B．在电磁场理论的基础上，麦克斯韦最先通过实验证实了电磁波的存在 C．焦耳通过大量实验研究得出做功与热传递对改变系统的内能是等效的 D．美国物理学家梅曼率先在实验室制造出了激光 7．（多选）下列有关热现象和内能的说法正确的是（　　） A．分子间引力和斥力相等时，分子势能最小 B．分子间引力和斥力相等时，分子势能最大 C．把物体缓慢举高，其机械能增加，内能不变 D．盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大 E．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的 焦耳的实验 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。） 8．如图所示，玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60℃的热水和0℃的冷水，下列说法不正确的是（　　） A．因质量相等，故A瓶中水的内能比B瓶中水的内能大 B．A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离小 C．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，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．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态 9．指出下面例子中通过热传递改变物体内能的是（　　） A．感到手冷时，搓搓手就会觉得暖和些 B．擦火柴时，火柴头上的红磷温度升高到红磷的燃点，火柴燃烧起来 C．物体在阳光照射下温度升高 D．反复弯折一根铁丝，弯折的部分温度升高 10．以下所述现象中，属于通过热传递改变了物体内能的是（　　） A．汽油机汽缸内气体被压缩 B．放在空气中的一杯热水会冷却 C．在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热 D．电流通过电阻丝 11．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 12．如图所示，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，两瓶水通过___________方式改变内能。已知水的相对分子质量是，若B瓶中水的质量为3kg，水的密度为，阿伏加德罗常数，则B瓶中水分子个数约为___________个（保留两位有效数字） 13．在物体内部，分子热运动的剧烈程度与物体的____有关；改变物体内能的方式有________和热传递两个途径。 14．划火柴，使火柴燃烧是通过____改变物体的内能；把火柴放在太阳光下，通过凸透镜聚焦使火柴燃烧是通过______改变物体的内能。（均选填“热传递”或“做功”） 15．(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？ 16．简述下列例子中改变物体内能的方式。 （1）在火炉上烧开一壶水。 （2）汽车紧急刹车时轮胎发热。 （3）柴油机的压缩冲程使汽缸内气体升温。 17．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？ 第 页 第 页 学科网（北京）股份有限公司 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。） 18．（多选）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 19．（多选）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 20．一定质量的理想气体，从初始状态经状态、、再回到状态，其体积与温度的关系如图所示。图中、和为已知量，从状态到，外界对气体______（填“做正功”、“做负功”或“不做功”）；从状态到的过程中，气体______（填“吸热”或“放热”）；气体在状态时的体积______。 21．图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所作的分子势能Ep随分子间距r的变化图线。请你对图乙的合理性作出分析，填在下面表格相应的位置中。 指出合理或不合理之处并简述理由 合理之处 ____________________ 不合理之处 ____________________ 22．如图所示，为一定质量理想气体的压强—体积图像，即图像。该理想气体可从状态经历等压变化到达状态，也可从状态经历等容变化到达状态。该理想气体状态变化的图像中、均为已知量，所有变化过程均缓慢发生。 (1)已知该理想气体在状态时的温度为，求该理想气体在状态和状态时的温度和； (2)求该理想气体从状态变化到状态的过程中对外界所做的功。 23．一定质量的理想气体的体积V与热力学温度T的关系如图所示。气体从状态A经过状态B、C，最终回到状态A。其中，的延长线通过原点，线段与V轴平行，线段与T轴平行。已知气体在状态A时的压强为，温度为；在状态B时的体积为；在状态C时的压强为。求： (1)气体在状态C时的体积和状态B时的温度； (2)气体从状态A到状态B过程中气体对外界所做的功。 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。） 24．任何一个热力学系统必定存在一个只依赖于系统______的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统做的功相联系。鉴于功是能量变化的量度，所以这个物理量必定是系统的一种______，我们把它称为系统的内能。 25．如图所示两个实验 （1）扩散现象实验中，若要使扩散过程变快，则可以使二氧化氮的温度_________。（选填“升高”或“降低”） （2）迅速向下压活塞，玻璃圆筒内的硝化棉会燃烧，说明了_______可以改变物体内能。（选填“热传递”或“做功”） 26． (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？ 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，选择合适的实验室律列方程，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，一足够长的气缸竖直放置，用横截面积为S的活塞在缸内封闭一定质量的理想气体，初状态时活塞与缸底间的距离为，气缸内气体的压强为。现缓慢往活塞上放沙子，使活塞与缸底间的距离为时，压强为（未知量）。压缩过程中，汽缸内气体的温度恒为，不计气缸与活塞间摩擦。求： (1)压强； (2)在不移走沙子的情况下，加热缸内气体的温度至，活塞与缸底间的距离为多少？加热过程中外界对缸内气体做了多少功？ 28．能量转化和守恒是自然界中一条普遍规律．请结合相关知识完成下列问题： （1）机械运动中的能量转化和守恒． 如图所示，以光滑斜面固定在水平面上，斜面倾角为θ，长度为L．一质量为m的小物块由静止开始，由斜面顶端滑到底端，求此过程中重力做的功，并说明能量转化情况． （2）电磁感应中的能量转化和守恒． 如图所示，在垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道，MN、PQ固定在竖直平面内，相距为L，电阻不计，中间连接阻值为R的电阻．电阻为r的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在导轨上，且与轨道接触良好，以速度v竖直向下做匀速运动．探究此过程中，在时间∆t内重力做的功与感应电流的电功之间的关系，并说明能量转化情况． （3）机械能与内能转化和守恒． 理想气体的分子可视为质点，分子间除相互碰撞外，无相互作用力．如图所示，正方体容器密封着一定质量的某种理想气体．每个气体分子的质量为m，已知该理想气体分子平均动能与温度的关系为Ek=kT（k为常数，T为热力学温度）．如果该正方体容器以水平速度u匀速运动，某时刻突然停下来，求该容器中气体温度的变化量∆T．（容器与外界不发生热传递） 29．重的气锤从高处落下，打在质量为的铁块上，要使铁块的温度升高40℃，气锤至少应落下多少次？(设气锤撞击铁块时做的功有60%用来使铁块温度升高，且铁的比热，，g取10 m/s2) 30．暖瓶中有0.5kg、25℃的水，一人想用上下摇晃的方法使冷水变为开水，设每摇晃一次水的落差为15cm，每分钟摇晃30次，不计所有热散失，他约需多长时间可以把水“摇开”？[g取] 《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 ADE AD CD AC AD ACD ACE B C B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C BD BC 题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 答案 题型一　内能与热量的概念辨析 1．ADE 【详解】A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的，A正确； B．温度和质量都相同的水水和冰，分子平均动能相同，但是分子势能不同，则内能不同；同理温度相同的水和水蒸气的内能不相等，B错误； C．温度高的物体把热量传向温度低的物体，最终达到温度相同，C错误； D．压缩气体的同时向外放热不一定能使气体的温度升高，D正确； E．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，E正确。 故选ADE。 2．AD 【详解】AB．系统不与外界交换能量，热量由温度较高的铜块传给铁块，且铜块放出的热量等于铁块吸收的热量，A正确，B错误； CD．两个系统达到热平衡时温度相同，所以当温度相等时热传递停止，达到热平衡时的温度应用求解，而不是两者温度的平均值，C错误，D正确． 故选AD。 3．CD 【详解】 A．任何物体都具有内能，A错误。 B．若温度高，而质量小，内能不一定大，故B错误。 C．物体的内能包含物体的分子动能和分子势能，温度相同，只是分子平均平动动能相等，如果分子势能不等，内能就不等，C正确。 D．改变物体内能的两种方式：做功和热传递，D正确。 故选CD。 4．AC 【详解】试题分析：因为是绝热膨胀，所以物体不吸热，根据热力学第一定律，物体对外做功，内能一定减小，A正确．物体吸收热量，还可能对外做功，所以内能不一定增大，B错误．物体温度不变，即不吸热不放热，但是做功，故内能可能变化，C正确．在热传递过程中，从温度高的物体传向温度低的物体，D错误，故选AC． 考点：本题考查了热力学第一定律． 5．AD 【详解】A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的，故A正确； B．分子势能存在于分子之间，单个的分子不存在分子势能，组成物质的所有分子动能与分子势能之和是物体的内能，故B错误； C．做功与热传递都可以改变物体的内能，故C错误； D．一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，故D正确。 故选AD。 6．ACD 【详解】A．麦克斯韦最先提出电磁场理论，包括“变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场”，故A正确； B．在电磁场理论的基础上，赫兹最先通过实验证实了电磁波的存在，故B错误； C．焦耳通过大量实验研究得出做功与热传递对改变系统的内能是等效的，故C正确； D．美国物理学家梅曼率先在实验室制造出了激光，故D正确。 故选ACD。 7．ACE 【详解】AB．分子间引力和斥力相等时，为平衡位置，其分子势能最小，故A正确，B错误； C．把物体缓慢举高，外力做功，其机械能增加，内能与温度、质量、体积、形态有关，物体的温度，质量、形态、体积都不变，故内能不变，故C正确； D．一定质量的理想气体的内能由温度决定，与物体的宏观速度大小无关，故D错误； E．电流通过电阻后电阻发热，是通过电流“做功”的方式改变电阻内能的，故E正确。 故选ACE。 题型二　做功与热传递改变内能 8．B 【详解】A．温度是分子的平均动能的标志，因质量相等，故A瓶中水的分子平均动能大，A的内能比B瓶中水的内能大。故A正确，与题意不符； B．质量相等的60℃的热水和0℃的冷水相比，60℃的热水体积比较大，所以A瓶中水分子间的平均距离比B瓶中水分子间的平均距离大。故B错误，与题意相符； C．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，热量会自发从高温向低温传递，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。故C正确，与题意不符； D．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，热量会自发从高温向低温传递，它们的状态都会发生变化，直到二者温度相同时，两系统便达到了热平衡，达到热平衡的两个系统都处于平衡态。故D正确，与题意不符。 本题选不正确的故选B。 9．C 【详解】物体在阳光照射下温度升高是通过热传递的方式来改变物体内能，搓手取暖、擦火柴以及反复弯折铁丝均是通过做功改变物体的内能。 故选C。 10．B 【详解】热水放在空气中，通过热传递方式向外传递了热量，使自身的内能减少，温度降低。而汽油机汽缸内气体被压缩、在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热以及电流通过电阻丝都是通过做功改变物体内能的。 故选B。 11．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。 12． 热传递 【详解】[1]若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，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。 [2]根据题意，由公式 可得，B瓶中水的体积为 一个水分子的体积为 B瓶中水分子个数约为 联立代入数据解得 13． 温度 做功 【详解】[1][2]在物体内部，分子热运动的剧烈程度与物体的温度有关；改变物体内能的方式有做功和热传递两个途径。 14． 做功 热传递 【详解】[1][2] 划火柴，使火柴燃烧是通过做功改变物体的内能；把火柴放在太阳光下，通过凸透镜聚焦使火柴燃烧是通过热传递改变物体的内能。 15．(1)说明做功和热传递都能改变物体的内能 (2)①三种方式都是热量从一个物体传递到另外一个物体。②热传递是内能在物体间（或一个物体的不同部分）转移，做功是其他形式的能和内能之间的转化。 【详解】（1）铁棒的温度会升高，说明物体的内能增加，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，这说明了做功和热传递都能改变物体的内能。 （2）略。 16．（1）热传递；（2）做功；（3）做功 【详解】（1）在火炉上烧开一壶水是热传递的方式改变物体的内能。 （2）汽车紧急刹车时轮胎发热是做功的方式改变物体的内能。 （3）柴油机的压缩冲程使汽缸内气体升温是做功的方式改变物体的内能。 17．①可以看到硝化棉燃烧．实验现象说明压缩空气做功，使空气内能增大，达到硝化棉的燃点后引起硝化棉燃烧；②迅速按下活塞是为了减少热传递，尽量创造一个绝热条件、 【详解】①略；②略。 题型三　图像与气体状态变化分析 18．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。 19．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。 20． 不做功 放热 【详解】[1]从状态A到B，气体体积不变，外界对气体不做功； [2]从B到C的过程中，温度不变，则气体的内能不变，体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知气体放热； [3]从状态D到A，气体经历的是等压过程，根据 解得 21． 见解析 见解析 【详解】 指出合理或不合理之处并简述理由 合理之处 　图乙的大致变化情况合理。因为分子间距由足够远减小到r0的过程中，分子力体现为引力，做正功，分子势能逐渐减小，所以r=r0处的分子势能最小；此后再靠近的过程中，分子力体现为斥力，做负功，所以分子势能逐渐增大 不合理之处 　①图乙r=r1处分子势能为零的点不合理。由于分子力做的功等于分子势能的变化量，故分子间距由足够远减小到r1的过程中分子力做的总功应当为零，即甲图中r=r1处右侧F－r图线与坐标轴围成的总面积应当为零，图中显然不符合 　②图乙在r0<r<r2的范围内的弯曲情况不合理。由于Ep－r图线的斜率表示分子力，在r0<r<r2的范围内，随着距离增大分子力是越来越大的，而图中的斜率显然越来越小 22．(1)， (2) 【详解】（1）理想气体从状态经历等压变化到达状态，根据盖-吕萨克定律有 解得 理想气体从状态经历等容变化到达状态，根据查理定律有 解得 （2）理想气体从状态变化到状态的过程中，压强保持为不变，体积由增加到，该过程中气体对外界所做的功为 23．(1)， (2) 【详解】（1）由理想气体状态方程，有 在图像中，过程为等压过程，过程为等温过程，过程为等容过程，则， 由波义耳定律有     由盖吕萨克定律有     解得， （2）过程为等压过程且气体体积增大，则气体对外界做功 解得 题型四　焦耳实验与绝热过程 24．[1][2]任何一个热力学系统必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统做的功相联系。鉴于功是能量变化的量度，所以这个物理量必定是系统的一种能量，我们把它称为系统的内能。 25． 升高 做功 【详解】（1）[1]温度升高分子运动会加剧，因此要使扩散过程变快，可以使二氧化氮的温度升高。 （2）[2]迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉就会燃烧，通过此实验可说明做功可以改变物体的内能。 26．(1)绝热过程中，外界对系统做的功仅由过程的始末状态决定，与做功的具体过程和方式无关 (2)①可以看到硝化棉燃烧。实验现象说明压缩空气做功，使空气内能增大，达到硝化棉的燃点后引起硝化棉燃烧。 ②迅速按下活塞是为了减少向外界的传热，尽量创造一个绝热条件。 【详解】（1）两个实验都能使液体的温度升高，一种是做功的方式，另一种是热传递方式，说明绝热过程中，外界对系统做的功仅由过程的始末状态决定，与做功的具体过程和方式无关。 （2）略。 题型五　综合应用与计算 27．(1) (2)， 【详解】（1）由题知，在压缩过程中气体做等温变化，根据玻意耳定律有 解得 （2）由题知，在不移走沙子的情况下气体做等压变化，根据盖吕萨克定律有 其中， 联立解得 加热过程中外界对缸内气体做功 其中 联立解得 28．见解析 【详解】（1）物块下滑过程中重力做功 重力势能转化为物块的动能，总的机械能不变． （2）导体棒下落过程产生的电动势 感应电流 因导体棒匀速下落，有 这段时间内感应电流的电功是 ； 所以 在此过程中，重力克服安培力做功，重力做功数值等于电流做的功，减少的重力势能等于电路中产生的电能，电能通过电流做功转化为内能． （3）设气体初始温度为，末温度为，容器中气体分子总数为N； 初始时分子平均动能 末态时分子平均动能 由能量守恒，气体的动能转化为气体的内能 解得 29．247次 【详解】气锤下落过程中只有重力做功，机械能守恒，因而气锤撞击铁块时动能为 由动能定理知气锤撞击铁块所做的功为 使铁块温度升高所需的热量(升高40℃) 设气锤下落n次才能使铁块温度升高40℃，由能量守恒定律有 解得 30． 【详解】设“摇开”水需时间t，水升温，由 得 代入数据得 即“摇开”水约需。 第 页 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $