高中物理高分突破考点专题3.1功热和内能的改变精讲精练新人教版选择性必修第三册

3.1功、热和内能的变更一：学问精讲归纳考点一、焦耳的试验1．绝热过程：系统不从外界吸热，也不向外界放热的过程．2．代表性试验(1)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．(2)通过电流的热效应给液体加热．3．试验结论：在热力学系统的绝热过程中，外界对系统做的功仅由过程的始末两个状态确定，不依靠于做功的详细过程和方式．4．内能：只依靠于热力学系统自身状态的物理量．考点二、功与内能的变更1．功与内能的变更在热力学系统的绝热过程中，当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的变更量ΔU＝U2－U1，等于外界对系统所做的功W，即ΔU＝W.2．理解(1)ΔU＝W的适用条件是绝热过程．(2)在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能增加；系统对外做功，系统的内能削减．考点三、热与内能的变更1．传热(1)条件：物体的温度不同．(2)传热：热从高温物体传到了低温物体．2．热和内能(1)热量：在单纯的传热过程中系统内能变更的量度．(2)热与内能的变更当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时，内能的变更量ΔU＝U2－U1等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q.(3)传热与做功在变更系统内能上的异同．①做功和传热都能引起系统内能的变更．②做功时，内能与其他形式的能发生转化；传热只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移．技巧归纳：变更内能的两种方式的比较比较项目做功热传递内能变更外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能削减物体吸取热量，内能增加；物体放出热量，内能削减物理实质其他形式的能与内能之间的转化不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移相互联系做确定量的功和传递相同量的热量在变更内能的效果上是相同的二：考点题型归纳题型一：热量、功和内能的概念和理解1．（2024春·高二）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．热量和功与过程有关，而内能与状态有关B．热量、功和内能的物理意义相同C．热量和功都可以作为内能的量度D．内能大的物体具有的热量多2．（2024春·河南信阳·高二期中）有关热学的说法，正确的是（）A．热量确定是从内能大的物体传递到内能小的物体B．气体温度上升，分子的平均动能确定增大C．随着科技的进步，物体的温度可以降低到D．要使气体的分子平均动能增大，外界必需向气体传热3．（2024春·江苏无锡·高二江苏省江阴高级中学校考期中）对于热量、功和物体的内能这三个物理量，下列叙述正确的是（）A．热量、功、内能三者的物理意义相同B．热量和功都可以作为物体内能的量度C．热量、功、内能的单位确定不相同D．热量和功是由过程确定的，而内能是由物体的状态确定的题型二：通过做功变更系统的内能4．（2024秋·上海虹口·高二上海财经高校附属北郊高级中学校考期中）如图所示的试验装置中，把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，当很快向下压活塞时，由于被压缩的气体隧然变热，温度上升达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此试验的目的是要说明对物体（）A．做功可以增加物体的热量 B．做功可以变更物体的内能C．做功确定会上升物体的温度 D．做功确定可以使物态发生变更5．（2024春·高二课时练习）下面例子中，通过做功来变更物体内能的是（）A．阳光照耀衣服，衣服的温度上升B．用打气筒打气，筒壁变热C．将高温金属块放在水中，水的温度上升D．放进冰箱冷冻室的水变成冰块6．（2024春·高二课时练习）下列实例说明做功变更系统内能的是（）A．热水袋取暖B．用双手摩擦给手取暖C．把手放在火炉旁取暖D．用嘴对手呵气给手取暖题型三：通过热传递变更系统的内能7．（2024春·高二课时练习）下列生活实例中通过热传递变更物体内能的是（）A．野外生存中利用钻木取火B．暖手宝可以使手变得温煦C．搓搓手可以让手变得温煦D．铁钉被锤子敲打后会升温8．（2024秋·上海徐汇·高二上海市南洋模范中学期中）下列各事例中是通过热传递变更物体内能的是（

）A．车床上车刀切削工件后发热 B．用肥皂水淋车刀后车刀降温C．擦火柴时火柴头温度上升 D．搓搓手就会觉得手发热9．（2024春·河北唐山·高二唐山市第十一中学期中）下列变更物体内能的物理过程中，属于对物体传热来变更物体内能的有（）A．用锯子锯木料，锯条温度上升 B．擦火柴时，火柴头燃烧起来C．搓搓手就感觉手温煦些 D．阳光照耀地面，地面温度上升三：课堂过关精练一、单选题10．（2024春·河北邯郸·高二校考期中）关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（）A．物体的温度上升时，确定吸取热量B．物体沿斜面下滑时，内能将增大C．物体沿斜面匀速下滑时，内能可能增大D．内能总是从高温物体传递给低温物体，当内能相等时传热停止11．（2024春·黑龙江大庆·高二大庆市东风中学期中）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．内能少的物体不行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记12．（2024春·河北·高二校联考阶段练习）图为利用钨锅炼铁的场景。若铁的质量大于钨锅的质量，起始时铁的温度比钨锅的温度低，当它们接触在一起时，忽视它们和外界交换的能量，下列说法正确的是（）A．达到热平衡时，钨锅的温度比铁的低B．热传递的过程中，铁块从钨锅吸取热量C．达到热平衡时，钨锅内能的削减量小于铁内能的增加量D．达到热平衡时，由于铁的质量大于钨锅的质量，钨锅内能的削减量大于铁内能的增加量13．（2024春·高二单元测试）关于分子动理论和物体的内能，下列说法中正确的是（

）A．液体分子的无规则运动称为布朗运动B．温度是物体分子热运动平均动能的标记C．物体从外界吸取热量，其内能确定增加D．变更物体内能的方式有做功和热传递，它们的本质是相同的14．（2024·全国·高二专题练习）下列关于内能变更的说法中正确的是（

）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．确定量气体经加热，其内能确定增加C．气体膨胀，它的内能确定削减D．橡皮筋被拉长时，内能增加15．（2024春·云南玉溪·高二期中）下列说法正确的是（）A．热量和功是由过程确定的，而内能是由物体状态确定的B．外界对物体做功，物体的内能确定增大C．物体吸取热量，温度确定上升D．热量总是由内能大的物体流向内能小的物体16．（2024春·高二课时练习）下列说法中正确的是（）A．100℃的水变为100℃的水蒸气的过程中内能增大B．0℃的冰熔化为0℃的水的过程中内能不变C．物体温度上升，内能确定增加D．物体吸热后温度确定上升17．（2024·高二课时练习）金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气快速向外逸出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下，经过一段较长时间后，再次打开开关，这时出现的现象是（）A．筒外空气流向筒内B．筒内空气流向筒外C．筒内外有空气变换，处于动态平衡，筒内空气质量不变D．筒内外无空气交换18．（2024·高二课时练习）关于物体的内能和热量，下列说法中正确的有（）A．热水的内能比冷水的内能多B．温度高的物体其热量必定多，内能必定大C．在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等D．在热传递过程中，热量从高温物体传递到低温物体，直到两物体的温度相同为止19．（2024春·高二课时练习）如图所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中（）A．E甲不变，E乙减小 B．E甲不变，E乙增大C．E甲增大，E乙不变 D．E甲增大，E乙减小四：高分突破精练一、单选题20．（2024·高二单元测试）关于内能，以下说法正确的是（）A．做功和热传递在变更物体内能的效果上是等效的B．只要物体的温度不变，它的内能就不变C．每个分子的内能等于这个分子的势能和动能的总和D．焦耳通过大量试验提出了热和能的当量关系21．（2024春·高二单元测试）关于做功、传热与内能变更的说法，正确的是（

）A．不通过做功的过程，物体的内能也可以变更B．不对物体做功，物体的内能会保持不变C．外力对物体做2J的功，物体就确定增加2J的内能D．物体吸取热量，内能确定增加22．（2024春·高二课时练习）关于物体的内能以及变更，以下说法正确的是（

）A．物体的温度变更时，其内能必定变更B．物体对外做功，其内能不确定变更；向物体传递热量，其内能也不确定变更C．物体对外做功，其内能必定变更，物体向外放出确定热量，其内能必定变更D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不变更二、多选题23．（2024春·河南三门峡·高二灵宝市第一高级中学校考阶段练习）下列有关物体的内能、温度、热量的说法中，正确的是（）A．只要两物体的质量、温度和体积相等，两物体内能确定相等B．只要温度上升，每个分子的动能就都增加C．热量是热传递过程中物体内能变更的量度D．做功和热传递都能变更物体的内能，两过程的本质不同，但变更物体内能的效果相同24．（2024春·陕西西安·高二阶段练习）在以下事例中，通过做功的方式来变更物体内能的是（）A．两小球碰撞后粘合起来，同时温度上升 B．冬天暖气为房间供暖C．点燃的爆竹在空中爆炸 D．汽车的车轮与地面相互摩擦发热25．（2024春·甘肃白银·高二阶段练习）对于热量、功和内能三个量，下列说法正确的是（）A．热量、功和内能三个量的物理意义是等同的B．热量和功二者可作为物体内能大小的量度C．热量、功和内能的国际单位都相同D．热量和功是由过程确定的，而内能是由物体的状态确定的26．（2024春·高二单元测试）如图为焦耳试验装置示意图，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，引起水温上升，关于这个试验，下列说法正确的是（）A．该装置可测定做功和内能变更的关系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，无区分27．（2024春·高二课时练习）如图所示，绝热的容器内密闭确定质量的志向气体（不考虑分子间的作用力），用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是（）A．单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数削减B．电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能削减C．电流对气体做功，气体又对外做功，其内能可能不变D．电流对气体做的功确定大于气体对外做的功28．（2024春·江西宜春·高二校考阶段练习）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，下列说法正确的是（）A．温度是分子平均动能的标记，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大B．温度越高，布朗运动越显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著C．因质量相等，故A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样大D．A瓶中水的体积比B瓶中水的体积大29．（2024·高二课时练习）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，假如不和外界交换能量，则（）A．从两者起先接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的削减量等于铁块内能的增加量B．在两者达到热平衡以前的随意一段时间内，铜块内能的削减量不等于铁块内能的增加量C．在两者达到热平衡以前的随意一段时间内，铜块内能的削减量都等于铁块内能的增加量D．达到热平衡时，铜块的温度比铁块的低三、填空题30．（2024秋·上海奉贤·高二期中）下列哪一个试验能说明做功能变更内能的是_________，哪一个试验能说明分子在做无规则热运动____________。A．B．C．

D．31．（2024春·河北石家庄·高二阶段练习）（1）某同学做了一个小试验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并快速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球渐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸取了水的___________，温度___________，体积___________。（2）若只对确定质量的志向气体做1500J的功，可使其温度上升5K。若改成只用热传递的方式，使气体温度同样上升5K，那么气体吸取___________J的热量。假如对该气体做了2000J的功，使其温度上升了5K，表明在该过程中，气体还___________（选填“吸取”或“放出”）___________J的热量。32．（2024春·高二课时练习）运用所学的物理学问，试完成下列问题：(1)指出下列实例中，各是通过什么方式（物理过程）来变更物体的内能？①煤炉把水烧开______；②自行车急刹车时轮胎发热______；③冰块将食品温度降低______；④压缩气体放气后温度降低______；⑤太阳光把衣服晒温煦______。(2)擦火柴，火柴就燃烧；把火柴放在太阳光下，通过凸透镜聚光使火柴燃烧。这两种方式有什么不同？效果为什么是相同的______？33．（2024春·高二课时练习）质量为2kg的水在太阳光的照耀下，温度上升5℃，水吸取的热量为______J。这是通过______的方法变更了水的内能。［J/（kg·℃）］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，选项A正确；B．热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，热量反映了物体内能的变更量多少，功是能量转化的量度，内能是物体内全部分子动能和势能之和，做功和热量都可以变更物体内能变更的量度，故B错误；C．做功与热传递是变更内能的两种方式，都可以内能变更的量度，而不是内能的量度。故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，故D错误。故选A。2．B【详解】A．发生热传递的条件是两物体有温度差，高温物体的内能转移到低温物体，使高温物体降温，低温物体升温，直到两者温度相同，热传递才停止。与两物体比热、体积、内能的大小均无关，故A错误；B．温度是分子平均动能的标记，当气体温度上升，分子的平均动能确定增大。故B正确；C．是一切低温的极限，不能达到，故C错误；D．温度是分子的平均动能的标记，要使气体的分子平均动能增大，必需提高气体体的温度，可以是气体从外界吸取热量，也可以是外界对气体做功。故D错误。故选B。3．D【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，故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更的量度，但不是物体内能的量度，故B错误；C．热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C错误；D．功和热量由过程确定，内能由物体的状态确定，故D正确；故选D。4．B【详解】当用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气，对空气做功，空气的内能增加，温度上升，当达到乙醚着火点时，筒内棉花就会燃烧起来，此试验说明白：外界对物体做功，物体的内能增加。故选B。5．B【详解】A．阳光照耀衣服，衣服的温度上升，是通过热传递变更内能，A错误；B．用打气筒打气，筒壁变热，是通过做功变更内能，B正确；C．将高温金属块放在水中，水的温度上升，是通过热传递变更内能，C错误；D．放进冰箱冷冻室的水变成冰块，是通过热传递变更内能，D错误。故选B。6．B【详解】B选项中双手摩擦做功，使手的内能增加，感到温煦；ACD都是通过热传递来变更系统的内能，选项B正确，ACD错误。故选B。7．B【详解】A．野外生存中利用钻木取火是做功变更内能，选项A错误；B．暖手宝可以使手变得温煦是热传递变更内能，选项B正确；C．搓搓手可以让手变得温煦是做功变更内能，选项C错误；D．铁钉被锤子敲打后会升温是做功变更内能，选项D错误；故选B。8．B【详解】车床上车刀切削工件后发热、擦火柴时火柴头温度上升、搓搓手就会觉得手发热都是通过做功变更内能的，而用肥皂水淋车刀后车刀降温是通过热传递变更物体内能。故选B。9．D【详解】A．用锯子锯木料，锯条温度上升，属于做功使物体内能增加，选项A错误；B．擦火柴时，火柴头燃烧起来，属于做功使物体内能增加，选项B错误；C．搓搓手就感觉手温煦些，属于做功使物体内能增加，选项C错误；D．阳光照耀地面，地面温度上升，属于热传递使物体内能增加，选项D正确；故选D。10．C【详解】A．物体的温度上升时，可能是外界瑞物体做了功，不确定吸取热量，选项A错误；B．物体沿光滑斜面下滑时，没有摩擦力做功，则物体的内能不会增大，选项B错误；C．物体沿斜面匀速下滑时，有摩擦力做功转化为物体的内能，则物体的内能可能增大，选项C正确；D．热量总是从高温物体传递给低温物体，当温度相等时传热停止，选项D错误。故选C。11．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须要吸取热量内能增加，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记，温度越高，分子平均动能越大，故D正确。故选D。12．B【详解】A．达到热平衡时，钨锅的温度和铁的温度相同，故A错误；B．热传递的过程中，铁块从钨锅吸取热量，故B正确；CD．达到热平衡时，依据能量守恒可知钨锅内能的削减量等于铁内能的增加量，故CD错误。故选B。13．B【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则的撞击而产生的无规则运动，反映了液体分子无规则运动，A错误；B．温度是物体分子热运动平均动能的标记，B正确；C．变更内能的方式有做功和热传递，所以从外界吸取能量，没有说明是否还对外做功，内能不确定增加，C错误；D．两种方式在变更内能的效果上是相同的，但本质不同，做功是通过能量间的转化来实现内能的变更，热传递是通过能量的转移实现内能变更，D错误。故选B。14．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，假如气体体积变大，对外做功，依据热力学第确定律，其内能的变更状况不能确定，B错误；C．由热力学第确定律可知U=Q+W所以仅仅气体膨胀对外做功，它的内能不确定减小，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须要考虑传热，则橡皮筋的内能应当增加，D正确。故选D。15．A【详解】A．热量和功是由过程确定的，而内能是由物体状态确定的，选项A正确；B．外界对物体做功，若物体放热，则物体的内能不确定增大，选项B错误；C．物体吸取热量，温度不确定上升，例如0℃的冰化成同温度的水时，选项C错误；D．热量总是由温度高的物体传向温度低的物体，不确定从内能大的物体传向内能小的物体，选项D错误。故选A。16．A【详解】A．100℃的水变为100℃的水汽过程中，温度不变，所以分子的平均动能不变，但分子势能增大，所以内能增大，故A正确。B．0℃的冰溶化成的0℃水的过程中，温度不变，吸取热量，内能增加，故B错误；C．物体的内能由分子势能和分子动能共同确定，温度上升，分子平均动能增加，但是分子势能可能削减，导致总体内能不确定增加，故C错误；D．晶体在熔化时，吸取热量，温度不变，内能增加，故D错误。故选A。17．B【详解】因高压空气急剧外逸时，气体没有时间充分与外界发生热交换，可近似看成绝热膨胀过程。气体对外做功，内能减小，所以关闭开关时，筒内气体温度较外界低，再经过较长时间后，筒内外气体温度相同。对筒内剩余气体分析，属于等容升温过程，其压强要变大，大于外界气压，所以再打开开关时，筒内气体要流向筒外。故选B。18．D【详解】AB.物体的内能由温度、体积及物体的质量确定，不是只由温度确定，故A、B错误；CD.在热传递过程中，热量由高温物体传给低温物体，而与物体的内能大小无关，所以完全有可能是内能大的物体内能接着增大，内能小的物体内能接着减小，故C错误，D正确。故选D。19．D【分析】本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都阅历绝热过程，内能的变更取决于做功的状况。【详解】对甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能应增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能减小，选项D正确。故选D。20．A【详解】A．做功和热传递在变更物体内能的实质不同，但效果上是等效的，故A正确；B．内能是物体内全部分子的动能和分子势能的总和，宏观上取决于温度和体积，物体温度不变，但体积变更导致分子势能发生变更，那么物体的内能就要变更，故B错误；C．内能是一个宏观量，是物体内全部分子的动能和分子势能的总和，故C错误；D．焦耳通过大量试验提出了热和功的当量关系，故D错误。故选A。21．A【详解】AB．做功和传热都可以变更物体的内能，故A正确B错误；C．外力对物体做2J的功，若物体与外界没有热交换，则内能确定增加2J，故C错误；D．物体吸取热量时，假如对外做功，内能不确定增加故D错误。故选A。22．B【详解】A．确定质量的物体，其内能由温度和体积共同确定，物体的温度变更时，其内能不确定变更，A错误；BC．物体对外做功的同时假如从外界吸取热量或者同时有别的物体还对它做功，那么物体的内能就不确定变更；向物体传递热量的时候，假如物体同时放热或者有别的物体对它做功，那么物体的内能也不确定变更，C错误，B正确；D．不发生热传递的话，也可以是对外界做功或者外界对物体做功，照样可以变更物体的内能，D错误。故选B。23．CD【详解】A．物体的内能由物体中的分子数、温度和体积共同确定，两物体的质量相等，而分子数不确定相同，A错误；B．温度上升，分子的平均动能增加，每个分子的动能不确定都增加，故选项B错误；C．热量是热传递过程中物体内能变更的量度，C正确；D．做功和热传递都能变更物体的内能，做功是能量转化的过程，热传递是能量转移的过程，两过程的本质不同，但变更物体内能的效果相同，D正确。故选CD。24．ACD【详解】A．变更内能的方式有两种：做功和热传递。做功的实质是能量的转化过程，做功的过程中能量的形式发生变更；热传递是内能的转移，能量的形式不发生变更。两小球碰撞后粘在一起，温度上升，是机械能转化为内能，是利用做功的方式变更物体的内能，故A正确；B．冬天暖气为房间供暖，是通过热传递的方式来变更物体内能的，故B错误；C．点燃的爆竹在空中爆炸，是化学能转化为了内能，属做功变更物体的内能，故C正确；D．车轮与地面摩擦生热，是机械能转化为内能，属做功变更物体的内能，故D正确。故选ACD。25．CD【详解】热量、功和内能的国际单位都是焦耳，但热量、功和内能三个量的物理意义是不同的，热量和功是过程量，内能是状态量，热量和功二者可作为物体内能变更的量度而不是内能大小的量度。故选CD。26．AC【详解】A．该试验测定做功和内能变更的关系，故A正确；C．该试验是绝热过程，没有热传递，水内能的变更是由于做功，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，二者有区分，故选项BD错误。故选AC。27．AD【详解】BCD．由题意知，气体压强不变，活塞上升，气体体积增大，由志向气体状态方程知，气体温度上升，气体内能增加，由热力学第确定律可知，电流对气体做的功确定大于气体对外做的功，BC错误，D正确；A．由气体压强的微观说明知，温度上升，气体分子平均动能增大，对活塞的作用力增大，而压强不变，因此单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数削减，A正确。故选AD。28．AD【详解】A．温度是分