高中物理 第三章 热力学基础 第一节 内能功热量检测 粤教版选修3-3
高中物理 第三章 热力学基础 第一节 内能 功 热量自我小测 粤教版选修3-3(2021年最新整理)
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内能功热量1把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部，当快速向下压活塞时，由于被压缩的空气骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来．此实验的目的是要说明（)A．做功可以升高物体的温度B．做功可以改变物体的内能C．做功一定可以增加物体的内能D．做功可以增加物体的热量2下列关于热量的说法中，正确的是（）A．热量是从含热量较多的物体传给含热量较少的物体B．热量是从温度较高的物体传给温度较低的物体C．热量是从内能较多的物体传给内能较少的物体D．热量是从比热容大的物体传给比热容小的物体3下列说法正确的是( ）A．液体中悬浮微粒的布朗运动是由做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的B．物体的温度越高，其分子的平均动能越大C．物体内所有分子动能的总和叫做物体的内能D．只有通过热传递的方式才能改变物体的内能4如图所示是一定质量的理想气体从状态A变化至状态B的pV图，下列说法中正确的是（)A．气体的内能增加B．气体的内能减小C．气体对外界做功D．外界对气体做功5如图所示为焦耳实验装置简图，用绝热性能良好的材料将容器包好,重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高．关于这个实验，下列说法正确的是…（）A．这个装置可测定热功当量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6夏天，有一打满气的自行车轮胎，若将手放于气门嘴口，突然将气门打开，则手的感受( )A．变热 B．变凉C．与原来温度一样 D．不确定7在光滑水平面上有一木块保持静止，子弹穿过木块，下列说法中正确的是（）A．做功使木块内能改变B．子弹损失的机械能等于子弹与木块增加的内能C．子弹损失的机械能等于木块动能的增加和木块、子弹增加内能的总和D．子弹与木块总动能守恒8如图所示，将一空的薄金属圆筒开口向下压入水中，设水温均匀且恒定，且筒内空气无泄漏，不计空气分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，发现筒内空气体积在不断减小,则下面说法中正确的是（)A．筒内空气的压强在增大B．筒内空气的温度在升高C．筒内空气向外界放热D．筒内空气的内能减小9冬季,由于温度太低，很难启动摩托车．这时驾驶者往往先关闭油门，连续踏下启动摇杆若干次，然后再打开油门，踏下启动摇杆即可启动，运用的原理是什么？10一列火车从甲站驶向乙站的全过程中，其平均速度v＝36 km/h，火车发动机的功率P ＝1 410马力，效率η＝40%，若甲、乙两站间的距离为s＝14 km.求列车通过这段路程需消耗多少热值q＝4.2×107 J/kg的煤？(1马力＝735瓦)参考答案1解析:此实验的目的是要说明做功可以改变物体的内能，故选项B正确;物体的温度升高，是因为其内能增加而导致的，并不是实验要说明的，故选项A错误；做功可以增加物体的内能，也可以减少物体的内能，故C项的说法错误；D选项中说增加物体的热量这个说法是错误的，不能说物体有多少热量，只能说在热传递过程中转移了多少热量．答案:B2解析：要明确热量是用来衡量热传递过程中能量变化的多少的．热传递发生在有温度差的两物体间或物体的两部分间，且总是从高温物体(或部分)传递给低温物体(或部分），与物体内能的多少、比热容的大小均无关．故选项B正确．答案：B3解析：布朗运动是液体分子撞击微粒造成的．温度是分子平均动能的标志,所以选项A、B正确．内能是指物体内所有分子动能与分子势能的总和，做功和热传递都能改变物体的内能．所以选项C、D错．答案：AB4解析:根据理想气体状态方程：pV/T＝常数，可以得出气体的温度升高,内能增加，A正确；由图像可知，气体体积增大，故气体对外做功，C正确．答案:AC5解析：可通过测重力做的功与水温升高吸收的热量，测定热功当量．做功增加了水的内能，而热量只是热传递过程中内能改变的量度，所以功与热量是不同的．答案：AC6解析:当突然将气门打开时，自行车轮胎内的气体膨胀对外做功,由于时间很短，气体还没有来得及与外界发生热交换，故在这一过程中,气体内能减少,温度降低，故选B.答案:B7解析：子弹损失的机械能，一部分使木块的动能增加,一部分转化为内能被子弹和木块吸收,故选A、C.答案：AC8解析：金属筒在缓慢下降过程中，压强增大,A正确;由于水温均匀恒定，又因不计空气分子间相互作用,不考虑分子势能,其内能不变,所以B、D均错，因体积不断减小,外界对气体做功，则空气向外界放热，C正确．答案：AC9解析：连续踏下启动摇杆，活塞不断压缩气缸内的气体做功，增加气体的内能，使气体的温度升高．当达到汽油的燃点时，即可启动．答案：见解析．10解析：根据题意，可以计算出发动机所做的功，然后通过热机效率的计算,求出燃料完全燃烧时释放出的热量，从而求出煤的质量．在全过程中发动机做的功W＝Pt＝P错误!＝1 410×735×错误!×3 600 J≈1。
高中物理第3章第1节内能功热量学案粤教版选修3_3
第三章热力学基础第一节内能功热量1．明白热传递的实质．2．明白做功和热传递是改变内能的两种方式，明确两种方式的区别．3．明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．1．从宏观上看，物体的内能与物体的温度和体积都有关系．从微观上看，温度升高，分子平均动能增加，因此物体的内能增加，体积转变时，分子势能转变，因此物体的内能发生转变．2．做功能够改变物体的内能，若物体与外界无热量互换，外界对物体做功，物体内能增加，物体对外界做功，物体内能减少，且做功的多少等于物体内能的转变．3．热传递也能够改变物体的内能．高温物体老是自发地把它的内能传递给低温物体，若热传递进程中没有做功进程，低温物体吸收的热量等于它内能的增加，高温物体放出的热量等于它内能的减少．4．做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但它们的实质不同，做功对应的是其他形式的能与内能的彼此转化，热传递是物体间内能的转移．5．焦耳通过实验测定了机械功与所产生的热量之间的关系，称为热功当量，它等于J·cal－1.1．如图所示，把浸有乙醚的一小团棉花放在厚玻璃筒的底部，当专门快地向下压活塞时，由于被紧缩的气体骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验目的是要说明(C)A．做功能够增加物体的热量B．做功必然升高物体的温度C．做功能够改变物体的内能D．做功必然能够增加物体的内能解析：迅速向下压活塞，实际上是在对玻璃气筒内的气体做功，由于是迅速向下压筒内的气体，做功时刻极短，因此实验进程能够为是绝热进程(即Q＝0)．乙醚达到燃点而燃烧表明气体温度升高，内能增大，这说明做功能够改变物体的内能．2．用下列方式改变物体的内能，不属于做功的方式是(D)A．搓搓手会感得手暖和些B．汽油机汽缸内被紧缩的气体C．车刀切下的灼热铁屑D．物体在阳光下被晒热解析：搓手时克服摩擦力做功，机械能转化为内能；汽缸紧缩气体，对气体做功；车刀切削钢件，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使切下的铁屑温度升高，都是通过做功使内能发生改变；物体在阳光下被晒热，不属于做功的方式．3．关于热传递，下列说法中正确的是(B)A．热传递的实质是温度的传递B．物体间存在着温度差，才能发生热传递C．热传递能够在任何情形下进行D．物体内能发生改变，必然是吸收或放出了热量解析：热传递的实质是物体间内能的转移，故A错．热传递的条件是物体间存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便再也不发生热传递，即达到了热平衡，故B对、C错．物体吸收或放出热量，内能会发生转变，但内能转变不必然是热传递引发的，还能够通过做功的方式实现，故D错．4．(多选)在外界不做功的情形下，物体的内能增加了50 J，下列说法中正确的是(BD) A．必然是物体放出了50 J的热量B．必然是物体吸收了50 J的热量C．必然是物体分子动能增加了50 JD．物体的分子平均动能可能不变解析：在外界不做功的情形下，系统内能的改变等于传递的热量，内能增加，必然是吸收了相等能量的热量，故A错、B对．物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能一路决定，所之内能增加了50 J并非必然是分子动能增加了50 J．物体的分子平均动能有可能不变，这时吸收的50 J热量全数用来增加分子势能．5．关于内能、温度和热量，下列说法中正确的是(C)A．物体的温度升高时，必然吸收热量B．物体沿滑腻斜面下滑时，内能将增大C．物体沿斜面匀速下滑时，内能可能增大D．内能老是从高温物体传递给低温物体，当内能相等时热传递停止解析：改变物体内能的两种方式：做功和热传递．温度升高，内能增加，但不必然是吸收热量，A错误；物体克服摩擦力做功，摩擦生热，内能可能增大，B错误、C正确；热传递的条件是存在温度差，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，温度相同后热传递停止，D错误．6．(多选)如图所示为焦耳实验装置简图，用绝热良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引发水温升高，关于那个实验，下列说法正确的是(AC)A．那个装置可测定热功当量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，无区别解析：可通过重力做功与水温升高吸收的热量，测定热功当量，做功增加了水的内能，而热量只是热传递进程中内能改变的量度，所以功与热量是不同的．故选A、C.7．在给自行车轮胎打气时，会发觉胎内空气温度升高，这是因为(D)A．胎内气体压强不断增大，而容积不变B．轮胎从外界吸热C．外界空气温度本来就高于胎内气体温度D．打气时，外界不断地对胎内气体做功解析：给自行车轮胎打气，人对胎内气体做功，气体内能增加，所以温度升高．8．(多选)在一个绝热气缸里，若因气体膨胀，向上推动活塞，则在那个进程中，气缸里的气体(BD)A．温度升高 B．温度降低C．内能增大 D．内能减小解析：因绝热气缸里的气体与外界无热互换，气体向上推动活塞进程中，对外做功，内能减小，温度降低，B、D正确．9．必然质量的气体封锁在绝热的汽缸内，当用活塞紧缩气体时，必然减小的物理量有(不计气体分子势能)(A)A．气体体积B．气体分子密度C．气体内能D．气体分子的平均动能解析：绝热进程外力对系统做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增加．10．给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水进程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体(A)A．从外界吸热B．对外界做负功C．分子平均动能减小D．内能增加解析：胎内气体经历了一个温度不变、压强减小、体积增大的进程．温度不变，分子平均动能和内能不变．体积增大，气体对外界做正功，从而要从外界吸热，A正确，B、C、D 错误．。
高中物理第3章热力学基础第1节内能功热量课件粤教版选修33
D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增 加
【审题指导】 题干中“胶塞冲出容器”，说明该过程气 体迅速膨胀，来不及与外界进行热量交换，可以理解为绝热过 程．
【解析】 根据功是能量转化的量度，对外做了多少功， 就意味着转化了多少能量．该过程中，对外做功，系统与外界 又没有热量交换，故系统的内能减少，温度降低，温度计示数 变小，选项C正确．
●教学地位
本节从演示实验出发，最终得出做功与系统内能变化之间 的关系．两个实验都是在绝热条件下完成的，都达到了使系统 内能发生改变的共同结果．本节的重点和难点在于：根据绝热 过程中做功的数量仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做 功的具体过程和方式.
(教师用书独具)
●新课导入建议 用打气筒给车胎打气，打完气后发现打气筒壁烫手；冬 天，太阳能热水器在阳光的照射下，可以给我们提供热水来洗 澡；冬天靠近暖气片，即使不接触也会感觉到温暖……这些都 说明热量在传递．
【答案】 AD
2．物体的内能增加了20 J，下列说法中正确的是( ) A．一定是外界对物体做了20 J的功 B．一定是物体吸收了20 J的热量 C．一定是物体分子动能增加了20 J D．物体的分子平均动能可能不变
【解析】 解题关键要明确做功和热传递都可以改变物体 内能，物体内能改变20 J，其方式是不确定的，因此A、B错 误．而物体内能包括所有分子的平均动能和势能，内能由分子 数、分子平均动能、分子势能三者决定，因此C错误，D正确．
【答案】 C
1．金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使 汽缸中柴油达到燃点的过程是( )
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
2018_2019学年高中物理第三章热力学基础第一节内能功热量课件粤教版选修3_3
[ 典例 ❶ ]
如图所示为某种椅子与其升降部分的结
构示意图，M、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M 可 沿 N 的内壁上下滑动， 设筒内气体不与外界发生热交换， 在 M 向下滑 B．外界对气体做功，气体内能减小
C．气体对外界做功，气体内能增大 D．气体对外界做功，气体内能减小 解析：当气体与外界无热交换时，外界对气体做的 功就是气体内能变化的量度．当外界对气体做功 (气体体 积减小)时，气体内能增加；当气体膨胀对外做功(气体体 积增大)时，气体内能减少，故 A 对． 答案：A
题后反思 1．充气袋四周被挤压时，外界对气体做功，无热交 换，根据ΔU＝W 可知气体的内能增大． pV 2．气体的内能增大，温度升高，根据气体方程 知 T 气体的压强必增大．
1．(多选)关于物体内能的变化情况，下列说法中正 确的是( )
A．吸热的物体，其内能一定增加 B．体积膨胀的物体，其内能一定减少 C．放热的物体，其内能也可能增加 D．绝热压缩的气体，其内能一定增加
3．热传递： (1)热传递：高温物体总是自发地把它的内能传递给 低温物体，这种没有做功而使物体内能改变的现象称为 热传递． (2)热量：热传递时所转移的内能，是热传递过程中 物体内能变化的量度． 4． 就改变物体的内能来说， 热传递和做功是等效的， 都可以作为内能变化的量度，理所当然内能、功、热量 的单位是相同的．
2．用锤子打铁时，一会铁便会发热这是靠什么改变 物体的内能？ 提示：锤子打铁时，锤子对铁块做功，使铁块内能增 加，所以会发热．
1．内能与内能变化的关系． (1)物体的内能是指物体内所有分子的动能和势能之 和．因此，物体的内能是一个状态量． (2)当物体温度变化时，分子平均动能变化；物体体 积变化时，分子势能发生变化．因此，物体的内能变化 只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关．
【粤教版】高中物理选修3-3精品培训：第三章第一节内能 功 热量 课时作业 Word版含解析
(温馨提示：凡题号前标有☆的为稍难题目)一、单项选择题1．关于物体的机械能和内能，下列说法中正确的是()A．机械能为零时，内能不为零B．机械能为零时，内能也为零C．机械能增大时，内能也一定增大D．内能增大时，机械能也一定增大解析：选A.机械能和内能是两种不同性质的能，两者大小无直接联系；机械能可以为零，由于分子永不停息地运动，所以物体的内能永不为零，A选项正确，B、C、D选项错误．2．物体的内能增加了20 J，下列说法中正确的是()A．一定是外界对物体做了20 J的功B．一定是物体吸收了20 J的热量C．一定是物体分子动能增加了20 JD．物体的分子平均动能可能不变解析：选D.做功和热传递都可以改变物体内能，物体内能改变20 J，其方式是不确定的，因此A、B错误．而物体内能包括所有分子的平均动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能三者决定，因此选项C错误．3．下列关于热量的说法中，正确的是()A．热量是从含热量较多的物体传给含热量较少的物体B．热量是从温度较高的物体传给温度较低的物体C．热量是从内能较多的物体传给内能较少的物体D．热量是从比热容大的物体传给比热容小的物体解析：选B.热传递发生在有温度差的两物体间或物体的两部分间，且总是高温物体(或部分)将热量传递给低温物体(或部分)，与物体内能的多少、比热容的大小均无关．4．在给自行车轮胎打气时，会发现胎内空气温度升高，这是因为()A．胎内气体压强不断增大，而容积不变B．轮胎从外界吸热C．外界空气温度本来就高于胎内气体温度D．打气时，外界不断地对气体做功，内能增大解析：选D.给自行车轮胎打气，人对胎内气体做正功，气体内能增加，所以温度升高．5．下列关于做功和传热的说法中正确的是()A．做功与传热的实质是相同的B．做功与传热在改变物体内能上是等效的C．做功与传热是对同一物理过程的不同说法D．做功与传热不可能同时进行解析：选B.做功和传热在改变物体内能上是等效的，但本质不同．做功是将其他形式的能量转化为内能或将内能转化为其他形式的能量；传热是将内能在不同物体之间或同一物体的不同部分之间转移，且做功与传热可以同时进行，故正确选项为B.6．下列说法正确的是()A．外界对某物体做功，此物体的内能一定增加B．机械能完全转化成内能是不可能的C．将热量传给某物体，此物体的内能一定改变D．一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少解析：选D.气体对外做功，还有可能吸热，内能不一定减少，D正确．外界对物体做功，同时物体可能放热，内能不一定增加，故A错．物体的机械能可通过克服摩擦力做功全部转化成内能，故B错．物体吸热可能同时对外做功，物体的内能不一定改变，故C错．7．关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是()A．物体的温度改变时，其内能必定改变B．物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能不一定改变C．物体对外做功，其内能必定改变；物体向外传出一定热量，其内能必定改变D．若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变解析：选B.一定量的物体，其内能由温度和体积共同决定，物体的温度改变时，其内能不一定改变，所以A错误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式．若物体对外做功W，同时吸收Q的热量，若W>Q，则物体的内能减少；若W＝Q，则物体的内能不变；若W<Q，则物体的内能增加，所以B正确，C、D错误．☆8.某校开展探究性课外活动，一同学用如图所示的装置研究气体压强、体积、温度三量之间的变化关系，该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下，内装理想气体，并将汽缸固定不动，但缸内活塞可自由滑动且不漏气，他把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止．他把沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定．由此可确定()A．外界对气体做功，内能增大B．外界对气体做功，温度计示数不变C．气体体积减小，温度计示数减小D．外界对气体做功，温度计示数增大解析：选B.细沙慢慢漏出，使活塞受到的拉力逐渐减小，在大气压力的作用下，活塞缓慢上移，此过程通过压缩对缸内气体做功，有使其内能增大，温度升高的趋势；由于汽缸导热良好，且过程十分缓慢，使汽缸能够及时与外界进行热交换而保持与外界环境温度相同，由于外界环境温度恒定，所以缸内气体温度不变，内能也就不变．二、双项选择题9．对于热量、功和内能三者关系的下列说法中正确的是()A．三者单位相同，物理意义相同B．热量和功是内能的量度C．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定D．系统内能增加了100 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功100 J，也可能是外界单纯地对系统传热100 J解析：选CD.热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A 错．热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C 对，B 错．对一个绝热过程ΔU ＝W ＝100 J ，对一个单纯热传递过程ΔU ＝Q ＝100 J ，D 对．10．夏天，如果自行车内胎充气过足，又在阳光下曝晒(曝晒过程中内胎容积几乎不变)，车胎容易爆炸，关于这一现象，以下说法正确的是( )A ．车胎爆炸是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果B ．在爆炸前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大C ．在爆炸前的过程中，气体吸热，内能增加D ．在爆炸的过程中，气体内能不变解析：选BC.曝晒过程中，车胎升温，体积不变，压强增大，分子热运动加剧，A 错，B 对．爆炸前，W ＝0，外界对胎内气体不做功，Q ＝ΔU ，C 对．爆炸过程中，气体迅速膨胀，气体对外做功，内能减小，D 错．☆11.器壁透热的汽缸放在恒温环境中，如图所示．汽缸内封闭着一定量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽略不计．当缓慢推动活塞Q 向左运动的运程中，下列说法正确的是( )A ．活塞对气体做功，气体的平均动能增加B ．活塞对气体做功，气体的平均动能不变C ．气体的单位体积内的分子数增大，压强增大D ．气体的单位体积内的分子数增大，压强不变解析：选BC.解决本题的关键是理解缓慢推动活塞Q 的物理含义．推动活塞Q 使活塞对气体做功，本来气体的温度应升高，但是由于缓慢推动活塞，所以使气体增加的内能又以热量的形式释放到周围环境中，由于环境温度恒定，所以汽缸内气体的温度不变，气体的平均动能不变，A 错误，B 正确．由于气体被压缩，气体单位体积内的分子数增大，所以单位面积上汽缸受到气体分子的碰撞次数增多，因此，气体的压强增大，C 正确，D 错误．12．一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T 1比铁块的温度T 2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T ＝T 1＋T 22D ．达到热平衡时，两者的温度相等解析：选AD.一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直至温度相等，不再发生热交换为止．而热量是热传递过程中内能的变化量．所以选项A 和D 都正确，选项B 错误．根据热平衡方程c 铜m (T 1－T )＝c 铁m (T －T 2)，解得T ＝c 铜T 1＋c 铁 T 2c 铜＋c 铁，由此可知选项C 是错误的，该题正确答案是A 、D.13.如图所示是一定质量的理想气体从状态A 变化至状态B 的p －V 图，下列说法中正确的是( )A．气体的内能增加B．气体的内能减小C．气体对外界做功D．外界对气体做功解析：选AC.根据理想气体状态方程：pV/T＝常数，可以得出气体的温度升高，内能增加，A正确；由图象可知，气体体积增大，故气体对外做功，C正确．三、非选择题14．如图甲所示，将封有一定质量空气的密闭塑料袋从海拔500 m、气温为18 ℃的山脚下带到海拔3 200 m、气温为10 ℃的山顶上，情形如图乙所示．图________(选填“甲”或“乙”)中袋中气体分子平均动能大．从甲图到乙图过程中，袋内气体减小的内能________(选填“大于”、“等于”或“小于”)气体放出的热量．解析：封在塑料袋中的气体，从气温为18 ℃的山脚下，移到气温为10 ℃的山顶时，因气压减小而膨胀对外做功，且环境温度低而放热，所以题图甲中袋里的气体分子平均动能大，袋内气体减小的内能大于气体放出的热量．答案：甲大于。
物理粤教版高二年级选修3-3第三章第1节内能 功 热量教学课件
课前热身
（3）问：什么叫分子的势能？它和哪些因素有关？
答：分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的相对位 置决定的势能，这就是分子势能，它和物体的体积有关
（4）问：物体的内能和哪些因素有关呢？
答：与物体的温度和体积有关
1、内能的改变如何表现
2、物体的内能如何改变呢？ 结合生活实际，列举几种方法
做功也可以改变物体的内能，对物体做功，物体 的内能将会增大；物体对外做功，其本身的内能 会减小。但要注意做功只是改变物体内能的一种 方法，并不是所有的做功过程都改变物体的内能。 如：向上用力拉水桶，使其向上移动一段距离， 对水桶做功，它使水桶的机械能增大，但其内能 没有变化。也就是说，对物体做功，物体的内能 不一定增大，物体对外做功，其内能也不一定就 减小。做功过程中其能量的转化可能不发生在内 能这种形式上。
课外小知识：
热功当量的测定-----焦耳
这个实验的装置如图所示：隔热的量热器里装着水，重 物P和重物P′下落时，插在量热器中的轴开始转动，轴 上的叶片就带动周围的水跟它们一起转动起来．量热器 内壁上也安装着叶片，它们的作用是阻碍水的运动，增 大摩擦．量热器中的水受到转动叶片的搅拌，温度上 升．由重物的质量和下降的距离可以算出叶片所做的机 械功，由水和量热器的质量、比热容、升高的温度可以 算出得到的热量．多次实验的结果证明，在没有热传递 的情况下，消耗的机械功跟产生的热量总是成正比的， 而且两者的比值是个定值．这个比值叫热功当量，用J 表示． J＝4.2Ｊ/cal．也就是1cal＝4.2J，1J＝0.24cal． 现在，国际上规定，热量的单位和功、能的单位，统 一用焦耳．
课堂小练习
1、下列关于内能改变的说法正确的是 B A、在改变内能时，做功比热传递更具效率
高中物理第三章1内能功热量同步训练粤教版选修33
- 让每一个人同等地提高自我第三章热力学基础训练1内能功热量[ 观点规律题组]1． ( 单项选择 ) 如图 1 所示，把浸有乙醚的一小团棉花放在厚玻璃筒的底部，当快速地向下压活塞时，因为被压缩的气体忽然变热，温度高升，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明()图 1A．做功能够增添物体的热量B．做功必定能够高升物体的温度C．做功能够改变物体的内能D．做功必定能够增添物体的内能2． ( 单项选择 ) 金属制成的汽缸中装有柴油和空气的混淆物，有可能使柴油达到燃点的过程是() A．快速向里推活塞B．快速向外拉活塞C．迟缓向里推活塞D．迟缓向外拉活塞3． ( 双选 ) 对于物体的内能，以下说法正确的选项是() A．手感觉冷时，搓搓手就会感觉温暖些，这是利用做功来改变物体的内能B．将物体举高或使它们的速度增大，是利用做功来使物体的内能增添C．阳光照耀衣服，衣服的温度高升，是利用热传达来改变物体的内能D．用打气筒打气，筒内气体变热，是利用热传达来改变物体的内能4． ( 单项选择 ) 对于内能、温度和热量，以下说法中正确的选项是() A．物体的温度高升时，必定汲取热量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．内能老是从高温物体传达给低温物体，当内能相等时热传达停止5． ( 单项选择 ) 一个铁块沿斜面匀速下滑，对于铁块的机械能和内能的变化，以下判断中正确的是() A．铁块的机械能和内能都不变B．铁块的机械能减小，内能不变C．铁块的机械能增大，内能增大D．铁块的机械能减小，内能增大6． ( 单项选择 ) 对于物体的内能，以下说法中正确的选项是() A．温度同样的同种气体它们的内能必定相等B．体积同样的同种气体它们的内能必定相等C．机械能越大的物体内能也越大D．物体的内能与物体的温度和体积都相关系[ 方法技巧题组]7． ( 单项选择 ) 做功和热传达是等效的，这里指的是() A．它们能使物体改变同样的温度B．它们能使物体改变同样的热量C．它们能使物体改变同样的内能D．它们在实质上是同样的8． ( 双选 ) 以下说法中正确的选项是() A．假如取水平川面为零势能面，则静止在水平川面上的物体的机械能和内能都为零B．假如取水平川面为零势能面，则静止在水平川面上的物体的机械能为零，内能不为零C．一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动，假如使容器忽然停止运动，则气体的温度要高升D．一个装有气体的绝热密封容器做匀速运动，假如使容器忽然停止运动，则气体的温度保持不变9． ( 双选 ) 必定质量的气体关闭在绝热的汽缸内，当用活塞压缩气体时，必定增大的物理量有 ( 不计气体分子势能)() A．气体体积B．气体分子密度C．气体内能D．全部气体分子的动能10． ( 单项选择 ) 一个气泡从恒温水槽的底部迟缓向上调起，若不计气泡内空气分子势能的变化，则() A．气泡对外做功，内能不变，同时放热B．气泡对外做功，内能不变，同时吸热C．气泡内能减少，同时放热D．气泡内能不变，不吸热也不放热11． ( 单项选择 ) 对必定质量的气体，以下说法正确的选项是()A．在体积迟缓地不停增大的过程中，气体必定对外界做功B．在压强不停增大的过程中，外界对气体必定做功C．在体积不停被压缩的过程中，内能必定增添D．在与外界没有发生热量互换的过程中，内能必定不变[ 创新应用题组]12．如图 2 所示，大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，向瓶内打气，在瓶塞跳出的过程中，是外界对系统做功仍是系统对外界做功？这个过程中系统的内能有什么变化？你从什么现象推测出它的内能发生了变化？图 2答案1．C 2．A 3．AC 4 ．C 5．D 6．D 7．C 8 ．BC 9．BC 10 ．B 11．A12．在瓶塞跳出的过程中，是系统对外界做功，在这个过程中系统的内能减少．瓶口处出现“白雾”，其实是瓶内的水蒸气液化形成的小液滴，水蒸气液化过程中放出热量，内能减少．。
2017年高中物理 第三章 热力学基础 第一讲 内能 功 热量教案 粤教版选修3-3
第一讲内能功热量[目标定位] 1.知道热传递的实质.2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式，明确两种方式的区别.3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系 .一、内能1.定义：物体内部所有分子做热运动的动能和分子势能的总和.2.影响因素：物体的内能由物体的温度、体积、物质的量共同决定.二、改变物体内能的两种方式1.做功在绝热过程中内能的改变用功来量度.外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少.2.热传递(1)热传递：高温物体总是自发地把它的内能传递给低温物体，这种没有做功而使物体内能改变的现象称为热传递.(2)热量：热传递过程中物体内能变化的量度.(3)在系统与外界互不做功的条件下系统吸收了多少热量，系统的内能就增加多少；系统放出了多少热量，系统的内能就减少多少.解决学生疑难点_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ ___一、功和内能关系的理解1.内能(1)微观：所有分子的动能和势能之和.(2)宏观：只依赖于热力学系统自身状态的物理量.(3)状态量.2.功和内能变化的关系做功可以改变系统的内能，功是系统内能转化的量度，在绝热过程中：(1)外界对系统做功，系统内能增加，即ΔU＝U2－U1＝W；(2)系统对外界做功，系统内能减少，即ΔU＝W.3.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.(2)联系：在一定条件下可以相互转化，且总量保持不变.例1如图1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( )图1A.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乙减小答案 D解析本题解题的关键是明确甲、乙两气室气体都经历绝热过程，内能的改变取决于做功的情况，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，内能就减少，故D选项正确.借题发挥(1)压缩气体，外界对气体做功，内能增大，温度升高，柴油机就是利用这个原理点火的.(2)在绝热过程中，末态内能大于初态内能时，ΔU为正，W为正，外界对系统做功，末态内能小于初态内能时，ΔU为负，W为负，系统对外界做功.例2下列关于系统的内能的说法正确的是( )A.系统的内能是由系统的状态决定的B.分子动理论中引入的系统内能和热力学中引入的系统内能是一致的C.做功可以改变系统的内能，但单纯地对系统传热不能改变系统的内能D.气体在大气中绝热膨胀时对外做了功，但气体的内能不变答案AB解析系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A 对；正因为内能是由系统的状态决定的，所以分子动理论中引入的内能和热力学中引入的内能是一致的，B对；做功和热传递都可以改变系统的内能，C错；气体绝热膨胀时对外界做了功，又因为与外界没有热交换，所以系统的内能要减小，故D错.二、热和内能1.传热和内能变化的关系系统在单纯传热过程中，内能的增量ΔU 等于外界向系统传递的热量Q ，即ΔU ＝Q .2.区分三组概念(1)内能与热量：内能是状态量，可以说系统具有多少内能而不能说传递多少内能；热量是过程量，不能说系统具有多少热量，只能说传递了多少热量.(2)热量与温度热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内部大量分子做无规则运动的激烈程度的标志.虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差，但是传递的是能量，不是温度.(3)热量与功热量和功，都是系统内能变化的量度，都是过程量，一定量的热量与一定量的功相当，功是能量变化的量度，但它们之间有着本质的区别.例3 一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T 1，比铁块的温度T 2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T ＝T 1＋T 22D.达到热平衡时，两者的温度相等答案 AD解析 一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等，不再发生热交换为止，而热量是热传递过程中内能的变化量，所以选项A 和D 都正确，选项B 错误；根据热平衡方程c 铜m (T 1－T )＝c 铁m (T －T 2)，解得T ＝c 铜T 1＋c 铁T 2c 铜＋c 铁，由此可知选项C 是错误的. 例4 若对物体做1200J 的功，可使物体温度升高3℃，改用传热的方式，使物体温度同样升高3℃，那么物体应吸收________J 的热量，如果对该物体做3000J 的功，物体的温度升高5℃，表明该过程中，物体应________(填“吸收”或“放出”)热量________J. 答案 1200 放出 1000解析 做功和传热在改变物体内能上是等效的，因此物体用做功方式使温度升高3℃，如用吸热方式，也使温度升高3℃应吸收1200J 的热量.如对物体做功3000J ，温度升高5℃，而物体温度升高5℃，需要的功或热量应为ΔE . 1200J ＝cm ×3℃，ΔE ＝cm ×5℃，所以ΔE ＝2000J.Q ＝ΔE －W ＝－1000J ，因此物体应放出1000J的热量.做功与内能的关系1.在下述各种现象中，不是由做功引起系统温度变化的是( )A.在阳光照射下，水的温度升高B.用铁锤不断锤打铅块，铅块温度会升高C.在炉火上烧水，水的温度升高D.电视机工作一段时间，其内部元件温度升高答案AC解析阳光照射下水温升高是热辐射使水的温度升高，在炉火上烧水是热传导和对流使水的温度升高，用铁锤锤打铅块的过程，是做功的过程，铅块温度升高，是由于外界做功引起的.电视机工作时，电流通过各元件，电流做功使其温度升高.可见A、C不是由做功引起温度变化的，故选A、C.2.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.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加B.外界对气体做功，气体分子的平均动能减少C.气体对外界做功，气体分子的平均动能增加D.气体对外界做功，气体分子的平均动能减少答案 D解析绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大，气体对外界做功W＜0.由ΔU＝U2－U1＝W可知，气体内能减小.由于气体分子间的势能忽略，故气体分子的平均动能减小.传热与内能的关系3.关于热传递，下列说法中正确的是( )A.热传递的实质是温度的传递B.物体间存在着温度差，才能发生热传递C.热传递可以在任何情况下进行D.物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量答案 B解析热传递的实质是物体间内能的转移，故A错；热传递的条件是物体间存在温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不再发生热传递，即达到了热平衡，故B对、C错；物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，还可以通过做功的方式实现，故D错.4.对于热量、功和内能，三者的说法正确的是( )A.热量、功、内能三者的物理意义等同B.热量、功都可以作为物体内能的量度C.热量、功、内能的单位不相同D.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的答案 D解析物体的内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和，而要改变物体的内能可以通过做功或热传递两种途径，这三者的物理意义不同，A错；热量是表示在热传递过程中物体内能变化多少的，而功也是量度用做功的方式来改变物体内能多少的，B错；三者单位都是焦耳，C错；热量和功是过程量，内能是状态量，D正确.(时间：60分钟)题组一做功与内能的变化1.用下述方法改变物体的内能，不属于做功的方式是( )A.用锤子打铁时，铁块发热B.用磨刀石磨刀时，刀发热C.双手互搓，手发热D.用天然气烧水答案 D解析A、B、C中的过程都是力对系统(铁块、刀、手)做功，内能增加和温度升高的过程.而D中的用天然气烧水则是通过热传导和热对流来实现水温升高的.2.在给自行车轮胎打气时，会发现胎内空气温度升高，这是因为( )A.胎内气体压强不断增大，而容积不变B.轮胎从外界吸热C.外界空气温度本来就高于胎内气体温度D.打气时，外界不断地对胎内气体做功答案 D解析给自行车轮胎打气，人对胎内气体做功，气体内能增加，所以温度升高.3.一定质量的气体封闭在绝热的气缸内，当用活塞压缩气体时，一定增大的物理量有(不计气体分子势能)( )A.气体体积B.气体分子数C.气体内能D.气体分子的平均动能答案CD解析绝热过程外力对系统做功，气体内能增加，温度升高，分子平均动能增加.4.如图1所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M，N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动.设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中( )图1A.外界对气体做功，气体内能增大B.外界对气体做功，气体内能减小C.气体对外界做功，气体内能增大D.气体对外界做功，气体内能减小答案 A解析因为M、N内被封气体体积减小，所以外界对气体做功，又因气体与外界没有热交换即绝热过程，所以ΔU＝W，且ΔU>0，气体内能增加，A正确.5.如图2所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞，用打气筒通过气针慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数.打开卡子，胶塞冲出容器口后( )图2A.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，内能增大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，内能增大答案 C解析打开卡子，胶塞冲出容器口后，密封气体体积增大，气体膨胀对外做功，气体内能减少，同时温度降低，温度计示数变小.题组二热传递与内能6.热传递的规律是( )A.热量从内能大的物体传给内能小的物体B.热量从内能较小的物体传给内能较大的物体C.热量从温度高的物体传给温度低的物体D.热量从高温内能大的物体传给低温内能小的物体答案 C解析自发的热传递的方向是从温度高的物体传给温度低的物体，与物体的内能大小无关.7.下列关于内能与热量的说法中，正确的是( )A.马铃薯所含热量高B.内能越大的物体热量也越多C.热量自发地从内能大的物体流向内能小的物体D.热量自发地从温度高的物体流向温度低的物体答案 D解析选项A是一种很常见的说法，在日常生活中似无须计较，但从物理学的角度来看，却有不妥，热量是过程量，不是状态量，不能像内能那样蕴含在物体中，选项A错；说法B 与说法A存在相同的错误，此外，物体的内能与热量之间，在数量上没有必然联系，选项B 错；两物体之间热量的流向只与它们的温度有关，与它们的内能无关，选项C错.8.在一个完全真空的绝热容器中放入两个物体，它们之间没有发生热传递，这是因为( )A.两物体没有接触B.两物体的温度相同C.真空容器不能发生热对流D.两物体具有相同的内能答案 B解析发生热传递的条件是有温度差，而与物体内能的多少、是否接触周围的环境(是否真空)无关，故选项B正确，A、C、D错误.题组三综合题组9.物体由大量分子组成，下列说法正确的是( )A.分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B.分子间引力总是随着分子间距离的减小而减小C.物体的内能跟物体的温度和体积有关D.只有外界对物体做功才能增加物体的内能答案 C解析分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，但不一定是每个分子的动能都大，故A 错；分子间的引力和斥力都是随着分子间距离的减小而增大，故B错；物体的内能由物质的量、物态、体积及温度决定，即所有分子动能和分子势能之和，故C正确；物体内能的变化由做功和热传递共同决定，故D错.10.如图3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，A、B两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高到同一值，两球膨胀后，体积相等，则( )图3A.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.无法确定答案 B解析A、B两球升高同样的温度，体积变化又相同，则二者内能的变化相同，而B球是处在水银中的，B球膨胀时受到的压力大，对外做功多，因此B球吸收热量较多一些.11.在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50J，下列说法中正确的是( )A.一定是物体放出了50J的热量B.一定是物体吸收了50J的热量C.一定是物体分子动能增加了50JD.物体的分子平均动能可能不变答案BD解析在外界不做功的情况下，内能的改变量等于传递的热量，内能增加，一定是吸收了相等能量的热量，故A错、B对；物体内能包括所有分子的动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、分子势能共同决定，所以内能增加了50J并不一定是分子动能增加了50J.物体的分子平均动能有可能不变，这时吸收的50J热量全部用来增加分子势能.12.如图4所示的容器中，A、B中各有一个可自由移动的活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、B的底部由带阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热.打开阀门前，A中水面比B中水面高，打开阀门后，A中的水逐渐向B中流，最后达到同一高度，在这个过程中( )图4A.大气压力对水做功，水的内能增加B.水克服大气压力做功，水的内能减少C.大气压力对水不做功，水的内能不变D.大气压力对水不做功，水的内能增加答案 D解析打开阀门K稳定后，容器A、B中的水面相平，相当于图中画斜线部分的水从A移到B，这部分水的重力势能减少了，即重力对水做了功，同时大气压力对A容器中的水做正功为p0S A h A，对B容器中的水做负功为p0S B h B，因为两部分水的体积相等，所以大气压力对水做的总功为零.由于容器绝热，系统与外界之间没有热交换，而重力对系统做正功，故水的内能增加.13.(1)某同学做了一个小实验；先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅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，气球逐渐膨胀起来，如图5所示.这是因为烧瓶里的气体吸收了水的____________，温度____________，体积____________.图5(2)若只对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5K.若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5K，那么气体吸收________J的热量.如果对该气体做了2000J的功，使其温度升高了5K，表明在该过程中，气体还________(选填“吸收”或“放出”)热量________J.答案(1)热量升高增大(2)1500 放出500解析(1)烧瓶和烧瓶内的气体要从热水杯中吸收水的热量，温度升高，体积增大.(2)做功和热传递在改变物体内能上是等效的，因此对气体做功1500J使温度升高5K，如用吸热方式，也使温度升高5K应吸收1500J的热量.如果对气体做功2000J，温度升高5K，则气体内能增加ΔU＝1500J，由W＋Q＝ΔU，知Q＝ΔU－W＝－500J，因此，气体应放出热量500J.。
粤教版高中物理选修3-3第三章热力学基础单元检测含答案解析
粤教版高中物理选修3-3第三章热力学基础单元检测学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量．则在整个过程中一定有( )A．Q1－Q2＝W2－W1B．Q1－Q2＝W1－W2C．W1＝W2D．Q1＝Q22．某种气体的温度是0℃，可以说（）A．气体中分子的温度是0℃B．气体中分子运动的速度快的温度一定高于0℃，运动慢的温度一定低于0℃，所以气体平均温度是0℃C．气体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增加D．该气体分子平均速率是确定的3．根据热力学定律，下列说法正确的是（）A．第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成B．热效率为100%的热机是可能制成的C．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递D．从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段4．下列说法正确的是（）A．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定减少C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系5．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（）A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的6．下列有关说法正确的是（）A．温度是大量分子无规则运动的宏观表现，是一种统计规律B．热传递时热量也能自发地从低温物体传给高温物体C．温度升高，组成物体的每个分子的动能都将随温度的升高而增大D．温度越高的物体，其内能也越大7．甲和乙两个分子，设甲固定不动，乙从无穷远处（此时分子间的分子力可忽略，取无穷远时它们的分子势能为0）逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中（）A．分子间的引力和斥力都在减小B．分子间作用力的合力一直增大C．分子间的力先做负功后做正功D．分子势能先减小后增大8．萘的熔点为80℃，80℃的液态萘分子与80℃的固态萘分子相比，具有( )A．相等的平均动能和相等的势能B．相等的平均动能和较多的势能C．较多的平均动能和平均势能D．较少的平均动能和平均势能9．如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭着一定质量、常温常压的气体，气缸固定不动．一条细线一端连接在活塞上，另一端跨过两个光滑的定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出，气缸、周围环境温度不变，分子间作用表现为引力）．则在活塞移动的过程中，下列说法正确的是（）A．气缸内气体的分子平均动能不变，内能可能不变B．气缸内气体的内能变小C．气缸内气体的压强变小D．气缸内气体向外界放热10．关于热力学温度与摄氏温度，下列说法中正确的是（）A．﹣33.15℃=240KB．温度变化1℃，也就是温度变化2KC．摄氏温度与热力学温度的零度是相同的D．温度由t℃升到2t℃时，对应的热力学温度由TK升至2TK二、多选题11．关于热力学定律的叙述正确的是（）A．第一类永动机还是可以制作出来的，比如绕地球圆周运动的卫星就不需要燃料B．第二类永动机可以制作出来，因为它不违反热力学第一定律C．热量从低温物体向高温物体传递是不可能的D．一切与热现象有关的宏观都具有方向性12．一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度的变化如图所示，则此过程（）A．气体的密度增大B．外界对气体做功C．气体从外界吸收了热量D．气体分子的平均动能增大13．关于热力学定律，下列说法正确的是（）A．气体吸热后温度一定升高B．对气体做功可以改变其内能C．理想气体等压膨胀过程一定放热D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡14．在以下说法中，正确的是（）．A．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体B．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点D．饱和汽压随温度的升高而变小15．下列说法正确的是（）A．水的饱和汽压随温度升高而增大B．空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子之间的斥力消失，引力增大C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D．物体吸热时，它的内能可能不增加E. 一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热16．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法中正确的是（）A．外界对物体做功，物体内能一定增大B．温度越高，布朗运动就越显著C．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大D．在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性E.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，此时暴露在空气中的水蒸发得越快三、填空题17．如图所示，一个活塞将绝热容器分成A、B两部分，用控制栓K固定活塞．保持A 体积不变，给电热丝通电，则此过程中气体A的内能________ ，温度________；拔出控制栓K ，活塞将向右移动压缩气体B ，则气体B的内能________ ．18．大量的事实表明，自然界中的一切实际变化的过程都具有________性．朝某个方向的变化是可以自发发生的，而相反方向的变化却是受到限制的．这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外产生无法消除的影响，这就是自然过程的不可逆性．热传递、摩擦生热、气体自由膨胀等是物理学中所讨论的三类典型的单向性过程或不可逆过程，而且这些过程都与________现象密切相关．四、解答题19．天气预报某地某日的最高气温是17℃，它是多少开尔文？进行低温研究时，热力学温度是1.5K ，它是多少摄氏度？20．如图所示，是探究实验“比较不同物质的吸热能力”的实验装置．左右两图中，除杯内分别装的是质量相等的食用油和水外，其余都相同．完成该实验还需要什么仪器？在相同的加热时间内食用油和水吸收的热量是否相同？21．如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l l=25.0cm 的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm．已知大气压强为P0=75.0cmHg．现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为1l =20.0cm．假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．22．历史上有许多人提出各种各样的设计方案，想制造永动机，想使这种机器不消耗任何能量而可以源源不断地对外做功，结果都以失败告终，请你想一想失败的原因是什么？23．如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知气缸壁和活塞都是绝热的，气缸壁与活塞间接触光滑且不漏气．现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热．设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：①气缸内气体压强的大小；②t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量．24．汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升．已知某型号轮胎能在－40℃～90℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm，最低胎压不低于1.6atm．设轮胎容积不变，气体视为理想气体，请计算和回答：①在t＝20℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？②为什么汽车在行驶过程中易爆胎，爆胎后胎内气体的内能怎样变化？说明理由．25．在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A 到状态C，该气体从外界吸收的热量为9J．图线AC的反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求：（1）从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W1和其内能的增量；（2）从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量及其从外界吸收的热量Q2．参考答案1．A【解析】根据题意，系统的内能不变，由热力学第一定律，系统热量的变化量与做功之和保持不变，有Q1-Q2=W2-W1，A正确．2．C【解析】【详解】温度是物体分子运动平均动能的标志，是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义．对于个别分子来说，温度是没有意义的．故AB错误；温度是物体分子运动平均动能的标志．从统计规律上看，气体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增加，故C 正确、D错误．故本题选C．【点睛】从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志．温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义．对于个别分子来说，温度是没有意义的．3．C【解析】【详解】（1）第二类永动机不可能制成，是因它违反了热力学第二定律，但不违反能量守恒定律，故A错误；（2）根据热力学第二定律，机械能可以100%转化为内能，但内能不能100%转化为机械能，即热力学过程不可逆，所以，热效率为100%的热机是不可能制成的，故B错误；（3）电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递；故C正确；（4）从单一热源吸收热量，使之完全变为功是不可能实现的；故D错误；故本题选C【点睛】第二类永动机违背了热力学第二定律；并不违背热力学第一定律；热量可以从低温物体向高温物体传递；改变内能的方式有做功和热传递．4．D熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，A错误；在绝热条件下压缩气体，外界对气体做功，由热力学第一定律知，气体的内能一定增加，B正确；绝对零度等于摄氏温标零下273℃，因为绝对零度不可达到，故不能液氮制冷不能使温度低至-290摄氏度，C错误；水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系，D正确．5．D【解析】【详解】A．第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了热力学第二定律，A错误；B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律，B错误；C．改变内能的方式有做功和热传递，二者在内能的改变上是一样的，若对外做功的同时吸收热量，内能可能不变，C错误；D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的，要产生其它影响，D正确。
高中物理第三章热力学基础第一节内能功热量课件粤教选修3_3
1234
解析 答案
针对训练 如图3所示，一定质量的理想气体密封在绝热
(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动
的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞
缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞
与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体
图3
A.温度升高，压强增大，内能减少
B.温度降低，压强增大，内能减少
如图1所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一
支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡
子卡住的可移动胶塞．用打气筒慢慢向容器
内打气，使容器内的压强增大到一定程度，
图1
这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后，温度计示数明显
降低，这是为什么呢？
答案 气体膨胀对外做功，内能减小，气体的温度降低．
答案
知识梳理 1.内能和内能的变化量 (1)内能是一个状态量,指物体内所有分子做热运动的动能和分子 势能之和． (2)内能的变化量只由初 、 末 状态决定，与中间过程及方式无关． 2.功和内能 (1)功是过程量，内能是状态量． (2)物体的内能大，并不意味着做功多． (3)做功可以改变系统的内能，功是系统内能转化的量度，在绝热过程中： ①外界对系统做功，系统内能增加，即ΔU＝W. ②系统对外界做功，系统内能减少，即ΔU＝W.
√C.温度升高，压强增大，内能增加
D.温度降低，压强减小，内能增加
解析 向下压活塞，力F对气体做功，气体的内能增加，温度升高气体
体积减小，故气体的压强增大，故选项C正确．
解析 答案
二、热传递和内能的变化
例2 (多选)在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50 J，下列说法 中正确的是 A.一定是物体放出了50 J的热量
高中物理 第3章 热力学基础 第1节 内能 功 热量课后提能训练 粤教版选修3-3
第1节内能功热量一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～9题有多项符合题目要求．1．(2018年福州期末)关于温度的概念，下列说法中正确的是( )A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大B．物体温度高，则物体每一个分子的动能都大C．某物体内能增大时，其温度一定升高D．甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体的大【答案】A [温度是分子平均动能的标志，物体温度高，分子无规则运动激烈，则物体的分子平均动能大，故A正确．温度高时并不是所有分子动能都增大，故B错误；内能取决于温度、体积和物质的量，故内能增大时，温度不一定升高，故C错误；只要在同一温度下，物体的分子平均动能就相同，但分子质量不一定相同，所以不同物体中的分子平均速率不一定相同，故D错误．故选A．]2．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内，A、B 两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始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【答案】B [两球初末态温度分别相同，初末态体积也相同，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，故选B．]3．下列说法正确的是( )A．若两物体接触但没有传热，则两物体所包含的热量相等B．做功和热传递的共同点是都能使系统内能发生改变C．一物体先后经过几个不同的物理过程，其温度均从t1升高到t2，则在这些过程中物体一定从外界吸收相同的热量D．高温物体内能多，低温物体内能少【答案】B [两物体没有发生传热是因为两物体温度相等，A错误；做功和传热都是改变物体内能的方式，B正确；物体温度从t1升高到t2，内能的改变可能是由于吸收了热量，也可能是对物体做了功，C错误；高温物体分子的平均动能大，但内能不一定大，D错误．]4．如图所示，在紫铜管内滴入乙醚，盖紧管塞．用手拉住绳子两端迅速往复拉动，管塞会被冲开．管塞被冲开前( )A．外界对管内气体做功，气体内能增大B．管内气体对外界做功，气体内能减小C．管内气体内能不变，压强变大D．管内气体内能增加，压强变大【答案】D [克服绳与金属管间的摩擦做功，使管壁内能增加，温度升高．通过热传递，乙醚的内能增大，温度升高，直至沸腾；管塞会被冲开．管塞被冲开前管内气体内能增加，压强变大．故选D．]5．下列关于内能的说法正确的是( )A．温度相同的两部分水具有相同的内能B．物体内能由温度、体积和物质的量决定C．物体内能由它的温度决定D．物体内能是所有分子热运动的动能和分子势能的总和【答案】BD [物体内能是所有分子无规则运动的动能和分子势能之和，其中分子热运动的平均动能由温度反映，分子势能由分子间距离——宏观上表现为物体体积决定．另外，分子数越多，在相同条件下内能越大，因此BD正确，AC错误．]6．把一个物体竖直下抛，下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力)( )A．物体的动能增加，分子的平均动能也增加B．物体的重力势能减少，分子势能却增加C．物体的机械能保持不变D．物体的内能保持不变【答案】CD [物体下落的过程，不考虑空气阻力，只有系统内的重力做功，机械能不变；物体下落过程中，物体的温度和体积也没有发生变化，所以分子热运动的平均动能和分子势能都保持不变．因此选项A、B错误．]7．下列所述现象属于利用热传递的方式来传热的是( )A．冬天，用手去拿室外的铁块，手感到冷B．夏天，开空调一段时间后整个房间内温度降低C．在地面上晒小麦D．冬天，用暖水袋暖手【答案】AD [冬天，室外的铁块温度低，手温度高，用手拿铁块时，手上的热量直接通过热传递的方式传到铁块上．用暖水袋暖手，道理同上．开空调后整个房间内降温，是空气通过对流的方式使热空气降温．晒小麦是依靠太阳热辐射来吸收热量的．所以A、D正确．]8．如图所示，在光滑水平面上有一苹果保持静止，子弹穿过苹果，下列说法正确的是( )A．做功使苹果内能改变B．子弹损失的机械能等于子弹与苹果增加的内能C．子弹损失的动能等于苹果增加的动能与苹果、子弹增加的内能之和D．子弹与苹果总动能守恒【答案】AC [子弹损失的动能一部分转化为苹果的动能，一部分转化为子弹和苹果的内能．]9．器壁透热的汽缸放在恒温环境中，如图所示．汽缸内封闭着一定质量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽略不计，当缓慢推动活塞Q向左运动的过程中，有下列说法，其中正确的是( )A．活塞对气体做功，气体的平均动能增加B．活塞对气体做功，气体的平均动能不变C．气体单位体积内的分子数增大，压强增大D．气体单位体积内的分子数增大，压强不变【答案】BC [解决本题的关键是理解缓慢推动活塞Q的物理含义，推动活塞Q使活塞对气体做功，本来气体的温度应升高，但是由于缓慢推动活塞，汽缸透热，所以使气体增加的内能又以热量的形式释放到周围环境中，由于环境温度恒定，所以汽缸内气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，A错误，B正确；由于气体被压缩，气体单位体积内的分子数增大，所以单位面积上，汽缸受到气体分子的碰撞次数增多，因此，气体的压强增大，C正确，D错误．]二、非选择题10．(2018年新课标Ⅱ卷)对于实际的气体，下列说法正确的是________．A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体的体积变化时，其内能可能不变E．气体的内能包括气体分子热运动的动能【答案】BDE解析：气体内能中不包括气体分子的重力势能，故A错误；实际气体的分子间相互作用力不能忽略，故其内能包括分子间相互作用的势能，故B正确；气体的内能不包括气体整体运动的动能，故C错误；气体的体积变化时，存在做功情况，但如果同时有热量交换，则根据热力学第一定律可知，其内能可能不变，故D正确；气体的内能包括气体分子热运动的动能，E正确．11．(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火”是通过________方式改变物体的内能，把________转变成内能．(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅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，气球逐渐膨胀起来，如图所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度__________，体积________．【答案】(1)做功机械能(2)热量升高增大解析：本题考查改变内能的两种方式及气体的三个状态参量T、V和p之间的关系．改变内能有两种方式，做功和传热，做功的过程是将机械能转化为内能，传热是物体间热量的转移．。
2019-2020学年度粤教版物理选修3-3第三章 热力学基础第01节 内能 功 热量复习特训九十五
2019-2020学年度粤教版物理选修3-3第三章热力学基础第01节内能功热量复习特训九十五第1题【单选题】甲和乙两个分子，设甲固定不动，乙从无穷远处（此时分子间的分子力可忽略，取无穷远时它们的分子势能为0）逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中( )A、分子间的引力和斥力都在减小B、分子间作用力的合力一直增大C、分子间的力先做负功后做正功D、分子势能先减小后增大【答案】：【解析】：第2题【单选题】如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，不考虑气体的分子势能则整个过程中汽缸内气体的内能( )A、先增大后减小B、先减小后增大C、一直变大D、保持不变【解析】：第3题【单选题】对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的( )A、温度高的物体其内能和分子平均动能一定大B、当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大C、当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力D、布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动【答案】：【解析】：第4题【单选题】下列说法中正确的是( )A、气体的压强仅由温度决定B、分子间的引力和斥力总是同时存在C、布朗运动是指液体分子的无规则运动D、物体的内能仅由质量和温度决定【解析】：第5题【单选题】下列说法中正确的是( )A、每个分子的内能等于它的势能和动能的总和B、物体内能变化时，它的温度可以不变C、同种物质，温度较高时的内能肯定比温度较低时的内能大D、温度是每个分子热运动剧烈程度的反映【答案】：【解析】：第6题【单选题】对静止在桌面上的木块，下面说法中正确的是( )A、木块无动能，但有分子平均动能存在B、木块无动能，也无分子平均动能存在C、木块有动能，但无分子平均动能存在D、木块有动能，也有分子平均动能存在【解析】：第7题【填空题】物体的内能：物体内______的总和．【答案】：【解析】：第8题【填空题】某房间，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假定房间内气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的单位时间内气体分子撞击墙壁单位面积的数目?______【答案】：【解析】：第9题【填空题】一定质量的氧气，在不同的温度下分子的速率分布情况如图所示，实线和虚线对应的温度分别为t1和t2 ，则由图可得：t1______t2 ．（填“＞”、“＜”或“=”）【答案】：【解析】：第10题【计算题】将100℃的水蒸气、50℃的水和﹣20℃的冰按质量比1：2：10的比例混合，求混合后的最终温度（c 冰=2100J/（kg?℃），c水=4200J/（kg?℃），L=2.26×10^6J/kg ，?=3.36×10^5J/kg）．【答案】：【解析】：第11题【计算题】有3Kg的煤完全燃烧后放出的热量是多少？（煤的热值是3.0×10^7J/Kg）【答案】：【解析】：第12题【计算题】湖面上的大气压是76厘米汞柱，求湖水下深度为34米处的气泡中的气体压强为多少？【答案】：【解析】：第13题【计算题】如图所示，是探究实验“比较不同物质的吸热能力”的实验装置．左右两图中，除杯内分别装的是质量相等的食用油和水外，其余都相同．完成该实验还需要什么仪器？在相同的加热时间内食用油和水吸收的热量是否相同？【答案】：【解析】：第14题【计算题】小红在做“比较物质的吸热能力”实验时，选用相同的热源给质量和初温都相等的水和煤油加热，用温度计测出水的温度变化并记录了下来后，在图中画出了水温随时间变化的图象．忘记用温度计测煤油的温度变化，请你根据学过的知识在图中大致画出煤油的温度随时间变化的图象．?【答案】：【解析】：第15题【解答题】热力学温度的单位是？某人的体温为37℃，则热力学温度表示是？【答案】：【解析】：。
2019年精选高中物理选修3-3第三章 热力学基础第01节 内能 功 热量粤教版课后练习三十七
2019年精选高中物理选修3-3第三章热力学基础第01节内能功热量粤教版课后练习三十七第1题【单选题】关于物体内能的改变，下列说法中正确的是( )A、只有做功才能改变物体的内能B、外界对物体做功，物体的内能一定增加C、物体放出热量，它的内能一定减少D、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的【答案】：【解析】：第2题【单选题】对于热量、功和内能三者的说法正确的是( )A、热量、功、内能三者的物理意义相同B、热量、功都可以作为物体内能的量度C、热量、功、内能的单位不相同D、热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的【答案】：【解析】：第3题【单选题】下列关于物体内能的说法正确的是( )A、一切物体都具有内能B、物体运动速度增大时，其内能一定增加C、物体温度升高，其内能一定增加D、物体温度不变，其内能一定不变【答案】：【解析】：第4题【单选题】关于物体内能及其变化，下列说法中正确的是( )A、物体的温度改变时，其内能必定改变B、物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变C、物体对外做功，其内能必定改变；物体向外传出一定热量，其内能必定改变D、若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变【答案】：【解析】：第5题【单选题】关于摄氏温度和热力学温度的换算正确的是( )① 10℃等于283K② 升高10℃就是升高283K③﹣10℃等于263K④ 降低到﹣10℃就是降低到263K ．A、① ② ③B、① ② ④C、① ③ ④D、② ③ ④【答案】：【解析】：第6题【单选题】下列有关说法正确的是( )A、温度是大量分子无规则运动的宏观表现，是一种统计规律B、热传递时热量也能自发地从低温物体传给高温物体C、温度升高，组成物体的每个分子的动能都将随温度的升高而增大D、温度越高的物体，其内能也越大【答案】：【解析】：第7题【单选题】关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是( )A、温度低的物体内能一定小B、温度低的物体分子运动的平均动能一定小C、外界对物体做功时，物体的内能一定增加D、做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大【答案】：【解析】：第8题【单选题】一定质量的理想气体在升温过程中( )A、分子平均势能减小B、每个分子速率都增大C、分子平均动能增大D、分子间作用力先增大后减小【答案】：【解析】：第9题【填空题】分子热运动只与温度有关，分子势能与体积有关，所以某物体的热力学能的主要相关因素有______和______．【答案】：【解析】：第10题【计算题】湖面上的大气压是76厘米汞柱，求湖水下深度为34米处的气泡中的气体压强为多少？【答案】：【解析】：第11题【计算题】铅弹以速度v=200m/s 射入木块后停在木块中，木块没有移动．增加的内能的80%使铅弹的温度升高，铅弹温度升高多少？（C=1.3×10^2J/kg℃）【答案】：【解析】：第12题【计算题】将质量为2.5千克的铁块放在沸水中煮一段时间后，迅速投入冷水中，最后水温升高到30℃，问铁块放出了多少热量？[c铁=0.45×10^3焦/千克?℃）]．【答案】：【解析】：第13题【计算题】质量为0.01kg铅制的子弹，以600m/s的速度射入固定的墙壁．这个过程中，子弹损失的动能有30%转化为子弹的内能．铅的比热容为13×10^2J/（kg?℃）．求子弹的温度将升高多少℃．【答案】：【解析】：第14题【计算题】小红在做“比较物质的吸热能力”实验时，选用相同的热源给质量和初温都相等的水和煤油加热，用温度计测出水的温度变化并记录了下来后，在图中画出了水温随时间变化的图象．忘记用温度计测煤油的温度变化，请你根据学过的知识在图中大致画出煤油的温度随时间变化的图象．?【答案】：【解析】：第15题【解答题】热力学温度的单位是？某人的体温为37℃，则热力学温度表示是？【答案】：【解析】：。
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第三章热力学基础
第一节内能功热量
A级抓基础
1．下列哪个实例说明做功改变了系统的内能( )
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
解析：双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能，选项B正确．
答案：B
2．关于温度、热量、功、内能，以下说法正确的是( )
A．同一物体温度高时，含有的热量多
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W，内能必定增加W
D．热量总是从温度高的物体传给温度低的物体
解析：不能说物体含有多少热量，A、B错；在热传递过程中，热量从温度高的物体传给温度低的物体，D对；只有在绝热过程中ΔU＝W，C错．
答案：D
3．日常生活中谈到“热”，具有不同的含义，它可以表示物理学中的热量、温度、内能等，以下叙述中哪个“热”是用来表示物理学上的内能( )
A．今天的天气很热B．摩擦生热
C．物体放热温度降低D．今年出现足球热
解析：选项A中的“热”表示温度，B中的“热”表示内能，C中的表示热量，D中的没有物理含义．
答案：B
4．关于系统内能的下列说法正确的是( )
A．物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能
B．一个物体当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化
C．外界对系统做了多少功W，系统的内能就增加多少，即ΔU＝W
D．系统从外界吸收了多少热量Q，系统的内能就增加了多少，即ΔU＝Q
解析：在分子动理论中，我们把物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和定义为物体的内能，故选项A正确．物体的内能与机械能是两个不同的物理概念，两者没有任何关系．如物体的速度增加了，机械能可能增加；但如果物体的温度不变，物体的内能可能不变，
故选项B 错误．只有当系统与外界绝热时，外界对系统做的功才等于系统内能的增量，同理，只有在单纯的热传递过程中，系统吸收(或放出)的热量才等于系统内能的增量，故C 、D 两项错误． 答案：A
5．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 ．热量是热传递过程中内能转移量的量度
解析：物体的内能由温度、体积及物体的质量决定，不只由温度决定，故选项A 、B 错误．在自发的热传递过程中，热量是由高温物体传给低温物体，而内能大的物体不一定温度高，在热传递过程中完全有可能内能大的物体内能继续增大，内能小的物体内能继续减小，故选项C 错误．关于热量的论述，选项D 正确．
答案：D
6．一个飞行速度是500 m/s 的子弹，当它射入物体时，产生热量的一半被子弹吸收，则子弹升高的温度是________[子弹是铜质的，铜的比热是390 J/(kg·℃)]．
解析：设子弹升高的温度为Δt ，则cm Δt ＝12mv 2×12，Δt ＝mv 24cm ＝5002
4×390
℃＝160 ℃.此过程中子弹动能的减少的一半被子弹吸收，转化为子弹的内能．
答案：160 ℃
B 级 提能力
7.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：甲，水蒸气凝结成小水珠；乙，瓶内气体推动瓶塞做功，内能减小；丙，温度降低．三句话正确的顺序是( )
A ．甲乙丙
B ．乙丙甲
C ．丙甲乙
D ．乙甲丙
解析：根据题意因果顺序的进程为：空气推动瓶塞做功——空气内能减小——瓶内空气
温度降低——瓶内水蒸气液化成小水珠即“白雾”，而瓶塞跳起的原因是用打气筒往瓶内打气使气体压强增大所致．
答案：B
8．金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢出，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，经过一段较长的时间后，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．筒内外有空气交换，处于动平衡态，筒内空气质量不变
D．筒内外无空气交换
解析：因高压空气急剧外溢时，气体来不及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，内能减少，所以关闭开关时，筒内气体温度较外界偏低，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，属等容升温过程，压强要升高，大于外界气压，所以再打开开关时，筒内气体要流向筒外．
答案：B
9．(多选)对于热量、功和内能三者的说法正确的是( )
A．三者单位相同，物理意义相同
B．热量和功是内能的量度
C．热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定
D．系统内能增加了200 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功 200 J，也可能是外界单纯地对系统传热200 J
解析：热量、功和内能三者尽管单位相同，但物理意义有本质区别，A错；热量和功由过程决定，内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，C对，B错；对一个绝热过程ΔU＝W＝200 J，对一个单纯热传递过程ΔU＝Q＝200 J，D对．
答案：CD
10．(多选)如图所示为焦耳实验装置简图，用绝热良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高，关于这个实验，下列说法正确的是( )
A．这个装置可测定热功当量
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
解析：可通过重力做功与水温升高吸收的热量，测定热功当量，做功增加了水的内能，而热量只是热传递过程中内能改变的量度，所以功与热量是不同的．故选A、C.
答案：AC
11.如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )
A．温度升高，压强增大，内能减少
B．温度降低，压强增大，内能减少
C．温度升高，压强增大，内能增加
D．温度降低，压强减小，内能增加
解析：向下压活塞，对气体做功，气体的内能增加，温度升高，对活塞受力分析可得出气体的压强增大，故C选项正确．
答案：C
12.某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅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，气球逐渐膨胀起来，如图所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的______，温度______，体积________．
(2)若只对一定质量的理想气体做1 500 J的功，可使其温度升高5 K．若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5 K，那么气体吸收________ J的热量．如果对该气体做了2 000 J的功，使其温度升高了5 K，表明在该过程中，气体还____________(填“吸收”或“放出”)热量____________J.
解析：(1)烧瓶和烧瓶内的气体要从热水杯中吸收水的热量，温度升高，体积增大．
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能，且是等效的．
答案：(1)热量升高增大(2)1 500 放出500。