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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 功、热和内能的改变课后练习题
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册1 功、热和内能的改变课后练习题，共18页。
【核心素养目标】
知识点一 功与内能的改变
【情境导入】
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)图中用力迅速按压活塞时为什么一定要迅速？
【知识梳理】
1．功与内能的改变
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，内能的变化量ΔU＝U2－U1，等于外界对系统所做的功W，即ΔU＝ .
2．理解
(1)ΔU＝W的适用条件是 过程．
(2)在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能 ；系统对外做功，系统的内能 ．
【重难诠释】
1．内能
(1)物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和势能之和，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．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．
2．做功与内能变化的关系
(1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程．
(2)在绝热过程中，外界对物体做功，则W>0，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少；物体对外界做功，则W<0，物体对外界做多少功，就有多少内能转化为其他形式的能，物体的内能就减少多少．
3．功与内能的区别
(1)功是过程量，内能是状态量．
(2)物体的内能大，并不意味着外界对它做功多．只有在绝热过程中，内能变化越大时，相应地做功才越多．
特别提醒 外界对某一系统做功时系统的内能不一定增加，还要看该系统有没有向外放热，以及向外放热的多少．
【典例精析】
例1． (多选)某汽车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，若缸内气体与外界无热量交换，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体( )
A．对外做正功，分子的平均动能减小
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
知识点二 热与内能的改变
【情境导入】
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．如图所示是传热的三种方式——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)传热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？
【知识梳理】
1．传热
(1)条件：物体的 不同．
(2)传热：热从 物体传到了 物体．
2．热和内能
(1)热量：在单纯的传热过程中系统 变化的量度．
(2)热与内能的改变
当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时，内能的变化量ΔU＝U2－U1等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q.
(3)传热与做功在改变系统内能上的异同．
①做功和传热都能引起系统内能的改变．
②做功时，内能与其他形式的能(如内能与机械能、内能与电能等)发生 ；传热只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的 ．
【重难诠释】
1．在单纯传热的过程中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少；系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少．即ΔU＝U2－U1＝Q.
2．传热改变物体内能的过程是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移．
3．传热与物体的内能的多少无关，只与两个物体(或一个物体的两部分)的温度差有关，热量总是从高温物体自发地传递到低温物体．
【典例精析】
例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．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
知识点三 内能、功、热量和温度的区别和联系
【重难诠释】
1．热量和内能
(1)内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定．要使系统的内能发生变化，可以通过传热和做功两种方式来完成．
(2)热量是传热过程中的特征物理量，热量只是反映物体在状态变化过程中所转移的能量，是用来衡量物体内能变化的，有过程，才有变化，离开过程，毫无意义．
(3)对某一状态而言，只有“内能”，不存在“热量”和“功”．不能说一个系统中含有多少热量．
2．热量与温度：热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内大量分子做无规则运动剧烈程度的标志．传热的前提条件是两个系统之间要有温度差，传递的是热量而不是温度．
3．改变内能的两种方式的比较
【典例精析】
例3．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、内能的单位肯定不相同
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
针对训练
一、单选题
1．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
2．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
3．如图所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、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
4．关于系统的内能，下述说法中正确的是（ ）
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．外界对系统做功W，系统的内能增加
D．系统从外界吸收了热量Q，系统的内能增加
5．关于做功、传热与内能变化的说法，正确的是（ ）
A．不通过做功的过程，物体的内能也可以改变
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，物体就一定增加2J的内能
D．物体吸收热量，内能一定增加
6．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．热量总是从内能大的物体流向内能小的物体
D．热量总是自发地从温度高的物体流向温度低的物体
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，其内能也不一定改变
C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外放出一定热量，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
8．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度升高，物体所含的热量就增多
B．物体的温度不变，内能一定不变
C．热量和功的单位与内能的单位相同，所以热量和功都作为物体内能的量度
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
9．下面例子中，通过做功来改变物体内能的是（ ）
A．阳光照射衣服，衣服的温度升高
B．用打气筒打气，筒壁变热
C．将高温金属块放在水中，水的温度升高
D．放进冰箱冷冻室的水变成冰块
10．下列事例中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
A．古人钻木取火
B．用火炉把水烧开
C．将一铁丝反复弯折，铁丝变热
D．瓶内的高压气体将瓶塞冲开，瓶内气体的温度降低
11．两物体接触后发生了热传递，说法正确的是（ ）
A．内能大的物体向内能小的物体传递热量
B．密度大的物体向密度小的物体传递热量
C．含热量多的物体向含热量少的物体传递
D．分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体传递
12．0℃的水和0℃的冰相比较，以下叙述中正确的是（ ）
A．水分子的平均动能大于冰分子的平均动能
B．水分子的势能比冰分子的势能大
C．1g0℃的水与1g0℃的冰的内能相同
D．1g0℃的水与1g0℃的冰共同升高1℃，它们内能变化相同
13．关于物体的内能，以下说法正确的是（ ）
A．质量、温度和体积都相等的物体具有相同的内能
B．物体内能改变时温度不一定改变
C．吸收相等热量的物体内能增量一定相等
D．内能相等的两物体接触时，不会发生热传递
14．某物体的温度升高了，那么下列说法正确的是（ ）
A．物体内所有分子的动能都增大了
B．物体内分子的平均动能增大了
C．物体的分子势能一定增大了
D．物体一定吸收了热量
15．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能
B．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大
C．要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热
D．一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大
物理观念
了解焦耳的两个实验的原理，知道做功和传热的实质.
科学思维
知道做功和传热是改变内能的两种方式，理解做功和传热对改变系统内能是等效的，明确两种方式的区别.
科学探究
明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．
科学态度与责任
通过功、热和内能的改变知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。
比较项目
做功
传热
内能变化
外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少
物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少
物理实质
其他形式的能与内能之间的转化
不同物体间或一个物体不同部分之间内能的转移
相互联系
做一定量的功和传递相同量的热量在改变内能的效果上是相同的
第三章 热力学定律
第1节 功、热和内能的改变
【核心素养目标】
知识点一 功与内能的改变
【情境导入】
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？
答案 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.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)图中用力迅速按压活塞时为什么一定要迅速？
答案 (1)可以看到硝化棉燃烧．实验现象说明外界对筒内气体做功，使气体内能增加，温度升高，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传热，尽量创造一个绝热条件．
【知识梳理】
1．功与内能的改变
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，内能的变化量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，系统的内能减少．
【重难诠释】
1．内能
(1)物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和势能之和，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．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．
2．做功与内能变化的关系
(1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程．
(2)在绝热过程中，外界对物体做功，则W>0，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少；物体对外界做功，则W<0，物体对外界做多少功，就有多少内能转化为其他形式的能，物体的内能就减少多少．
3．功与内能的区别
(1)功是过程量，内能是状态量．
(2)物体的内能大，并不意味着外界对它做功多．只有在绝热过程中，内能变化越大时，相应地做功才越多．
特别提醒 外界对某一系统做功时系统的内能不一定增加，还要看该系统有没有向外放热，以及向外放热的多少．
【典例精析】
例1． (多选)某汽车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，若缸内气体与外界无热量交换，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体( )
A．对外做正功，分子的平均动能减小
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
【答案】AD
【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，B错误，D正确；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正确，C错误．
知识点二 热与内能的改变
【情境导入】
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？
答案 说明做功和传热都能改变物体的内能．
2．如图所示是传热的三种方式——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)传热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？
答案 (1)三种方式都是热量从一个物体传递到另一个物体．
(2)传热是内能在物体间(或一个物体的不同部分之间)转移，做功是其他形式的能和内能之间的转化．
【知识梳理】
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化的量度．
(2)热与内能的改变
当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时，内能的变化量ΔU＝U2－U1等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q.
(3)传热与做功在改变系统内能上的异同．
①做功和传热都能引起系统内能的改变．
②做功时，内能与其他形式的能(如内能与机械能、内能与电能等)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．
【重难诠释】
1．在单纯传热的过程中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少；系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少．即ΔU＝U2－U1＝Q.
2．传热改变物体内能的过程是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移．
3．传热与物体的内能的多少无关，只与两个物体(或一个物体的两部分)的温度差有关，热量总是从高温物体自发地传递到低温物体．
【典例精析】
例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．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
【答案】AC
【解析】热平衡的条件是温度相等，传热的方向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，则在传热过程中及传热过程的任意一段时间内，铜块内能的减少量都等于铁块内能的增加量，故A、C正确，B、D错误．
知识点三 内能、功、热量和温度的区别和联系
【重难诠释】
1．热量和内能
(1)内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定．要使系统的内能发生变化，可以通过传热和做功两种方式来完成．
(2)热量是传热过程中的特征物理量，热量只是反映物体在状态变化过程中所转移的能量，是用来衡量物体内能变化的，有过程，才有变化，离开过程，毫无意义．
(3)对某一状态而言，只有“内能”，不存在“热量”和“功”．不能说一个系统中含有多少热量．
2．热量与温度：热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内大量分子做无规则运动剧烈程度的标志．传热的前提条件是两个系统之间要有温度差，传递的是热量而不是温度．
3．改变内能的两种方式的比较
【典例精析】
例3．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、内能的单位肯定不相同
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
【答案】D
【解析】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；功与热量都可以作为物体内能变化的量度，但不是物体内能的量度，故B错误；热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C错误；功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故D正确．
针对训练
一、单选题
1．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
【答案】B
【解析】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。
2．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
【答案】D
【解析】AB.物体的内能由温度、体积及物体的质量决定，不是只由温度决定，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继续增大，内能小的物体内能继续减小，故C错误，D正确。
故选D。
3．如图所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、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
【答案】D
【分析】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。
【解析】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。
4．关于系统的内能，下述说法中正确的是（ ）
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．外界对系统做功W，系统的内能增加
D．系统从外界吸收了热量Q，系统的内能增加
【答案】A
【解析】A．根据内能的定义可知，物体内所有分子的平均动能与分子势能的总和叫物体的内能，故A正确；
B．物体宏观的机械能与内能无关，故B错误；
CD．根据热力学第一定律
可知外界对系统做了多少功W，系统的内能不一定增加多少，同理，系统从外界吸收了多少热量Q，系统的内能也不一定增加多少，故CD错误；
故选A。
5．关于做功、传热与内能变化的说法，正确的是（ ）
A．不通过做功的过程，物体的内能也可以改变
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，物体就一定增加2J的内能
D．物体吸收热量，内能一定增加
【答案】A
【解析】AB．做功和传热都可以改变物体的内能，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，则内能一定增加2J，故C错误；
D．物体吸收热量时，如果对外做功，内能不一定增加故D错误。
故选A。
6．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．热量总是从内能大的物体流向内能小的物体
D．热量总是自发地从温度高的物体流向温度低的物体
【答案】D
【解析】A．从物理角度讲，马铃薯所含热量高，有点不妥，热量是过程量，不是状态量，不能像内能那样蕴含在物体中，A错误；
B．热量不是状态量，物体的内能与热量间，在数量上没有必然联系，B错误；
C．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，C错误；
D．热量总是自动从温度高的物体流向温度低的物体，D正确。
故选D。
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，其内能也不一定改变
C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外放出一定热量，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】B
【解析】A．一定质量的物体，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，A错误；
BC．物体对外做功的同时如果从外界吸收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一定改变；向物体传递热量的时候，如果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一定改变，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，照样可以改变物体的内能，D错误。
故选B。
8．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度升高，物体所含的热量就增多
B．物体的温度不变，内能一定不变
C．热量和功的单位与内能的单位相同，所以热量和功都作为物体内能的量度
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
【答案】D
【解析】A．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
B．物体的温度不变，内能不一定不变，例如0℃的冰变为0℃的水内能增加，B错误；
C．功与热量都是能量转化的量度，热量和功都可以作为物体内能变化的量度，而不是内能的量度，C错误；
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的，D正确。
故选D。
9．下面例子中，通过做功来改变物体内能的是（ ）
A．阳光照射衣服，衣服的温度升高
B．用打气筒打气，筒壁变热
C．将高温金属块放在水中，水的温度升高
D．放进冰箱冷冻室的水变成冰块
【答案】B
【解析】A．阳光照射衣服，衣服的温度升高，是通过热传递改变内能，A错误；
B．用打气筒打气，筒壁变热，是通过做功改变内能，B正确；
C．将高温金属块放在水中，水的温度升高，是通过热传递改变内能，C错误；
D．放进冰箱冷冻室的水变成冰块，是通过热传递改变内能，D错误。
故选B。
10．下列事例中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
A．古人钻木取火
B．用火炉把水烧开
C．将一铁丝反复弯折，铁丝变热
D．瓶内的高压气体将瓶塞冲开，瓶内气体的温度降低
【答案】B
【解析】A．古人钻木取火，是通过做功改变内能，选项A错误；
B．用火炉把水烧开，是通过热传递改变内能，选项B正确；
C．将一铁丝反复弯折，铁丝变热，是通过做功改变内能，选项C错误；
D．瓶内的高压气体将瓶塞冲开，瓶内气体的温度降低，是通过做功改变内能，选项D错误；
故选B。
11．两物体接触后发生了热传递，说法正确的是（ ）
A．内能大的物体向内能小的物体传递热量
B．密度大的物体向密度小的物体传递热量
C．含热量多的物体向含热量少的物体传递
D．分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体传递
【答案】D
【解析】热传递时是热量从温度高的物体传向温度低的物体，而温度是平均动能大小的标志，温度越高，分子平均动能越大。因此两物体接触后发生了热传递时，是分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体传递。选项D正确，ABC错误。
故选D。
12．0℃的水和0℃的冰相比较，以下叙述中正确的是（ ）
A．水分子的平均动能大于冰分子的平均动能
B．水分子的势能比冰分子的势能大
C．1g0℃的水与1g0℃的冰的内能相同
D．1g0℃的水与1g0℃的冰共同升高1℃，它们内能变化相同
【答案】B
【解析】A．0℃的水和0它的冰，由于两者都是0℃，故分子的平均动能一样大，选项A错误；
B．0℃的冰熔化成同温度的水，要吸热，此过程中分子平均动能未变，则吸收的热量只能增加势能，故0℃的水分子的势能比0℃的冰分子的势能大，选项B正确；
C．1g0℃的水与1g0℃的冰分子数是一样的。从以上分析已可得，0℃的水分子比0℃冰分子势能大，故1g0℃的水的内能比1g0℃的冰的内能大，选项C错误；
D．同上也可知1g0℃它的水与1g0℃的冰都升高1℃，它们吸收的热量不同，故它们的内能变化也不同。选项D错误。
故选B。
13．关于物体的内能，以下说法正确的是（ ）
A．质量、温度和体积都相等的物体具有相同的内能
B．物体内能改变时温度不一定改变
C．吸收相等热量的物体内能增量一定相等
D．内能相等的两物体接触时，不会发生热传递
【答案】B
【解析】A．温度相同表示平均动能相同，质量相同，分子数不一定相同，总动能不一定相同，体积相同分子势能不一定相同，选项A错误；
B．内能改变时分子动能不一定改变，可能由于分子势能改变，所以温度不一定改变，选项B正确；
C．改变内能方式有两种，只有在不做功情况下，吸收热量相等，内能增量才一定相等，选项C错误；
D．热传递的条件是存在温度差，与内能大小无直接关系，选项D错误。
故选B。
14．某物体的温度升高了，那么下列说法正确的是（ ）
A．物体内所有分子的动能都增大了
B．物体内分子的平均动能增大了
C．物体的分子势能一定增大了
D．物体一定吸收了热量
【答案】B
【解析】AB．温度是分子平均动能大小的标志，温度升高，则物体内分子的平均动能增大了，但物体内所有分子的动能不一定都增大，选项A错误，B正确；
C．分子势能大小取决于分子间的距离，温度升高，分子间的距离不一定增大，因此物体的分子势能不一定增大，选项C错误；
D．温度升高，可能是由于做功引起的，物体不一定吸收了热量，选项D错误。
故选B。
15．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能
B．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大
C．要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热
D．一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大
【答案】B
【分析】此题既考查物体内能的概念，也涉及热和功的关系，还跟分子动理论有关，因此它不单纯是知识题，也考查推理能力。
【解析】A．物体的内能是物体内所有分子的热运动的动能和势能的总和，选项A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，对于同一种气体，温度越高，说明它的分子平均动能越大，选项B正确；
C．要使气体的分子平均运动增大，即温度升高，有两种方式：一是通过热传递，即外界向气体传热；二是通过做功，外界对气体做功，也可以使气体温度升高，选项C错误；
D．一定质量的气体，压强、体积、温度三者是相互联系的，温度升高可能发生“热膨胀”，从而体积增大，但气体体积还跟压强有关，如果温度升高的同时，压强也增大，则气体的体积是否变大还不能确定，选项D错误。
故选B。
物理观念
了解焦耳的两个实验的原理，知道做功和传热的实质.
科学思维
知道做功和传热是改变内能的两种方式，理解做功和传热对改变系统内能是等效的，明确两种方式的区别.
科学探究
明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．
科学态度与责任
通过功、热和内能的改变知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。
比较项目
做功
传热
内能变化
外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少
物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少
物理实质
其他形式的能与内能之间的转化
不同物体间或一个物体不同部分之间内能的转移
相互联系
做一定量的功和传递相同量的热量在改变内能的效果上是相同的
【核心素养目标】
知识点一 功与内能的改变
【情境导入】
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)图中用力迅速按压活塞时为什么一定要迅速？
【知识梳理】
1．功与内能的改变
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，内能的变化量ΔU＝U2－U1，等于外界对系统所做的功W，即ΔU＝ .
2．理解
(1)ΔU＝W的适用条件是 过程．
(2)在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能 ；系统对外做功，系统的内能 ．
【重难诠释】
1．内能
(1)物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和势能之和，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．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．
2．做功与内能变化的关系
(1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程．
(2)在绝热过程中，外界对物体做功，则W>0，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少；物体对外界做功，则W<0，物体对外界做多少功，就有多少内能转化为其他形式的能，物体的内能就减少多少．
3．功与内能的区别
(1)功是过程量，内能是状态量．
(2)物体的内能大，并不意味着外界对它做功多．只有在绝热过程中，内能变化越大时，相应地做功才越多．
特别提醒 外界对某一系统做功时系统的内能不一定增加，还要看该系统有没有向外放热，以及向外放热的多少．
【典例精析】
例1． (多选)某汽车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，若缸内气体与外界无热量交换，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体( )
A．对外做正功，分子的平均动能减小
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
知识点二 热与内能的改变
【情境导入】
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．如图所示是传热的三种方式——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)传热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？
【知识梳理】
1．传热
(1)条件：物体的 不同．
(2)传热：热从 物体传到了 物体．
2．热和内能
(1)热量：在单纯的传热过程中系统 变化的量度．
(2)热与内能的改变
当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时，内能的变化量ΔU＝U2－U1等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q.
(3)传热与做功在改变系统内能上的异同．
①做功和传热都能引起系统内能的改变．
②做功时，内能与其他形式的能(如内能与机械能、内能与电能等)发生 ；传热只是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的 ．
【重难诠释】
1．在单纯传热的过程中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少；系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少．即ΔU＝U2－U1＝Q.
2．传热改变物体内能的过程是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移．
3．传热与物体的内能的多少无关，只与两个物体(或一个物体的两部分)的温度差有关，热量总是从高温物体自发地传递到低温物体．
【典例精析】
例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．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
知识点三 内能、功、热量和温度的区别和联系
【重难诠释】
1．热量和内能
(1)内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定．要使系统的内能发生变化，可以通过传热和做功两种方式来完成．
(2)热量是传热过程中的特征物理量，热量只是反映物体在状态变化过程中所转移的能量，是用来衡量物体内能变化的，有过程，才有变化，离开过程，毫无意义．
(3)对某一状态而言，只有“内能”，不存在“热量”和“功”．不能说一个系统中含有多少热量．
2．热量与温度：热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内大量分子做无规则运动剧烈程度的标志．传热的前提条件是两个系统之间要有温度差，传递的是热量而不是温度．
3．改变内能的两种方式的比较
【典例精析】
例3．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、内能的单位肯定不相同
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
针对训练
一、单选题
1．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
2．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
3．如图所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、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
4．关于系统的内能，下述说法中正确的是（ ）
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．外界对系统做功W，系统的内能增加
D．系统从外界吸收了热量Q，系统的内能增加
5．关于做功、传热与内能变化的说法，正确的是（ ）
A．不通过做功的过程，物体的内能也可以改变
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，物体就一定增加2J的内能
D．物体吸收热量，内能一定增加
6．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．热量总是从内能大的物体流向内能小的物体
D．热量总是自发地从温度高的物体流向温度低的物体
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，其内能也不一定改变
C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外放出一定热量，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
8．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度升高，物体所含的热量就增多
B．物体的温度不变，内能一定不变
C．热量和功的单位与内能的单位相同，所以热量和功都作为物体内能的量度
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
9．下面例子中，通过做功来改变物体内能的是（ ）
A．阳光照射衣服，衣服的温度升高
B．用打气筒打气，筒壁变热
C．将高温金属块放在水中，水的温度升高
D．放进冰箱冷冻室的水变成冰块
10．下列事例中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
A．古人钻木取火
B．用火炉把水烧开
C．将一铁丝反复弯折，铁丝变热
D．瓶内的高压气体将瓶塞冲开，瓶内气体的温度降低
11．两物体接触后发生了热传递，说法正确的是（ ）
A．内能大的物体向内能小的物体传递热量
B．密度大的物体向密度小的物体传递热量
C．含热量多的物体向含热量少的物体传递
D．分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体传递
12．0℃的水和0℃的冰相比较，以下叙述中正确的是（ ）
A．水分子的平均动能大于冰分子的平均动能
B．水分子的势能比冰分子的势能大
C．1g0℃的水与1g0℃的冰的内能相同
D．1g0℃的水与1g0℃的冰共同升高1℃，它们内能变化相同
13．关于物体的内能，以下说法正确的是（ ）
A．质量、温度和体积都相等的物体具有相同的内能
B．物体内能改变时温度不一定改变
C．吸收相等热量的物体内能增量一定相等
D．内能相等的两物体接触时，不会发生热传递
14．某物体的温度升高了，那么下列说法正确的是（ ）
A．物体内所有分子的动能都增大了
B．物体内分子的平均动能增大了
C．物体的分子势能一定增大了
D．物体一定吸收了热量
15．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能
B．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大
C．要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热
D．一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大
物理观念
了解焦耳的两个实验的原理，知道做功和传热的实质.
科学思维
知道做功和传热是改变内能的两种方式，理解做功和传热对改变系统内能是等效的，明确两种方式的区别.
科学探究
明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．
科学态度与责任
通过功、热和内能的改变知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。
比较项目
做功
传热
内能变化
外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少
物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少
物理实质
其他形式的能与内能之间的转化
不同物体间或一个物体不同部分之间内能的转移
相互联系
做一定量的功和传递相同量的热量在改变内能的效果上是相同的
第三章 热力学定律
第1节 功、热和内能的改变
【核心素养目标】
知识点一 功与内能的改变
【情境导入】
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？
答案 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.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)图中用力迅速按压活塞时为什么一定要迅速？
答案 (1)可以看到硝化棉燃烧．实验现象说明外界对筒内气体做功，使气体内能增加，温度升高，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传热，尽量创造一个绝热条件．
【知识梳理】
1．功与内能的改变
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，内能的变化量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，系统的内能减少．
【重难诠释】
1．内能
(1)物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和势能之和，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．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．
2．做功与内能变化的关系
(1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程．
(2)在绝热过程中，外界对物体做功，则W>0，外界对物体做多少功，就有多少其他形式的能转化为内能，物体的内能就增加多少；物体对外界做功，则W<0，物体对外界做多少功，就有多少内能转化为其他形式的能，物体的内能就减少多少．
3．功与内能的区别
(1)功是过程量，内能是状态量．
(2)物体的内能大，并不意味着外界对它做功多．只有在绝热过程中，内能变化越大时，相应地做功才越多．
特别提醒 外界对某一系统做功时系统的内能不一定增加，还要看该系统有没有向外放热，以及向外放热的多少．
【典例精析】
例1． (多选)某汽车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，若缸内气体与外界无热量交换，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体( )
A．对外做正功，分子的平均动能减小
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
【答案】AD
【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，B错误，D正确；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正确，C错误．
知识点二 热与内能的改变
【情境导入】
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？
答案 说明做功和传热都能改变物体的内能．
2．如图所示是传热的三种方式——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)传热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？
答案 (1)三种方式都是热量从一个物体传递到另一个物体．
(2)传热是内能在物体间(或一个物体的不同部分之间)转移，做功是其他形式的能和内能之间的转化．
【知识梳理】
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化的量度．
(2)热与内能的改变
当系统从状态1经过单纯的传热达到状态2时，内能的变化量ΔU＝U2－U1等于外界向系统传递的热量Q，即ΔU＝Q.
(3)传热与做功在改变系统内能上的异同．
①做功和传热都能引起系统内能的改变．
②做功时，内能与其他形式的能(如内能与机械能、内能与电能等)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．
【重难诠释】
1．在单纯传热的过程中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少；系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少．即ΔU＝U2－U1＝Q.
2．传热改变物体内能的过程是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移．
3．传热与物体的内能的多少无关，只与两个物体(或一个物体的两部分)的温度差有关，热量总是从高温物体自发地传递到低温物体．
【典例精析】
例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．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
【答案】AC
【解析】热平衡的条件是温度相等，传热的方向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，则在传热过程中及传热过程的任意一段时间内，铜块内能的减少量都等于铁块内能的增加量，故A、C正确，B、D错误．
知识点三 内能、功、热量和温度的区别和联系
【重难诠释】
1．热量和内能
(1)内能是由系统的状态决定的，状态确定，系统的内能也随之确定．要使系统的内能发生变化，可以通过传热和做功两种方式来完成．
(2)热量是传热过程中的特征物理量，热量只是反映物体在状态变化过程中所转移的能量，是用来衡量物体内能变化的，有过程，才有变化，离开过程，毫无意义．
(3)对某一状态而言，只有“内能”，不存在“热量”和“功”．不能说一个系统中含有多少热量．
2．热量与温度：热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内大量分子做无规则运动剧烈程度的标志．传热的前提条件是两个系统之间要有温度差，传递的是热量而不是温度．
3．改变内能的两种方式的比较
【典例精析】
例3．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、内能的单位肯定不相同
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
【答案】D
【解析】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；功与热量都可以作为物体内能变化的量度，但不是物体内能的量度，故B错误；热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C错误；功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故D正确．
针对训练
一、单选题
1．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
【答案】B
【解析】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。
2．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
【答案】D
【解析】AB.物体的内能由温度、体积及物体的质量决定，不是只由温度决定，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继续增大，内能小的物体内能继续减小，故C错误，D正确。
故选D。
3．如图所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、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
【答案】D
【分析】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。
【解析】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。
4．关于系统的内能，下述说法中正确的是（ ）
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．外界对系统做功W，系统的内能增加
D．系统从外界吸收了热量Q，系统的内能增加
【答案】A
【解析】A．根据内能的定义可知，物体内所有分子的平均动能与分子势能的总和叫物体的内能，故A正确；
B．物体宏观的机械能与内能无关，故B错误；
CD．根据热力学第一定律
可知外界对系统做了多少功W，系统的内能不一定增加多少，同理，系统从外界吸收了多少热量Q，系统的内能也不一定增加多少，故CD错误；
故选A。
5．关于做功、传热与内能变化的说法，正确的是（ ）
A．不通过做功的过程，物体的内能也可以改变
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，物体就一定增加2J的内能
D．物体吸收热量，内能一定增加
【答案】A
【解析】AB．做功和传热都可以改变物体的内能，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，则内能一定增加2J，故C错误；
D．物体吸收热量时，如果对外做功，内能不一定增加故D错误。
故选A。
6．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．热量总是从内能大的物体流向内能小的物体
D．热量总是自发地从温度高的物体流向温度低的物体
【答案】D
【解析】A．从物理角度讲，马铃薯所含热量高，有点不妥，热量是过程量，不是状态量，不能像内能那样蕴含在物体中，A错误；
B．热量不是状态量，物体的内能与热量间，在数量上没有必然联系，B错误；
C．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，C错误；
D．热量总是自动从温度高的物体流向温度低的物体，D正确。
故选D。
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，其内能也不一定改变
C．物体对外做功，其内能必定改变，物体向外放出一定热量，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】B
【解析】A．一定质量的物体，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，A错误；
BC．物体对外做功的同时如果从外界吸收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一定改变；向物体传递热量的时候，如果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一定改变，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，照样可以改变物体的内能，D错误。
故选B。
8．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度升高，物体所含的热量就增多
B．物体的温度不变，内能一定不变
C．热量和功的单位与内能的单位相同，所以热量和功都作为物体内能的量度
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
【答案】D
【解析】A．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误；
B．物体的温度不变，内能不一定不变，例如0℃的冰变为0℃的水内能增加，B错误；
C．功与热量都是能量转化的量度，热量和功都可以作为物体内能变化的量度，而不是内能的量度，C错误；
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的，D正确。
故选D。
9．下面例子中，通过做功来改变物体内能的是（ ）
A．阳光照射衣服，衣服的温度升高
B．用打气筒打气，筒壁变热
C．将高温金属块放在水中，水的温度升高
D．放进冰箱冷冻室的水变成冰块
【答案】B
【解析】A．阳光照射衣服，衣服的温度升高，是通过热传递改变内能，A错误；
B．用打气筒打气，筒壁变热，是通过做功改变内能，B正确；
C．将高温金属块放在水中，水的温度升高，是通过热传递改变内能，C错误；
D．放进冰箱冷冻室的水变成冰块，是通过热传递改变内能，D错误。
故选B。
10．下列事例中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
A．古人钻木取火
B．用火炉把水烧开
C．将一铁丝反复弯折，铁丝变热
D．瓶内的高压气体将瓶塞冲开，瓶内气体的温度降低
【答案】B
【解析】A．古人钻木取火，是通过做功改变内能，选项A错误；
B．用火炉把水烧开，是通过热传递改变内能，选项B正确；
C．将一铁丝反复弯折，铁丝变热，是通过做功改变内能，选项C错误；
D．瓶内的高压气体将瓶塞冲开，瓶内气体的温度降低，是通过做功改变内能，选项D错误；
故选B。
11．两物体接触后发生了热传递，说法正确的是（ ）
A．内能大的物体向内能小的物体传递热量
B．密度大的物体向密度小的物体传递热量
C．含热量多的物体向含热量少的物体传递
D．分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体传递
【答案】D
【解析】热传递时是热量从温度高的物体传向温度低的物体，而温度是平均动能大小的标志，温度越高，分子平均动能越大。因此两物体接触后发生了热传递时，是分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体传递。选项D正确，ABC错误。
故选D。
12．0℃的水和0℃的冰相比较，以下叙述中正确的是（ ）
A．水分子的平均动能大于冰分子的平均动能
B．水分子的势能比冰分子的势能大
C．1g0℃的水与1g0℃的冰的内能相同
D．1g0℃的水与1g0℃的冰共同升高1℃，它们内能变化相同
【答案】B
【解析】A．0℃的水和0它的冰，由于两者都是0℃，故分子的平均动能一样大，选项A错误；
B．0℃的冰熔化成同温度的水，要吸热，此过程中分子平均动能未变，则吸收的热量只能增加势能，故0℃的水分子的势能比0℃的冰分子的势能大，选项B正确；
C．1g0℃的水与1g0℃的冰分子数是一样的。从以上分析已可得，0℃的水分子比0℃冰分子势能大，故1g0℃的水的内能比1g0℃的冰的内能大，选项C错误；
D．同上也可知1g0℃它的水与1g0℃的冰都升高1℃，它们吸收的热量不同，故它们的内能变化也不同。选项D错误。
故选B。
13．关于物体的内能，以下说法正确的是（ ）
A．质量、温度和体积都相等的物体具有相同的内能
B．物体内能改变时温度不一定改变
C．吸收相等热量的物体内能增量一定相等
D．内能相等的两物体接触时，不会发生热传递
【答案】B
【解析】A．温度相同表示平均动能相同，质量相同，分子数不一定相同，总动能不一定相同，体积相同分子势能不一定相同，选项A错误；
B．内能改变时分子动能不一定改变，可能由于分子势能改变，所以温度不一定改变，选项B正确；
C．改变内能方式有两种，只有在不做功情况下，吸收热量相等，内能增量才一定相等，选项C错误；
D．热传递的条件是存在温度差，与内能大小无直接关系，选项D错误。
故选B。
14．某物体的温度升高了，那么下列说法正确的是（ ）
A．物体内所有分子的动能都增大了
B．物体内分子的平均动能增大了
C．物体的分子势能一定增大了
D．物体一定吸收了热量
【答案】B
【解析】AB．温度是分子平均动能大小的标志，温度升高，则物体内分子的平均动能增大了，但物体内所有分子的动能不一定都增大，选项A错误，B正确；
C．分子势能大小取决于分子间的距离，温度升高，分子间的距离不一定增大，因此物体的分子势能不一定增大，选项C错误；
D．温度升高，可能是由于做功引起的，物体不一定吸收了热量，选项D错误。
故选B。
15．下列说法中正确的是（ ）
A．物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能
B．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大
C．要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热
D．一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离一定增大
【答案】B
【分析】此题既考查物体内能的概念，也涉及热和功的关系，还跟分子动理论有关，因此它不单纯是知识题，也考查推理能力。
【解析】A．物体的内能是物体内所有分子的热运动的动能和势能的总和，选项A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，对于同一种气体，温度越高，说明它的分子平均动能越大，选项B正确；
C．要使气体的分子平均运动增大，即温度升高，有两种方式：一是通过热传递，即外界向气体传热；二是通过做功，外界对气体做功，也可以使气体温度升高，选项C错误；
D．一定质量的气体，压强、体积、温度三者是相互联系的，温度升高可能发生“热膨胀”，从而体积增大，但气体体积还跟压强有关，如果温度升高的同时，压强也增大，则气体的体积是否变大还不能确定，选项D错误。
故选B。
物理观念
了解焦耳的两个实验的原理，知道做功和传热的实质.
科学思维
知道做功和传热是改变内能的两种方式，理解做功和传热对改变系统内能是等效的，明确两种方式的区别.
科学探究
明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．
科学态度与责任
通过功、热和内能的改变知识应用的实例，感受物理中科学技术与社会的紧密联系，体会科学知识的应用价值，进一步增强学生的学习动力和科学意识。
比较项目
做功
传热
内能变化
外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少
物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少
物理实质
其他形式的能与内能之间的转化
不同物体间或一个物体不同部分之间内能的转移
相互联系
做一定量的功和传递相同量的热量在改变内能的效果上是相同的
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