人教版高中物理精講精練-選擇性必修33.1功、熱和內(nèi)能的改變 原卷版

3.1功、熱和內(nèi)能的改變【考點歸納】考點一：熱量、功和內(nèi)能的概念和理解考點二：通過做功改變系統(tǒng)的內(nèi)能考點三：通過熱傳遞改變系統(tǒng)的內(nèi)能考點四：功、熱和內(nèi)能的改變綜合問題【知識歸納】知識點一、焦耳的實驗1．絕熱過程：系統(tǒng)不從外界吸熱，也不向外界放熱的過程．2．代表性實驗(1)重物下落時帶動葉片轉(zhuǎn)動，攪拌容器中的水，水由于摩擦而溫度上升．(2)通過電流的熱效應(yīng)給液體加熱．3．實驗結(jié)論：在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過程中，外界對系統(tǒng)做的功僅由過程的始末兩個狀態(tài)決定，不依賴于做功的具體過程和方式．4．內(nèi)能：只依賴于熱力學(xué)系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量．知識點二、功與內(nèi)能的改變1．功與內(nèi)能的改變在熱力學(xué)系統(tǒng)的絕熱過程中，當系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達到狀態(tài)2時，內(nèi)能的變化量ΔU＝U2－U1，等于外界對系統(tǒng)所做的功W，即ΔU＝W.2．理解(1)ΔU＝W的適用條件是絕熱過程．(2)在絕熱過程中：外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加；系統(tǒng)對外做功，系統(tǒng)的內(nèi)能減少．知識點三、熱與內(nèi)能的改變1．傳熱(1)條件：物體的溫度不同．(2)傳熱：熱從高溫物體傳到了低溫物體．2．熱和內(nèi)能(1)熱量：在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度．(2)熱與內(nèi)能的改變當系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過單純的傳熱達到狀態(tài)2時，內(nèi)能的變化量ΔU＝U2－U1等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量Q，即ΔU＝Q.(3)傳熱與做功在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同．①做功和傳熱都能引起系統(tǒng)內(nèi)能的改變．②做功時，內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化；傳熱只是不同物體(或一個物體的不同部分)之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移．技巧歸納：改變內(nèi)能的兩種方式的比較比較項目做功熱傳遞內(nèi)能變化外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體放出熱量，內(nèi)能減少物理實質(zhì)其他形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移相互聯(lián)系做一定量的功和傳遞相同量的熱量在改變內(nèi)能的效果上是相同的【題型歸納】題型一：熱量、功和內(nèi)能的概念和理解1．（22-23高二下·全國）下列關(guān)于熱量、功和內(nèi)能的說法中，錯誤的是（）A．熱量、功都可以作為物體內(nèi)能的量度B．熱量、功都可以作為物體內(nèi)能變化的量度C．熱量、功、內(nèi)能的單位相同D．熱量和功是由過程決定的，而內(nèi)能是由物體狀態(tài)決定的2．（21-22高三·全國·課后作業(yè)）關(guān)于內(nèi)能、溫度和熱量，下列說法正確的是（）A．物體的溫度升高時，一定吸收熱量B．物體沿斜面下滑時，內(nèi)能將增大C．物體沿斜面勻速下滑時，內(nèi)能可能增大D．內(nèi)能總是從高溫物體傳遞給低溫物體，當內(nèi)能相等時傳熱停止3．（21-22高二上·上海徐匯·期中）對于熱量、功和內(nèi)能三個物理量，下列各種說法中正確的是（）A．熱量和功與過程有關(guān)，而內(nèi)能與狀態(tài)有關(guān)B．熱量、功和內(nèi)能的物理意義相同C．熱量和功都可以作為內(nèi)能的量度D．內(nèi)能大的物體具有的熱量多題型二：通過做功改變系統(tǒng)的內(nèi)能4．（21-22高一上·福建廈門）禮花噴射器原理如圖。通過扭動氣閥可釋放壓縮氣罐內(nèi)氣體產(chǎn)生沖擊，將紙管里填充的禮花彩條噴向高處，營造氣氛。在噴出禮花彩條的過程中，罐內(nèi)氣體（）A．溫度保持不變B．內(nèi)能減少C．分子熱運動加劇D．通過熱傳遞方式改變自身的內(nèi)能5．（20-21高二上·上海浦東新·期中）把浸有乙醚的一小塊棉花放在厚玻璃筒內(nèi)底部，當很快向下壓活塞時，使浸有乙醚的棉花燃燒起來，此次做功直接增加的是誰的內(nèi)能（）A．內(nèi)部氣體 B．活塞 C．乙醚 D．棉花6．（19-20高二·全國·課后作業(yè)）下面例子中，通過做功來改變物體內(nèi)能的是（）A．陽光照射衣服，衣服的溫度升高B．用打氣筒打氣，筒壁變熱C．將高溫金屬塊放在水中，水的溫度升高D．放進冰箱冷凍室的水變成冰塊題型三：通過熱傳遞改變系統(tǒng)的內(nèi)能7．（22-23高二下·全國）指出下面例子中通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（）A．感到手冷時，搓搓手就會覺得暖和些B．擦火柴時，火柴頭上的紅磷溫度升高到紅磷的燃點，火柴燃燒起來C．物體在陽光照射下溫度升高D．反復(fù)彎折一根鐵絲，彎折的部分溫度升高8．（21-22高二上·上海奉賢·期中）下列情況中通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（）A．在火爐上燒開一壺水 B．柴油機的壓縮沖程C．用鋸子鋸木頭，鋸子會發(fā)熱 D．用砂輪磨刀，刀具會變熱9．（2021高三·全國·專題練習(xí)）下列例子中通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（）A．用砂輪磨刀具的時候，刀具的溫度升高 B．灼熱的火爐使周圍物體的溫度升高C．手感到冷時，搓搓手就會覺得暖和些 D．擦火柴時，火柴頭上的易燃物質(zhì)燃燒起來題型四：功、熱和內(nèi)能的改變綜合問題10．（2021高三·全國·專題練習(xí)）關(guān)于物體的內(nèi)能和熱量，下列說法正確的是（）A．熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能多B．溫度高的物體其熱量必定多，內(nèi)能必定大C．在熱傳遞過程中，內(nèi)能大的物體其內(nèi)能將減小，內(nèi)能小的物體其內(nèi)能將增大，直到兩物體的內(nèi)能相等D．內(nèi)能相等的兩個物體相互接觸時，也可能發(fā)生熱傳遞11．（20-21高二下·北京·期末）在研究氣體性質(zhì)時，若分子間距離足夠大，可以不計分子大小和分子間相互作用力，我們把它叫做理想氣體。對于一定質(zhì)量的某種理想氣體，下列說法正確的是（

）A．氣體溫度升高，每一個分子的動能都增大B．氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大C．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能一定增大D．氣體對外界放熱，氣體內(nèi)能一定減小12．（20-21高二下·云南玉溪·期中）下列說法正確的是（）A．熱量和功是由過程決定的，而內(nèi)能是由物體狀態(tài)決定的B．外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增大C．物體吸收熱量，溫度一定升高D．熱量總是由內(nèi)能大的物體流向內(nèi)能小的物體【課堂過關(guān)精練】一、單選題13．（20-21高二下·河北唐山·期中）下列改變物體內(nèi)能的物理過程中，屬于對物體傳熱來改變物體內(nèi)能的有（）A．用鋸子鋸木料，鋸條溫度升高 B．擦火柴時，火柴頭燃燒起來C．搓搓手就感覺手暖和些 D．陽光照射地面，地面溫度升高14．（20-21高二下·廣西桂林·期中）下列有關(guān)熱現(xiàn)象和內(nèi)能的說法中正確的是（）A．把物體緩慢舉高，其機械能增加，內(nèi)能增加B．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“做功”方式實現(xiàn)的C．盛有氣體的容器做加速運動時，容器中氣體的內(nèi)能必定會隨之增大D．分子間引力和斥力相等時，分子勢能最大15．（20-21高二下·遼寧本溪·階段練習(xí)）下列說法中正確的是（）A．100℃的水變?yōu)?00℃的水蒸氣的過程中內(nèi)能增大B．0℃的冰熔化為0℃的水的過程中內(nèi)能不變C．物體溫度升高，內(nèi)能一定增加 D．物體吸熱后溫度一定升高16．（20-21高二上·上海寶山·期中）關(guān)于內(nèi)能，以下說法正確的是（）A．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能的效果上是等效的B．只要物體的溫度不變，它的內(nèi)能就不變C．每個分子的內(nèi)能等于這個分子的勢能和動能的總和D．焦耳通過大量實驗提出了熱和能的當量關(guān)系17．（20-21高三上·遼寧沈陽·期末）下列說法不正確的是（）A．懸浮微粒的布朗運動說明了微粒內(nèi)部分子做無規(guī)則熱運動B．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)C．溫度是描述熱現(xiàn)象的物理量，一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時兩系統(tǒng)溫度相等D．一定質(zhì)量的理想氣體，從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能不變18．（19-20高二·全國·課時練習(xí)）關(guān)于做功、傳熱與內(nèi)能變化的說法，正確的是（

）A．不通過做功的過程，物體的內(nèi)能也可以改變B．不對物體做功，物體的內(nèi)能會保持不變C．外力對物體做2J的功，物體就一定增加2J的內(nèi)能D．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加19．（19-20高二·全國）如圖所示，在演示做功可以改變氣體內(nèi)能的實驗中，下列說法中正確的是（）A．要緩緩地壓下活塞，防止損壞圓筒B．實驗的研究對象是圓筒中的空氣C．觀察到乙醚著火說明做功使棉花的內(nèi)能增加了D．應(yīng)緩慢壓下活塞【高分突破精練】一、單選題20．（19-20高二下·廣東珠海）下列有關(guān)熱現(xiàn)象和熱規(guī)律的說法中正確的是（

）A．給自行車輪胎打氣，越來越費力，說明氣體分子間斥力在增大B．內(nèi)能越大的物體溫度越高C．“酒好不怕巷子深、花香撲鼻”與分子熱運動有關(guān)D．熱傳遞中，熱量一定從含熱量多的物體傳向含熱量少的物體21．（19-20高二下·北京·期末）下列說法中正確的是（）A．物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增加B．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動C．當溫度為0℃時，物體的分子平均動能為零D．物體分子間同時存在著相互作用的引力和斥力22．（19-20高二下·北京豐臺·期末）研究氣體的性質(zhì)時，可以設(shè)想有一種氣體可以不計分子大小和分子間相互作用力，我們把它叫做理想氣體。對于一定質(zhì)量的某種理想氣體，下列說法正確的是（）A．氣體溫度升高，每一個分子的動能都增大 B．氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大C．氣體壓強是氣體分子間的斥力產(chǎn)生的 D．氣體對外界做功，氣體內(nèi)能一定減小二、多選題23．（22-23高二下·云南玉溪·期末）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．物體所有分子的動能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能B．一個物體，當它的機械能發(fā)生變化時，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化C．一個物體內(nèi)能的多少，與它的機械能的多少無關(guān)D．摩擦生熱使機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能24．（22-23高二下·河南三門峽）下列有關(guān)物體的內(nèi)能、溫度、熱量的說法中，正確的是（）A．只要兩物體的質(zhì)量、溫度和體積相等，兩物體內(nèi)能一定相等B．只要溫度升高，每個分子的動能就都增加C．熱量是熱傳遞過程中物體內(nèi)能變化的量度D．做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能，兩過程的本質(zhì)不同，但改變物體內(nèi)能的效果相同25．（21-22高二下·陜西西安·階段練習(xí)）在以下事例中，通過做功的方式來改變物體內(nèi)能的是（）A．兩小球碰撞后粘合起來，同時溫度升高 B．冬天暖氣為房間供暖C．點燃的爆竹在空中爆炸 D．汽車的車輪與地面相互摩擦發(fā)熱26．（2021高三·全國·專題練習(xí)）如圖為焦耳實驗裝置示意圖，用絕熱性能良好的材料制作容器，重物下落時帶動葉片轉(zhuǎn)動，攪拌容器里的水，引起水溫升高，關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是（）A．該裝置可測定做功和內(nèi)能變化的關(guān)系B．做功增加了水的熱量C．做功增加了水的內(nèi)能D．功和熱量是完全等價的，無區(qū)別27．（19-20高二·全國·課后作業(yè)）如圖所示，A、B兩裝置均由一支一端封閉、一端開口且?guī)в胁Ａ莸墓軤钊萜骱退y槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同。將兩管抽成真空后，開口向下豎直插入水銀槽中（插入過程沒有空氣進入管內(nèi)），水銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換，則下列說法正確的是（）A．A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量B．A管內(nèi)水銀的重力勢能大于B管的C．B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量D．A和B中水銀體積保持不變，故內(nèi)能增量相同28．（20-21高三上·黑龍江大慶·階段練習(xí)）下列有關(guān)熱現(xiàn)象和內(nèi)能的說法中正確的是（）A．把物體緩慢舉高，其機械能增加，內(nèi)能不變B．物體吸熱溫度就會上升，所以溫度越高的物體含有的熱量就越多C．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“做功”方式實現(xiàn)的D．分子間引力和斥力相等時，分子勢能最大E．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力減小得快29．（19-20高二下·江西南昌·階段練習(xí)）下列說法正確的是（）A．鐵塊熔化成鐵水的過程中，溫度不變，內(nèi)能增大B．物體運動的速度增大，則物體中分子熱運動的平均動能增大，物體的內(nèi)能增大C．A、B兩物體接觸時有熱量從物體A傳到物體B，這說明物體A的內(nèi)能大于物體B的內(nèi)能D．A、B兩物體的溫度相同時，A、B兩物體的內(nèi)能可能不同，分子的平均速率也可能不同三、填空題30．（21-22高三·全國·課時練習(xí)）若對物體做1500J的功，可使物體溫度升高5℃；若改用傳熱的方式，使物體溫度同樣升高5℃，那么物體應(yīng)吸收J的熱量。如果先在絕熱過程中對該物體做3000J的功，物體的溫度升高10℃，再經(jīng)過單純的傳熱過程物體放出600J的熱量，則物體的溫度又降低℃。31．（2021高三·全國·專題練習(xí)）（1）某同學(xué)做了一個小實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的，溫度，體積。（2）若只對一定質(zhì)量的理