第三章 热力学定律 1功、热和内能的改变 课后训练提升 基础巩固 一、选择题（第16题为单选题，第7~8题为多选题） 1.下列现象中，通过做功改变物体内能的是() A.放入电冰箱中的食物温度降低 B.夏天，在阳光的照射下，柏油路面温度升高 C.给自行车轮胎充气时，气体温度升高 D用火炉烧水，水的温度升高 答案：C 解析：放入电冰箱中的食物温度降低，夏天在阳光的照射下柏油路面温度升高，用 火炉烧水使水的温度升高，这三种方法都是通过热传递改变物体的内能，是能量的 转移过程，故选项A、B、D不符合题意。给自行车轮胎充气时气体温度升高，是 压缩气体通过对气体做功改变物体内能，选项C符合题意。 2.下列关于内能的认识正确的是() A.物体的内能只跟物体的温度有关 B.物体的内能只跟物体的体积有关 C.物体的内能只能通过热传递的形式才能改变 D.物体的内能可以通过做功来改变 答案D 解析：物体的内能与温度和体积都有关，故选项A、B错误：改变内能的方式有做 功和热传递，故选项C错误D正确。 3.下列关于做功和热传递的说法正确的是() A.做功和热传递的实质是相同的 B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的 C.做功和热传递是对同一过程的两种说法 D.做功和热传递是不可能同时发生的 答案B 解析：做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移，故选项A、C错误； 如果拿一个物体放到你面前，告诉你它的内能发生改变了，你是不可能知道到底是 做功还是热传递使它的内能发生改变的，也就是说做功和热传递在改变内能的作 用效果上是相同的，故选项B正确：做功和热传递是可能同时发生的，故选项D错 误
第三章 热力学定律 1.功、热和内能的改变 课后· 基础巩固 一、选择题(第 1~6 题为单选题,第 7~8 题为多选题) 1.下列现象中,通过做功改变物体内能的是( ) A.放入电冰箱中的食物温度降低 B.夏天,在阳光的照射下,柏油路面温度升高 C.给自行车轮胎充气时,气体温度升高 D.用火炉烧水,水的温度升高 答案:C 解析:放入电冰箱中的食物温度降低,夏天在阳光的照射下柏油路面温度升高,用 火炉烧水使水的温度升高,这三种方法都是通过热传递改变物体的内能,是能量的 转移过程,故选项 A、B、D 不符合题意。给自行车轮胎充气时气体温度升高,是 压缩气体通过对气体做功改变物体内能,选项 C 符合题意。 2.下列关于内能的认识正确的是( ) A.物体的内能只跟物体的温度有关 B.物体的内能只跟物体的体积有关 C.物体的内能只能通过热传递的形式才能改变 D.物体的内能可以通过做功来改变 答案:D 解析:物体的内能与温度和体积都有关,故选项 A、B 错误;改变内能的方式有做 功和热传递,故选项 C 错误,D 正确。 3.下列关于做功和热传递的说法正确的是( ) A.做功和热传递的实质是相同的 B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的 C.做功和热传递是对同一过程的两种说法 D.做功和热传递是不可能同时发生的 答案:B 解析:做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移,故选项 A、C 错误; 如果拿一个物体放到你面前,告诉你它的内能发生改变了,你是不可能知道到底是 做功还是热传递使它的内能发生改变的,也就是说做功和热传递在改变内能的作 用效果上是相同的,故选项 B 正确;做功和热传递是可能同时发生的,故选项 D 错 误
4.下图是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验，从焦耳的这两个实验中可得 出的结论是( 装水的容器 装水 的容 重物 绝缘 器 材料 重物P 固定在轴 上的叶片 固定在容 器内壁上 温度计 的叶片 00000 发电机圆 重物 A.热量可由高温物体传给低温物体 B.机械能守恒 C,在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关 D在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量 有关 答案：C 解析：焦耳通过多次实验，最后得到的结论是在各种不同的绝热过程中，系统状态 的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关，故选项C正确，其余选项不是焦耳实 验的结论。 5.关于温度、热量、功和内能，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 D.两物体之间发生热传递的条件是存在温度差 答案D 解析：热量是一个过程量，是物体间进行热传递时内能的转移量，不能说物体含有 多少热量，故选项A、B错误；由于做功和热传递都可引起系统内能的变化，只根 据做功无法准确判断系统内能的变化，故选项C错误；物体间发生热传递的条件 是存在温度差，故选项D正确。 6如图所示，在大口的玻璃瓶内装一些水，水的上方有水蒸气。然后用一与打气筒 相连的活塞密闭瓶口，并给瓶内打气，当打到某一状态时，瓶塞会跳起来。当瓶塞
4.下图是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验,从焦耳的这两个实验中可得 出的结论是( ) A.热量可由高温物体传给低温物体 B.机械能守恒 C.在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变与做功方式无关,仅与做功数量有关 D.在各种不同的绝热过程中,系统状态的改变不仅与做功方式有关,还与做功数量 有关 答案:C 解析:焦耳通过多次实验,最后得到的结论是在各种不同的绝热过程中,系统状态 的改变与做功方式无关,仅与做功数量有关,故选项 C 正确,其余选项不是焦耳实 验的结论。 5.关于温度、热量、功和内能,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 D.两物体之间发生热传递的条件是存在温度差 答案:D 解析:热量是一个过程量,是物体间进行热传递时内能的转移量,不能说物体含有 多少热量,故选项 A、B 错误;由于做功和热传递都可引起系统内能的变化,只根 据做功无法准确判断系统内能的变化,故选项 C 错误;物体间发生热传递的条件 是存在温度差,故选项 D 正确。 6.如图所示,在大口的玻璃瓶内装一些水,水的上方有水蒸气。然后用一与打气筒 相连的活塞密闭瓶口,并给瓶内打气,当打到某一状态时,瓶塞会跳起来。当瓶塞
跳起时，我们会看到瓶内出现了“白雾”。对于“白雾”的形成，下列说法正确的是 A.这些“白雾”是当瓶塞跳起后外界的水蒸气在瓶口遇冷形成的小水珠 B这是打气筒向瓶内打进去的水蒸气 C这是瓶内的水向外膨胀形成的水雾 D瓶内空气推动瓶塞做功，空气的内能减小，温度降低，使水蒸气液化形成小水滴 答案D 解析：当用打气筒向瓶内打气时，外界对系统做功，使系统的内能增加，温度升高，压 强增大。使瓶塞从瓶口中喷出形成“白雾”的原因是，在塞子突然跳起时，气体绝热 膨胀对外做功，内能减少，温度下降，水蒸气有一部分液化成小水滴，形成“白雾”，故 选项D正确，A、B、C错误。 7.下述关于物体内能的说法正确的是() A.物体的内能仅与温度有关 B.任何物体都具有内能 C.做功不可以改变物体的内能 D.热传递可以改变物体的内能 答案BD 解析：内能与物体的温度、质量、状态等有关，故选项A错误：任何物体都具有内 能，故选项B正确；做功和热传递都可以改变物体的内能，故选项C错误，D正确。 8.下列关于热传递的说法正确的是() A.热量是从含热量较多的物体传到含热量较少的物体 B.热量是从温度较高的物体传到温度较低的物体 C.热量是从内能较多的物体传到内能较少的物体 D.热量是热传递过程中物体内能变化的量度 答案BD 解析：热量不是状态量，不能说含有或者具有多少热量，故选项A错误；在热传递的 过程中热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，而不是从内能较多的物体 传到内能较少的物体，故选项B正确，C错误；热量是热传递过程中物体内能变化 的量度，故选项D正确。 二、填空题 9.指出下面各例中物体内能的改变是通过什么方式实现的。 (1)池水在阳光照射下温度升高： (2)汽车刹车后轮胎的温度升高：
跳起时,我们会看到瓶内出现了“白雾”。对于“白雾”的形成,下列说法正确的是 ( ) A.这些“白雾”是当瓶塞跳起后外界的水蒸气在瓶口遇冷形成的小水珠 B.这是打气筒向瓶内打进去的水蒸气 C.这是瓶内的水向外膨胀形成的水雾 D.瓶内空气推动瓶塞做功,空气的内能减小,温度降低,使水蒸气液化形成小水滴 答案:D 解析:当用打气筒向瓶内打气时,外界对系统做功,使系统的内能增加,温度升高,压 强增大。使瓶塞从瓶口中喷出形成“白雾”的原因是,在塞子突然跳起时,气体绝热 膨胀对外做功,内能减少,温度下降,水蒸气有一部分液化成小水滴,形成“白雾”,故 选项 D 正确,A、B、C 错误。 7.下述关于物体内能的说法正确的是( ) A.物体的内能仅与温度有关 B.任何物体都具有内能 C.做功不可以改变物体的内能 D.热传递可以改变物体的内能 答案:BD 解析:内能与物体的温度、质量、状态等有关,故选项 A 错误;任何物体都具有内 能,故选项 B 正确;做功和热传递都可以改变物体的内能,故选项 C 错误,D 正确。 8.下列关于热传递的说法正确的是( ) A.热量是从含热量较多的物体传到含热量较少的物体 B.热量是从温度较高的物体传到温度较低的物体 C.热量是从内能较多的物体传到内能较少的物体 D.热量是热传递过程中物体内能变化的量度 答案:BD 解析:热量不是状态量,不能说含有或者具有多少热量,故选项 A 错误;在热传递的 过程中热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体,而不是从内能较多的物体 传到内能较少的物体,故选项 B 正确,C 错误;热量是热传递过程中物体内能变化 的量度,故选项 D 正确。 二、填空题 9.指出下面各例中物体内能的改变是通过什么方式实现的。 (1)池水在阳光照射下温度升高: 。 (2)汽车刹车后轮胎的温度升高:
(3)火柴在火上被点燃： 答案(1)热传递(2)做功(3)热传递 拓展提高 选择题（第1~5题为单选题，第6-7题为多选题） 1.下列说法正确的是() A.只有通过做功，才能改变物体的内能 B.气体被压缩时，外界对气体做功，气体内能减少 C.物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大 D.物体分子热运动的动能的总和，就是物体的内能 答案：C 解析：内能改变的两种方式是做功和热传递，选项A错误：气体被压缩时，外界对气 体做功但是气体可能吸收热量，内能变化无法确定，选项B错误：温度是描述物体 冷热程度的物理量，是物体内分子平均动能大小的标志，温度越高，分子平均动能 越大，选项C正确：内能是物体内所有分子势能和分子动能的总和，选项D错误。 2.关于温度和内能，下列说法正确的是( ) A.物体的内能等于物体的势能和动能的总和 B.物体的内能变化时，它的温度一定改变 C.同种物质，温度高的内能肯定比温度低的内能大 D.分子质量不同的物体，如果温度相同，物体分子的平均动能也相同 答案D 解析：物体的内能等于所有分子动能和分子势能的总和，选项A错误：物体内能变 化时，有可能分子势能发生变化，它的温度不一定改变，选项B错误；同种物体，当温 度高的质量小，而温度低的质量大时，温度低的物体的内能有可能比温度高的物体 的内能大，选项C错误：温度是物体分子平均动能的标志，温度相同，物体分子的平 均动能相同，选项D正确。 3.如图所示，太阳能热水器是一种能够将太阳能转化为内能的装置。该装置可以 使水的温度升高，这种改变水的内能的方式是( A.做功 B.热传递 C.既有做功也有热传递 D.电流的热效应 答案B
(3)火柴在火上被点燃: 。 答案:(1)热传递 (2)做功 (3)热传递 拓展提高 选择题(第 1~5 题为单选题,第 6~7 题为多选题) 1.下列说法正确的是( ) A.只有通过做功,才能改变物体的内能 B.气体被压缩时,外界对气体做功,气体内能减少 C.物体的温度越高,分子热运动的平均动能越大 D.物体分子热运动的动能的总和,就是物体的内能 答案:C 解析:内能改变的两种方式是做功和热传递,选项 A 错误;气体被压缩时,外界对气 体做功,但是气体可能吸收热量,内能变化无法确定,选项 B 错误;温度是描述物体 冷热程度的物理量,是物体内分子平均动能大小的标志,温度越高,分子平均动能 越大,选项 C 正确;内能是物体内所有分子势能和分子动能的总和,选项 D 错误。 2.关于温度和内能,下列说法正确的是( ) A.物体的内能等于物体的势能和动能的总和 B.物体的内能变化时,它的温度一定改变 C.同种物质,温度高的内能肯定比温度低的内能大 D.分子质量不同的物体,如果温度相同,物体分子的平均动能也相同 答案:D 解析:物体的内能等于所有分子动能和分子势能的总和,选项 A 错误;物体内能变 化时,有可能分子势能发生变化,它的温度不一定改变,选项 B 错误;同种物体,当温 度高的质量小,而温度低的质量大时,温度低的物体的内能有可能比温度高的物体 的内能大,选项 C 错误;温度是物体分子平均动能的标志,温度相同,物体分子的平 均动能相同,选项 D 正确。 3.如图所示,太阳能热水器是一种能够将太阳能转化为内能的装置。该装置可以 使水的温度升高,这种改变水的内能的方式是( ) A.做功 B.热传递 C.既有做功也有热传递 D.电流的热效应 答案:B
解析：太阳能热水器是通过吸收太阳能，以热传递的方式将水加热，故选项B正 确。 4地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强 随高度增加而降低，则该空气团在上升过程中（不计空气团内分子间的势能(） A.体积减小，温度降低 B.体积减小，温度不变 C.体积增大，温度降低 D.体积减小，温度升高 答案：C 解析：空气团与外界的热交换忽略不计，大气压强随高度上升逐渐减小，空气团体 积逐渐增大，对外界做功，所以内能逐渐减小，则温度逐渐降低，故选项C正确，A、 B、D错误。 5.如图所示，容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大 气，大气压强恒定。A、B的底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝 热。起初，A中水面比B中的高，打开阀门，使A中的水逐渐流向B中，最后达到平 衡。在这个过程中，下列说法正确的是() A.大气压力对水做功，水的内能减小 B.水克服大气压力做功，水的内能减小 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：平衡前，A容器中的活塞向下移动，设A中活塞横截面积为S1,移动距离为， 大气压力推动A中活塞向下移动时对水做的功WA=poSl1 平衡前，B容器中的活塞向上移动，设B中活塞横截面积为S2,移动距离为h,大气 压力通过活塞对水做负功WB=poS2lh 由于水的总体积不变，则有S山1=S2h 即A容器中大气压力对水做的功与B容器中水克服大气压力做的功相等。在整 个过程中，大气压力对水做的功是上述两个功（正功WA、负功W)的代数和，即 WA+WB=po.S1l-po.S2k=0 选项A、B错误。 大气压力对水不做功，同时整个装置与外界绝热，没有热交换。但是水从容器A 流向容器B的过程中，水的重心下降，水的重力做正功，水的重力势能减小，根据能
解析:太阳能热水器是通过吸收太阳能,以热传递的方式将水加热,故选项 B 正 确。 4.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交换忽略不计。已知大气压强 随高度增加而降低,则该空气团在上升过程中(不计空气团内分子间的势能)( ) A.体积减小,温度降低 B.体积减小,温度不变 C.体积增大,温度降低 D.体积减小,温度升高 答案:C 解析:空气团与外界的热交换忽略不计,大气压强随高度上升逐渐减小,空气团体 积逐渐增大,对外界做功,所以内能逐渐减小,则温度逐渐降低,故选项 C 正确,A、 B、D 错误。 5.如图所示,容器 A、B 各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞下面是水,上面是大 气,大气压强恒定。A、B 的底部由带有阀门 K 的管道相连,整个装置与外界绝 热。起初,A 中水面比 B 中的高,打开阀门,使 A 中的水逐渐流向 B 中,最后达到平 衡。在这个过程中,下列说法正确的是( ) A.大气压力对水做功,水的内能减小 B.水克服大气压力做功,水的内能减小 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:平衡前,A 容器中的活塞向下移动,设 A 中活塞横截面积为 S1,移动距离为 l1, 大气压力推动 A 中活塞向下移动时对水做的功 WA=p0S1l1 平衡前,B 容器中的活塞向上移动,设 B 中活塞横截面积为 S2,移动距离为 l2,大气 压力通过活塞对水做负功 WB=-p0S2l2 由于水的总体积不变,则有 S1l1=S2l2 即 A 容器中大气压力对水做的功与 B 容器中水克服大气压力做的功相等。在整 个过程中,大气压力对水做的功是上述两个功(正功 WA、负功 WB)的代数和,即 WA+WB=p0S1l1-p0S2l2=0 选项 A、B 错误。 大气压力对水不做功,同时整个装置与外界绝热,没有热交换。但是水从容器 A 流向容器 B 的过程中,水的重心下降,水的重力做正功,水的重力势能减小,根据能
量守恒定律，减少的水的势能转化为水的内能，水的内能增加，选项C错误，D正 确。 6.下列有关热现象和内能的说法正确的是( A.把物体缓慢举高，其机械能增加，内能不变 B.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 C,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 D.分子间引力和斥力相等时，分子势能最大 答案：AC 解析：将一个物体举高后，高度增加，质量不变，速度也不变，因此动能不变、重力势 能增加，则机械能增加，而物体的内能与物体的体积、温度、物质的量和物体的状 态有关，而体积、温度、物质的量和物体的状态都没有改变，因此内能不变，故选 项A正确：物体的内能与物体的体积、温度、物质的量和物体的状态有关，与宏 观的速度无关，故选项B错误；电流通过电阻后，电阻发热，内能的增加是通过电流 做功的方式实现的，故选项C正确：当分子间距离等于平衡距离时，分子间作用力 合力为零，即分子间引力和斥力相等，分子势能最小，故选项D错误。 7.图甲为正方体铁块M被绝热的磁铁吸引在天花板顶部，图乙是与铁块M完全 相同的铁块N放在了绝缘的水平面上，开始时两个铁块的温度相同。现让两个铁 块吸收相同的热量，考虑两铁块体积的变化但分子势能可忽略不计，磁铁磁性不随 温度变化。则下列说法正确的是( 】 wwwkwnn 甲 A.铁块M、N的重力势能均不发生变化 B.铁块M的重力势能减少，铁块N的重力势能增加 C.铁块M增加的内能比较大 D.铁块M升高的温度比较高 答案BCD 解析：铁块M、N吸收相同的热量，由于铁块M受热后体积膨胀，则铁块M的重 心下降，重力做正功，重力势能减小，同理铁块N的重力势能增加，选项A错误，B正 确；由能量守恒定律可知，铁块M增加的内能比铁块N增加的内能多，因此铁块M 增加的内能比较大，选项C正确：铁块M的内能增加量大于铁块N的内能增加量 所以铁块M的温度比较高，选项D正确。 挑战创新 用下述各种方法改变物体的内能，属于通过做功的方式改变物体内能的 是 属于通过热传递的方式改变物体内能的是 A.电流通过灯丝发热
量守恒定律,减少的水的势能转化为水的内能,水的内能增加,选项 C 错误,D 正 确。 6.下列有关热现象和内能的说法正确的是( ) A.把物体缓慢举高,其机械能增加,内能不变 B.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 C.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 D.分子间引力和斥力相等时,分子势能最大 答案:AC 解析:将一个物体举高后,高度增加,质量不变,速度也不变,因此动能不变、重力势 能增加,则机械能增加,而物体的内能与物体的体积、温度、物质的量和物体的状 态有关,而体积、温度、物质的量和物体的状态都没有改变,因此内能不变,故选 项 A 正确;物体的内能与物体的体积、温度、物质的量和物体的状态有关,与宏 观的速度无关,故选项 B 错误;电流通过电阻后,电阻发热,内能的增加是通过电流 做功的方式实现的,故选项 C 正确;当分子间距离等于平衡距离时,分子间作用力 合力为零,即分子间引力和斥力相等,分子势能最小,故选项 D 错误。 7.图甲为正方体铁块 M 被绝热的磁铁吸引在天花板顶部,图乙是与铁块 M 完全 相同的铁块 N 放在了绝缘的水平面上,开始时两个铁块的温度相同。现让两个铁 块吸收相同的热量,考虑两铁块体积的变化但分子势能可忽略不计,磁铁磁性不随 温度变化。则下列说法正确的是( ) A.铁块 M、N 的重力势能均不发生变化 B.铁块 M 的重力势能减少,铁块 N 的重力势能增加 C.铁块 M 增加的内能比较大 D.铁块 M 升高的温度比较高 答案:BCD 解析:铁块 M、N 吸收相同的热量,由于铁块 M 受热后体积膨胀,则铁块 M 的重 心下降,重力做正功,重力势能减小,同理铁块 N 的重力势能增加,选项 A 错误,B 正 确;由能量守恒定律可知,铁块 M 增加的内能比铁块 N 增加的内能多,因此铁块 M 增加的内能比较大,选项 C 正确;铁块 M 的内能增加量大于铁块 N 的内能增加量, 所以铁块 M 的温度比较高,选项 D 正确。 挑战创新 用下述各种方法改变物体的内能,属于通过做功的方式改变物体内能的 是 ,属于通过热传递的方式改变物体内能的是 。 A.电流通过灯丝发热
B.热的物体放在通风的地方凉得快 C用锤子锤击金属块后，锤子和金属块都变热 D.摩擦冰块使其熔化 E.冷物体接触热物体后变热 F.物体在火炉旁被烤热 答案：ACD BEF 解析：电流通过灯丝发热，是通过电流做功改变灯丝的内能；热的物体放在通风的 地方凉得快，是通过热传递的方式改变物体的内能：用锤子锤击金属块后，锤子和 金属块都变热，是通过做功的方式改变物体的内能：摩擦冰块使其熔化，是通过做 功的方式改变物体的内能：冷物体接触热物体后变热，是通过热传递的方式改变物 体的内能：物体在火炉旁被烤热，是通过热传递的方式改变物体的内能。故选项 A、C、D是属于通过做功的方式改变内能，选项B、E、F是属于通过热传递的 方式改变内能
B.热的物体放在通风的地方凉得快 C.用锤子锤击金属块后,锤子和金属块都变热 D.摩擦冰块使其熔化 E.冷物体接触热物体后变热 F.物体在火炉旁被烤热 答案:ACD BEF 解析:电流通过灯丝发热,是通过电流做功改变灯丝的内能;热的物体放在通风的 地方凉得快,是通过热传递的方式改变物体的内能;用锤子锤击金属块后,锤子和 金属块都变热,是通过做功的方式改变物体的内能;摩擦冰块使其熔化,是通过做 功的方式改变物体的内能;冷物体接触热物体后变热,是通过热传递的方式改变物 体的内能;物体在火炉旁被烤热,是通过热传递的方式改变物体的内能。故选项 A、C、D 是属于通过做功的方式改变内能,选项 B、E、F 是属于通过热传递的 方式改变内能