第三章 第一节
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．
课件40张PPT。第一节 内能 功 热量1．印刷厂里为使纸张好用，主要应控制厂房内的( )
A．绝对湿度 B．相对湿度
C．温度 D．大气压强
【答案】B
2．饱和汽压随温度变化的原因，正确的是( )
A．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多
B．温度降低，单位时间里从液面飞出的分子数增多
C．温度升高，单位时间里从液面飞出的分子数减少
D．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数大于返回液体表面的分子数
【答案】A
3．饱和汽压是指( )
A．当时的大气压 B．饱和蒸汽的分压强
C．水蒸气的压强 D．以上都不对
【答案】B [饱和汽压是指液体和蒸汽达到动态平衡时蒸汽的压强，即饱和蒸汽的分压强，因为蒸汽中可能存在其他的气体，B选项正确；液体不一定是水，因此不一定是水蒸气的压强，C选项错误．]一、内能
1．定义：物体内部所有分子做热运动的____________和___________的总和．
2．影响因素：物体的内能由物体的_______、_______、__________共同决定．动能 分子势能 温度 体积 物质的量
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________来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就________多少；物体对外界做多少功，物体的内能就________多少．
功 增加 减少
2．热传递
(1)热传递：________物体总是自发地把它的内能传递给________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________________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________多少；系统放出了多少热量，系统的内能就________多少．
高温 低温 物体内能变化 增加 减少 “钻木取火”反映了怎样的能量转化过程？
【答案】做功可以改变物体的内能，机械能转化为内能．1．内能与内能的变化的关系
(1)物体的内能是指物体内所有分子的动能和分子势能之和．在微观上由分子数、分子热运动剧烈程度和相互作用力决定，宏观上体现为物体的温度和体积，因此物体的内能是一个状态量．
功和内能
(2)当物体温度变化时，分子热运动剧烈程度发生改变，分子平均动能变化．物体体积变化时，分子间距离变化，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．
2．做功与内能的变化的关系
(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)压缩气体，外界对气体做了功，气体的内能增加，气体内能的增加量等于外界对气体做的功；气体膨胀，是气体对外界做功，气体内能减少，气体内能的减少量等于气体膨胀对外做的功．
3．功和内能的区别
(1)功是过程量，内能是状态量．
(2)在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化．
(3)物体的内能大，并不意味着做功多．在绝热过程中，只有内能变化较大时，对应着做功较多．4．内能与机械能
物体的内能与机械能是两个不同的物理概念．内能是由大量分子热运动和分子间的相对位置所决定的能．机械能是物体做机械运动和物体形变所决定的能．物体具有内能的同时可具有机械能．物体的机械能在一定条件下可等于零，但物体的内能不可能等于零，因为分子永不停息地做无规则运动，它们之间有相互作用．
内能和机械能在一定条件下可以相互转化，且总量保持不变． 例1 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动能与分子势能的总和定义为物体的内能，A对．物体的内能与机械能是两个不同的物理概念，两者没有什么关系，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，物体的内能就可能不变，故B错．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(或减量)，故C、D错误．
答案：A
【题后反思】1.内能是与系统状态相对应的热力学能，是由于物体分子的热运动而具有的能，做功与热传递均可以改变物体的内能．
2．有关系统的内能，一般从两个角度考查，一是从微观角度：内能是与分子热运动相对应的一种能量形式，不可能为零，是状态量；二是从宏观角度：内能与其他形式能量一样，可以相互转化，功是能量转化的量度．
3．物理量之间进行比较时，关键是弄清物理量的概念及其意义，特别是相近的物理概念，可以从以下几个方面区分：①状态量与过程量；②矢量与标量，只有在深刻理解概念的前提下，才能做到区分物理量．1．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】D [物体的内能是指物体内所有分子的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和热传递两种途径，这三者的物理意义不同，A错误；热量是表示在热传递过程中物体内能变化的多少，而功是用做功的方式来量度物体内能的改变的，即热量、功都可以作为物体内能变化的量度，B错误；三者单位都是焦耳，C错误；热量和功是过程量，内能是状态量，D正确．]1．热传递
(1)定义：两个温度不同的物体相互接触时，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，我们说，热量从高温物体传到低温物体，这样的过程叫做热传递．
(2)热传递的条件：两物体温度不同．
热传递和内能
(3)热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射．
(4)实质：用热传递来改变系统的内能，是通过热传导、热对流和热辐射来完成，它将分子的无规则运动，从一个系统转移到另一个系统，这种转移也就是系统间的内能转换的过程．功是在没有热传递的过程中，系统能量变化的量度；热量是在没有做功的过程中，系统能量变化的量度．
2．热传递和物体内能改变的关系
(1)热传递也可以改变物体的内能．只有在热传递情况下，吸热过程中物体吸收了热量，分子热运动变得剧烈或状态、体积发生变化，分子平均动能或分子势能增加，物体的内能增大，反之物体内能减少．在只有热传递的情况下，系统由状态1到达状态2，内能增量为ΔU＝U2－U1，吸收的热量即Q＝ΔU．
(2)在只有热传递的情况下物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，并且内能的变化量等于物体吸收或放出的热量．
特别提醒：(1)就某一状态而言，只有“内能”，根本不存在什么“热量”和“功”，因此，不能说一个系统中含有“多少热量”或“多少功”．
(2)一个物体内能的多少是无法测量的，但物体内能的变化是可以测量的． 例2 关于物体的内能和热量，下列说法正确的是( )
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A、B错；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，所以完全有可能内能大的物体的内能继续增大，内能小的物体的内能继续减小，故C项错；关于热量的论述，D项是正确的．
答案：D
【题后反思】明确温度是分子平均动能的标志，内能与分子的动能以及分子势能有关；热量是过程量，是内能转移的量度，内能是状态量，可以比较但不容易直接测量．2．给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，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．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
【答案】A [胎内气体经历了一个温度不变，压强减小，体积增大的过程．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．]1．区别与联系(在只有一种方式的情况下) 做功和热传递的比较
2.内能、温度、功和热量之间的区别和联系
(1)内能与温度
从宏观看，温度表示的是物体的冷热程度；从微观看，温度反映了分子热运动的剧烈程度，是分子平均动能的标志．物体的温度升高，其内能一定增加．但向物体传递热量，物体的内能却不一定增加(可能同时对外做功)．
(2)内能与热量
①热量的概念在涉及能量传递时才有意义．我们不能说一个物体具有多少热量，只能说在热传递过程中物体吸收或放出了多少热量．
②在单纯热传递的过程中，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减小．
(3)热量与温度
热量是热传递中内能变化的量度，而温度是系统内部大量分子做无规则运动的剧烈程度的标志．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．
(4)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，热量可以通过系统转化为功，功也可以通过系统转化为热量，但它们之间有着本质的区别． 例3 下列关于做功和热传递的说法正确的是( )
A．做功与热传递的实质是相同的
B．做功与热传递在改变物体内能上是等效的
C．做功与热传递是对同一物理过程的不同说法
D．做功与热传递不可能同时进行
解析：做功和热传递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转化为内能或将内能转化为其他形式的能；热传递是内能在不同物体之间或同一物体的不同部分之间的转移，且做功与热传递可以同时进行，故正确选项为B．
答案：B
【题后反思】1.做功和热传递都改变物体的内能，当物体内能发生变化时，这两种可能性都有．
2．两个物体间有温度差是热传递的前提，温度相同时即达到热平衡状态． 例4 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，处于动态平衡，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．筒内剩余气体属于等容升温过程，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
3．(2016年丰台二模)关于物体的内能，下列说法中正确的是( )
A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B．内能与物体的温度有关，所以0 ℃的物体内能为零
C．物体的温度升高，则组成物体的每个分子的动能都增大
D．做功和热传递都能改变物体的内能
【答案】D [物体内能由物质的量、物体温度与物体体积决定，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故A错误；分子永不停息地做无规则运动，任何物体内能都不可能为零，故B错误；物体的温度升高，分子平均动能增大，但并不是每一个分子动能都增大，可能有的分子动能还减小，故C错误；做功和热传递都能改变物体的内能，故D正确．]
