2019-2020學(xué)年高中物理 第3章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第2節(jié) 熱力學(xué)第一定律 第3節(jié) 能量守恒定律課后提能訓(xùn)練 粵教版選修3-3

《2019-2020學(xué)年高中物理 第3章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第2節(jié) 熱力學(xué)第一定律 第3節(jié) 能量守恒定律課后提能訓(xùn)練 粵教版選修3-3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 第3章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第2節(jié) 熱力學(xué)第一定律 第3節(jié) 能量守恒定律課后提能訓(xùn)練 粵教版選修3-3（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2節(jié) 熱力學(xué)第一定律 第3節(jié) 能量守恒定律 一、選擇題：在每小題給出的四個選項中，第1～4題只有一項符合題目要求，第5～9題有多項符合題目要求． 1．在恒溫水池中，一個氣泡緩緩向上升起，在上升過程中(　　) A．氣泡的體積不變，內(nèi)能減少，放出熱量 B．氣泡的體積縮小，內(nèi)能不變，放出熱量 C．氣泡的體積增大，內(nèi)能不變，吸收熱量 D．氣泡的體積不變，內(nèi)能增加，吸收熱量 【答案】C　[氣泡緩慢上升過程，溫度不變，內(nèi)能不變，由于壓強減少，體積增加，所以氣體對外做功．又因為內(nèi)能不變，所以氣體吸收熱量．] 2．(2018年江西名校一模)下列說法不正確的是(　　) A．理想氣體在某過

2、程中從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能減小 B．燃?xì)庥梢簯B(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中分子的分子勢能增大 C．氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，故氣體的壓強一定增大 D．一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹，一定吸收熱量 【答案】C　[理想氣體在某過程中從外界吸收熱量，若同時對外做功，其內(nèi)能可能減小，故A正確；燃?xì)鈿饣倪^程中吸收熱量，溫度不變，則分子的平均動能不變，分子勢能增大，故B正確；根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程＝C可知，氣體的溫度升高時，若氣體的體積同時增大，則氣體的壓強不一定增大，故C錯誤；一定質(zhì)量的理想氣體做等溫膨脹的過程中，溫度不變，則內(nèi)能不變，而氣體

3、膨脹的過程中體積增大，對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定吸收熱量，D正確．故選C．] 3．(2017年南充名校期末)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是(　　) A．氣體吸熱后溫度一定升高 B．對氣體做功可以改變其內(nèi)能 C．理想氣體等壓膨脹過程一定放熱 D．熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 【答案】B　[根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸熱的同時如果還對外界做功，其內(nèi)能即溫度不一定增大，故A錯誤；對氣體做功可以改變其內(nèi)能，故B正確；根據(jù)＝C，可知p不變V增大，則T增大，需要吸熱，故C錯誤；在外界做功的情況下熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，故D錯誤．故選B．] 4．(2018年石景山

4、一模)快遞公司用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖所示．假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界沒有熱交換，當(dāng)充氣袋四周被擠壓時，袋內(nèi)氣體(　　) A．對外界做負(fù)功，內(nèi)能增大 B．對外界做負(fù)功，內(nèi)能減小 C．對外界做正功，內(nèi)能增大 D．對外界做正功，內(nèi)能減小 【答案】A　[充氣袋四周被擠壓時，氣體的體積減小，外界對氣體做功，故氣體對外界做負(fù)功，由于沒有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知氣體的內(nèi)能增大．故A正確，B、C、D錯誤．故選A．] 5．(2018年惠州模擬)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．該循環(huán)

5、過程中，下列說法錯誤的是(　　) A．A→B過程中，氣體對外界做功，吸熱 B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增加 C．C→D過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少 D．D→A過程中，氣體吸熱 【答案】BCD　[A→B過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，氣體等溫變化，內(nèi)能不變ΔU＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知氣體吸熱，Q＞0，故A正確；B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B錯誤；C→D過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C錯誤；D→A過程中，絕熱壓縮，Q＝0，故D錯誤．故選

6、BCD．] 6．下列過程屬于熱傳遞而使物體內(nèi)能改變的是(　　) A．用打氣筒給自行車打氣時，打氣筒下部溫度升高 B．太陽光照在物體上，物體溫度升高 C．食品放入冰箱，溫度降低 D．用鐵錘連續(xù)打擊物體使物體溫度升高 【答案】BC　[打氣筒給自行車打氣，打氣筒下部溫度升高是因為外部對氣體做功，A選項錯誤；太陽通過熱輻射的方式使物體溫度升高，屬于熱傳遞，B選項正確；冰箱里溫度低，食品把熱量傳遞給冰箱里的空氣，導(dǎo)致溫度降低，C選項正確；鐵錘打擊物體是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能．] 7．如圖所示，固定的導(dǎo)熱汽缸開口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由移動且不漏氣，活塞下掛了

7、一個沙桶，沙桶裝滿沙子時，活塞靜止，然后在沙桶底部鉆了一個小洞，讓細(xì)沙慢慢地漏出，設(shè)汽缸外部的大氣壓強和溫度恒定不變，則(　　) A．缸內(nèi)氣體壓強減小 B．缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加 C．外界對缸內(nèi)氣體做功 D．缸內(nèi)氣體放出熱量 【答案】CD　[細(xì)沙慢慢漏出的過程中，氣體壓強增大，體積減小，A選項錯誤；氣體體積減小，外界對氣體做功，C選項正確；由于汽缸導(dǎo)熱，溫度恒定不變，因此內(nèi)能不變，缸內(nèi)氣體放出熱量，D選項正確．] 8．如圖所示為電冰箱的工作原理圖．壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)，那么，下列說法正確的是(　　) A．在冰箱外的管道中，制冷劑迅速膨脹并放出熱量 B

8、．在冰箱內(nèi)的管道中，制冷劑迅速膨脹并吸收熱量 C．在冰箱外的管道中，制冷劑被劇烈壓縮并放出熱量 D．在冰箱內(nèi)的管道中，制冷劑被劇烈壓縮并吸收熱量 【答案】BC　[制冷劑被壓縮時，外界對其做功溫度升高放出熱量，在冰箱內(nèi)制冷劑迅速膨脹，對外做功溫度下降，從而吸收熱量．故B、C正確．] 9．如圖所示，帶有活塞的汽缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體．將一個半導(dǎo)體NTC熱敏電阻R(電阻R隨溫度的升高阻值減小)置于汽缸中，熱敏電阻與容器外的電源E和電流表A組成閉合回路，汽缸和活塞具有良好的絕熱(與外界無熱交換)性能．若發(fā)現(xiàn)電流表的讀數(shù)增大時，以下判斷正確的是(　　) A．氣體一定對外做功 B．氣體體

9、積一定增大 C．氣體內(nèi)能一定增大 D．氣體壓強一定增大 【答案】CD　[電流表讀數(shù)增大，說明熱敏電阻溫度升高，由于汽缸絕熱，故氣體溫度升高，則內(nèi)能一定增大，C正確；氣體壓強也一定增大，D正確．] 二、非選擇題 10．(2018年樂山模擬)下列說法正確的是________． A．能源在利用過程中有能量耗散，這表明能量不守恒 B．物體的內(nèi)能在宏觀上只與其所處狀態(tài)及溫度有關(guān) C．一輛空載的卡車停于水平地面，在緩慢裝沙的過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計分子間勢能，則胎內(nèi)氣體向外界放熱 D．對于一定量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱 E．當(dāng)分子間作用

10、力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大 【答案】CDE　[能源在利用過程中有能量耗散，但能量是守恒的，故A錯誤；物體的內(nèi)能在宏觀上與溫度、體積、物質(zhì)的量有關(guān)，故B錯誤；不計分子勢能，氣體為理想氣體，又因為溫度不變，故內(nèi)能變化量ΔU＝W＋Q＝0，裝沙過程中輪胎受地面擠壓力增大，導(dǎo)致體積V會變小，外界對氣體做功W＞0，所以Q＝－W＜0，所以氣體向外界放熱，故C正確；對于一定量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，則由理想氣體狀態(tài)方程可知，溫度一定增大，內(nèi)能增大，同時氣體對外做功，則由熱力學(xué)第一定律可知，它一定從外界吸熱，故D正確；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，距離減小時分子力做負(fù)功，則分子

11、勢能隨分子間距離的減小而增大，E正確．] 11．在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水在沸騰時，1 g的水由液態(tài)變成同溫度的水汽，其體積由1.043 cm3變?yōu)? 676 cm3.已知水的汽化熱為2 263.8 J/g，大氣壓強為1.013×105 Pa，求： (1)體積膨脹時氣體對外界做的功W； (2)氣體吸收的熱量Q； (3)氣體增加的內(nèi)能ΔU. 【答案】(1)169.7 J　(2)2 263.8 J　(3)2 094.1 J 解析：取1 g水為研究系統(tǒng)，把大氣視為外界.1 g沸騰的水變成同溫度的水汽需要吸收熱量，同時由于體積膨脹，系統(tǒng)要對外界做功． (1)氣體在等壓(大氣壓)下膨脹對外界做

12、功 W＝p(V2－V1)＝1.013×105×(1 676－1.043)×10－6 J≈169.7 J. (2)由水的汽化熱可得氣體吸熱 Q＝1×2 263.8 J＝2 263.8 J. (3)根據(jù)熱力學(xué)第一定律得 ΔU＝Q＋W＝2 263.8 J＋(－169.7) J＝2 094.1 J. 12．如圖所示，一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的．開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，已知AB＝h，大氣壓強為p0，重力加速度為g. (1)求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強； (2)

13、設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q(一定量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定)． 【答案】(1)p0＋　(2)(p0S＋mg)h 解析：(1)設(shè)封閉氣體的壓強為p，活塞受力平衡 p0S＋mg＝pS 解得p＝p0＋. (2)由于氣體的溫度不變，則內(nèi)能的變化ΔE＝0 由熱力學(xué)第一定律ΔE＝W＋Q 可得放熱Q＝(p0S＋mg)h. 13．如圖所示，用輕質(zhì)活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞與汽缸壁間摩擦忽略不計，開始時活塞距汽缸底高度h1＝0.50 m．給汽缸加熱，活塞緩慢上升到距離汽缸底h2＝0.80 m處，同時缸內(nèi)氣體吸收Q＝450 J的熱量．已知活塞橫截面積S＝5.0×10－3 m2，大氣壓強p0＝1.0×105 Pa.求： (1)缸內(nèi)氣體對活塞所做的功W； (2)此過程中缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能ΔU. 【答案】(1)150 J　(2)300 J 解析：(1)活塞緩慢上升，視為等壓過程，則氣體對活塞做功W＝FΔh＝p0SΔh＝150 J. (2)根據(jù)熱力學(xué)定律 ΔU＝W＋Q＝－150 J＋450 J＝300 J. 6