【金版学案】高中物理热力学第一定律能量守恒定律知能演练试题必修33

1、第三节热力学第一定律能量守恒定律回四四回1.如图是密闭的气缸.外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J ,同时气体向外界放热200 J ,缸内气体的（A.温度升高，内能增加 600 JB.温度升高，内能减少 200 JC.温度降低，内能增加 600 JD.温度降低，内能减少 200 J解析：由题意知 W= 800 J , Q= - 200 J,由热力学第一定律，得 AU= VW Q= 600 J ,可见内能增加600 J.因气体的内能仅是温 度的函数，内能增加，则温度升高，故A项正确.答案：A2 .对于一定质量的物体（或系统），有（）A.吸热物体的温度一定会升高B.只要气体的体积、温度

2、变化，则气体的内能一定改变C.外界对系统做功，系统内能可能不变D.物体温度不变，则其内能一定也不变A、D两项错误；物体的解析：物体的内能是否改变在于系统吸热和做功的总和，所以体积和温度改变，不能确定其内能是否改变，故B项错误，C项正确.答案：C3 .（双选）如下图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板（质量不计）固定，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）.，初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡.下列说法中正确的是（）定栓绝热气缸氢气氧气A导热隔板A.初始时氢气分子的平均动能,大于氧分子的平均动能B.系统重新达到平衡时，氢

3、气的内能比初始时的小C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，有热量从氧气传递到氢气D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小解析：初始时，两室气体的温度相同，故分子平均动能相等，A错；因为气缸是绝热的， 所以气缸内气体的总的内能守恒，由于隔板导热，重新平衡后两种气体温度仍相同，即气体内能仍相等，所以每种气体内能均不变，B错；氢气通过隔热板对氧气做功，而内能不变，由热力学第一定律可知氢气一定吸收了来自氧气的热量，C正确；达到平衡的过程中，氢气对氧气做功，氧气内能增加；热量从氧气传递到氢气，氧气内能又减小，D正确.答案：CD4 .在光滑水平面上停放一木块，一子弹水平射穿

4、木块.对此过程，下 列说法中正确的是（）A.摩才察力（子弹与木块间）对木块做的功等于木块动能的增加量B.摩擦力对木块做的功完全转化为木块的内能C.子弹减少的机械能等于子弹与木块增加的内能D.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与内能之和解析：对木块由动能定理可判断出 A项正确，子弹克服摩擦力做功而减少的机械能，转化为木块、子弹的内能和木块的动能故B、C、D三项错误，故选 A项.答案：A5 .（双选）如图所示，一绝热容器被隔板 K隔开成a、b两部分.已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空.抽开隔板K后，a内气体进入b,最终达到平衡状态.在此过程中（）A.气体对外界做功，内能减少B.气体不做功，内能

5、不变C.气体压强变小，温度降低D.气体压强变小，温度不变解析：因b内为真空，抽开隔板 KB, a内气体对外界不做功，由 AW VW Q知内能不 变，故选项A错误、选项B正确.稀薄气体可看作理想气体，其内能只与温度有关，气体的内能不变，温度也不变，由piVi=p2%和VvV知pi>p2,即气体压强变小，故选项 C错误、选项D正确.答案：BD6 .若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了0.6 J的功，同时吸收了 0.9 J的热量，则该气体内能变化了 J;若气球在迅速膨胀过程 中，则气球内气体的温度 （填“升高”、“降低”或“不变”）.解析：根据热力学第一定律AU=

6、 VWQ得：AU= 0.6 +0.9 = 0.3.J;气球在膨胀过程中对外界做功，气球内气体的温度必降低.答案：0.3 降低7 .（双选）关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是.（）A.布朗运动就是液体分子的热运动8 .用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0 X105 J,同时空气的内能增加 1.5X105J,则空气从外界吸热 0.5 X105 JC.第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律D. 一定质量的气体，如果保持温度不变，体积越小，则压强越大解析：布朗运动是小颗粒的运动，只是间接反映了液体分子的无规则运动，故选项 A是错误的.由热力学第一定律AU= VW Q可知，空气向外

7、界散热 0.5 X105 J的热量，故选项B是错误的.第一类永动机违背了能量守恒定律，故选项C是正确的.一定质量的气体，在保持温度不变的条件下，体积越小，气体分子与容器壁碰撞的次数越多，故压强越大，因此选项D是正确的.答案：CD国mon兀8.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体. 气体开始处于状态 a；然后经过过程ab到达状态b,或经过 过程ac到达状态c, b、c状态温度相同，如VT图所示.设气体在状态 b和状态c的压强分 别为pb和pc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为 Qb和Qc,则（ ）A.pb>pc,Qb>QcB.pb>p”QbVQcC.pbvp%Qb>Qc

8、D.pbpc,QbQc解析：VT图线的斜率 越大，压强p越小，故pbvpc.由热力学第一定律有： Q=AU W 因Tb=Tc,所以AUb= AUc,而VU>WC,故Qb>Qc.综上可知 C项正确.答案：C9. 一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5X104J ,气体对外界做功1.0X104 J ,则该理想气体的（）A.温度降低，密度增大B.温度降低，密度减小C.温度升高，密度增大D.温度升高，密度减小解析：由AU= W- Q可得理想气体内能变化： A U= 1.0 X104J + 2.5 X104 J=1.5 X104J>0,故温度升高，A、B两项均错.因为气体对外做功，所以气体一定膨胀，体积变大，由=m1知密度变小，故 C项错误，D项正确.答案：D10.如图所示的两端开口的 U形管中，盛有同种液体，并用阀门K将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高.现打开阀门K,从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为 Q内能变化量为 AU,动能变化量为大气对液体做功为 W,重力做功为 W,液体克服阻力做功为 W,由功能关系可,得： W= 0 W W=AE W W= Q=A