高中物理 滚动检测(六)热力学第一定律 鲁科版选修3-3

滚动检测(六)热力学第一定律一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的，全选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．)1．下列有关焦耳及焦耳实验的说法中正确的是 ()．A．焦耳是法国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律及热功当量B．焦耳实验中用到的容器可以用普通玻璃杯代替C．焦耳实验的研究对象是容器中的水D．焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度，实验中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同，但做功必须相同解析选项个性分析A错误焦耳是英国物理学家B错误焦耳实验的要求是研究对象为绝热系统，普通玻璃杯达不到绝热要求C错误实验的研究对象是容器及其中的水组成的系统D正确要使水及容器升高相同的温度即内能增加相同，则必须做功相同答案D图12．如图1所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的理想气体．将一个半导体NTC热敏电阻R(温度降低、电阻变大)置于汽缸中，热敏电阻与容器外的电源E和电流表A组成闭合回路，汽缸和活塞具有良好的绝热(与外界无热交换)性能．若发现电流表的读数增大时，以下判断正确的是 ()．图1A．气体一定对外做功 B．气体体积一定增大C．气体内能一定增大 D．气体压强一定增大解析电流表读数增大，说明热敏电阻温度升高，由于汽缸绝热，故气体温度升高，则内能一定增大，C正确；气体压强也一定增大，D正确．答案CD3．关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是 ()．A．吸热的物体，其内能一定增加B．体积膨胀的物体，其内能一定减少C．放热的物体，其内能也可能增加D．绝热压缩的物体，其内能一定增加解析改变物体的内能有两种方式，物体吸热，同时对外做功，内能不一定增加，A错；体积膨胀对外做功，但同时吸热时，内能不一定减小，B错；物体放热同时对物体做功，其内能可能增加，C正确；绝热压缩物体，只对物体做功，不发生热传递，其内能一定增加，故选C、D.答案CD4．用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图2甲)，现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图2乙)，这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是 ()．图2A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动B．自由膨胀前后，气体的压强不变C．自由膨胀前后，气体的温度不变D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分解析理想气体在绝热的条件下，向真空做自由膨胀的过程是一个既与外界没有热交换，又没有对外做功的过程，根据热力学第一定律可以确定气体的内能不变，而理想气体的分子势能为零，即分子动能不变，温度不变．答案C5．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A、D均错；物体的体积和温度改变，不能确定其内能是否改变，故B错．答案C6．下列说法中正确的是 ()．A．给轮胎打气的过程中，轮胎内气体内能不断增大B．洒水车在不断洒水的过程中，轮胎内气体的内能不断增大C．太阳下暴晒的轮胎爆破，轮胎内气体内能减小D．拔火罐过程中，火罐能吸附在身体上，说明火罐内气体内能减小解析给轮胎打气的过程中，轮胎内气体质量增加，体积几乎不变，压强增加，温度升高，内能增加，选项A正确；洒水车内水逐渐减少，轮胎内气体压强逐渐减小，体积增大，对外做功，气体内能减小，选项B错误；轮胎爆破的过程中，气体膨胀对外做功，内能减小，选项C正确；火罐内气体温度逐渐降低时，内能减小，选项D正确．答案ACD7．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有 ()．A．Q1－Q2＝W2－W1 B．Q1＝Q2C．W1＝W2 D．Q1>Q2解析因为该气体从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，所以内能没有变化．ΔU＝0，根据热力学第一定律可知W1－W2＋Q1－Q2＝ΔU＝0，即Q1－Q2＝W2－W1，故A正确．答案A8．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B．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，同时空气的内能增加1.5×105J，则空气从外界吸热0.5×105JC．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，只是间接反映了分子的无规则运动，故选项A是错误的．由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，空气向外界散热0.5×105J，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图39．如图3所示，一气缸竖直放置，用一质量为m图3中正确的是 ()．A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少答案AC10．在光滑水平面上停放一木块，一子弹水平射穿木块．对此过程，下列说法中正确的是 ()．A．摩擦力(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选项A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均错，故选A.答案A二、非选择题(本题共2小题，每小题15分，共30分．计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤．)11．一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功1.7×105J，气体内能减少1.3×105J，则此过程中气体______(填“吸收”或“放出”)的热量是______J．此后，保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了5.0×105J的功，同时吸收了6.0×105J的热量，则此过程中，气体内能增加了______J.解析根据热力学第一定律得：W＝1.7×105J，ΔU＝－1.3×105J，代入ΔU＝W＋Q可得，Q＝－3.0×105J，Q为负值，说明气体要放出热量，放出的热量为3.0×105J；同理W＝－5×105J，Q＝6×105J，ΔU＝W＋Q＝1.0×105J，即内能增加了1.0×105J.答案放出3.0×1051.0×105图412．如图4所示，一定质量理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420J，同时膨胀对外做功300J．当