【名師一號(hào)】高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 熱力學(xué)第一定律能量守恒定律雙基限時(shí)練 新人教版選修33 .doc

雙基限時(shí)練(十四)熱力學(xué)第一定律能量守恒定律1(多選題)下列關(guān)于物體內(nèi)能的說(shuō)法正確的是()a物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加b物體放出熱量，內(nèi)能一定減少c當(dāng)做功和熱傳遞同時(shí)存在時(shí)，物體的內(nèi)能可能不變d物體對(duì)外做功，內(nèi)能可能增加解析當(dāng)物體從外界吸收的熱量q與對(duì)外做的功w正好相等時(shí)，物體的內(nèi)能不變，c正確；當(dāng)物體對(duì)外做功時(shí)，如果同時(shí)吸收熱量q，且吸收的熱量比對(duì)外做的功多時(shí)，內(nèi)能就可能增加，d正確答案cd2密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過(guò)程中瓶?jī)?nèi)空氣(不計(jì)分子勢(shì)能)()a內(nèi)能增大，放出熱量b內(nèi)能減小，吸收熱量c內(nèi)能增大，對(duì)外界做功d內(nèi)能減小，外界對(duì)其做功解析不計(jì)分子勢(shì)能，故瓶?jī)?nèi)空氣的內(nèi)能隨溫度降低，內(nèi)能一定減小，體積減小了，外界對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體做功，此過(guò)程為放熱過(guò)程，故d選項(xiàng)正確答案d3在溫度均勻且恒定的水池中，有一小氣泡正在緩慢向上浮起，體積逐漸膨脹，在氣泡上浮的過(guò)程中()a氣泡內(nèi)的氣體向外界放出熱量b氣泡內(nèi)的氣體與外界不發(fā)生熱傳遞，其內(nèi)能不變c氣泡內(nèi)的氣體對(duì)外界做功，其內(nèi)能減少d氣泡內(nèi)的氣體對(duì)外界做功，同時(shí)從水中吸收熱量，其內(nèi)能不變解析小氣泡可視為理想氣體，在緩慢上升過(guò)程中，保持溫度與水溫相同，即溫度保持不變理想氣體的內(nèi)能由溫度決定可知，氣泡上升過(guò)程中內(nèi)能不變即u0，由熱力學(xué)第一定律uwq可知 ，氣泡體積增大，w為負(fù)值，則q為正值，即上升過(guò)程為吸熱過(guò)程故d選項(xiàng)正確答案d4一定質(zhì)量氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做了8104 j的功，氣體內(nèi)能減少了1.2105 j，則下列各式正確的是()aw8104 ju1.2105 jq4104 jbw8104 ju1.2105 jq2105 jcw8104 ju1.2105 jq2105 jdw8104 ju1.2105 jq4104 j解析由熱力學(xué)第一定律，uwq，外界對(duì)氣體做功，w8104 j，內(nèi)能減少u1.2105 j，則q2105 j故b選項(xiàng)正確答案b5一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過(guò)一系列變化后又回到開始的狀態(tài)，用w1表示外界對(duì)氣體做的功，w2表示氣體對(duì)外界做的功，q1表示氣體吸收的熱量，q2表示氣體放出的熱量，則在整個(gè)過(guò)程中一定有()aq1q2w2w1bq1q2cw1w2dq1q2解析由熱力學(xué)第一定律uwq，即在此過(guò)程中uw1w2q1q20，則q1q2w2w1，故a選項(xiàng)正確答案a6如圖為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，m、n兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，m可沿n的內(nèi)壁上下滑動(dòng)，設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在m向下滑動(dòng)的過(guò)程中()a外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大b外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減小c氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增大d氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能減小解析本題考查了熱力學(xué)第一定律，理解做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，m向下滑的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w內(nèi)能增大，a正確答案a7如圖所示，一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片，輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是()a轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量b轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來(lái)自形狀記憶合金自身c轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，水溫升高d葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量解析該永動(dòng)機(jī)葉片進(jìn)入水中，吸收熱量而伸展劃水，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，離開水面后向空氣中放熱，葉片形狀迅速恢復(fù)，所以轉(zhuǎn)動(dòng)的能量來(lái)自熱水，由于不斷向空氣釋放熱量，所以水溫逐漸降低，a、b、c錯(cuò)，d對(duì)答案d8某校開展探究性課外活動(dòng)，一同學(xué)用如圖所示的裝置研究氣體壓強(qiáng)、體積、溫度三量之間的變化關(guān)系該同學(xué)選用導(dǎo)熱良好的氣缸將其開口向下，內(nèi)裝理想氣體，并將氣缸固定不動(dòng)，但缸內(nèi)活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣，他把一溫度計(jì)通過(guò)缸底小孔插入缸內(nèi)，插口處密封良好，活塞下掛一個(gè)沙桶，沙桶裝滿沙子時(shí)活塞恰好靜止他把沙桶底部鉆一個(gè)小洞，讓細(xì)沙慢慢漏出，外部環(huán)境溫度恒定，由此可確定()a外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增大b外界對(duì)氣體做功，溫度計(jì)示數(shù)不變c氣體體積減小，溫度計(jì)示數(shù)減小d外界對(duì)氣體做功，溫度計(jì)示數(shù)增大解析因細(xì)沙慢慢漏出，沙桶重力減少，故活塞上移，外界對(duì)氣體做功，因氣缸導(dǎo)熱性能良好，細(xì)沙是慢慢漏出，外部環(huán)境溫度又不變，故此過(guò)程氣缸內(nèi)氣體及時(shí)向外界放熱而保持缸內(nèi)氣體溫度不變答案b9給旱區(qū)送水的消防車停于水平地面在緩慢放水過(guò)程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計(jì)分子間勢(shì)能，則胎內(nèi)氣體()a從外界吸熱 b對(duì)外界做負(fù)功c分子平均動(dòng)能減小 d內(nèi)能增加解析緩慢放水過(guò)程中，胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，氣體膨脹對(duì)外界做正功，選項(xiàng)b錯(cuò)；胎內(nèi)氣體溫度不變，故分子平均動(dòng)能不變，選項(xiàng)c錯(cuò)；由于不計(jì)分子間勢(shì)能，氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度不變，內(nèi)能不變，選項(xiàng)d錯(cuò)；由uwq知u0，w0，氣體從外界吸熱，選項(xiàng)a正確答案a10如圖所示，活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在直立圓筒形導(dǎo)熱的氣缸中，活塞上堆放細(xì)沙，活塞處于靜止，現(xiàn)逐漸取走細(xì)沙，使活塞緩慢上升，直到細(xì)沙全部取走若活塞與氣缸之間的摩擦可忽略，則在此過(guò)程中()a氣體對(duì)外做功，氣體溫度可能不變b氣體對(duì)外做功，內(nèi)能一定減少c氣體壓強(qiáng)可能增大，內(nèi)能可能不變d氣體從外界吸熱，內(nèi)能一定增加解析由于氣缸為導(dǎo)熱的，則可與外界進(jìn)行熱交換，細(xì)沙減少時(shí)，氣體膨脹對(duì)外做功，可能由于與外界進(jìn)行熱交換吸熱使內(nèi)能不變答案a11(多選題)如圖所示，a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過(guò)程中的四個(gè)狀態(tài)，圖中ad平行于橫坐標(biāo)軸，ab的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是()a從狀態(tài)d到c，氣體不吸熱也不放熱b從狀態(tài)c到b，氣體放熱c從狀態(tài)a到d，氣體對(duì)外做功d從狀態(tài)b到a，氣體吸熱解析從狀態(tài)d到c，溫度不變，理想氣體內(nèi)能不變，但是由于壓強(qiáng)減小，所以體積增大，對(duì)外做功，還要保持內(nèi)能不變，一定要吸收熱量，故a錯(cuò)氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)b是一個(gè)降壓、降溫過(guò)程，同時(shí)體積減小，外界對(duì)氣體做功，而氣體的內(nèi)能還要減小(降溫)就一定要伴隨放熱的過(guò)程，故b對(duì)氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)d是一個(gè)等壓、升溫的過(guò)程，同時(shí)體積增大，所以氣體要對(duì)外做功，c正確氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)a是個(gè)等容變化過(guò)程，隨壓強(qiáng)的增大，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，而在這個(gè)過(guò)程中氣體的體積沒(méi)有變化，就沒(méi)有做功，氣體內(nèi)能的增大是因?yàn)闅怏w吸熱的結(jié)果，故d對(duì)答案bcd12(多選題)一定質(zhì)量的理想氣體自狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)c變化到狀態(tài)b.這一過(guò)程在vt圖上表示如圖所示，則()a在過(guò)程ac中，外界對(duì)氣體做功b在過(guò)程cb中，外界對(duì)氣體做功c在過(guò)程ac中，氣體壓強(qiáng)不斷變大d在過(guò)程cb中，氣體壓強(qiáng)不斷變小解析ac過(guò)程，等溫變化，體積變小，外界對(duì)氣體做功，a正確cb過(guò)程，體積不變，外界對(duì)氣體不做功，b錯(cuò)誤ac過(guò)程中，體積變小，分子密集程度變大，壓強(qiáng)變大，c正確cb，體積不變，分子密集程度不變，溫度升高，分子平均動(dòng)能變大，故壓強(qiáng)變大，d錯(cuò)誤答案ac13一定質(zhì)量的氣體從外界吸收熱量2.66105 j，內(nèi)能增加4.25105 j，是氣體對(duì)外界做功還是外界對(duì)氣體做功？做了多少功？解析選擇一定量的氣體為研究對(duì)象根據(jù)熱力學(xué)第一定律uqw，得wuq4.25105 j2.66105 j1.59105 j.w為正值，表示是外界對(duì)氣體做功，做功的大小是1.59105 j.答案外界對(duì)氣體做功1.59105 j14噴霧器內(nèi)有10 l水，上部封閉有1 atm的空氣2 l關(guān)閉噴霧閥門，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1 atm的空氣3 l(設(shè)外界環(huán)境溫度一定，空氣可看作理想氣體)(1)當(dāng)水面上方氣體溫度與外界溫度相等時(shí)，求氣體壓強(qiáng)，并從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因(2)打開噴霧閥門，噴霧過(guò)程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過(guò)程氣體是吸熱還是放熱