高中物理 滾動檢測(六)熱力學(xué)第一定律 魯科版選修3-3

滾動檢測(六)熱力學(xué)第一定律一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分．在每小題給出的四個選項中，至少有一個是正確的，全選對的得7分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分．)1．下列有關(guān)焦耳及焦耳實驗的說法中正確的是 ()．A．焦耳是法國物理學(xué)家，他的主要貢獻是焦耳定律及熱功當(dāng)量B．焦耳實驗中用到的容器可以用普通玻璃杯代替C．焦耳實驗的研究對象是容器中的水D．焦耳實驗中要使容器及其中的水升高相同的溫度，實驗中懸掛重物的質(zhì)量、下落的高度可以不相同，但做功必須相同解析選項個性分析A錯誤焦耳是英國物理學(xué)家B錯誤焦耳實驗的要求是研究對象為絕熱系統(tǒng)，普通玻璃杯達不到絕熱要求C錯誤實驗的研究對象是容器及其中的水組成的系統(tǒng)D正確要使水及容器升高相同的溫度即內(nèi)能增加相同，則必須做功相同答案D圖12．如圖1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(溫度降低、電阻變大)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 ()．圖1A．氣體一定對外做功 B．氣體體積一定增大C．氣體內(nèi)能一定增大 D．氣體壓強一定增大解析電流表讀數(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．答案CD3．關(guān)于物體內(nèi)能的變化情況，下列說法中正確的是 ()．A．吸熱的物體，其內(nèi)能一定增加B．體積膨脹的物體，其內(nèi)能一定減少C．放熱的物體，其內(nèi)能也可能增加D．絕熱壓縮的物體，其內(nèi)能一定增加解析改變物體的內(nèi)能有兩種方式，物體吸熱，同時對外做功，內(nèi)能不一定增加，A錯；體積膨脹對外做功，但同時吸熱時，內(nèi)能不一定減小，B錯；物體放熱同時對物體做功，其內(nèi)能可能增加，C正確；絕熱壓縮物體，只對物體做功，不發(fā)生熱傳遞，其內(nèi)能一定增加，故選C、D.答案CD4．用隔板將一絕熱容器隔成A和B兩部分，A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體，B為真空(如圖2甲)，現(xiàn)把隔板抽去，A中的氣體自動充滿整個容器(如圖2乙)，這個過程稱為氣體的自由膨脹，下列說法正確的是 ()．圖2A．自由膨脹過程中，氣體分子只做定向運動B．自由膨脹前后，氣體的壓強不變C．自由膨脹前后，氣體的溫度不變D．容器中的氣體在足夠長的時間內(nèi)，能全部自動回到A部分解析理想氣體在絕熱的條件下，向真空做自由膨脹的過程是一個既與外界沒有熱交換，又沒有對外做功的過程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可以確定氣體的內(nèi)能不變，而理想氣體的分子勢能為零，即分子動能不變，溫度不變．答案C5．對于一定質(zhì)量的物體(或系統(tǒng))，有 ()．A．吸熱物體的溫度一定會升高B．只要氣體的體積、溫度變化，則氣體的內(nèi)能一定改變C．外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)內(nèi)能可能不變D．物體溫度不變，則其內(nèi)能一定也不變解析物體的內(nèi)能是否改變在于系統(tǒng)吸熱和做功的總和，所以A、D均錯；物體的體積和溫度改變，不能確定其內(nèi)能是否改變，故B錯．答案C6．下列說法中正確的是 ()．A．給輪胎打氣的過程中，輪胎內(nèi)氣體內(nèi)能不斷增大B．灑水車在不斷灑水的過程中，輪胎內(nèi)氣體的內(nèi)能不斷增大C．太陽下暴曬的輪胎爆破，輪胎內(nèi)氣體內(nèi)能減小D．拔火罐過程中，火罐能吸附在身體上，說明火罐內(nèi)氣體內(nèi)能減小解析給輪胎打氣的過程中，輪胎內(nèi)氣體質(zhì)量增加，體積幾乎不變，壓強增加，溫度升高，內(nèi)能增加，選項A正確；灑水車內(nèi)水逐漸減少，輪胎內(nèi)氣體壓強逐漸減小，體積增大，對外做功，氣體內(nèi)能減小，選項B錯誤；輪胎爆破的過程中，氣體膨脹對外做功，內(nèi)能減小，選項C正確；火罐內(nèi)氣體溫度逐漸降低時，內(nèi)能減小，選項D正確．答案ACD7．一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列變化后又回到開始的狀態(tài)，用W1表示外界對氣體做的功，W2表示氣體對外界做的功，Q1表示氣體吸收的熱量，Q2表示氣體放出的熱量，則在整個過程中一定有 ()．A．Q1－Q2＝W2－W1 B．Q1＝Q2C．W1＝W2 D．Q1>Q2解析因為該氣體從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列變化后又回到開始的狀態(tài)，所以內(nèi)能沒有變化．ΔU＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知W1－W2＋Q1－Q2＝ΔU＝0，即Q1－Q2＝W2－W1，故A正確．答案A8．關(guān)于熱學(xué)現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，下列說法中正確的是 ()．A．布朗運動就是液體分子的熱運動B．用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做功2.0×105J，同時空氣的內(nèi)能增加1.5×105J，則空氣從外界吸熱0.5×105JC．第一類永動機不可能制成是因為它違背了能量守恒定律D．一定質(zhì)量的氣體，如果保持溫度不變，體積越小，則壓強越大解析布朗運動是小顆粒的運動，只是間接反映了分子的無規(guī)則運動，故選項A是錯誤的．由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W可知，空氣向外界散熱0.5×105J，故選項B是錯誤的．第一類永動機違背了能量守恒定律，故選項C是正確的．一定質(zhì)量的氣體，在保持溫度不變的條件下，體積越小，氣體分子與容器壁碰撞的次數(shù)越多，故壓強越大，因此選項D是正確的．答案CD圖39．如圖3所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m圖3中正確的是 ()．A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動能增大D．對外做功，內(nèi)能減少答案AC10．在光滑水平面上停放一木塊，一子彈水平射穿木塊．對此過程，下列說法中正確的是 ()．A．摩擦力(子彈與木塊間)對木塊做的功等于木塊動能的增加量B．摩擦力對木塊做的功完全轉(zhuǎn)化為木塊的內(nèi)能C．子彈減少的機械能等于子彈與木塊增加的內(nèi)能D．子彈減少的機械能等于木塊增加的動能與內(nèi)能之和解析對木塊由動能定理可判斷出選項A正確，子彈克服摩擦力做功而減少的機械能，轉(zhuǎn)化為木塊、子彈的內(nèi)能和木塊的動能，故B、C、D均錯，故選A.答案A二、非選擇題(本題共2小題，每小題15分，共30分．計算題要求有必要的文字敘述，列出必要的方程和演算步驟．)11．一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中，外界對氣體做功1.7×105J，氣體內(nèi)能減少1.3×105J，則此過程中氣體______(填“吸收”或“放出”)的熱量是______J．此后，保持氣體壓強不變，升高溫度，氣體對外界做了5.0×105J的功，同時吸收了6.0×105J的熱量，則此過程中，氣體內(nèi)能增加了______J.解析根據(jù)熱力學(xué)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為負值，說明氣體要放出熱量，放出的熱量為3.0×105J；同理W＝－5×105J，Q＝6×105J，ΔU＝W＋Q＝1.0×105J，即內(nèi)能增加了1.0×105J.答案放出3.0×1051.0×105圖412．如圖4所示，一定質(zhì)量理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程Ⅰ變至狀態(tài)B時，從外界吸收熱量420J，同時膨脹對外做功300J．當(dāng)