高中物理 第10章 第3节 热力学第一定律 能量守恒定律同步练习 新人教版选修3-3

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1、【成才之路】2016高中物理第10章第3节热力学第一定律能量守恒定律同步练习新人教版选修3-3基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．在热力学第一定律的表达式ΔU＝W＋Q中，关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是(　　)A．外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时，ΔU为正B．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时，ΔU为负C．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时，ΔU为正D．外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时，ΔU为负答案：C解析：外界对

2、物体做功时W为正，反之为负；吸热时Q为正，反之为负；内能增加时ΔU为正，反之为负。故选项C正确。2．在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将(　　)A．降低　　　B．升高C．不变D．无法确定答案：B解析：取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，外界消耗电能，对系统做功，系统总内能增加。3．(湛江市2013～2014学年高二下学期期末)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对空气做了2.0×105J的功，同时空气的内能增加了1.5×105J。下列说法正确的是(　　)A．空气从外界吸收的

3、热量是0.5×105JB．空气对外界放出的热量是0.5×105JC．空气从外界吸收的热量是3.5×105JD．空气对外界放出的热量是3.5×105J答案：B解析：由题意知，W＝2.0×105J，ΔU＝1.5×105J，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，得Q＝－0.5×105J，负号表示放热，故选项B正确。4.如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小(　　)A．从外界吸热B．内能增大C．向外界放热D．内能减小答

4、案：C解析：金属筒缓慢下降过程中，外界对筒内气体做功，而筒与水有热交换、水温恒定，所以筒内空气要向外界放热，温度保持不变，从而内能不变。5.如图所示，活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的气缸中，活塞上堆放细沙，活塞处于静止，现逐渐取走细沙，使活塞缓慢上升，直到细沙全部取走。若活塞与气缸之间的摩擦可忽略，则在此过程中(　　)A．气体对外做功，气体温度可能不变B．气体对外做功，内能一定减少C．气体压强减小，内能可能不变D．气体从外界吸热，内能一定增加答案：AC解析：由于气缸为导热的，则可与外界进行热交换，细沙减少时，

5、气体膨胀对外做功，可能由于与外界进行热交换吸热使内能不变。6．(南阳市2014～2015学年高二下学期期中)一定质量的理想气体的状态变化过程表示在如图所示的p－V图上，气体先由a状态沿双曲线经等温过程变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化到c状态，a、c两点位于与纵轴平行的直线上，以下说法中正确的是(　　)A．由a状态至b状态过程中，气体放出热量，内能不变B．由b状态至c状态过程中，气体对外做功，内能减少C．c状态与a状态相比，c状态分子平均距离较大，分子平均动能较大D．b状态与a状态相比，b状态分子平均距离较小，分子

6、平均动能相等答案：AD解析：由题意，ab是一条双曲线，说明气体由a状态至b状态过程中发生了等温变化，内能不变，气体的体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故A正确。由b状态至c状过程中，气体的体积增大，对外做功，温度升高，内能增大，故B错误。c状态与a状态相比，体积相同，分子平均距离相等，故C错误。b状态与a状态相比，b状态体积小，分子平均距离较小，温度相等，则分子平均动能相等，故D正确。二、非选择题7．喷雾器内有10L水，上部封闭有1atm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1

7、atm的空气3L(设外界环境温度一定，空气可看作理想气体)。(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因。(2)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。答案：(1)2.5atm　(2)吸热解析：(1)设气体初态压强为p1，体积为V1；末态压强为p2，体积为V2，由玻意耳定律p1V1＝p2V2代入数据得p2＝2.5atm微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。(2)吸热。气体对外做功而内能不变，根

8、据热力学第一定律可知气体吸热。能力提升一、选择题(单选题)1．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，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，密度减小答案：D解析：由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，Q＝2.5×104J，