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《高中物理第十章热力学定律第3节热力学第一定律能量守恒定律课时训练新人教版.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、热力学第一定律 能量守恒定律题组一 热力学第一定律1.今有一导热性能良好的汽缸,用导热活塞封闭有一定质量的理想气体。开始时汽缸水平放置如图甲所示,后将汽缸按如图乙方式悬挂并保持静止,汽缸光滑不漏气且大气压及环境温度不变。下列说法正确的是( )A.气体对外做功,内能减小B.气体对外做功,气体温度不变C.气体体积增大,气体温度减小D.气体体积不变,温度不变解析:从题图甲到题图乙的过程,由于汽缸要平衡,因此内部气体的压强变小,体积增大,对外界做功,由于汽缸导热性能良好,且环境温度不变,因此内部气体的温度不变,内能不变,根据热力学第一定律,
2、内部气体通过缸壁从外界吸热,可见选项B正确,其余选项均错误。答案:B2.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为负解析:根据公式ΔU=W+Q中的符号法则知选项C正确。答案:C3.气体膨胀对外做功100J,同时从外界吸收了120J的热量,它的
3、内能的变化是( )A.减小20J B.增大20JC.减小220JD.增大220J解析:研究对象为气体,依符号规则,对外做的功W=-100J,吸收热量Q=+120J。由热力学第一定律有:ΔU=W+Q=-100J+120J=20J。ΔU>0,说明气体的内能增加,故正确选项为B。答案:B4.一定量的气体吸收热量,体积膨胀并对外做功,则此过程的末态与初态相比( )A.气体内能一定增加B.气体内能一定减小C.气体内能一定不变6D.气体内能的增减不能确定解析:由热力学第一定律ΔU=Q+W,气体吸收热量Q>0,体积膨胀对外做功W<0,但
4、不能确定Q与W值的大小,所以不能判断ΔU的正负,则气体内能的增减也就不能确定,选项D正确。答案:D5.重庆出租车常以天然气作为燃料。加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)( )A.压强增大,内能减小B.吸收热量,内能增大C.压强减小,分子平均动能增大D.对外做功,分子平均动能减小解析:气体发生等容变化,根据查理定律可知,温度升高,则压强增大;气体体积不变,则对外不做功;温度升高,内能增加,根据热力学第一定律可知,从外界吸收热量,B项正确。答案:B6.对一定质量的理想
5、气体,自状态A变化到状态B再变化到状态C,这一整个变化过程在V-T图中如图所示,则下列说法正确的是( )A.在过程AB中,气体压强不断变大B.在过程BC中,气体密度不断变大C.在过程AB中,气体对外界做功D.在过程BC中,气体对外界放热解析:在过程AB中,体积不变,根据pV=nRT,温度变大,所以气体压强不断变大,故选项A正确。同理在过程BC中,T不变,V减小,所以p增加,但气体密度等于质量除以体积,所以不断变大,选项B正确。在过程AB中,体积不变(W=0),温度变高,说明内能变大(ΔU>0),由ΔU=Q+W知是气体从外界吸热而没有
6、做功,故选项C错误。在过程BC中,T不变(ΔU=0),V减小(W>0),外界对气体做正功,所以气体对外界放热,故选项D正确。答案:ABD7.如图所示,由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞与汽缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体。将一根细管插入液体,由于虹吸现象,活塞上方液体逐渐流出。在此过程中,大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程,下列说法正确的是( )A.气体分子的平均动能逐渐增大6B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变D.气体对外界做的功等于气体从外界吸
7、收的热量解析:当活塞上方液体逐渐流出时,气体的压强逐渐减小,由于是虹吸现象,水流出过程缓慢,所以气体状态变化为等温变化,因此气体分子的平均动能不变,选项A错误;由于压强减小,所以单位时间内气体分子对活塞撞击的次数减小,单位时间内气体分子对活塞的冲量减小,选项B、C错误。根据玻意耳定律有p1V1=p2V2,由于气体压强减小,所以体积增大,气体对外做功,又因为气体温度不变、内能不变,所以气体从外界吸热,选项D正确。答案:D8.爆米花酥脆可口、老少皆宜,是许多人喜爱的休闲零食。如图为高压爆米花的装置原理图,玉米在铁质的密闭容器内被加热,封闭
8、气体被加热成高温高压气体,当打开容器盖后,“嘭”的一声气体迅速膨胀,压强急剧减小,玉米粒就“爆炸”成了爆米花。设当地温度为t1=27℃,大气压为p0,已知密闭容器打开前的气体压强达到4p0。(1)若把容器内的气体看作理想
