【金版學(xué)案】高中物理熱力學(xué)第一定律能量守恒定律知能演練試題必修33

1、第三節(jié)熱力學(xué)第一定律能量守恒定律回四四回1.如圖是密閉的氣缸.外力推動活塞P壓縮氣體，對缸內(nèi)氣體做功800 J ,同時氣體向外界放熱200 J ,缸內(nèi)氣體的（A.溫度升高，內(nèi)能增加 600 JB.溫度升高，內(nèi)能減少 200 JC.溫度降低，內(nèi)能增加 600 JD.溫度降低，內(nèi)能減少 200 J解析：由題意知 W= 800 J , Q= - 200 J,由熱力學(xué)第一定律，得 AU= VW Q= 600 J ,可見內(nèi)能增加600 J.因氣體的內(nèi)能僅是溫 度的函數(shù)，內(nèi)能增加，則溫度升高，故A項正確.答案：A2 .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

2、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A、D兩項錯誤；物體的解析：物體的內(nèi)能是否改變在于系統(tǒng)吸熱和做功的總和，所以體積和溫度改變，不能確定其內(nèi)能是否改變，故B項錯誤，C項正確.答案：C3 .（雙選）如下圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動的導(dǎo)熱隔板（質(zhì)量不計）固定，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣（視為理想氣體）.，初始時，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強大于氧氣的壓強，松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡.下列說法中正確的是（）定栓絕熱氣缸氫氣氧氣A導(dǎo)熱隔板A.初始時氫氣分子的平均動能,大于氧分子的平均動能B.系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時，氫

3、氣的內(nèi)能比初始時的小C.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過程中，有熱量從氧氣傳遞到氫氣D.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過程中，氧氣的內(nèi)能先增大后減小解析：初始時，兩室氣體的溫度相同，故分子平均動能相等，A錯；因為氣缸是絕熱的， 所以氣缸內(nèi)氣體的總的內(nèi)能守恒，由于隔板導(dǎo)熱，重新平衡后兩種氣體溫度仍相同，即氣體內(nèi)能仍相等，所以每種氣體內(nèi)能均不變，B錯；氫氣通過隔熱板對氧氣做功，而內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知氫氣一定吸收了來自氧氣的熱量，C正確；達(dá)到平衡的過程中，氫氣對氧氣做功，氧氣內(nèi)能增加；熱量從氧氣傳遞到氫氣，氧氣內(nèi)能又減小，D正確.答案：CD4 .在光滑水平面上停放一木塊，一子彈水平射穿

4、木塊.對此過程，下 列說法中正確的是（）A.摩才察力（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 A項正確，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三項錯誤，故選 A項.答案：A5 .（雙選）如圖所示，一絕熱容器被隔板 K隔開成a、b兩部分.已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空.抽開隔板K后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b,最終達(dá)到平衡狀態(tài).在此過程中（）A.氣體對外界做功，內(nèi)能減少B.氣體不做功，內(nèi)能

5、不變C.氣體壓強變小，溫度降低D.氣體壓強變小，溫度不變解析：因b內(nèi)為真空，抽開隔板 KB, a內(nèi)氣體對外界不做功，由 AW VW Q知內(nèi)能不 變，故選項A錯誤、選項B正確.稀薄氣體可看作理想氣體，其內(nèi)能只與溫度有關(guān)，氣體的內(nèi)能不變，溫度也不變，由piVi=p2%和VvV知pi>p2,即氣體壓強變小，故選項 C錯誤、選項D正確.答案：BD6 .若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了0.6 J的功，同時吸收了 0.9 J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了 J;若氣球在迅速膨脹過程 中，則氣球內(nèi)氣體的溫度 （填“升高”、“降低”或“不變”）.解析：根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=

6、 VWQ得：AU= 0.6 +0.9 = 0.3.J;氣球在膨脹過程中對外界做功，氣球內(nèi)氣體的溫度必降低.答案：0.3 降低7 .（雙選）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8 .用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做功2.0 X105 J,同時空氣的內(nèi)能增加 1.5X105J,則空氣從外界吸熱 0.5 X105 JC.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，只是間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，故選項 A是錯誤的.由熱力學(xué)第一定律AU= VW Q可知，空氣向外

7、界散熱 0.5 X105 J的熱量，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國mon兀8.帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體. 氣體開始處于狀態(tài) a；然后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀態(tài)b,或經(jīng)過 過程ac到達(dá)狀態(tài)c, b、c狀態(tài)溫度相同，如VT圖所示.設(shè)氣體在狀態(tài) b和狀態(tài)c的壓強分 別為pb和pc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為 Qb和Qc,則（ ）A.pb>pc,Qb>QcB.pb>p”QbVQcC.pbvp%Qb>Qc

8、D.pbpc,QbQc解析：VT圖線的斜率 越大，壓強p越小，故pbvpc.由熱力學(xué)第一定律有： Q=AU W 因Tb=Tc,所以AUb= AUc,而VU>WC,故Qb>Qc.綜上可知 C項正確.答案：C9. 一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5X104J ,氣體對外界做功1.0X104 J ,則該理想氣體的（）A.溫度降低，密度增大B.溫度降低，密度減小C.溫度升高，密度增大D.溫度升高，密度減小解析：由AU= W- Q可得理想氣體內(nèi)能變化： A U= 1.0 X104J + 2.5 X104 J=1.5 X104J>0,故溫度升高，A、B兩項均錯.因為氣體對外做功，所以氣體一定膨脹，體積變大，由=m1知密度變小，故 C項錯誤，D項正確.答案：D10.如圖所示的兩端開口的 U形管中，盛有同種液體，并用閥門K將液體隔成左、右兩部分，左邊液面比右邊液面高.現(xiàn)打開閥門K,從打開閥門到兩邊液面第一次平齊的過程中，液體向外放熱為 Q內(nèi)能變化量為 AU,動能變化量為大氣對液體做功為 W,重力做功為 W,液體克服阻力做功為 W,由功能關(guān)系可,得： W= 0 W W=AE W W= Q=A