人教版高中物理選擇性必修第三冊第三章熱力學定律第2節(jié)第3節(jié)分層演練素養(yǎng)達標含答案

[A級——基礎達標練]1．下列說法錯誤的是()A．能的轉化和守恒定律只適用于物體內能的變化B．只要有能的轉化和轉移，就一定遵從能量守恒定律C．能的轉化和守恒定律是人們認識自然和利用自然的有力武器D．任何一種形式的能在轉化為其他形式的能的過程中，消耗多少某種形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，且能的總量保持不變解析：選A。各種形式的能都可以相互轉化，并不是只適用于物體內能的變化，且有能的轉化和轉移，就一定遵從能量守恒定律，A錯誤，符合題意，B、C、D正確，不符合題意。2.(2024·廣東廣州一模)如圖，一定質量的理想氣體，用活塞封閉在開口向上的導熱汽缸內。若環(huán)境溫度不變，活塞與汽缸壁間無摩擦，現(xiàn)對活塞施加向下壓力使其緩慢下降，此過程中()A．氣體壓強增大，內能增加B．氣體壓強增大，吸收熱量C．外界對氣體做功，氣體內能不變D．氣體對外界做功，氣體吸收熱量答案：C3．在熱力學第一定律的表達式ΔU＝W＋Q中，關于ΔU、W、Q各個物理量的正、負，下列說法正確的是()A．外界對物體做功時W為正，吸熱時Q為負，內能增加時ΔU為正B．物體對外界做功時W為負，吸熱時Q為正，內能增加時ΔU為負C．物體對外界做功時W為負，吸熱時Q為正，內能增加時ΔU為正D．外界對物體做功時W為負，吸熱時Q為負，內能增加時ΔU為負答案：C4．如圖所示，汽缸內封閉一定質量的理想氣體?，F(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質量的細沙，忽略環(huán)境的溫度變化，在此過程中如果汽缸、活塞()A．導熱良好，汽缸內氣體的內能必增大B．導熱良好，汽缸內氣體向外放熱C．絕熱良好，汽缸內氣體分子的平均動能不變D．絕熱良好，汽缸內所有氣體分子的運動速率都變大解析：選B。若汽缸導熱良好，緩慢加入細沙，氣體在被壓縮的過程中，與環(huán)境進行充分熱交換，溫度保持不變，理想氣體內能主要由溫度決定，溫度不變，內能不變，壓縮氣體，由熱力學第一定律可知，氣體將放出熱量，A錯誤，B正確；若汽缸絕熱良好，與外界沒有熱交換，壓縮氣體時，外界對氣體做功，氣體內能增加，溫度升高，分子平均動能增大，并不是所有分子速率都增大，C、D錯誤。5．如圖，腸粉店師傅把一勺剛出爐、熱氣騰騰的鹵汁倒入一小塑料袋中，然后快速打結，袋中密封了一定質量的空氣(視為理想氣體)。一小段時間后，塑料袋會鼓起來。下列表述正確的是()A．外界對氣體做正功B．氣體從袋外吸熱C．相比原來，袋內氣體內能減少D．相比原來，袋內氣體壓強增大解析：選D。一小段時間后，塑料袋會鼓起來，可知氣體的體積變大，外界對氣體做負功，A錯誤；一小段時間后，熱氣騰騰的鹵汁使得氣體溫度升高，由于氣體的溫度高于外界溫度，可知氣體向袋外放熱，B錯誤；一小段時間后，熱氣騰騰的鹵汁使得氣體溫度升高，可知相比原來，袋內氣體內能增大，C錯誤；倒入熱氣騰騰的鹵汁前，氣體壓強等于外界大氣壓強，一小段時間后，塑料袋會鼓起來，說明氣體壓強大于外界大氣壓強，故相比原來，袋內氣體壓強增大，D正確。6．如圖甲所示，一個內壁光滑的絕熱汽缸，汽缸內用輕質絕熱活塞封閉一定質量理想氣體?，F(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細沙，圖乙為倒入過程中氣體先后出現(xiàn)的分子速率分布圖像，則()A．曲線①先出現(xiàn)，此時氣體內能與曲線②時相等B．曲線①先出現(xiàn)，此時氣體內能比曲線②時更小C．曲線②先出現(xiàn)，此時氣體內能與曲線①時相等D．曲線②先出現(xiàn)，此時氣體內能比曲線①時更大解析：選B。向活塞上表面緩慢倒入細沙，重力逐漸變大，壓縮氣體，外界對氣體做功，氣體處在絕熱容器中，內能增大，溫度升高，由圖中曲線可知曲線②中分子速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)百分比較大，即曲線②的溫度較高，所以曲線①先出現(xiàn)，此時氣體內能比曲線②時更小，故B正確，A、C、D錯誤。[B級——能力增分練]7．(2024·廣東梅州期末)健身球是一種新興、有趣的體育健身器材。如圖所示，健身者正在擠壓健身球，健身球內的氣體視為理想氣體且在擠壓過程中溫度不變，下列說法正確的是()A．健身球內的氣體向外界釋放熱量B．健身球內的氣體對外界做正功C．健身球內的氣體內能變大D．健身球內的氣體單位時間內撞擊單位面積球壁的分子數(shù)不變答案：A8．膨化食品包裝袋內通常會封閉少量空氣，包裝袋不漏氣，且該部分氣體可視為理想氣體，下列各類說法正確的是()A．用手輕捂包裝袋，一段時間后，袋內氣體膨脹且內能可能不變B．將包裝袋放入冷藏室，一段時間后，所有分子動能減小且內能減小C．用筷子緩慢拍打包裝袋，袋內氣壓變大且從外界吸熱D．用筷子快速拍打包裝袋，單位體積的內部氣體分子數(shù)變多，內能增大解析：選A。用手輕捂包裝袋，一段時間后，袋內氣體溫度升高，壓強增大，袋內氣體膨脹，對外做功，據(jù)熱力學第一定律可知，袋內氣體內能可能不變，A正確；將包裝袋放入冷藏室，一段時間后，袋內氣體溫度降低，分子平均動能減小，內能減小，但并不是每個氣體分子動能都減小，B錯誤；用筷子緩慢拍打包裝袋，外界對袋內氣體做功，但由于過程緩慢，氣體溫度始終與外界相同，故內能不變，據(jù)熱力學第一定律可知，袋內氣體對外界放熱，C錯誤；用筷子快速拍打包裝袋，導致袋內氣體溫度升高，內能增大，氣體壓強增大，包裝袋膨脹，則單位體積的內部氣體分子數(shù)變少，D錯誤。9．如果一定質量的氣體膨脹時做的功是135J，同時吸熱85J，問：(1)氣體內能的變化量是多少？內能是增加了還是減少了？(2)氣體從外界吸收了2.6×105J的熱量，內能增加了4.2×105J，氣體對外做功了還是外界對氣體做功了？做的功是多少？解析：(1)由熱力學第一定律可得ΔU＝Q＋W＝85J＋(－135J)＝－50J，氣體的內能減少了；(2)由熱力學第一定律可得W＝ΔU－Q＝4.2×105J－2.6×105J＝1.6×105J，外界對氣體做功了，做的功是1.6×105J。答案：(1)－50J減少(2)外界對氣體做功1．6×105J10．若將氣泡內的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底緩慢上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功。(設湖水的溫度相等且保持不變)(1)求氣泡上升過程中吸收的熱量。(2)氣泡到達湖面后，由于太陽的照射，在溫度上升的過程中又對外界做了0.1J的功，同時吸收了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內氣體