2019高中物理 第三章 第二节 热力学第一定律 第三节 能量守恒定律分层训练 粤教版选修3-3.doc

1第二节第二节 热力学第一定律热力学第一定律第三节 能量守恒定律A 级 抓基础1下列说法正确的是( )A在等容过程中，气体可以对外界做功B外界对物体做功，物体的内能一定增加C气体放出热量，气体的内能可能增加D绝热过程中外界对气体做功，气体的内能可能减小解析：在等容过程中，气体的体积不变，不对外界做功，A 错；做功和热传递单方面不能确定物体的内能是增加还是减小，故 B 错 C 对；绝热过程中外界对气体做功，气体的内能一定增加，D 错答案：C2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，系统总内能增加答案：B3(多选)一定质量的理想气体，如果体积膨胀，同时吸收热量，下列关于该气体内能变化的说法中正确的是( )A如果气体对外做的功大于吸收的热量，气体内能将减少B如果气体对外做的功小于吸收的热量，气体内能将减少C如果气体对外做的功等于吸收的热量，气体内能将不变D如果气体对外做的功等于吸收的热量，气体内能可能改变解析：体积膨胀，则气体的压力一定对外做功W0，所以气体内能的变化要比较二者的大小关系，由WQU可知 A、C 正确答案：AC4对于一个大气压下 100 的水变成 100 的水蒸气的过程中，下列说法正确的是( )A水的内能增加，对外界做功，一定是吸热B水的内能不变，对外界做功，从外界吸热C水的内能减少，对外界不做功，向外界放热2D水的内能增加，对外界做功，向外界放热解析：水变成水蒸气的过程是吸热的过程，又因气体膨胀对外界做功，分子间距增大，分子势能增加，由此判断可知 A 对答案：A5下列说法正确的是( )A物体放出热量，其内能一定减小B物体对外做功，其内能一定减小C物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变解析：由热力学第一定律 UWQ知做功和热传递是改变内能的两方式则 A、B 错误；物体放出热量，Q0，同时对外做功，W0，则 U0，故内能一定减少，故 D 错误；物体吸收热量，同时对外做功W，如二者相等，则内能可能不变，若QW，则内能增加，若WQ，则内能减少，故 C 正确答案：C6气体温度计结构如图所示玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h114 cm.后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使左管C中水银面仍在O点处，测得右管D中水银面高出O点h244 cm(已知外界大气压为 1 个标准大气压，1 个标准大气压相当于 76 cmHg)(1)求恒温槽的温度(2)此过程A内气体内能_(选填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将_(选填“吸热”或“放热”)解析：(1)设恒温槽的温度为T2，由题意知T1273 K，A内气体发生等容变化，根据查理定律得，p1 T1p2 T2p1p0ph1，p2p0ph2，联立式，代入数据得T2364 K(或 91 )3(2)由上一问可得气体的温度升高，故气体的内能是增大的，又因为气体不对外做功，由热力学第一定律知气体将吸热答案：(1)364 K(或 91 ) (2)增大 吸热B 级 提能力7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：质量一定的气体，由理想气体状态方程体积不变温度升高，则压强增大内能增大，则 A、C 错误；体积不变气体不做功，内能增大则吸收热量，则 B 正确，D 错误；从微观角度来说：温度升高分子平均动能增大答案：B8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内能减小解析：水温恒定，即空气分子平均动能不变；不计分子间相互作用，即分子势能不变，由此可知空气内能不变筒内空气体积减小，说明外界对空气做功，根据热力学第一定律知空气放出热量正确选项为 C.答案：C9密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )A内能减小，吸收热量B内能减小，外界对其做功C内能增大，放出热量D内能增大，对外界做功解析：因不计分子势能，所以瓶内空气内能由温度决定，内能随温度降低而减小空气内能减小、外界对空气做功，根据热力学第一定律可知空气向外界放热故 A、C、D 错误，B 正确4答案：B10.如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度大，抽去隔板，加热气体使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热Q，气体的内能增加为 U，则( )AUQ BUQ D无法比较解析：解题的关键是弄清参与转化和转移的各种能量哪些增、哪些减A、B两部分气体开始的合重心在中线以下，混合均匀后，合重心在中线上，所以系统的重力势能增大，根据能量守恒定律可得，吸收的热量应等于增加的重力势能与增加的内能之和，即QEpU，显然，Q>U.答案：B11在 1 个标准大气压下，水在沸腾时，1 g 的水由液态变成同温度的水汽，其体积由 1.043 cm3变为 1 676 cm3.已知水的汽化热为 2 263.8 J/g.求：(1)体积膨胀时气体对外界做的功W；(2)气体吸收的热量Q；(3)气体增加的内能 U.解析：取 1 g 水为研究系统，1 g 沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有 U<Q吸(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功：Wp(V2V1)1.013×105×(1 6761.043)×106 J169.7 J.(2)气体吸热：QmL1×2 263.8 J2 263.8 J.(3)根据热力学第一定律：UQW2 263.8 J(169.7)J2 094.1 J.答案：(1)169.7 J (2)2 263.8 J (3)2 094.1 J