还剩2页未读,继续阅读
文本内容:
2019-2020年高中物理第十章热力学定律3热力学第一定律 能量守恒定律同步练习新人教版选修
一、非标准
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为负解析:根据公式ΔU=W+Q中的符号法则知选项C正确答案:C
2.一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D.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Q0体积膨胀对外做功W0但不能确定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:D
3.xx·课标全国卷Ⅱ关于一定量的气体下列说法正确的是 A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积而不是该气体所有分子体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度气体的温度就可以降低C.在完全失重的情况下气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸收热量其内能一定增加E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高解析:气体体积为气体分子所能达到的空间的体积而气体分子体积很小体积之和远小于气体体积A项正确;气体温度反映了分子运动的剧烈程度分子运动的剧烈程度减弱温度必然降低B项正确;气体压强是大量气体分子频繁碰撞容器器壁的结果在完全失重的情况下气体对器壁仍产生压强C项错误;气体从外界吸收热量但如果同时对外做功那么气体的内能不一定增加D项错误;根据气体定律可知气体在等压膨胀过程中体积与热力学温度成正比体积变大温度升高E项正确答案:ABE
4.下列对能量守恒定律的认识中不正确的是 A.某种形式的能量减少一定存在其他形式的能量增加B.某个物体的能量减少必然有其他物体的能量增加C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的D.石子从空中落下最后停止在地面上说明机械能消失了解析:A选项是指不同形式的能量间的转化转化过程中能量是守恒的B选项是指能量在不同的物体间发生转移转移过程中能量是守恒的这正好是能量守恒定律的两个方面——转化与转移任何永动机都是不可能制成的它违背了能量守恒定律D选项中石子的机械能在变化比如受空气阻力作用机械能可能减少但机械能并没有消失只是转化成了其他形式的能量答案:D
5.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置它主要由汽缸和活塞组成开箱时密闭于汽缸内的压缩气体膨胀将箱盖顶起如图所示在此过程中若缸内气体与外界无热交换忽略气体分子间相互作用则缸内气体 A.对外做正功分子的平均动能减小B.对外做正功内能增大C.对外做负功分子的平均动能增大D.对外做负功内能减小解析:缸内气体膨胀对外做正功即W0缸内气体与外界无热交换即Q=0由热力学第一定律W+Q=ΔU可知ΔU0即缸内气体的内能减小温度降低分子的平均动能减小故选项B、C、D错误选项A正确答案:A
6.如图所示固定容器及可动活塞P都是绝热的中间有一导热的固定隔板BB的两边分别盛有气体甲和乙现将活塞P缓慢地向B移动一段距离已知气体的温度随其内能的增加而升高则在移动P的过程中 A.外力对乙做功;甲的内能不变B.外力对乙做功;乙的内能不变C.乙传递热量给甲;乙的内能增加D.乙的内能增加;甲的内能不变解析:将活塞P缓慢地向B移动的过程中外力对乙做功乙的内能增加温度升高由于固定隔板B导热所以乙将传递热量给甲甲、乙两部分气体的温度最终相同均高于初态温度所以甲、乙内能均增加故选C项答案:C
7.如图所示a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态图中ad平行于横坐标轴dc平行于纵坐标轴ab的延长线过原点以下说法正确的是 A.从状态d到c气体不吸热也不放热B.从状态c到b气体放热C.从状态a到d气体对外做功D.从状态b到a气体吸热解析:从状态d到c温度不变理想气体内能不变但是由于压强减小所以体积增大对外做功还要保持内能不变一定要吸收热量故选项A错;气体从状态c到b是一个降压、降温过程同时体积减小外界对气体做功而气体的内能还要减小降温就一定要伴随放热的过程故选项B对;气体从状态a到d是一个等压、升温的过程同时体积增大所以气体要对外做功选项C正确;气体从状态b到a是个等容变化过程随压强的增大气体的温度升高内能增大而在这个过程中气体的体积没有变化就没有做功气体内能的增大是因为气体吸热的结果故选项D对答案:BCD
8.一定质量的气体从外界吸收了
4.2×105J的热量同时气体对外界做了6×105J的功问:1物体的内能是增加还是减少变化量是多少2分子势能是增加还是减少3分子的平均动能是增加还是减少解析:1气体从外界吸热为Q=
4.2×105J气体对外界做功为W=-6×105J由热力学第一定律知:ΔU=W+Q=-6×105J+
4.2×105J=-
1.8×105JΔU取负值说明气体的内能减少减少了
1.8×105J2因为气体对外界做功所以气体的体积增大分子间距离增大气体分子间的作用力表现为引力所以此过程要克服分子力做功分子势能增加3因为气体内能减少同时气体的分子势能增加说明气体分子的平均动能一定减少了答案:1减少 减少了
1.8×105J 2增加 3减少
9.xx·山东理综如图所示粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置右端与大气相通左端封闭气柱长l1=20cm可视为理想气体两管中水银面等高现将右端与一低压舱未画出接通稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm环境温度不变大气压强p0=75cmHg1求稳定后低压舱内的压强用“cmHg”作单位2此过程中左管内的气体对外界 填“做正功”“做负功”或“不做功”气体将 填“吸热”或“放热” 解析:1设U形管横截面积为S右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为p2气柱长度为l2稳定后低压舱内的压强为p左管中封闭气体发生等温变化根据玻意耳定律得p1V1=p2V2
①p1=p0
②p2=p+ph
③V1=l1S
④V2=l2S
⑤由几何关系得h=2l2-l1
⑥联立
①②③④⑤⑥式代入数据得p=50cmHg
⑦2左管内气体体积增大说明气体膨胀对外做正功;由于气体温度保持不变根据热力学第一定律可得W+Q=0故气体从外界吸热答案:150cmHg 2做正功 吸热。