《2022年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 第三節(jié) 熱力學(xué)第一定律、能量守恒定律自我小測(cè) 新人教版選修3-3》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 第三節(jié) 熱力學(xué)第一定律、能量守恒定律自我小測(cè) 新人教版選修3-3(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 第三節(jié) 熱力學(xué)第一定律、能量守恒定律自我小測(cè) 新人教版選修3-31在熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式UWQ中,關(guān)于U、W、Q各個(gè)物理量的正、負(fù),下列說法中正確的是()A外界對(duì)物體做功時(shí)W為正,吸熱時(shí)Q為負(fù),內(nèi)能增加時(shí)U為正B物體對(duì)外界做功時(shí)W為負(fù),吸熱時(shí)Q為正,內(nèi)能增加時(shí)U為負(fù)C物體對(duì)外界做功時(shí)W為負(fù),吸熱時(shí)Q為正,內(nèi)能增加時(shí)U為正D外界對(duì)物體做功時(shí)W為負(fù),吸熱時(shí)Q為負(fù),內(nèi)能增加時(shí)U為負(fù)2一定量的氣體吸收熱量,體積膨脹并對(duì)外做功,則此過程的末態(tài)與初態(tài)相比()A氣體內(nèi)能一定增加B氣體內(nèi)能一定減小C氣體內(nèi)能一定不變D氣體內(nèi)能的增減不能確定3(xx課標(biāo)全國(guó)卷)關(guān)于一定量
2、的氣體,下列說法正確的是()A氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積,而不是該氣體所有分子體積之和B只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低C在完全失重的情況下,氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零D氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加E氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高4下列對(duì)能量守恒定律的認(rèn)識(shí)中,不正確的是()A某種形式的能量減少,一定存在其他形式的能量增加B某個(gè)物體的能量減少,必然有其他物體的能量增加C不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器永動(dòng)機(jī)是不可能制成的D石子從空中落下,最后停止在地面上,說明機(jī)械能消失了5某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置,它主要由汽缸和活塞組成。開箱時(shí)
3、,密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹,將箱蓋頂起,如圖所示。在此過程中,若缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換,忽略氣體分子間相互作用,則缸內(nèi)氣體()A對(duì)外做正功,分子的平均動(dòng)能減小B對(duì)外做正功,內(nèi)能增大C對(duì)外做負(fù)功,分子的平均動(dòng)能增大D對(duì)外做負(fù)功,內(nèi)能減小6如圖所示,固定容器及可動(dòng)活塞P都是絕熱的,中間有一導(dǎo)熱的固定隔板B,B的兩邊分別盛有氣體甲和乙。現(xiàn)將活塞P緩慢地向B移動(dòng)一段距離,已知?dú)怏w的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高。則在移動(dòng)P的過程中()A外力對(duì)乙做功;甲的內(nèi)能不變B外力對(duì)乙做功;乙的內(nèi)能不變C乙傳遞熱量給甲;乙的內(nèi)能增加D乙的內(nèi)能增加;甲的內(nèi)能不變7. 如圖所示,a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化
4、過程中的四個(gè)狀態(tài),圖中ad平行于橫坐標(biāo)軸,dc平行于縱坐標(biāo)軸,ab的延長(zhǎng)線過原點(diǎn),以下說法正確的是()A從狀態(tài)d到c,氣體不吸熱也不放熱B從狀態(tài)c到b,氣體放熱C從狀態(tài)a到d,氣體對(duì)外做功D從狀態(tài)b到a,氣體吸熱8一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了4.2105 J的熱量,同時(shí)氣體對(duì)外界做了6105 J的功,問:(1)物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化量是多少?(2)分子勢(shì)能是增加還是減少?(3)分子的平均動(dòng)能是增加還是減少?9(xx山東理綜)如圖所示,粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U形管豎直放置,右端與大氣相通,左端封閉氣柱長(zhǎng)l120 cm(可視為理想氣體),兩管中水銀面等高?,F(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫
5、出)接通,穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h10 cm。(環(huán)境溫度不變,大氣壓強(qiáng)p075 cmHg)(1)求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)(用“cmHg”作單位)。(2)此過程中左管內(nèi)的氣體對(duì)外界_(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”),氣體將_(填“吸熱”或“放熱”)。參考答案1.解析:根據(jù)公式UWQ中的符號(hào)法則知選項(xiàng)C正確。答案:C2.解析:由熱力學(xué)第一定律UQW,氣體吸收熱量,Q0,體積膨脹對(duì)外做功W0,但不能確定Q與W值的大小,所以不能判斷U的正負(fù),則氣體內(nèi)能的增減也就不能確定,選項(xiàng)D正確。答案:D3.解析:氣體體積為氣體分子所能達(dá)到的空間的體積,而氣體分子體積很小,體積之和遠(yuǎn)小于氣體體積,A項(xiàng)正
6、確;氣體溫度反映了分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度減弱,溫度必然降低,B項(xiàng)正確;氣體壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁碰撞容器器壁的結(jié)果,在完全失重的情況下,氣體對(duì)器壁仍產(chǎn)生壓強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;氣體從外界吸收熱量,但如果同時(shí)對(duì)外做功,那么氣體的內(nèi)能不一定增加,D項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)氣體定律可知,氣體在等壓膨脹過程中,體積與熱力學(xué)溫度成正比,體積變大,溫度升高,E項(xiàng)正確。答案:ABE4.解析:A選項(xiàng)是指不同形式的能量間的轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化過程中能量是守恒的。B選項(xiàng)是指能量在不同的物體間發(fā)生轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移過程中能量是守恒的。這正好是能量守恒定律的兩個(gè)方面轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移。任何永動(dòng)機(jī)都是不可能制成的,它違背了能量守恒定律。D選項(xiàng)中石子
7、的機(jī)械能在變化,比如受空氣阻力作用,機(jī)械能可能減少,但機(jī)械能并沒有消失,只是轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量。答案:D5.解析:缸內(nèi)氣體膨脹,對(duì)外做正功,即W0,缸內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換,即Q0,由熱力學(xué)第一定律WQU可知,U0,即缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小,溫度降低,分子的平均動(dòng)能減小,故選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤,選項(xiàng)A正確。答案:A6.解析:將活塞P緩慢地向B移動(dòng)的過程中,外力對(duì)乙做功,乙的內(nèi)能增加,溫度升高,由于固定隔板B導(dǎo)熱,所以乙將傳遞熱量給甲,甲、乙兩部分氣體的溫度最終相同,均高于初態(tài)溫度,所以甲、乙內(nèi)能均增加,故選C項(xiàng)。答案:C7.解析:從狀態(tài)d到c,溫度不變,理想氣體內(nèi)能不變,但是由于壓強(qiáng)減小,所以體積
8、增大,對(duì)外做功,還要保持內(nèi)能不變,一定要吸收熱量,故選項(xiàng)A錯(cuò);氣體從狀態(tài)c到b是一個(gè)降壓、降溫過程,同時(shí)體積減小,外界對(duì)氣體做功,而氣體的內(nèi)能還要減小(降溫),就一定要伴隨放熱的過程,故選項(xiàng)B對(duì);氣體從狀態(tài)a到d是一個(gè)等壓、升溫的過程,同時(shí)體積增大,所以氣體要對(duì)外做功,選項(xiàng)C正確;氣體從狀態(tài)b到a是個(gè)等容變化過程,隨壓強(qiáng)的增大,氣體的溫度升高,內(nèi)能增大,而在這個(gè)過程中氣體的體積沒有變化,就沒有做功,氣體內(nèi)能的增大是因?yàn)闅怏w吸熱的結(jié)果,故選項(xiàng)D對(duì)。答案:BCD8.解析:(1)氣體從外界吸熱為Q4.2105 J氣體對(duì)外界做功為W6105 J由熱力學(xué)第一定律知:UWQ6105 J4.2105 J1.
9、8105 JU取負(fù)值,說明氣體的內(nèi)能減少,減少了1.8105 J。(2)因?yàn)闅怏w對(duì)外界做功,所以氣體的體積增大,分子間距離增大,氣體分子間的作用力表現(xiàn)為引力,所以此過程要克服分子力做功,分子勢(shì)能增加。(3)因?yàn)闅怏w內(nèi)能減少,同時(shí)氣體的分子勢(shì)能增加,說明氣體分子的平均動(dòng)能一定減少了。答案:(1)減少減少了1.8105 J(2)增加(3)減少9.解析:(1)設(shè)U形管橫截面積為S,右端與大氣相通時(shí)左管中封閉氣體壓強(qiáng)為p1,右端與一低壓艙接通后左管中封閉氣體壓強(qiáng)為p2,氣柱長(zhǎng)度為l2,穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)為p。左管中封閉氣體發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律得p1V1p2V2p1p0p2pphV1l1SV2l2S由幾何關(guān)系得h2(l2l1)聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得p50 cmHg(2)左管內(nèi)氣體體積增大,說明氣體膨脹對(duì)外做正功;由于氣體溫度保持不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得WQ0,故氣體從外界吸熱。答案:(1)50 cmHg(2)做正功吸熱