2019-2020年高中物理 第三章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律自我小測(cè) 粵教版選修3-3.doc
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2019-2020年高中物理 第三章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律自我小測(cè) 粵教版選修3-3.doc
2019-2020年高中物理 第三章 熱力學(xué)基礎(chǔ) 第二節(jié) 熱力學(xué)第一定律自我小測(cè) 粵教版選修3-31一定量的氣體在某一過(guò)程中,外界對(duì)氣體做了8104 J的功,氣體的內(nèi)能減少了1.2105 J,則下列各式中正確的是()AW8104 J,U1.2105 J,Q4104 JBW8104 J,U1.2105 J,Q2105 JCW8104 J,U1.2105 J,Q2104 JDW8104 J,U1.2105 J,Q4104 J2如圖所示,厚壁容器的一端通過(guò)膠塞插進(jìn)一支靈敏溫度計(jì)和一根氣針,另一端有個(gè)用卡子卡住的可移動(dòng)膠塞用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣,使容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大到一定程度,這時(shí)讀出溫度計(jì)示數(shù)打開(kāi)卡子,膠塞沖出容器口后()A溫度計(jì)示數(shù)變大,實(shí)驗(yàn)表明氣體對(duì)外界做功,內(nèi)能減少B溫度計(jì)示數(shù)變大,實(shí)驗(yàn)表明外界對(duì)氣體做功,內(nèi)能增加C溫度計(jì)示數(shù)變小,實(shí)驗(yàn)表明氣體對(duì)外界做功,內(nèi)能減少D溫度計(jì)示數(shù)變小,實(shí)驗(yàn)表明外界對(duì)氣體做功,內(nèi)能增加3氧氣鋼瓶充氣后壓強(qiáng)高于外界大氣壓,假設(shè)緩慢漏氣時(shí)瓶?jī)?nèi)外溫度始終相等且保持不變,忽略氧氣分子之間的相互作用,在該漏氣過(guò)程中瓶?jī)?nèi)氧氣()A分子總數(shù)減少,分子總動(dòng)能不變B密度減小,分子平均動(dòng)能不變C吸收熱量,膨脹做功D壓強(qiáng)降低,不對(duì)外做功4某物體的溫度升高了,這說(shuō)明()A該物體一定吸收了熱量B該物體可能放出了熱量C外界對(duì)物體一定做了正功D外界對(duì)物體一定做了負(fù)功5用隔板將一絕熱容器隔成A和B兩部分,A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體,B為真空(如圖甲),現(xiàn)把隔板抽去,A中的氣體自動(dòng)充滿整個(gè)容器(如圖乙),這個(gè)過(guò)程稱為氣體的自由膨脹下列說(shuō)法正確的是()A自由膨脹過(guò)程中,氣體分子只做定向運(yùn)動(dòng)B自由膨脹前后,氣體的壓強(qiáng)不變C自由膨脹前后,氣體的溫度不變D容器中的氣體在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),能全部自動(dòng)回到A部分6如圖所示的導(dǎo)熱氣缸中,用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體,如果迅速向下壓活塞時(shí)氣體的溫度會(huì)驟然升高(設(shè)為甲過(guò)程)如果緩慢地向下壓活塞時(shí),里面的氣體溫度不變(設(shè)為乙過(guò)程)已知甲、乙兩個(gè)過(guò)程中氣體初態(tài)和末態(tài)的體積相同,不考慮活塞與氣缸的摩擦,則下列說(shuō)法正確的是()A甲過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加,乙過(guò)程中氣體的內(nèi)能不變B兩過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功一樣多C乙過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)不變,甲過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)不斷增大D乙過(guò)程的末態(tài)氣體壓強(qiáng)比甲過(guò)程的末態(tài)氣體壓強(qiáng)小7如圖所示為電冰箱的工作原理圖壓縮機(jī)工作時(shí),強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán),那么,下列說(shuō)法中正確的是 ()A在冰箱外的管道中,制冷劑迅速膨脹并放出熱量B在冰箱內(nèi)的管道中,制冷劑迅速膨脹并吸收熱量C在冰箱外的管道中,制冷劑被劇烈壓縮并放出熱量D在冰箱內(nèi)的管道中,制冷劑被劇烈壓縮并吸收熱量8如圖所示是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置,開(kāi)始時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度為22 cm,現(xiàn)在用豎直向下的外力F壓縮氣體,使封閉空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)? cm,人對(duì)活塞做功100 J,大氣壓強(qiáng)為p01105 Pa,不計(jì)活塞重力問(wèn): (1)若用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩慢壓縮氣體,求壓縮后氣體的壓強(qiáng)多大?(2)若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體,向外散失的熱量為20 J,則氣體的內(nèi)能增加多少?(活塞的橫截面積S1 cm2)9如圖所示噴霧器內(nèi)有10 L水,上部封閉有1 atm的空氣2 L,關(guān)閉噴霧閥門(mén),用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1 atm的空氣3 L(設(shè)外界環(huán)境溫度一定,空氣可看作理想氣體)(1)當(dāng)水面上方氣體溫度與外界溫度相等時(shí),求氣體壓強(qiáng),并從微觀上解釋氣體壓強(qiáng)變化的原因(2)打開(kāi)噴霧閥門(mén),噴霧過(guò)程中封閉氣體可以看成等溫膨脹,此過(guò)程氣體是吸熱還是放熱?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由參考答案1解析:本題主要考查熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用,因?yàn)橥饨鐚?duì)氣體做功,W取正值,即W8104 J;內(nèi)能減少,U取負(fù)值,即U1.2105 J;根據(jù)UWQ,可知QUW1.2105 J8104 J2105 J,即B選項(xiàng)正確答案:B2解析:打開(kāi)卡子,膠塞沖出容器口,密封氣體體積增大,氣體膨脹對(duì)外做功,氣體內(nèi)能減少,同時(shí)溫度計(jì)示數(shù)變小,溫度降低答案:C3解析:因分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能由溫度決定,漏氣過(guò)程分子平均動(dòng)能不變由Ek總nk,所以分子總數(shù)減少,分子總動(dòng)能也減少,故A錯(cuò);由,因m減少,V不變,故密度減小,故B正確;因漏氣過(guò)程中,瓶?jī)?nèi)氧氣體積膨脹,對(duì)外做功,由UWQ,因分子勢(shì)能為零,故U0,因?yàn)閃0,則Q0,所以漏氣過(guò)程瓶?jī)?nèi)氧氣吸收熱量,故C正確,D錯(cuò)誤答案:BC4解析:物體的內(nèi)能決定于物體的溫度與體積,改變內(nèi)能的方式有做功與熱傳遞,物體的溫度雖升高,但內(nèi)能變化情況不詳,另外內(nèi)能的變化由功W與熱量Q共同決定,故B選項(xiàng)正確答案:B5解析:抽去隔板后,氣體做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),故A選項(xiàng)錯(cuò)因容器絕熱,故Q0,又因氣體自由膨脹,故W0,由熱力學(xué)第一定律UWQ可知,U0,則氣體的溫度不變,C項(xiàng)正確由pV/TC可知p減小,故B選項(xiàng)錯(cuò)在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)氣體也不會(huì)自動(dòng)回到A部分,D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案:C6解析:溫度是理想氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,由題意知甲過(guò)程中氣體溫度升高,乙過(guò)程中氣體溫度不變,所以A項(xiàng)正確;外界對(duì)氣體做功WpV,體積變化相同,但甲過(guò)程平均壓強(qiáng)大于乙過(guò)程平均壓強(qiáng),故甲過(guò)程外界對(duì)氣體做功多于乙過(guò)程的且甲過(guò)程可以看作絕熱過(guò)程乙過(guò)程中氣體向外界散熱,所以B項(xiàng)錯(cuò),D選項(xiàng)正確;乙過(guò)程為等溫壓縮過(guò)程,壓強(qiáng)變大,C項(xiàng)錯(cuò)答案:AD7解析:冰箱外的制冷劑溫度低、體積小,進(jìn)入冰箱膨脹對(duì)外做功,使氣體的溫度進(jìn)一步降低答案:BC8解析:(1)設(shè)壓縮后氣體的壓強(qiáng)為p,活塞的橫截面積為S,L022 cm,L2 cm,V0L0S,VLS緩慢壓縮氣體溫度不變,由玻意耳定律得:p0V0pV解得:p1.1106 Pa.(2)大氣壓力對(duì)活塞做功:W1p0S(L0L)2 J人做功W2100 J由熱力學(xué)第一定律:UW1W2Q將Q20 J代入解得U82 J.答案:(1)1.1106 Pa(2)82 J9解析:(1)以噴霧器內(nèi)封閉的氣體和被充入的氣體為研究對(duì)象,設(shè)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為p1,體積為V1;末態(tài)壓強(qiáng)為p2,體積為V2,由玻意耳定律p1V1p2V2代入數(shù)據(jù)得p22.5 atm微觀解釋:影響氣體壓強(qiáng)的兩個(gè)微觀因素:一是分子平均動(dòng)能;二是分子密集程度溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,體積減小,單位體積內(nèi)分子數(shù)增加,所以壓強(qiáng)增加(2)吸熱氣體對(duì)外做功而內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ可知?dú)怏w吸熱答案:(1)2.5 atm見(jiàn)解析(2)吸熱見(jiàn)解析