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3-31一定量的氣體在某一過程中，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)過程稱為氣體的自由膨脹下列說法正確的是()A自由膨脹過程中，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)為乙過程)已知甲、乙兩個(gè)過程中氣體初態(tài)和末態(tài)的體積相同，不考慮活塞與氣缸的摩擦，則下列說法正確的是()A甲過程中氣體的內(nèi)能增加，乙過程中氣體的內(nèi)能不變B兩過程中外界對(duì)氣體做的功一樣多C乙過程中氣體的壓強(qiáng)不變，甲過程中氣體的壓強(qiáng)不斷增大D乙過程的末態(tài)氣體壓強(qiáng)比甲過程的末態(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： (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，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)打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱？簡(jiǎn)要說明理由參考答案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，由題意知甲過程中氣體溫度升高，乙過程中氣體溫度不變，所以A項(xiàng)正確；外界對(duì)氣體做功WpV，體積變化相同，但甲過程平均壓強(qiáng)大于乙過程平均壓強(qiáng)，故甲過程外界對(duì)氣體做功多于乙過程的且甲過程可以看作絕熱過程乙過程中氣體向外界散熱，所以B項(xiàng)錯(cuò)，D選項(xiàng)正確；乙過程為等溫壓縮過程，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見解析(2)吸熱見解析