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