人教版 (2019)选择性必修 第三册热力学第一定律当堂检测题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册热力学第一定律当堂检测题，文件包含人教版选择性必修第三册高二物理同步导学案32热力学第一定律解析版docx、人教版选择性必修第三册高二物理同步导学案32热力学第一定律原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共18页， 欢迎下载使用。
一、热力学第一定律
1.公式ΔU=Q+W的符号规定
2.热力学第一定律的几种特殊情况
（1）若过程是绝热的，即Q=0，则W=ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量。
（2）若过程中不做功，即W=0，则Q=ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加量。
（3）若过程中物体的始、末内能不变，即ΔU=0，则W+Q=0或W=−Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量。
3.应用热力学第一定律解题的思路与步骤
（1）首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。
（2）分别列出物体(或系统)吸收或放出的热量；外界对物体(或系统)所做的功或物体(或系统)对外所做的功。
（3）根据热力学第一定律ΔU=Q+W列出方程进行求解。
（4）特别注意的就是物理量的正负号及其物理意义。
【例1】一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做功 7.0×104J，气体内能减小1.3×105J，则此过程（ ）
A．气体从外界吸收热量 2.0×105JB．气体向外界释放热量 2.0×105J
C．气体从外界吸收热量 6.0×104JD．气体向外界释放热量 6.0×104J
【针对训练1】如图所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中（ ）
A．E甲不变，E乙减小B．E甲不变，E乙增大
C．E甲增大，E乙不变D．E甲增大，E乙减小
二、热力学第一定律和气体实验定律的综合应用
1.对理想气体应用热力学第一定律
（1）对于理想气体来说，因不考虑分子势能，故其内能为所有分子动能的总和（即等于分子数与分子热运动的平均动能的乘积）。内能仅由分子数与温度决定，因此对于一定质量的理想气体来说，内能是否变化取决于其温度是否变化。升温，ΔU为正;降温，ΔU为负;温度不变，ΔU=0。
（2）理想气体是否做功，取决于其体积的变化。若体积变大，则气体对外界做功；体积变小，则外界对气体做功；体积不变，则做功为零。
（3）热量Q取决于容器是绝热的还是导热的，并不是温度升高吸热，温度降低放热。
（4）外界对理想气体做功或理想气体对外界做功时，若恒压膨胀，即压强不变时，功的计算公式为W=pΔV(p为理想气体的压强、ΔV为理想气体体积的变化量）。
2.理想气体与热力学第一定律综合问题的解法
【例2】如图是一定质量理想气体状态变化的图像，图中，平行于横轴，由图像可知（ ）
A．过程气体压强不变
B．过程气体内能不变
C．过程气体密度不变
D．过程气体对外做功
【针对训练2】如图所示，一定质量的理想气体，从状态经绝热过程，等容过程，等温过程，又回到状态，则（ ）
A．过程气体体积增大，内能减小
B．过程内能增加，可能外界对气体做了功
C．气体在状态的温度高于在状态的温度
D．为等温变化，内能不变，所以此过程气体既不吸热也不放热
【巩固提升】
1．金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外逸出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关。在外界保持恒温的条件下，经过一段较长时间后，再次打开开关，这时出现的现象是（ ）
A．筒外空气流向筒内
B．筒内空气流向筒外
C．筒内外有空气变换，处于动态平衡，筒内空气质量不变
D．筒内外无空气交换
2．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态；然后经过过程到达状态或经过过程到达状态，、状态温度相同，如图所示。设气体在状态和状态的压强分别为和，在过程和中吸收的热量分别为和，则（ ）
A．，B．，
C．，D．，
3．如图所示，带有活塞的气缸中封闭着一定质量的气体（不计气体的分子势能和重力势能），已知气缸和活塞都是绝热的，将一个热敏电阻置于气缸中，热敏电阻与气缸外的多用电表的欧姆挡连接，气缸固定不动，缸内活塞可以自由移动且不漏气.今在活塞上端悬挂一桶沙，细沙从小桶下边的小孔中缓慢流出，在此过程中（ ）
A．气体的内能减小
B．气体分子的平均动能不变
C．气缸内壁单位时间内单位面积上受到的压力增大
D．多用电表的指针逐渐向左偏转
4．在图所示的两端开口的“U”形管中，盛有同种液体，并用管闩K将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高。现打开管闩K，从打开管闩到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为Q，内能变化量为，动能变化量为；大气对液体做功为，重力做功为，液体克服阻力做功为，由功能关系可得：①②③④，其中，正确的是（ ）
A．①②③B．①②④C．②③D．①③
5．如图是某研究小组为了探究“鱼鳔的作用”所制作的装置。具体制作方法如下：在大号“可乐瓶”中注入半瓶水，在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量空气（忽略气体的分子势能），将其装入“可乐瓶”中。通过在水中放盐改变水的密度后，使气球恰好悬浮于水中，并拧紧瓶盖。设初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同。当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时，下列说法正确的是（ ）
A．快速挤压时，瓶内气体压强变大B．快速挤压时，瓶内气体温度不变
C．快速挤压时，瓶内气体体积不变D．缓慢挤压时，瓶内气体温度不变
6．如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小，下列说法中正确的是（ ）
A．从外界吸热B．向外界放热
C．分子势能不变D．内能减小
7．如图所示，活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的汽缸中，活塞上堆放细沙，活塞处于静止，现逐渐取走细沙，使活塞缓慢上升，直到细沙全部取走。若活塞与汽缸之间的摩擦可忽略，则在此过程中的下列说法中正确的是（ ）
A．气体对外做功，气体温度可能不变
B．气体对外做功，内能可能不变
C．气体压强可能增大，内能可能不变
D．气体从外界吸热，内能一定增加
8．如图所示，绝热的容器内密闭一定质量的气体（不考虑分子间的作用力），用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是（ ）
A．单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少
B．电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少
C．电流对气体做功，气体对外做功，其内能一定增加
D．电流对气体做的功一定大于气体对外做功
9．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
10．一定质量的理想气体的图像如图所示，从状态a经过程I缓慢变化到状态b，再由状态b经过程Ⅱ缓慢变化到状态a，表示两个过程的图线恰好围成以为直径的圆。以下判断正确的是（ ）
A．过程I中气体的温度保持不变
B．过程Ⅱ中气体的温度先升高后降低
C．过程Ⅱ中气体向外界释放热量
D．过程Ⅱ中气体吸收的热量大于过程I中气体放出的热量
符号
W
Q
ΔU
+
体积减小，外界对热力学系统做功
热力学系统吸收热量
内能增加
-
体积增大，热力学系统对外界做功
热力学系统放出热量
内能减少