2018-2019学年物理人教版选修3-310.3热力学第一定律同步练习-教师用卷

1、3-3热力学第一定律同步练习关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是克劳修斯表述热量可以自发地从较热的物体传递到较普朗克表述不可能本题考查了改变物体内根据三大定律直接判断即可，A错误；且又对外做功， 则物体的内能不一定增加，C错误；一定质量的理想气体，传递热量的值为，传递热量的值为， ，W2，Q1 Q2，W2，Q1 Q2，W2，Q1 Q2，可知，气体压强不变， 体积增大， 因此温度升高，根据热力学第一定律有：，且10.3 热力学第一定律同步练习3-3热力学第一定律同步练习关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是克劳修斯表述热量可以自发地从较热的物体传递到较普朗克表述不可能本题考查了

2、改变物体内根据三大定律直接判断即可，A错误；且又对外做功， 则物体的内能不一定增加，C错误；一定质量的理想气体，传递热量的值为，传递热量的值为， ，W2，Q1 Q2，W2，Q1 Q2，W2，Q1 Q2，可知，气体压强不变， 体积增大， 因此温度升高，根据热力学第一定律有：，且10.3 热力学第一定律同步练习( )故 B错误；分子力不计，内能变化为，内能变化为1111，第，因此-教师用卷，体积由 V膨胀到，如果通过温，2222，如果通过压强不变的过10.3 一、单选题1.A. 第二类永动机违反能量守恒定律B. 如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C. 外界对物体做功，则物体的内能一定增

3、加D. 做功和传热都可以改变物体内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别【答案】 D【解析】【分析】改变物体内能的方式有两种：做功与热传递；利用热力学三个定律即可分析求解，注意热力学第二定律有几种表述方式：冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物；开尔文从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响能的方式、热力学定律，本题关键要记住热力学三大定律，注意热力学第二定律的不同表示方法，属于基础题【解答】解：A、第二类永动机没有违反能量守恒定律，但却不能成功制成，故B、如果物体从外界吸收了热量，C、外界对物体做功，若与外界无热量交换，则物体的内能一定增加，故D、做

4、功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的，故 D 正确；故选： D 2.程实现，对外做功大小为度不变的过程来实现， 对外做功大小为则A. B. W1C. W1D. W1【答案】 B【解析】解：第一种情况， 根据，根据热力学第一定律有：第二种情况，气体等温变化，二中情况下， 压强减小，体积变化相同， 因此1 / 10 注意两次变化的体积变化相同，必须注意在应用热力学第一定律时公式中如图，一绝热容器被一绝热隔板K后，隔板移动，最终达气体对 b气体做功， a气体内能减少气体对 b气体做功， 注意两次变化的体积变化相同，必须注意在应用热力学第一定律时公式中如

5、图，一绝热容器被一绝热隔板K后，隔板移动，最终达气体对 b气体做功， a气体内能减少气体对 b气体做功， a气体内能可能不变气体对 a气体做功， b气体温度降低气体对 a气体做功， b气体温度升高a气体膨胀则对外做功，内能减小，温度降低；膨胀则对外做功， 缩小则外界对气体下列说法正确的是A错误；CD 正确是液体分子无规则热运动的反映，因此气体K隔开成 a、b两部分 已知 a、b气体体积缩小，外界根据两种情况列出热力学第一定律的表达式，对外做功相同，根据温度的变化判断内能的变化，然后进一步比较吸热、放热情况本题考查学生对能量守恒的正确理解和应用，各物理量的意义和条件3.b内气体压强 抽开隔板固定

6、件到平衡状态 在此过程中A. aB. aC. bD. b【答案】 A【解析】解：因对其做功内能增加，温度升高则可知 A正确，BCD 错误故选： A 气体体积在变化过程中若受到外力则涉及到做功，做功，若绝热则内能发生变化明确做功要改变物体内能，对外做功引起内能减小，外界对气体做功引起内能增加4.A. 液体分子的无规则运动称为布朗运动B. 物体从外界吸收热量，其内能一定增加C. 物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大D. 气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击【答案】 D【解析】解： A、布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B、由公

7、式 知做功和热传递都能改变物体内能，物体从外界吸收热量若同时对外界做功，则内能不一定增加，故 B错误；C、温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体温度升高，不是每个分子热运动的动能均增大。故 错误；D、气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击，故故选： D。布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，3-3是大量分子运动的统计规律；的多个知识点的内容，掌握布朗运动的概念和决定因素，知道热力学第一个绝热气缸，气缸内气体与外界没有热交换，压缩活塞前缸内气体压强为，则气体的压强：2pB根据热力学第一定律判断出封闭气体温度的变化，根据热力学第一定律则气体内能增加温度

8、升高，因对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。当气体温度降低时，下列说法中B. D. 列式可知，气体内能减小， 其原因不一定向外界放热，ABC 错误；10.3 热力学第一定律同步练习根据气体压强的意义分析气体的p，体B. 大于然后根据理想，则一定有：气体一定对外界做功气体分子的平均动能一定减小3-3是大量分子运动的统计规律；的多个知识点的内容，掌握布朗运动的概念和决定因素，知道热力学第一个绝热气缸，气缸内气体与外界没有热交换，压缩活塞前缸内气体压强为，则气体的压强：2pB根据热力学第一定律判断出封闭气体温度的变化，根据热力学第一定律则气体内能增加温度升高，因对于一定质量的气体，忽略分子间

9、的相互作用力。当气体温度降低时，下列说法中B. D. 列式可知，气体内能减小， 其原因不一定向外界放热，ABC 错误；10.3 热力学第一定律同步练习根据气体压强的意义分析气体的p，体B. 大于然后根据理想，则一定有：气体一定对外界做功气体分子的平均动能一定减小-教师用卷2p，故 B正确，ACD 错误。C. 小于2pD. 等于温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越激烈；做功和热传递都能改变物体内能；温度是分子的平均动能的标志，压强该题考查一定律的公式是处理这类问题的金钥匙5.积为 V。现用力将活塞推进，使缸内气体体积减小到A. 等于【答案】【解析】【分析】绝热汽缸与外界没有热量交换，根据理想气体状

10、态方程求解压强。本题考查了热力学第一定律与理想气体状态方程的综合应用，要注意不能盲目用公式，一定要注意分析体积减小过程中外力对气体做功，所以气体内能增加，温度一定增加。【解答】压缩活塞时外界对气体做功，气体状态方程：故选 B。6.正确的是A. 气体一定向外界放出热量C. 气体的内能可能增加【答案】 D【解析】【分析】一定质量的理想气体，忽略分子间的相互作用力，则不考虑分子势能，只考虑分子热运动的平均动能，故内能与温度成正比；然后根据热力学第一定律公式求解。本题应明确理想气体分子势能忽略不变，故温度是理想气体内能的标志；温度越高，则理想气体的分子的平均动能越大。【解答】D.因气体温度降低，故气体

11、内能减小；因气体分子势能不计；故气体分子的平均动能一定减小，故 D 正确；根据热力学第一定律也不一定对外外界做功；故3 / 10 二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，在某将容器气体体积减为原来的一半，B. D. 可判断是吸热还是放热。温度是分子平均动能大小的标志。如果气体吸A错误；内能不变，外界对封闭气体做正功，可知，封闭气体向外界传递热量，故C错误；D 错误。如图所示，一定质量的理想气体从状态B. D. 人类在采取节能减排措施的同时，不计温度变化， 则此过程中封闭气体向外界传递热量封闭气体在此过程中熵一定变大二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，在某将容器气体体积减为原来的一半，B. D.

12、 可判断是吸热还是放热。温度是分子平均动能大小的标志。如果气体吸A错误；内能不变，外界对封闭气体做正功，可知，封闭气体向外界传递热量，故C错误；D 错误。如图所示，一定质量的理想气体从状态B. D. 人类在采取节能减排措施的同时，不计温度变化， 则此过程中封闭气体向外界传递热量封闭气体在此过程中熵一定变大B正确；a变化到状态 b，在这一气体温度升高气体的内能不变也在( )7.研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术次实验中， 将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，缓慢移到海水某深处，A. 封闭气体对外界做正功C. 封闭气体分子的平均动能增大【答案】

13、B【解析】【分析】气体体积减小，外界对气体做功；气体体积增大，气体对外界做功。根据热力学第一定律热，熵一定增大，放热，熵一定减小。本题考查热力学第一定律，分子的平均动能，熵。解题的关键是理解热力学第一定律的应用，知道温度是分子平均动能大小的标志。如果气体吸热，熵一定增大，放热，熵一定减小。【解答】A.气体体积减为原来的一半，则外界对封闭气体做正功，故B.温度不变，所以气体的气体分子的平均动能不变，根据热力学第一定律C.不计温度变化，封闭气体分子的平均动能不变，故D.封闭气体向外界传递热量，组成的系统的熵减小，故故选 B。二、多选题8.过程中，下列说法正确的是 ( )A. 气体体积变大C. 气体

14、从外界吸收热量3-3应用理想气体状态方程解答问题时对于热力学a到状态 b的过程中，压强不变，温度升高，由气体的状态方程可知，ABC正确3-3应用理想气体状态方程解答问题时对于热力学a到状态 b的过程中，压强不变，温度升高，由气体的状态方程可知，ABC正确， D 错误。根据你学过的热学中的有关知识，判断下列说法正确的是；一定质量A10.3 热力学第一定律同步练习可( )-教师用卷【答案】 ABC【解析】【分析】从图中可以得知气体的压强不变，温度升高，从而可知体积的变化情况，结合理想气体的状态方程和热力学第一定律即可得知各选项的正误。该题考查了理想气体状态的变化和热力学第一定律，要注意对气体状态及

15、状态参量进行正确的分析，注意对图象的分析和利用第一定律的应用，注意判断是对内做功还是对外做功，注意功的正负的规定，同时注意对吸热和放热的判断。【解答】理想气体从状态知，体积增大， 对外做功，温度升高， 内能增加，由热力学第一定律需要从外界吸收热量。所以选项故选 ABC。9.A. 气体温度升高，气体可能对外放热B. 热量不可能从低温物体传到高温物体C. 一定质量的理想气体温度不变，压强增大的过程中，气体一定从外界吸热D. 一定质量的理想气体在绝热压缩的过程中，外界对气体做正功，气体压强增大【答案】 AD【解析】【分析】根据热力学第一定律气体温度升高，如果外界对气体做功，气体可能对外放热；根据热力

16、学第二定律，热量不可能从低温物体传到高温物体，而不产生其他影响的理想气体温度不变，压强增大的过程中，体积减小，外界对做功，气体一定向外界放热；一定质量的理想气体在绝热压缩的过程中，外界对气体做正功，气体的内能增大，温度升高，气体压强增大。本题考查热力学第一定律和第二定律，以及理想气体的状态方程，比较综合。【解答】A.根据热力学第一定律气体温度升高，如果外界对气体做功，气体可能对外放热，故正确；B.根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体传到高温物体，而不产生其他影响，故B错误；5 / 10 如图所示，电路与一绝热密闭气缸相连， R为电阻丝，气缸内有一定质量的理想气分析活塞可知气体为等压变化；考

17、查热流道第一定律、而理想气体内能只取决于分子动能，故B错C正确；故单位时间内气体分子对活塞的如图所示，电路与一绝热密闭气缸相连， R为电阻丝，气缸内有一定质量的理想气分析活塞可知气体为等压变化；考查热流道第一定律、而理想气体内能只取决于分子动能，故B错C正确；故单位时间内气体分子对活塞的如图所示，实线表示一定质量的理想气体状态变化的由等压变化规律可知气体温度的无关意义以及压强的无关气体温度升高，定向外界放热，故 C错误；D.一定质量的理想气体在绝热压缩的过程中，外界对气体做正功，气体的内能增大，温度升高，气体压强增大，故 D 正确。故选 AD。10.体，外界大气压恒定。 闭合电键后， 绝热活塞

18、 K缓慢且无摩擦地向右移动， 则下列说法正确的是 ( )A. 气体分子平均动能变大B. 电热丝放出的热量等于气体对外所做的功C. 气体的压强不变D. 气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少【答案】 ACD【解析】【分析】由题意可知气体为理想气体，体积及温度的变化；由热力学第一定律可知气体内能的变化。该题以气体的等压变化为基点，意义等，其中热力学第一定律为热学中的重点内容，在学习中要注意重点把握。【解答】A.电阻丝向气体放热气体温度升高，分子平均动能增大，故 A正确；B.活塞缓慢向右移动过程中，气体体积增大，故温度一定升高，气体内能增加，气体内能增大， 由热力学第一定律可知， 电阻丝向气

19、体放出的热量一定大于对外做功，误；C.活塞可无摩擦滑动，外界大气压强不变，故气体为等压变化；故D.气体体积变大， 故气体单位体积内的分子数减小时，碰撞次数减小，故 D 正确。故选 ACD。11.图象，变化过程如图中箭头所示，则下列说法中正确的是( )3-3过程中气体内能增加，体积不变过程中气体内能增加，体积不变过程中气体从外界吸收热量过程中气体从外界吸收热量气体做的是等容变化，做功解题的关键是利用气体的状态方程，的过程中，气体做的是等容变化，积不变，温度上升内能增加，C正确；的过程中，气体做的是等压变化，气体温度减小，体积变小，根据热力学第如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭着一定质量的理

20、活塞始终未被。则在活塞移动的过程中，下列说法正确的是B. D. 10.3 热力学第一定律同步练习气体做的是等压变化，逐项分析即可，( )气缸内气体的内能变小3-3过程中气体内能增加，体积不变过程中气体内能增加，体积不变过程中气体从外界吸收热量过程中气体从外界吸收热量气体做的是等容变化，做功解题的关键是利用气体的状态方程，的过程中，气体做的是等容变化，积不变，温度上升内能增加，C正确；的过程中，气体做的是等压变化，气体温度减小，体积变小，根据热力学第如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭着一定质量的理活塞始终未被。则在活塞移动的过程中，下列说法正确的是B. D. 10.3 热力学第一定律同步练

21、习气体做的是等压变化，逐项分析即可，( )气缸内气体的内能变小气缸内气体向外界放热-教师用卷气体做A. abB. bcC. cdD. da【答案】 AC【解析】【分析】根据图象可知，的是等温变化， 根据气体的不同状态来分析即可并根据热力学第一定律分析内能，和是否吸热。本题考查理想气体状态方程的应用。掌握住气体的状态方程并能够灵活的应用。【解答】A.有图象可知，故 A正确；B. 的过程中，气体做的是等压变化，温度升高，内能增加，根据理想气体方程，气体体积增大，故 B错误；C. 的过程中，气体做的是等温变化，根据理想气体方程，压强减小，体积增加，根据热力学第一定律，气体对外做功，气体内能不变，故气

22、体要吸收热量，故D.在一定律，外界对气体做功，但气体内能减小，故放出热量，故 D错误。故选 AC。12.想气体，气缸固定不动。一条细线一端连结在活塞上，另一端跨过两个光滑的定滑轮后连结在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细砂，使活塞缓慢向上移动拉出，气缸、周围环境温度不变A. 气缸内气体分子平均动能变小C. 气缸内气体的压强变小【答案】 AC【解析】【分析】根据理想气体状态方程结合受力分析，判断气缸内体积、压强的变化，再根据热力学第7 / 10 可知气缸内A正确， C正确；D 错误。如图所示，一上端开口、下端封闭的玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长的水银柱，上部空气柱的长度使管下部

23、空气。假设活塞下推过程中没有漏气，已知大气压强为，根据玻意耳定律得：，则此时玻璃管上部的空气柱的长度为：可知气缸内A正确， C正确；D 错误。如图所示，一上端开口、下端封闭的玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长的水银柱，上部空气柱的长度使管下部空气。假设活塞下推过程中没有漏气，已知大气压强为，根据玻意耳定律得：，则此时玻璃管上部的空气柱的长度为：，根据受力分析，判断气缸内体积、压强的变化是解决该题的关键，属于基础题目。【解答】使活塞缓慢上升，气体的体积增大，根据理想气体的状态方程：气体的压强变小。由于是导热性能良好的气缸，而且使活塞缓慢向上移动，则此过程中气体的温度不变，所以气体的分子的平均动能

24、不变。故气体的内能仅仅与分子的平均动能有关，气体的分子的平均动能不变，则气体的内能不变。故 B错误；D.气体对外界做功，而气体的内能不变，所以气体吸收热量。故故选 AC。三、综合题13.的空气柱，中间有一段长。现将一活塞 图中未画出 从玻璃管开口处缓慢往下推，柱长度变为。求：最后下部分气体的压强；活塞下推的距离。【答案】解：以 cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为：设活塞下推后，下部空气的压强为解得：设活塞下推距离为设此时玻璃管上部空气柱的压强为3-3，。分析气体变化过程， 找到理想气体的出末状态，如图，容积为 V的汽缸由导热材料制成，面积为细管上有一阀门。现将 K打开，容器内时，将K关闭，。不计活塞的质量和体g。求流入汽缸