高中物理选修3热力学第一定律填空题专项训练

…………○…………外…………○…………装…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………高中物理选修3热力学第一定律填空题专项训练

姓名：__________班级：__________考号：__________一、填空题（共22题）1、一定量的某种气体初状态有100J的内能，膨胀过程中对外做功30J，同时吸收了20J的热量，在这一过程中气体内能

，（填增加、减少）

J（填数值）。2、空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J,同时气体的内能增加了1.5×105J.试问：此压缩过程中，气体

（填“吸收”或“放出”）的热量等于

J.3、一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）

②试从微观角度分析其压强变化情况.4、气缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做的功是6×104J，气体的内能减少了8×104J，则在此过程中气体__________（填“吸收”或“放出”）了__________J的热量。5、如图气缸放置在水平地面上，缸内封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，气缸内电热丝热功率为P，测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h，气缸向外界放出热量为Q，不计活塞与气缸之间的摩擦，则在时间t内缸内气体内能的变化量为

▲

．

6、远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过

方式改变物体的内能，把

转变为内能。7、如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．将细管中密闭的空气视为理想气体，当洗衣缸内水位缓慢升高时，外界对空气做了0.5J的功，则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量．

8、如图所示，一个活塞将绝热容器分成A、B两部分，用控制栓K固定活塞。保持A体积不变，给电热丝通电，则此过程中气体A的内能

，温度

；拔出控制栓K，活塞将向右移动压缩气体B，则气体B的内能

。9、一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图，AB、BC分别与p轴、T轴平行，气体在状态A时体积为V0，则在状态C时的体积为

▲

；从状态A经状态B变化到状态C的过程中，气体对外界做功为W，内能增加了△U，则此过程中该气体吸收的热量为

▲

。10、一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功，气体内能减少1.3×105J，则此过程中气体

（填“吸收”或“放出”）的热量是

J。此后，保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了J的功，同时吸收了J的热量，则此过程中，气体内能增加了J。11、一密闭气体膨胀对外做功150J，同时从外界吸热250J，它的内能变化为

J。12、一密闭气体膨胀对外做功150J，同时从外界吸热100J，它的内能

(选填“增加”，“减少”)了

J。13、如图，用带孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶内迅速打气，在瓶塞弹出前，外界对气体做功15J，橡皮塞的质量为20g，橡皮塞被弹出的速度

为10m/s，若橡皮塞增加的动能占气体对外做功的10%，瓶内的气体作为理想气体。则瓶内气体的内能变化量为

▲

J，瓶内气体的温度

▲

（选填“升高”或“降低”）。14、冰箱的制冷剂流经水箱内部管道时，会因剧烈汽化而降温，使得制冷剂可以从冰箱里的食物中吸收热量，达到使食物降温保鲜之目的．假设在这一过程中，制冷剂汽化对外做功30kJ，它从食物中吸收10kJ的热量，那么在此过程中，制冷剂的内能（选填“增加”或“减少”）了kJ．15、如图所示，某同学在环境温度稳定的实验室里做热学小实验，用手指堵住注射器前端小孔，这时注射器内就封闭了一定质量的空气（可看成理想气体）．若该同学往里缓慢地推活塞（如图甲），气体的压强

（选填“增大”或“减小”）．若该同学缓慢推进活塞过程中做功为W1；然后将活塞缓慢稍稍拉出一些（如图乙），此过程中做功为W2，则全过程中注射器内空气的内能增加量△U=

．16、如图所示，当一定质量的理想气体气体由状态a沿acb到达状态b，气体对外做功为126J、吸收热量为336J；当该气体由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对气体做功为84J，则该过程气体是

热（选填“吸”或“放”），传递的热量等于

J。17、一定量的理想气体的p-V图像如图所示，气体状态经历了A→B→C变化过程．A、B、C三个状态的有关参量如图所示，则气体在状态C的内能

▲

气体在状态A的内能（填“>”、“<”或“=”），在上述过程中，气体需

▲

（填“吸热”或“放热”），它与外界交换的热量的绝对值为

▲

J．18、某压力锅的结构如图所示．盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．假定在压力阀被顶起时，停止加热．若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式．假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量．锅内原有气体的内能减少了J．19、一定质量的理想气体压强P与热力学温度T的关系如题12A-2图所示，AB、BC分别与P轴和T轴平行。气体在状态C时分子平均动能

(选填“大于”、“等于”或“小于”A状态时分子平均动能。气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中，对外做的功为W，内能增加了△U，则此过程气体吸收的热量为

。20、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，如图所示，则对应的压强pA

pB（选填“大于”、“小于”或“等于”），该过程中气体

热量（选填“吸收”或“放出”）．21、一种海浪发电机的气室如右上图所示，工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭，气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电，气室中的空气可视为理想气体。压缩过程中，两个阀门均关闭，若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了3.4x104J，则该气体的分子平均动能

（选填“增大”、“减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功

(选填“大于”小于”或“:等于”)3.4x104J。22、如图所示，有一个红酒瓶状的玻璃容器水平放置，左侧“瓶身”的体积为300cm3，右侧“瓶颈”是一段内部横截面积为0.5cm2，有效长度为40cm的玻璃管，管内有一段长度可忽略不计的水银柱，密闭了一定质量的气体在容器内．当大气压为1.0×105Pa、密闭气体温度为27℃时，水银柱刚好位于玻璃管最左侧，现缓慢升高密闭气体温度．则当温度升高到________℃时，水银柱会掉出容器；在此过程中，密闭气体从外界吸收的热量为12J，则在这一过程中密闭气体的内能变化了________J．============参考答案============一、填空题1、减少

10J

2、放出；5×1043、①减少，5②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小；则气体的压强减小.4、放出

2×1045、6、做功，

机械能

7、

放出(2分)0.5(2分)8、增加，升高，增加

9、V0（2分）W+△U（2分）10、放出

根据热力学第一定律得：J，J，代入可得，J，为负值，说明气体要放出热量，放出的热量为3.0×105J；同理J，J，J，即内能增加了J。11、100

⑶＝

＞

＞＞

12、（２）减少５０13、【答案】5；升高。【命题立意】本题旨在考查热力学第一定律。【解析】由题意可知，气体对外做功：W对外=由题意可知，向瓶内迅速打气，在整个过程中，气体与外界没有热交换，即Q=0，则气体内能的变化量：△U=W+Q=15J-10J+0=5J，气体内能增加，温度升高；【易错警示】本题考查了求气体内能的变化量、判断温度的变化，应用热力学第一定律即可正确解题。求解本题要由动能的计算公式求出橡皮塞的动能，然后求出气体对外做的功，再应用热力学第一定律求出气体内能的变化量，最后判断气体温度如何变化。14、考点：热力学第一定律．专题：热力学定理专题．分析：制冷剂对外做了30kJ的功，功为负值，从外界吸收了10kJ的热量，热量为正值，根据热力学第一定律求解物体内能的变化．解答：解：由题有：W=﹣30kJ，Q=10kJ，由热力学第一定律△U=W+Q，得：△U=﹣30+10=﹣20（kJ）因而内能减少了20J．故答案为：减少，20．点评：本题考查热力学第一定律的基本应用．应用热力学第一定律时，要注意各个量的符号：凡使物体内能增加的物理量为正值；凡使物体内能减小的物理量为负值15、压强，016、放

29417、=

（2分）

放热（2分）

300（2分）18、考点：热力学第一定律．专题：热力学定理专题．分析：根据气体的体积为V，摩尔体积为V0求出摩尔数，在运用阿伏加德罗常数求出分子数．根据热力学第一定律求出内能变化量．解答：解：（1）设锅内气体分子数为n，气体的摩尔数为n=（2）锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量，根据热力学第一定律得：△U=W+Q=﹣1﹣2=﹣3J锅内气体内能减少，减少了3J．故答案为：，3点评：阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁．知道热力学第一定律△U=W+Q的物理意义．19、【答案】大于、【命题立意】本题旨在考查理想气体的状态方程、热力学第一定律。【解析】由图可知，C点的温度最高；因温度是分子平均动能的标志；故C点时分子平均动能大于A状态时的分子平均动能；

由热力学第一定律可知，气体对外做功；则有：；则；故答案为：大于、20、考点：

理想气体的状态方程；热力学第一定律．专题：

理想气体状态方程专题．分析：

根据图象可知AB的体积与温度之间的关系，再根据理想气体的状态方程分析AB之间的压强的关系，根据热力学第一定律分析气体的内能的变化．解答：

解：设V﹣t图象的斜率为k，则VA=ktA，VB=ktB，根据理想气体状态方程有即，所以，其中用到了tB＞tA，故pA＞pB；理想气体从状态A变化到状态B，温度升高，内能增大，又体积膨胀对外做功，根据热力学第一定律知，气体肯定吸热．故答案为：大于，吸收．点评：

气体的体积摄氏温度成正比例变化，由此可以得到体积和热力学温度的关系，这是解决本题的关键的地方，抓住这个特点题目就不难分析了．21、增大、等于考点：考查了热力学第一定律【名师点睛】知道理想气体内能与温度的关系、知道温度与分子平均动能的关系、掌握热力学第一定律是解题的关键，根据题意应用基础知识即可解题，平时要注意基础知识的学习与掌握22、47；

10

【解析】当水银柱到达管口时，所测气温最高，设为T2，此时气体体积为V2，

初状态：T1=（273+27）K=300K；V1=300cm3，

末状态为：V2=（300+40×0.5）