课后作业2一热力学第一定律2019人教版选择性必修第三册

课后作业

（二）热力学第一定律

1.关于内能的变化，以下说法正确的是（）A.物体吸收热量，内能一定增大B.物体对外做功，内能一定减少C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变解析根据热力学第一定律，AU=W+Q,物体内能的变化与做功及热传递两个因素均有关，物体吸收热量，内能也不一定增大，因为物体可能同时对外做功，故内能有可能不变或减少，A错；物体对外做功，还有可能吸收热量、内能可能不变或增大，B错、C正确；放出热量，同时对外做功，内能一定减少，D错误.答案C

2.关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是（）A.吸热的物体，其内能一定增加B.体积膨胀的物体，其内能一定减少C.放热的物体，其内能也可能增加D.绝热压缩的物体，其内能一定增加解析做功和传热都可以改变物体的内能，不能依据一种方式的变化就判断内能的变化.答案CD

3.下列过程可能发生的是（）A.物体吸收热量，对外做功，同时内能增加B.物体吸收热量，对外做功，同时内能减少C.外界对物体做功，同时物体吸热，内能减少D.外界对物体做功，同时物体放热，内能增加解析当物体吸收的热量多于对外做的功时，物体的内能就增加，A正确；当物体吸收的热量少于对外做的功时，物体的内能就减少，B正确；外界对物体做功，同时物体吸热，则物体的内能必增加，C错误；当物体放出的热量少于外界对物体做的功时，物体的内能增力口，D正确.答案ABD

4.如图所示是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,缸内气体的（）A.温度升局,内能增加600JB.温度升局,内能减少200JC.温度降低,内能增加600JD.温度降低，内能减少200J解析对一定质量的气体，由热力学第一定律AU=W+Q可知，AC/=800J+（-200J）=600J,AU为正表示内能增加了600J,对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确.答案A

5.给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体（）A.从外界吸热B.对外界做负功C.分子平均动能减小D.内能增加解析胎内气体经历了一个温度不变、压强减小、体积增大的过程.温度不变，分子平均动能和内能不变.体积增大，气体对外界做正功.根据热力学第一定律气体一定从外界吸执答案A

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，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中，筒内空气体积减小，空气一定（）A.从外界吸热C.向外界放热解析本题考查气体性质和热力学第一定律，由于不计气体分子之间的相互作用，且整个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变，选项B、D均错；热力学第一定律AU=W+Q,因为在这个过程中气体体积减小，外界对气体做了功，式中W取正号，AU=0,所以为负，即气体向外放热，故选项A错、C对.正确答案为C.答案C

7.如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分.已知〃内有一定量的稀薄气体，〃内为真空.抽开隔板K后，内气体进入“最终达到平衡状态.在此过程中（）A.气体对外界做功，内能减少B.气体不做功，内能不变C.气体压强变小，温度降低D.气体压强变小，温度不变答案BD

8.如图所示，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，公平行于纵坐标轴，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到气体放热C.从状态a到d,气体对外做功D.从状态匕到气体吸热解析从状态d到c,温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小，所以体积增大，对外做功，还要保持内能不变，一定要吸收热量，故A错；气体从状态c到状态〃是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对气体做功，而气体的内能还要减小（降温），就一定要伴随放热的过程，故B对；气体从状态到状态d是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，C正确；气体从状态8到状态a是个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，就没有做功,气体内能的增大是因为气体吸热的结果，故D对.答案BCD

9.如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体,外界对气体做功,气体内能增大外界对气体做功,气体内能减小气体对外界做功,气体内能增大M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中（）D.气体对外界做功，气体内能减小解析本题考查了热力学第一定律，理解做功和热传递可以改变物体的内能筒内气体不与外界发生热交换，M向下滑的过程中，外界对气体做功，由热力学第一定律可知气体内能增大，A正确答案A

10.一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量

2.5X10气体对外界做功

1.0X104J,则该理想气体的（）A.温度降低，密度增大B,温度降低，密度减小C.温度升高，密度增大D,温度升高，密度减小解析由热力学第一定律/U=W+Q,Q=

2.5X104J,W=-l.0xl04j可知/大于零，气体内能增加，温度升高，A、B错；气体对外做功，体积增大，密度减小，C错，D对答案D

11.给旱区送水的消防车停于水平地面在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体（）A.从外界吸热B.对外界做负功C,分子平均动能减小D.内能增加解析缓慢放水过程中，胎内气体压强减小，气体膨胀对外界做正功，选项B错；胎内气体温度不变，故分子平均动能不变，选项C错；由于不计分子间势能，气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，选项D错；由AU=W+Q知AU=0,W0,故Q0,气体从外界吸热，选项A正确答案A

12.如图所示容器中，A,B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下是水，上为空气，大气压恒定A、8底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热原先A中水面比8中高，打开阀门，使A中的水逐渐向8中流，最后达到平衡在这个过程中，下面说法正确的是（）A BA.大气压力对水做功，水的内能增加B.水克服大气压力做功，水的内能减少C.大气压力对水不做功，水的内能不变D.大气压力对水不做功，水的内能增加解析由W=PS•/〃=P・/%可知大气压力对A、8两管中水做功代数和为零，但由于水的重心下降，重力势能减小，由能量守恒定律可知水的内能增加，D对答案D

13.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气缸中，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气缸之间的摩擦可忽略，则在此过程中（）A.气体对外做功，气体温度可能不变B.气体对外做功，内能一定减少C,气体压强减小，内能可能不变D.气体从外界吸热，内能一定增加解析由于气缸为导热的，则可与外界进行热交换，细沙减少时，气体膨胀对外做功,可能由于与外界进行热交换吸热使内能不变答案AC

14.如图所示，倒悬的导热汽缸中封闭着一定质量的理想气体，轻质活塞可无摩擦地上下移动，活塞的横截面积为S,活塞的下面吊着一个重为G的物体，大气压强恒为po,起初环境的热力学温度为G时，活塞到汽缸底面的距离为L当环境温度逐渐升高，导致活塞缓慢下降，该过程中活塞下降了汽缸中的气体吸收的热量为Q.求ZZ/□G1汽缸内部气体内能的增量AU；2最终的环境温度T.解析1密封气体的压强p=p°—G/S密封气体对外做功W=pSXQAL由热力学第一定律AU=Q—W得At/=2-O.lp SL+O.l£Go2该过程是等压变化，由盖一吕萨克定律有LSL+0,1LS元=T解得T=l.17b答案1Q—O.lpoSL+O.lLG

21.

1715.如图所示，两个截面积都为S的圆柱形容器，右边容器高为“，上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞.两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管都是绝热的.开始时阀门关闭，左边容器中装有理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为“，右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到新的平衡，此时理想气体的温度增加为原来的

1.4倍，已知外界大气压强为外，求此过程中气体内能的增加量.2解析理想气体发生等压变化.设封闭气体压强为p,分析活塞受力有pS=Mg+poS设气体初态温度为T,活塞下降的高度为x,系统达到新平衡，由盖一吕萨克定律华=H-x+HSTAT3解得x=^H J又因系统绝热，即=0外界对气体做功为W=pSx根据热力学第一定律AU=Q+W所以△U=|Mg+po5H答案|A/g+poSH

16.如图所示，一定质量的理想气体从状态A先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环，A、B、C状态参量如图所示，气体在状态A的温度为27℃,求⑴气体在状态3的温度及；⑵气体从A-B-C状态变化过程中与外界交换的总热量Q.解析1A到B的过程是等压变化有孕=乎1A1B代入数据得7^=600K327℃2根据热力学第一定律有MJ=Q+W其中W=-2/70Vo解得Q=2poVo吸热答案17B=600K2Q=2p M。