《高考物理一轮复习热学基础课时3热力学第一定律与能量守恒定律（含解析）（选修3-3）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习热学基础课时3热力学第一定律与能量守恒定律（含解析）（选修3-3）（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础课时3热力学第一定律与能量守恒定律1.景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃。对筒内封闭的气体，在此压缩过程中 。图1A气体温度升高，压强不变B气体温度升高，压强变大C气体对外界做正功，气体内能增加D外界对气体做正功，气体内能减少答案B2一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5104 J，气体对外界做功1.0104 J，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，密度减小解析理想气体从外界吸热大于对外界做功，所以内能增大，温度是理想气体内能的标志，内能增大，温度一定升高；气体
2、对外做功，体积膨胀，质量不变，所以密度要减小。D正确。答案D3木箱静止于水平地面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek分别是 。AU200 J，Ek600 J BU600 J，Ek200 JCU600 J，Ek800 J DU800 J，Ek200 J解析由于木箱在推动中受到滑动摩擦力，其与相对位移的乘积为系统的内能增量，即U6010 J600 J，由能量守恒定律可得EkW总U8010 J600 J200 J。故选项B正确。答案B4.已知理想气体的内能与温度成正比，如图2所示的实线为汽缸内一定质量的
3、理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能 。图2A先增大后减小B先减小后增大C单调变化D保持不变解析题图中虚线是等温线，由理想气体状态方程C知，在V一定时p，所以汽缸内气体由状态1到状态2时温度先减小后增大，即理想气体的内能先减小后增大，B正确。答案B5. (2016广东汕头一模)如图3所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，下列表述正确的是 。图3A气体从外界吸收热量B气体分子的平均动能减小C外界对气体做正功D气体分子撞击器壁的作用力增大解析ab气体体积增大，对外做功，W0，C错误；pV增大，温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力增大，
4、故B错误，D正确；根据UWQ，Q0，气体吸热，A正确。答案AD6. (2014广东理综，17)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图4所示，充气袋四周被挤压时， 假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体 。图4A体积减小，内能增大 B体积减小，压强减小C对外界做负功，内能增大 D对外界做正功，压强减小解析充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体做正功，由于袋内气体与外界无热交换，据热力学第一定律判知气体内能增加，故A、C正确；袋内气体温度升高，体积减小，由方程C判知气体压强变大，故B、D错误。答案AC7如图5所示，绝热隔板K把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分，K与汽缸壁的接触是光滑的。两部
5、分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡 。图5Aa的体积增大了，压强变小了Bb的温度升高了C加热后a的分子热运动比b的分子热运动更剧烈Da增加的内能小于b增加的内能解析a气体吸收热量，体积增大，使隔板K压缩b气体，由热力学第一定律可知，b气体内能增加，即温度升高，B正确；对a、b两部分气体来说，加热前p、V、T皆相等，加热后，papb，VaVb，由常数可知，TaTb，所以C正确，D错误。答案BC8在一个标准大气压下，1 g水在沸腾时吸收了2 260 J的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170
6、J的功。已知阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1，水的摩尔质量M18 g/mol。下列说法中正确的是 。A分子间的平均距离增大B水分子的热运动变得更剧烈了C水分子总势能的变化量为2 090 JD在整个过程中能量是不守恒的解析液体变成气体后，分子间的平均距离增大了，选项A正确；温度是分子热运动剧烈程度的标志，由于两种状态下的温度是相同的，故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的，选项B错误；水发生等温变化，分子平均动能不变，因水分子总数不变，分子的总动能不变，根据热力学第一定律UQW，可得水的内能的变化量U2 260 J170 J2 090 J，即水的内能增大2 090 J，则水分子的总
7、势能增大了2 090 J，选项C正确；在整个过程中能量是守恒的，选项D错误。答案AC9.如图6所示，为测量大气压强的实验装置，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为800 mL；现用注射器缓慢向烧瓶中注入200 mL的水，稳定后两臂中水银面的高度差为25 cm，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变。求图6(1)大气压强p0(用“cmHg”做压强单位)(2)此过程中外界对烧瓶内的气体 (填“做正功”、“做负功”、“不做功”)，气体将 (填“吸热”或“放热”)。解析(1)设大气压强为p0初状态：p1p0
8、，V1800 mL注入水后：p2p0p，V2600 mL由玻意耳定律得：p1V1p2V2解得：p075 cmHg。(2)气体体积减小，外界对气体做正功，温度不变，气体的内能不变，由热力学第一定律知，应对外放热。答案(1)75 cmHg(2)做正功放热10.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到A，体积V与温度T的关系如图7所示。图中TA、VA和TD为已知量。图7(1)从状态A到B，气体经历的是 过程(填“等温”、“等容”或“等压”)。(2)从B到C的过程中，气体的内能 (填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)从C到D的过程中，气体对外 (填“做正功”、“做负功”或“不做功”)
9、，同时 (填“吸热”或“放热”)。(4)气体在状态D时的体积VD 。解析(1)由题图可知，从状态A到B，气体体积不变，故是等容变化；(2)从B到C温度不变，即分子平均动能不变，该理想气体的内能不变；(3)从C到D气体体积减小，外界对气体做正功，W0，所以气体对外做负功，同时温度降低，说明内能减小，由热力学第一定律UWQ知气体放热；(4)从D到A是等压变化，由得VDVA。答案(1)等容(2)不变(3)做负功放热(4)VA11一定质量的气体，在从状态1变化到状态2的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能怎样发生变化？变化了多少？(2)如果这些气体又返回原来的状
10、态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？解析(1)由热力学第一定律可得UWQ120 J280 J160 J，气体的内能增加了160 J。(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从状态2回到状态1的过程中内能应减少，其减少量应等于从状态1到状态2的过程中内能的增加量，则从状态2到状态1的内能应减少160 J，即U160 J，又Q240 J，根据热力学第一定律得：UWQ，所以WUQ160 J(240 J)80 J，即外界对气体做功80 J。答案(1)增加160 J(2)外界对气体做功80 J12(2016山西忻州一中等四校联考)一定质量的理想
11、气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的pV图象如图8所示。已知该气体在状态A时的温度为27 。图8(1)求该气体在状态B、C时的温度；(2)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？解析(1)气体从状态A到状态B做等容变化，由查理定律有，解得TB200 K，即tB73 ；气体从状态B到状态C做等压变化，由盖吕萨克定律有，解得TC300 K，即tC27 。(2)因为状态A和状态C温度相等，且理想气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中U0，由热力学第一定律UQW得QW。在整个过程中，气体在B到C过程对外做功，故WpBV200 J。即QW200 J，是正值，所以气体从状态A到状态C过程中是吸热，吸收的热量Q200 J。答案(1)73 27 (2)吸收热量200 J7
