1、第十章3 基础达标1某系统的初状态具有内能1 J,在外界对它做0.5 J的功后,它放出0.2 J的热量,系统在这个过程中内能的增量是()A0.7 JB0.3 J C0.66 JD0.34 J【答案】B解析:因W0.5 J,Q0.2 J,由热力学第一定律UWQ可知,U0.3 J2自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,下列说法正确的是()A机械能守恒B能量正在消失C只有动能和重力势能的相互转化D减少的机械能转化为内能,但总能量守恒【答案】D解析:自由摆动的秋千摆动幅度减小,说明机械能在减少,减少的机械能等于克服阻力、摩擦力做的功,增加了内能3(多选)(2020双鸭山模拟)根据热力学第一定律,下列说法正确
2、的是()A电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递B空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,形成能源危机【答案】AB解析:热量可以从低温物体向高温物体传递,但要引起其他变化,A正确;空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量,因为电能也部分转化为热能,B正确;不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化,C错误;对能源的过度消耗将形成能源危机,但自然界的总能量守恒,D错误;故选AB4(多选)下列说法中正确的是()A气体的温度升高时,并非所有分子的速率都增大B
3、盛有气体的容器做减速运动时,容器中气体的内能随之减小C理想气体在等容变化过程中,气体对外不做功,气体的内能不变D一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大【答案】AD解析:气体的温度升高,分子热运动的平均速率增大,并非所有分子的速率都增大,故A正确气体的内能为所有分子的平均动能和势能之和,与机械运动无关,故B错误由热力学第一定律UWQ,当W0时不能确定U0,故C错误一定质量的理想气体经等温压缩后,由玻意耳定律知,气体压强一定增大,故D正确5(多选)关于物体的内能,下列说法中正确的是()A外界对物体做功,物体的内能不一定增加B不通过做功的过程,内能也可以从一个物体传递到另一个物体C不发生热传
4、递,物体内能总保持不变D外力对物体做1 J的功,物体就一定增加1 J的内能【答案】AB解析:物体的内能改变的物理过程有两种:一个是做功;另一个是热传递可以利用其中的一种过程来改变物体的内能,也可以通过两种过程共同来改变物体的内能6(多选)关于物体的内能,下列说法中正确的是()A相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能增量一定相同B一定量0 的水结成0 的冰,内能一定减少C一定量气体克服外界压力膨胀,但不吸热也不放热,内能一定减少D一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能可能减少【答案】BC解析:内能的改变不仅仅决定于温度的变化,还与物体的比热、质量、体积等因素有关在无热传递的情况下,气体膨胀对外
5、做功,内能一定减少气体体积不变,即意味着气体不对外界做功,外界也不对气体做功,吸收热量,内能一定会增加能力提升7一定质量的理想气体,从某一状态开始,经过一系列变化后又回到开始的状态用W1表示外界对气体做的功,W2表示气体对外界做的功,Q1表示气体吸收的热量,Q2表示气体放出的热量,则在整个过程中一定有()AQ1Q2W2W1BQ1Q2W1W2CW1W2DQ1Q2【答案】A解析:气体初、末状态相同,内能相同,由热力学第一定律知WQ0,即W2W1Q1Q2,故选项A正确8(多选)(2018茂名模拟)4只充满理想气体的相同气球平放在木板上,气球上放一轻质塑料板将一重物放在轻质塑料板中间位置(球内气体温度
6、视为不变),则球内气体()A压强变大,体积变小B压强变小,体积变大C内能不变,从外界吸热D内能不变,对外界放热【答案】AD解析:将一重物放在轻质塑料板中间位置的过程中,球内气体压强增大,根据气体状态方程C得体积减小体积减小,外界对气体做功,温度不变,则内能不变,根据势力学第一定律知气体放热9(多选)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,ab的延长线过原点,dc平行于纵轴以下说法正确的是()A从状态d到c,气体不吸热也不放热B从状态c到b,气体吸热C从状态a到d,气体对外做功D从状态b到a,气体吸热【答案】CD解析:从状态d到c,温度不变
7、,气压减小,根据理想气体状态方程C知体积增加,体积增加说明对外做功,温度不变说明内能不变,根据热力学第一定律公式UWQ知气体吸收热量,故A错误;从状态c到b,由C及T减小知气体体积减小,外界对气体做功,温度降低,内能减小,根据热力学第一定律知气体放热,故B错误;从状态a到d,气压不变,温度升高,根据理想气体状态方程C,故体积增加,温度升高说明内能增加,体积增加说明对外做功,根据热力学第一定律公式UWQ,故气体吸收热量,故C正确;从状态b到a,ab的延长线过原点,是等容变化,温度升高说明内能增加,体积不变说明气体不做功,根据热力学第一定律公式UWQ,气体吸收热量,故D正确10关于气体的内能,下列
8、说法正确的是()A质量和温度都相同的气体,内能一定相同B气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大C气体被压缩时,内能可能不变D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关【答案】CD解析:质量和温度都相同的气体,虽然分子平均动能相同,但是可能是不同的气体,则其摩尔质量不同,即分子个数不同,所以内能不一定相同,A错误;宏观运动和微观运动没有关系,所以宏观运动动能大,内能不一定大,B错误;根据C可知如果等温压缩,则内能不变,等压膨胀,温度升高,内能一定增大,C正确;理想气体的分子势能为零,所以理想气体的内能等于分子动能,而分子动能和温度有关,D正确11(2019延安名校模拟)如图所示,在竖直放置的圆柱
9、形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为S.开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0.将整个装置放在大气压恒为p0的空气中后,当气体从外界吸收热量Q,活塞缓慢上升d后再次平衡求:(1)外界空气的温度是多少?(2)在此过程中密闭气体的内能增加了多少?【答案】(1)T0(2)Q(mgp0S)d解析:(1)取密闭气体为研究对象,活塞上升过程为等压变化由盖吕萨克定律得解得外界的空气温度为TT0(2)活塞上升的过程,密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功,所以外界对气体做的功W(mgp0S)d根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能UQWQ(mgp0S)d12(2019徐州名校模拟)如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2.已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸的摩擦,求:(1)活塞上升的高度;(2)加热过程中气体内能的增加量【答案】(1)h(3)Q(p0Smg)h解析:(1)设温度为T2时活塞与容器底部相距h2.因为气体做等压变化,由盖吕萨克定律有活塞上升了hh2hh(2)气体对外做功为WpShSh(p0Smg)h由热力学第一定律可知UQWQ(p0Smg)h