1、高考资源网（） 您身边的高考专家内蒙古新人教版物理高三单元测试78：热力学第一定律学校:_姓名：_班级：_考号：_注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题 共45分）评卷人得分一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中。有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）1.在热力学第一定律表达式中，关于U、W、Q的正负，下列说法正确的是A外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时U为正B物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时U为负C物体
2、对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时U为正D外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时U为负2.一个带活塞的气缸内盛有一定质量的气体，则A将热量传给气体，其温度必升高B压缩气体，其温度必升高C压缩气体，同时气体向外界放热，其温度必不变D压缩气体，同时将热量传给气体，其温度必升高3.如图所示，在固定的真空容器A内部固定着一个绝热气缸B，用质量为的绝热活塞P将一部分理想气体封闭在气缸内。撤去销子K，不计摩擦阻力，活塞将向右运动。该过程A由于A为真空，气体膨胀时对外不做功B活塞做匀加速运动，缸内气体温度降低C气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少D在相同时间内，气体分子对活塞的冲量不变
3、4.如所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成两部分，K与气缸壁的接触是光滑的，隔板K用销钉固定，两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a、b，a的体积大于b的体积。气体分子之间相互作用势能的变化可忽略。现拔去销钉(不漏气)，当a、b各自达到新的平衡时Aa的体积小于b的体积Ba的体积等于b的体积C在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数相同Da的温度比b的温度高5.如图所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和乙，现将活塞P缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高，则在移动P的过程中A外力对乙做功，乙的内能增加B外力对甲做功，甲的内能增
4、加C甲吸收来自乙的热量，从而内能增加D甲吸热，乙放热，甲、乙内能都增加6.在如图所示的气缸中，用质量不计、横截面积为1cm2的活塞封闭了一定质量的气体。某人用力F向下压活塞，活塞移动了10cm，此过程中力F对活塞做功为l0J，气体向外散热为10J。已知大气压强为1105Pa，则此过程中被封闭气体的内能A增加1J B增加10JC增加20J D不变7.如图所示，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B球用同一种特殊的材料制作，当温度稍微升高时，球的体积明显地增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相等，两球也不再上升，则AA球吸收的热量多BB球吸收的热
5、量多CA、B二球吸收的热量一样多D不能确定吸收热量的多少8.关于物体的内能，下列说法中，正确的是：A物体的温度不变时，物体的内能一定不会发生变化B物体从外界吸收热量后，物体的内能一定增大C物体向外界放出热量，物体的内能可能增大D理想气体的温度升高时，它的内能可能减少9.氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压。假设氧焊时，氧气从管口缓慢流出时，瓶内外温度始终相等且保持不变，氧气分子之间的相互作用不计。则在氧焊过程中瓶内氧气A分子总数减少，内能不变B密度减小，分子平均动能增大C吸收热量，对外做功D单位时间内分子对氧气瓶单位面积的碰撞次数增加10.实验室有一杯很满(体积增大则溢出)的浑浊的液体，将这杯液体
6、置于绝热容器中，一段时间过后，沉淀物全部沉到底部，不考虑较小温差范围内体积随温度的变化，关于这一过程，说法正确的是A液体溢出，整体温度升高 B液体溢出，整体温度不变C液体不溢出，整体温度升高D液体不溢出，整体温度不变11.（06年北京卷）如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则A.气体体积膨胀，内能增加B.气体分子势能减少，内能增加C.气体分子势能增加，压强可能不变D.Q中气体不可能自发地全部退回到P中12.（05年全国卷）如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的
7、接触是光滑的。两部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，A.a的体积增大了，压强变小了B.b的温度升高了C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈D.a增加的内能大于b增加的内能13.（05年全国卷）一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程。设气体分子的势能可忽略，则在此过程中A外界对气体做功，气体分子的平均动能增加C气体对外界做功，气体分子的平均动能增加B外界对气体做功，气体分子的平均动能减少D气体对外界做功，气体分子的平均动能减少14.（05年北京卷）下列关于热现象的说法，正确的是A.外
8、界对物体做功，物体的内能一定增加B.气体的温度升高，气体的压强一定增大C.任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体D.任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能15.（04年全国卷）一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则此过程的末态与初态相比，A气体内能一定增加 B气体内能一定减小C气体内能一定不变 D气体内能是增是减不能确定第II卷（非选择题）（非选择题 共55分）评卷人得分二、填空题（本题共3小题，每小题4分，共12分）16.某气体初态时有100J内能，膨胀过程中对外做功30J，同时吸收了20J的热量，在这过程中内能 （填增加或减少） J。17.如图所示，是我国选手在第2
9、4届世界大学生冬运会女子冰壶比赛中夺冠的一个场景。比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”，通过 的方式改变冰的内能，使表面的冰 成薄薄的一层水（填物态变化名称），这样就能够减小冰壶与冰面之间的摩擦，使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动。18.（08年江苏卷）(选修模块33)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2.0105J，同时气体的内能增加了1.5l05J。试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J。评卷人得分三、计算题（本题共4小题，共43分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案
10、的不能得分）19.（选修3-3（含2-2）模块）一定质量的气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，问：物体的内能是增加还是减少？变化了多少？分子势能是增加还是减少？20.（09年海南中学月考）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，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。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升上h，此时气体的温为T1。已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：（1）气体的压强。（2）加热过程中气体的内能增加量。21.利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器叫热机热机是依靠由某些热力学
11、过程组成的特定热力学循环进行工作的如图所示的pV图表示的是某一热机的循环图一定质量的气体(可看成理想气体)由状态2经过状态l至状态4，气体对外做功280 J，吸收热量410J；气体又从状态4经状态3回到状态2，这一过程中外界对气体做功200J求：(1)2l4过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少?(2)432过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?22.如图所示，气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞通过定滑轮与一重物m相连并处于静止状态，此时活塞距缸口的距离 h=0.2m，活塞面积 S=10cm2，封闭气体的压p=5104Pa现通过电热丝对缸内气体加热，使活塞缓慢上升直至缸口。在
12、此过程中封闭气体吸收了Q=60J的热量，假设气缸壁和活塞都是绝热的，活塞质量及一切摩擦不计，则在此过程中气体内能增加了多少？试卷答案1.C2.D3.C解析：虽A为真空，但撤去销子K时，气体推动活塞向右加速运动而获得动能，即气体对外做了功，A项错；由于气体膨胀、压强减小，活塞受到的气体的推力减小，因此加速度减小，B错；气体的压强减小，气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少，在相同时间内，气体分子对活塞的冲量也减小，C对D错。4.D解析：拔掉销钉，b的体积增大，而a的体积减小，因绝热，对a做正功，a的内能增加，温度升高，对b做负功，b的内能减少，温度降低，最终二者压强相等，a的温度高，说明a的体积
13、大，故选项D对。5.ACD解析：气缸整体是绝热的，当移动活塞P时，有外力对系统做功，根据热力学第一定律，系统的内能要增加，因此从整体上讲，甲、乙的内能都要增加，但外力并没有直接对甲做功，甲的内能之所以增加是因为吸收了热量，而乙放出热量，所以ACD正确。6.A提示：用热力学第一定律解，要考虑大气压对活塞作的功。7.B解析：A、B两球初末状态完全相同，故U相同；B球膨胀对水银做的功大于A球膨胀对水做的功，由热力学第一定律U=W+Q，所以B球吸收的热量大于A球吸收的热量，故B正确。8.C9.C10.C解析：因液体的重心下降，重力做正功，而液体与外界无热交换，由热力学第一定律可知，整体的温度要升高。1
14、1.答案：D解析：打开阀门K后，P中气体进入Q中，由于Q内为真空，气体体积增大时并没有对外做功，又因为系统没有热交换，由热力学第一定律可知，其内能不变，但由于气体体积变大，故其压强变小。12.答案：BCD解析：“绝热”以及“光滑”使气体与气缸外界不发生热交换，气体既不吸热，也不放热。这一信息，应联想到热力学第一定律。“气体分子之间相互作用势能可忽略”说明气体的内能等于所有分子动能的总和。宏观上内能只决定于温度，而与体积无关。有关气体状态的变化，需要知道三个参量之间的关系(也可结合化学上所学的克拉珀龙方程)，综合以上知识，可答出。初态，两气体压强、体积和温度等量都相同。对a气体加热，若K不动，压
15、强变大，会使K右移。可知a体积变大，b体积变小。最后平衡时，两边压强又会相等。对b气体，体积减小，外界对其做功，内能增加，温度升高，压强增大。a气体压强增大，加上体积增大，温度升高，内能增加。由克拉珀龙方程，两气体体积与温度比值相等。所以a温度更高。13.答案：D14.答案：D15.答案：D16.减少，10解析：由热力学第一定律U=U2-U1=W+Q，结合符号法则及其物理意义有：W=-30J，Q=20J，故U=U2-U1= -10J，因而内能减小了10J。17.做功，熔化18.答案：放出；5104解析：由热力学第一定律U = WQ，代入数据得：1.5105 = 2.0105Q，解得Q =510
16、4。19.解析：气体从外界吸：Q500J，外界对气体做功：W100J，由热力学第一定律得UW+Q500J100J400J （3分）U为正，说明气体内能增加了400J （1分）因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。(3分)20.解析：（1）取活塞为研究对象，由受力平衡得（2）气体对外做功由热力学第一定律得解得（3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T2则由气态方程 解得 21.解析：（1）2一l一4过程中，气体对外界做功280 J，则1一280 J，气体吸收热量410 J，则Q1410 J (2分)由热力学第一定律有：UW1Q1130J (3分)故在2一l一4的过程中气体的内能增加(1分)，增加量为130 J (1分)（2）432过程中气体内能的变化量为 U130 J同题知，此过程中外界对气体做功200 J，则2200 J (2分)由热力学第一定律有： UW2Q2330J (3分)解得Q2一330 J故在432的过程中气体放热(1分)放出的热量为330 J (1分)22.解析：对封闭气体，根据热力学第一定律 （2分）代入数据得（J）（2分）- 10 - 版权所有高考资源网
