《热力学第一定律》热力学第一定律 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《热力学第一定律》热力学第一定律

1多选题

(多选)关于一定量的气体，下列说法正确的是（　　）

A
气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和
B
只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
C
在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
D
气体从外界吸收热量，其内能一定增加
E
气体在等压膨胀过程中温度一定升高

题目答案

ABE

答案解析

分析：

气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，温度高气体分子热运动就剧烈，分子运动不停息，气体对容器壁的压强不为零，做功也可以改变物体的内能．

解答：

解：A、气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，A正确；

B、温度高体分子热运动就剧烈，B正确；

C、在完全失重的情况下，分子运动不停息，气体对容器壁的压强不为零，C错误；

D、做功也可以改变物体的内能，C错误；

E、气体在等压膨胀过程中温度一定升高，E正确．

故选：ABE．

点评：

本题考查了热力学第一定律的应用和气体压强的微观意义，难度不大．

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2单选题

在1atm，1g100℃的水吸收了2.25kJ的热量成为1g100℃的蒸汽，这一过程中（　　）

A
2.25kJ=汽的内能+水的内能
B
2.25kJ=汽的内能-水的内能
C
2.25kJ＞汽的内能-水的内能
D
2.25kJ＜汽的内能-水的内能

题目答案

C

答案解析

分析：

物体内能的增量(△U)等于外界对物体做的功(W)和物体吸收的热量(Q)的总和． 外界对物体做功，W取正值，物体对外界做功，W取负值；物体吸收热量，Q取正值，物体放出热量，Q取负值；物体内能增加，△U取正值，物体内能减少，△U取负值．

解答：

解：1g 100℃的水吸收2.25kJ的热量变为1g 100℃的水蒸气．虽然温度没有变化，但分子间距离增大过程中，分子表现为引力，克服分子力做功，2.25kJ=汽的内能-水的内+蒸汽对外做功，能即吸收的热量没有完全转化为蒸汽的内能，故C正确，ABD错误；

故选C

点评：

本题考查了温度是分子平均动能的标志，并根据分子力做功来确定分子势能的变化，同时掌握热力学第一定律的公式应用．

纠错重做

3多选题

(多选)下列关于内能的说法正确的是（　　）

A
温度高的物体，其内能也一定大
B
物体吸收热量，其内能不一定增加
C
一定质量的0℃的冰熔解成的0℃的水，其内能一定增大
D
物体克服摩擦力做功，其内能一定增大

题目答案

BC

答案解析

分析：

影响物体内能大小的因素有质量和温度高低，同一物体温度越高，具有的内能越大；

改变物体内能的方式有做功和热传递，这两种方式是等效的．

解答：

解：A、影响物体内能大小的因素有物质的量和温度高低，物质的量不同，温度高的物体，其内能不一定大．故A错误；

B、向物体传递热量的时候，如果物体同时有别的物体对它做功，那么物体的内能也不一定改变，故B正确；

C、一定质量的0℃的冰熔解成的0℃的水，向上热量，分子势能增大，其内能一定增大．故C正确；

D、物体的内能与克服摩擦力做功无关．故D错误．

故选：BC．

点评：

(1)做功和热传递都可以改变物体的内能，二者在改变物体内能上是等效的；

(2)物体的内能改变可能是做功的方式导致的，也可能是热传递的方式导致的，也有可能是二者同时导致的．

纠错重做

4单选题

下列说法正确的是（　　）

A
外界对一物体做功，此物体内能一定增加
B
机械能完全转化成内能是不可能的
C
将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变
D
一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少

题目答案

D

答案解析

分析：

根据热力学第一定律：△U=Q+W判断．

解答：

解：A、外界对一物体做功，若物体同时放出了热量，内能也不一定增加，故A错误；

B、根据热力学第二定律，在不引起其他变化的情况下机械能不可能完全转化为内能，但是在引起其他变化的时候机械能也可以完全转化成内能，故B错误；

C、根据热力学第一定律，将热量传给一个物体，但同时物体对外界做功，则物体的内能有可能不变，故C错误；

D、根据热力学第一定律，一定量气体对外做功，但同时将热量传给气体，则气体的内能不一定减少，故D正确．

故选：D．

点评：

内能的改变方式有两种：做功和热传递．故内能的改变由这两个条件决定．

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5单选题

空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对空气做了2×10_J的功，同时空气的内能增加了1.5×10_J，这一过程中空气向外界传递了多少热量（　　）

A
3.5×10_J
B
0.5×10_J
C
-1×10_J
D
无法确定

题目答案

B

答案解析

分析：

热力学第一定律内容为：热力系内物质的能量可以传递，其形式可以转换，在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变．公式为：△E=Q+W．

解答：

解：活塞对空气做了2.0×10_J的功，即W=2.0×10_J；

空气的内能增加了1.5×10_J，故△E=1.5×10_J．

根据热力学第一定律，有：Q=△E-W=1.5×10_J-2.0×10_J=-0.5×10_J；

即空气对外界放出的热量是0.5×10_J；

故选B．

点评：

本题关键是根据热力学第一定律列式求解，基础题．

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6单选题

图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气，以E_甲、E_乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中(　　)

A
E_甲不变，E_乙减小
B
E_甲增大，E_乙不变
C
E_甲增大，E_乙减小
D
E_甲不变，E_乙不变

题目答案

C

答案解析

分析：

甲与乙气体都是绝热系统，拉动杆的过程中，活塞对甲做功，乙对活塞做功，然后根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W进行判断．

解答：

解：开始时活塞处手平衡状态，P_甲=P_乙．

用力将拉杆缓慢向左拉动的过程中，活塞对甲做功．乙对活塞做功，气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的．

根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W知道，E_甲增大、E_乙减小．

故选C．

点评：

运用△U=Q+W来分析问题时，必须理解表达式的物理意义，掌握它的符号法则．

纠错重做

7单选题

如图是密闭的汽缸，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
温度升高，内能增加600 J
B
温度升高，内能减少200 J
C
温度降低，内能增加600 J
D
温度降低，内能减少200 J

题目答案

A

答案解析

分析：

已知做功和热传递的数据，根据热力学第一定律可求得气体内能的改变量及温度的变化．

解答：

解：据题，外界对气体做功，W=800J；气体向外散热，则 Q=-200J

根据热力学第一定律得，气体内能的增量△U=W+Q=800J-200J=600J，即内能增加600J

对于一定质量的理想气体，内能增加温度必然升高，故A正确．

故选：A

点评：

热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义；△U的正表示内能增加，E为正表示物体吸热；W为正表示外界对物体做功．

纠错重做