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2019年高中物理 2.2 熱力學(xué)第一定律課后知能檢測(cè) 新人教版選修1-2 1．關(guān)于熱傳遞，下列說法正確的是(　　) A．熱傳遞的實(shí)質(zhì)是溫度的傳遞 B．物體間存在著溫度差，才能發(fā)生熱傳遞 C．熱傳遞可以在任何情況下進(jìn)行 D．物體內(nèi)能發(fā)生改變，一定是吸收或放出了熱量 【解析】　熱傳遞的實(shí)質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，故A錯(cuò)．熱傳遞的條件是物體間存在著溫度差，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，若兩物體溫度相同，它們之間便不會(huì)發(fā)生熱傳遞，故B對(duì)、C錯(cuò)．物體吸收或放出熱量，內(nèi)能會(huì)發(fā)生變化，但內(nèi)能變化不一定是熱傳遞引起的，可以是做功的方式，故D錯(cuò)． 【答案】　B 2．金屬制成的汽缸中裝有柴油與空氣的混合物，有可能使汽缸中柴油達(dá)到燃點(diǎn)的過程是(　　) A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞 C．緩慢向里推活塞 D．緩慢向外拉活塞 【解析】　要使柴油達(dá)到燃點(diǎn)，應(yīng)迅速向里推活塞，對(duì)氣體做功，防止熱量散失使氣體的溫度升高，A正確． 【答案】　A 3．如圖2－2－4是封閉的汽缸，內(nèi)部封有一定質(zhì)量的理想氣體．外力推動(dòng)活塞P壓縮氣體，對(duì)缸內(nèi)氣體做功800 J，同時(shí)氣體向外界放熱200 J，則缸內(nèi)氣體的(　　) 圖2－2－4 A．溫度升高，內(nèi)能增加600 J B．溫度升高，內(nèi)能減少200 J C．溫度降低，內(nèi)能增加600 J D．溫度降低，內(nèi)能減少200 J 【解析】　由熱力學(xué)第一定律：W＋Q＝ΔU得： ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能大小只與溫度有關(guān)，ΔU＝600 J>0，故溫度一定升高，A選項(xiàng)正確． 【答案】　A 4．對(duì)于在一個(gè)大氣壓下100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣的過程中，下列說法正確的是(　　) A．水的內(nèi)能增加，對(duì)外界做功，一定是吸熱 B．水的內(nèi)能不變，對(duì)外界做功，從外界吸熱 C．水的內(nèi)能減少，對(duì)外界不做功，向外界放熱 D．水的內(nèi)能增加，對(duì)外界做功，向外界放熱 【解析】　在一個(gè)大氣壓下100 ℃的水變成100 ℃的水蒸氣的過程中，溫度不變但要吸收熱量，體積增大，對(duì)外做功；由于溫度不變，體積增大，所以分子的動(dòng)能不變，分子勢(shì)能增加，內(nèi)能增加．故A正確． 【答案】　A 5．(xx南京檢測(cè))密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶?jī)?nèi)空氣(不計(jì)分子勢(shì)能)(　　) A．內(nèi)能增大，放出熱量 B．內(nèi)能減小，吸收熱量 C．內(nèi)能增大，對(duì)外界做功 D．內(nèi)能減小，外界對(duì)其做功 【解析】　由題意可知瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低，分子的平均動(dòng)能減小．因不計(jì)分子的勢(shì)能所以氣體的內(nèi)能減小，故A、C選項(xiàng)均錯(cuò)．由塑料瓶的幾何特點(diǎn)可知在變扁的過程中體積變小所以是外界對(duì)氣體做功，故D選項(xiàng)正確．根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知ΔU<0　W>0所以Q<0即氣體放出了熱量，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案為D. 【答案】　D 6．(2011重慶高考)某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成．開箱時(shí)，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖2－2－5所示．在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間的相互作用，則缸內(nèi)氣體(　　) 圖2－2－5 A．對(duì)外做正功，分子的平均動(dòng)能減小 B．對(duì)外做正功，內(nèi)能增大 C．對(duì)外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大 D．對(duì)外做負(fù)功，內(nèi)能減小 【解析】　氣體膨脹，體積增大對(duì)外做功；由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，由于是絕熱過程，故氣體內(nèi)能減少，氣體溫度降低，分子的平均動(dòng)能減?。收_選項(xiàng)為A. 【答案】　A 7．某系統(tǒng)初狀態(tài)具有內(nèi)能A J，在外界對(duì)它做了 J的功后，它放出了 J的熱量，系統(tǒng)在整個(gè)過程中內(nèi)能的增量為________J. 【解析】　ΔU＝W＋Q＝J－ J＝A J. 【答案】　 8．某同學(xué)做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時(shí)后取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖2－2－6所示．這是因?yàn)闊坷锏臍怏w吸收了水的______，溫度________，體積________． 圖2－2－6 【解析】　燒瓶里的氣體吸收熱量后，由熱力學(xué)第一定律知，氣體的內(nèi)能增加，因而溫度升高，體積增大． 【答案】　熱量　升高　增大 9．(xx無錫月考)一個(gè)透熱良好的汽缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下壓活塞，壓縮中對(duì)氣體做了2 000 J的功，穩(wěn)定后使容器中2千克的水溫度升高了0.2 ℃，假設(shè)盛水容器絕熱．問：壓縮前后缸內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少？ 【解析】　活塞對(duì)氣體做功W＝2 000 J，氣體向水中放出熱量，其絕對(duì)值為：|Q|＝cmΔt＝4.210320.2 J＝ 1 680 J；由于壓縮中氣體向外界放熱，所以代入熱力學(xué)第一定律表達(dá)式時(shí)，Q取負(fù)號(hào)，內(nèi)能變化為ΔU＝W＋Q＝xx J－1680 J＝320 J，即氣體內(nèi)能增加了320 J. 【答案】　增加了320 J 10．在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水在沸騰時(shí)1 g的水由液態(tài)變成同溫度的蒸汽，其體積由1.043 cm3變?yōu)?676 cm3.已知水的汽化熱為2263.8 J/g.求： (1)體積膨脹時(shí)氣體對(duì)外界做的功W. (2)氣體吸收的熱量Q. (3)氣體增加的內(nèi)能ΔU. 【解析】　取1 g水為研究系統(tǒng)，把大氣視作外界.1 g沸騰的水變成同溫度的蒸汽需要吸收熱量，同時(shí)由于體積膨脹，系統(tǒng)要對(duì)外做功． (1)氣體在等壓(大氣壓)下膨脹做功： W＝p(V2－V1)＝1.013105(1676－1.043)10－6 J＝169.7 J. (2)氣體吸熱：Q＝mL＝12263.8 J＝2263.8 J. (3)根據(jù)熱力學(xué)第一定律：ΔU＝Q＋W＝2263.8 J＋(－169.7)J＝2094.1 J. 【答案】　(1)169.7 J　(2)2263.8 J　(3)2094.1 J