高中物理選修3熱力學第一定律填空題專項訓練

…………○…………外…………○…………裝…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………高中物理選修3熱力學第一定律填空題專項訓練

姓名：__________班級：__________考號：__________一、填空題（共22題）1、一定量的某種氣體初狀態(tài)有100J的內(nèi)能，膨脹過程中對外做功30J，同時吸收了20J的熱量，在這一過程中氣體內(nèi)能

，（填增加、減少）

J（填數(shù)值）。2、空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J,同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×105J.試問：此壓縮過程中，氣體

（填“吸收”或“放出”）的熱量等于

J.3、一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中①對外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）

②試從微觀角度分析其壓強變化情況.4、氣缸中的氣體膨脹時推動活塞向外運動，若氣體對活塞做的功是6×104J，氣體的內(nèi)能減少了8×104J，則在此過程中氣體__________（填“吸收”或“放出”）了__________J的熱量。5、如圖氣缸放置在水平地面上，缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，氣缸內(nèi)電熱絲熱功率為P，測得通電時間t內(nèi)活塞緩慢向左移動距離為h，氣缸向外界放出熱量為Q，不計活塞與氣缸之間的摩擦，則在時間t內(nèi)缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量為

▲

．

6、遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過

方式改變物體的內(nèi)能，把

轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。7、如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．將細管中密閉的空氣視為理想氣體，當洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時，外界對空氣做了0.5J的功，則空氣________(填“吸收”或“放出”)了__________的熱量．

8、如圖所示，一個活塞將絕熱容器分成A、B兩部分，用控制栓K固定活塞。保持A體積不變，給電熱絲通電，則此過程中氣體A的內(nèi)能

，溫度

；拔出控制栓K，活塞將向右移動壓縮氣體B，則氣體B的內(nèi)能

。9、一定質(zhì)量的理想氣體壓強p與熱力學溫度T的關系圖象如圖，AB、BC分別與p軸、T軸平行，氣體在狀態(tài)A時體積為V0，則在狀態(tài)C時的體積為

▲

；從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體對外界做功為W，內(nèi)能增加了△U，則此過程中該氣體吸收的熱量為

▲

。10、一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能減少1.3×105J，則此過程中氣體

（填“吸收”或“放出”）的熱量是

J。此后，保持氣體壓強不變，升高溫度，氣體對外界做了J的功，同時吸收了J的熱量，則此過程中，氣體內(nèi)能增加了J。11、一密閉氣體膨脹對外做功150J，同時從外界吸熱250J，它的內(nèi)能變化為

J。12、一密閉氣體膨脹對外做功150J，同時從外界吸熱100J，它的內(nèi)能

(選填“增加”，“減少”)了

J。13、如圖，用帶孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶內(nèi)迅速打氣，在瓶塞彈出前，外界對氣體做功15J，橡皮塞的質(zhì)量為20g，橡皮塞被彈出的速度

為10m/s，若橡皮塞增加的動能占氣體對外做功的10%，瓶內(nèi)的氣體作為理想氣體。則瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能變化量為

▲

J，瓶內(nèi)氣體的溫度

▲

（選填“升高”或“降低”）。14、冰箱的制冷劑流經(jīng)水箱內(nèi)部管道時，會因劇烈汽化而降溫，使得制冷劑可以從冰箱里的食物中吸收熱量，達到使食物降溫保鮮之目的．假設在這一過程中，制冷劑汽化對外做功30kJ，它從食物中吸收10kJ的熱量，那么在此過程中，制冷劑的內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）了kJ．15、如圖所示，某同學在環(huán)境溫度穩(wěn)定的實驗室里做熱學小實驗，用手指堵住注射器前端小孔，這時注射器內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的空氣（可看成理想氣體）．若該同學往里緩慢地推活塞（如圖甲），氣體的壓強

（選填“增大”或“減小”）．若該同學緩慢推進活塞過程中做功為W1；然后將活塞緩慢稍稍拉出一些（如圖乙），此過程中做功為W2，則全過程中注射器內(nèi)空氣的內(nèi)能增加量△U=

．16、如圖所示，當一定質(zhì)量的理想氣體氣體由狀態(tài)a沿acb到達狀態(tài)b，氣體對外做功為126J、吸收熱量為336J；當該氣體由狀態(tài)b沿曲線ba返回狀態(tài)a時，外界對氣體做功為84J，則該過程氣體是

熱（選填“吸”或“放”），傳遞的熱量等于

J。17、一定量的理想氣體的p-V圖像如圖所示，氣體狀態(tài)經(jīng)歷了A→B→C變化過程．A、B、C三個狀態(tài)的有關參量如圖所示，則氣體在狀態(tài)C的內(nèi)能

▲

氣體在狀態(tài)A的內(nèi)能（填“>”、“<”或“=”），在上述過程中，氣體需

▲

（填“吸熱”或“放熱”），它與外界交換的熱量的絕對值為

▲

J．18、某壓力鍋的結構如圖所示．蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當鍋內(nèi)氣體壓強達到一定值時，氣體就把壓力閥頂起．假定在壓力閥被頂起時，停止加熱．若此時鍋內(nèi)氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達式．假定在一次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做功1J，并向外界釋放了2J的熱量．鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能減少了J．19、一定質(zhì)量的理想氣體壓強P與熱力學溫度T的關系如題12A-2圖所示，AB、BC分別與P軸和T軸平行。氣體在狀態(tài)C時分子平均動能

(選填“大于”、“等于”或“小于”A狀態(tài)時分子平均動能。氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，對外做的功為W，內(nèi)能增加了△U，則此過程氣體吸收的熱量為

。20、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，如圖所示，則對應的壓強pA

pB（選填“大于”、“小于”或“等于”），該過程中氣體

熱量（選填“吸收”或“放出”）．21、一種海浪發(fā)電機的氣室如右上圖所示，工作時，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強，從而驅(qū)動進氣閥門和出氣閥門打開或關閉，氣室先后經(jīng)歷吸入、壓縮和排出空氣的過程，推動出氣口處的裝置發(fā)電，氣室中的空氣可視為理想氣體。壓縮過程中，兩個閥門均關閉，若此過程中，氣室中的氣體與外界無熱量交換,內(nèi)能增加了3.4x104J，則該氣體的分子平均動能

（選填“增大”、“減小”或“不變”)，活塞對該氣體所做的功

(選填“大于”小于”或“:等于”)3.4x104J。22、如圖所示，有一個紅酒瓶狀的玻璃容器水平放置，左側(cè)“瓶身”的體積為300cm3，右側(cè)“瓶頸”是一段內(nèi)部橫截面積為0.5cm2，有效長度為40cm的玻璃管，管內(nèi)有一段長度可忽略不計的水銀柱，密閉了一定質(zhì)量的氣體在容器內(nèi)．當大氣壓為1.0×105Pa、密閉氣體溫度為27℃時，水銀柱剛好位于玻璃管最左側(cè)，現(xiàn)緩慢升高密閉氣體溫度．則當溫度升高到________℃時，水銀柱會掉出容器；在此過程中，密閉氣體從外界吸收的熱量為12J，則在這一過程中密閉氣體的內(nèi)能變化了________J．============參考答案============一、填空題1、減少

10J

2、放出；5×1043、①減少，5②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減小；則氣體的壓強減小.4、放出

2×1045、6、做功，

機械能

7、

放出(2分)0.5(2分)8、增加，升高，增加

9、V0（2分）W+△U（2分）10、放出

根據(jù)熱力學第一定律得：J，J，代入可得，J，為負值，說明氣體要放出熱量，放出的熱量為3.0×105J；同理J，J，J，即內(nèi)能增加了J。11、100

⑶＝

＞

＞＞

12、（２）減少５０13、【答案】5；升高?！久}立意】本題旨在考查熱力學第一定律。【解析】由題意可知，氣體對外做功：W對外=由題意可知，向瓶內(nèi)迅速打氣，在整個過程中，氣體與外界沒有熱交換，即Q=0，則氣體內(nèi)能的變化量：△U=W+Q=15J-10J+0=5J，氣體內(nèi)能增加，溫度升高；【易錯警示】本題考查了求氣體內(nèi)能的變化量、判斷溫度的變化，應用熱力學第一定律即可正確解題。求解本題要由動能的計算公式求出橡皮塞的動能，然后求出氣體對外做的功，再應用熱力學第一定律求出氣體內(nèi)能的變化量，最后判斷氣體溫度如何變化。14、考點：熱力學第一定律．專題：熱力學定理專題．分析：制冷劑對外做了30kJ的功，功為負值，從外界吸收了10kJ的熱量，熱量為正值，根據(jù)熱力學第一定律求解物體內(nèi)能的變化．解答：解：由題有：W=﹣30kJ，Q=10kJ，由熱力學第一定律△U=W+Q，得：△U=﹣30+10=﹣20（kJ）因而內(nèi)能減少了20J．故答案為：減少，20．點評：本題考查熱力學第一定律的基本應用．應用熱力學第一定律時，要注意各個量的符號：凡使物體內(nèi)能增加的物理量為正值；凡使物體內(nèi)能減小的物理量為負值15、壓強，016、放

29417、=

（2分）

放熱（2分）

300（2分）18、考點：熱力學第一定律．專題：熱力學定理專題．分析：根據(jù)氣體的體積為V，摩爾體積為V0求出摩爾數(shù)，在運用阿伏加德羅常數(shù)求出分子數(shù)．根據(jù)熱力學第一定律求出內(nèi)能變化量．解答：解：（1）設鍋內(nèi)氣體分子數(shù)為n，氣體的摩爾數(shù)為n=（2）鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做功1J，并向外界釋放了2J的熱量，根據(jù)熱力學第一定律得：△U=W+Q=﹣1﹣2=﹣3J鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少，減少了3J．故答案為：，3點評：阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁．知道熱力學第一定律△U=W+Q的物理意義．19、【答案】大于、【命題立意】本題旨在考查理想氣體的狀態(tài)方程、熱力學第一定律。【解析】由圖可知，C點的溫度最高；因溫度是分子平均動能的標志；故C點時分子平均動能大于A狀態(tài)時的分子平均動能；

由熱力學第一定律可知，氣體對外做功；則有：；則；故答案為：大于、20、考點：

理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學第一定律．專題：

理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：

根據(jù)圖象可知AB的體積與溫度之間的關系，再根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程分析AB之間的壓強的關系，根據(jù)熱力學第一定律分析氣體的內(nèi)能的變化．解答：

解：設V﹣t圖象的斜率為k，則VA=ktA，VB=ktB，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有即，所以，其中用到了tB＞tA，故pA＞pB；理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，溫度升高，內(nèi)能增大，又體積膨脹對外做功，根據(jù)熱力學第一定律知，氣體肯定吸熱．故答案為：大于，吸收．點評：

氣體的體積攝氏溫度成正比例變化，由此可以得到體積和熱力學溫度的關系，這是解決本題的關鍵的地方，抓住這個特點題目就不難分析了．21、增大、等于考點：考查了熱力學第一定律【名師點睛】知道理想氣體內(nèi)能與溫度的關系、知道溫度與分子平均動能的關系、掌握熱力學第一定律是解題的關鍵，根據(jù)題意應用基礎知識即可解題，平時要注意基礎知識的學習與掌握22、47；

10

【解析】當水銀柱到達管口時，所測氣溫最高，設為T2，此時氣體體積為V2，

初狀態(tài)：T1=（273+27）K=300K；V1=300cm3，

末狀態(tài)為：V2=（300+40×0.5）