3.2热力学第一定律 检测（word版含答案）

3.2热力学第一定律
做功和热传递是等效的，其含义是(????)
A. 它们能使物体改变相同的温度 B. 它们能使物体改变相同的热量
C. 它们能使物体改变相同的内能 D. 它们能使物体改变相同的动能
在外界不做功的情况下，物体的内能增加了50?J，下列说法正确的是(????)
A. 一定是物体放出了50?J的热量 B. 一定是物体吸收了50?J的热量
C. 物体的分子动能一定增加50?J D. 物体的分子势能一定增加50?J
在绝热过程中，外界压缩气体做功20?J，下列说法正确的是(????)
A. 气体内能一定增加20?J B. 气体内能可能增加20?J
C. 气体内能可能减小20?J D. 气体内能可能不变
如图所示，外力推动密闭汽缸的活塞压缩气体，对缸内气体做功800?J，同时气体向外界放热200?J，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
一定质量的理想气体在某一过程中外界对气体做功7.0×104J，气体内能减少1.3×105J，则此过程(????)
A. 气体从外界吸收热量2.0×105J B. 气体向外界放出热量2.0×105J
C. 气体从外界吸收热量6.0×104J D. 气体向外界放出热量6.0×104J
一个铁块沿斜面匀速下滑，关于铁块的机械能和内能的变化，下列说法正确的是(????)
A. 铁块的机械能和内能都不变 B. 铁块的机械能减小，内能不变
C. 铁块的机械能增大，内能增大 D. 铁块的机械能减小，内能增大
一定质量的某种气体在体积不变的情况下温度升高了，可能的原因是(????)
A. 气体吸收了热量 B. 气体放出了热量
C. 外界对气体做功 D. 气体对外界做功
如图所示，一绝热容器被隔板K隔成A、B两部分。已知A内有一定质量的稀薄气体，B内为真空。抽离隔板K后，A内气体进入B，最终达到平衡状态。在此过程中(????)
A. 气体对外界做功，内能减少
B. 气体对外界做功，内能不变
C. 气体压强变小，温度降低
D. 气体压强变小，温度不变
一定质量的理想气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J。请你回答下列问题：
(1)在此过程中，是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？
(2)如果气体吸收的热量仍为2.6×105J，但是内能只增加了1.6×105J，计算结果W=?1.0×105J，是负值，怎样解释这个结果？
(3)在热力学第一定律ΔU=W+Q中，W、Q和ΔU为正值或负值各代表什么物理意义？
如图所示为一定质量的理想气体从状态A经状态B至状态C的p?1V图线，则在此过程中(????)
A. 气体的内能改变
B. 气体的体积增大
C. 气体向外界放热
D. 气体对外界做功
如图所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态A变化到状态B时(????)
A. 气体体积必然变大
B. 有可能经过体积减小的过程
C. 外界必然对气体做功
D. 气体必然从外界吸热
我们可以从宏观与微观两个角度来研究热现象。一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=300K，TB=400K，TC=300K。
(1)请你求出气体在状态B时的体积VB。
(2)气体分别处于状态A和状态B时，分子热运动速率的统计分布情况如图所示，其中对应状态B的是曲线________(选填“①”或“②”)。
(3)请你说明B→C过程中，气体压强变化的微观原因。
(4)设A→B过程气体吸收热量为Q1，B→C过程气体放出热量为Q2，请你比较Q1、Q2的大小并说明依据。
答案和解析
1. C2. B3. A4. A5. B6. D7. A8. D
9.解：(1)由热力学第一定律ΔU=W+Q得，外界对气体做了1.6×105?J的功。
(2)W为负值说明气体对外界做了1.0×105?J的功。
(3)在公式ΔU=W+Q中，ΔU>0，物体内能增加；ΔU<0，物体内能减少。Q>0，物体吸热；Q<0，物体放热。
W>0，外界对物体做功；W<0，物体对外界做功。
10. C11. ABD
12.解：(1)A→B过程为等压变化，由盖—吕萨克定律有VATA=VBTB
代入数据，解得VB=0.4m3
(2)②
(3)气体的压强与气体分子的平均动能、气体分子的密集程度有关。B→C过程为等容变化，气体体积不变，气体分子的密集程度不变。气体的温度降低，气体分子的平均动能变小，因此气体的压强变小。
(4)Q1大于Q2，一定质量理想气体的内能只与温度有关。
A→B过程：气体温度升高，内能增大ΔE1。气体体积增大，气体对外做功W1。由热力学第一定律可知，气体吸收热量
Q=ΔE1+W1。
B→C过程：气体温度降低，内能减少ΔE2气体体积不变，既没有气体对外做功，也没有外界对气体做功，W2=0。由热力学第一定律可知，气体放出热量Q2=ΔE2。
由题知TA=TC，ΔE1=ΔE2，因此Q1大于Q2。