高中物理课时跟踪检测十二热力学第一定律鲁科版选修3_3
物理鲁科版选修3-3课后训练：第5章第1节热力学第一定律 含解析
热力学第一定律练习1一铜块和一铁块质量相等，铜块的温度比铁块的温度高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则( )。
A．从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减小等于铁块内能的增大B．在两者达到热平衡以前的任一段时间内，铜块内能的减小不等于铁块内能的增大C．达到热平衡时，两者的内能相等D．达到热平衡时，两者的温度相等2如图所示，用一根与绝热活塞相连的细线将绝热汽缸悬挂在天花板上，汽缸开口向上，汽缸内封闭一定质量的气体，汽缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气，现将细线剪断，让汽缸自由下落，则下落过程中与原悬挂状态相比( )。
A．气体压强减小，气体对外界做功B．气体压强增大，外界对气体做功C．气体体积减小，气体内能减小D．气体体积增大，气体内能减小3一个带活塞的汽缸内盛有一定量的气体。
若此气体的温度随其内能的增大而升高，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4(2009·重庆理综，14)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )。
A．内能增大，放出热量B．内能减小，吸收热量C．内能增大，对外界做功D．内能减小，外界对其做功5(2009·广东新洲中学高三摸底考试)如图所示，导热的汽缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。
汽缸外部温度恒定不变，则( )。
A．缸内的气体压强减小，内能增加B．缸内的气体压强增大，内能不变C．缸内的气体压强增大，内能减少D．外界对缸内气体做功，缸内气体内能不变6(2010〃全国理综Ⅱ，16)一绝热容器被隔板K隔开成a，b两部分，已知a 内有一定量的稀薄气体，b内为真空。
抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态，在此过程中( )。
鲁科版高中物理选修3-3学业分层测评：第5章-第1节+热力学第一定律+第2节+能量的转化与守恒+Word版含答案
学业分层测评(十一)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．在热力学第一定律的表达式ΔU＝W＋Q中，关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是( )A．物体对外界做功时W为负B．物体吸收热量时，Q为正C．内能减少时，ΔU为正D．内能增加时，ΔU为正E．W为正，Q为负时，ΔU一定为零【解析】根据公式ΔU＝W＋Q及W、Q、ΔU的符号法则得A、B、D正确．【答案】ABD2．下列关于能量转化的现象的说法中，正确的是( )A．用太阳灶烧水是太阳能转化为内能B．电灯发光是电能转化为光能C．核电站发电是电能转化为内能D．生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能E．跳高运动员跳起时，体内的化学能转化为机械能【解析】核电站发电是核能转化为电能，生石灰放入水中使水温升高，是化学能转化为内能．【答案】ABE3. 某物体温度升高了，这说明( )A．该物体一定吸收了热量B．该物体可能放出了热量C．外界对物体可能做了功D．物体可能吸收了热量E．外界对物体一定做了功【解析】由ΔU＝Q＋W来分析，物体温度升高了，一定有物体的内能增加，ΔU>0，要满足ΔU>0可能有多种情况：①W>0，Q＝0；②W＝0，Q>0；③W>0，Q>0；④W>0，Q<0，W>|Q|；⑤W<0，Q>0，Q>|W|.由①否定选A；④与选项B一致，①③④与选项C一致；②③⑤与选项D一致，故选项B、C、D正确．【答案】BCD4．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104 J，则该理想气体的( )A．密度增大B．密度减小C．温度降低D．温度升高E．内能增加【解析】由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，Q＝2.5×104J，W＝－1.0×104J可知ΔU大于零，气体内能增加，温度升高，C错，D、E对；气体对外做功，体积增大，密度减小，B对，A错．【答案】BDE5．下列关于第一类永动机的说法正确的是( )A．第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器B．第一类永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律C．第一类永动机不能制成的原因是技术问题D．第一类永动机终究有一天能够实现E．第一类永动机不可能制成是因为违背了能量的转化和守恒定律【解析】第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断对外做功的机器，这是人们的美好愿望，但它违背了热力学第一定律．这也是它不能制成的原因．故A、B、E三项正确，C、D两项错误．【答案】ABE6．密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )A．内能增大B．内能减小C．对外界做功D．外界对其做功E．放出热量【解析】气体降温则内能减小，变扁则体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体一定放出热量．故选项B、D、E正确．【答案】BDE7．空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中空气做功为2×105 J，空气的内能增加了1.5×105 J，则气体____(选填“吸”或“放”)热为______J.【解析】由热力学第一定律：ΔU＝Q＋W得：1.5×105J＝2×105J＋Q，所以Q＝－5×104 J，故放热．【答案】放5×1048．水能是一种清洁能源．位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流速达每秒 6 000 m3，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50 m．若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率.【导学号：30110063】【解析】每秒流下的水量m＝Vρ＝6 000×103 kg，由能的转化和守恒知mgh×50%＝Pt.式中m取6 000×103 kg，t取1 s，h＝50 m，解得P＝1.5×109 W.【答案】 1.5×109 W[能力提升]9．如图513所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态．当气体自状态A 变化到状态B时( )图513A．体积必然变大B．不可能经过体积减小的过程C．外界必然对气体做正功D．气体必然从外界吸热E．气体必然对外界做功【解析】本题是气体状态变化、图象与热力学第一定律结合的综合分析题．连接OA、OB，得到两条等容线，故有V B＞V A，所以A正确；由于没有限制自状态A变化到状态B的过程，所以可先减小气体的体积再增大气体的体积到B状态，故B错误；因为气体体积增大，所以是气体对外做功，C错误，E正确；因为气体对外界做功，而气体的温度又升高，内能增大，由热力学第一定律知气体一定从外界吸热，D正确．【答案】ADE10．如图514所示，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中( )【导学号：30110064】图514A．气体对外界做功B．气体不做功C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变E．内能不变【解析】绝热容器内的稀薄气体与外界没有热交换，Q＝0.稀薄气体向真空中扩散没有做功，W＝0.根据热力学第一定律知稀薄气体的内能不变，则温度不变．稀薄气体体积增大，压强必减小．选项B、D、E正确．【答案】BDE11．一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？【解析】(1)由热力学第一定律可得ΔU＝W＋Q＝－120 J＋280 J＝160 J.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从2状态回到1状态过程中内能的变化应等于从1状态到2状态过程中内能的变化，则从2状态到1状态的内能应减少160 J．即ΔU′＝－160 J，又Q′＝－240 J，根据热力学第一定律得ΔU′＝W′＋Q′，所以W′＝ΔU′－Q′＝－160 J －(－240 J)＝80 J，即外界对气体做功80 J.【答案】(1)增加了160 J (2)外界对气体做功80 J12．如图515所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为22 cm，现在用竖直向下的外力F压缩气体，使封闭空气柱长度变为2 cm，人对活塞做功100 J，大气压强为p0＝1×105 Pa，不计活塞重力．问：图515(1)若用足够长的时间缓慢压缩气体，求压缩后气体的压强为多大？(2)若以适当的速度压缩气体，向外散失的热量为20 J，则气体的内能增加多少？(活塞的横截面积S＝1 cm2)【解析】(1)设压缩后气体的压强为p，活塞的横截面积为S，l0＝22 cm，l＝2 cm，V0＝l0S，V＝lS缓慢压缩气体温度不变，由玻意耳定律得：p0V0＝pV，解得：p＝1.1×106 Pa.(2)大气压力对活塞做功：W1＝p0S(l0－l)＝2 J人做功W2＝100 J，由热力学第一定律得：ΔU＝W1＋W2＋Q，将Q＝－20 J代入解得ΔU＝82 J.【答案】(1)1.1×106 Pa (2)82 J情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。
物理鲁科版选修3-3学案：第5章第1节热力学第一定律含解析
第1节热力学第一定律1．理解热力学第一定律。
2．能运用热力学第一定律解释自然界能量的转化、转移问题。
3．知道第一类永动机是不可能实现的。
约在1670年，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”,如图所示,在斜坡上放一块强有力的磁铁M，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道。
维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个小铁球，那么由于磁铁的吸引力，小铁球就会向上运动，当小球运动到小孔P处时，它就要掉下，再沿着斜面下的弯曲轨道返回斜坡底端Q,由于有速度而可以对外做功，然后又被磁铁吸回到上端，到小孔P处又掉了……试分析维尔金斯“永动机"的工作原理，它能实现吗？提示：看上去这种“永动机"是很令人着迷的。
在人类发展史上有无数的人致力于研究永动机.但无一例外,都失败了。
这一节我们从研究功、热量和内能变化的定量关系入手，学习热力学第一定律和能量守恒定律，揭开“永动机"之谜。
1．热力学第一定律及其应用物体内能的增加量ΔU等于外界对物体所做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和,ΔU＝Q＋W，功、热量与内能改变之间的上述定量关系式，叫做热力学第一定律。
2．第一类永动机（1)有人幻想设计一种不消耗任何能量而能永远对外做功的机器，这类设计通常称为第一类永动机。
(2）热力学第一定律也被表述为：第一类永动机是不可能实现的。
1．理解热力学第一定律（1)热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系。
（2）对公式ΔU＝Q(3)几种特殊情况。
①若过程是绝热的,则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加，是其他形式的能与内能间的转化。
②若过程中不做功，即W＝0,则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加,是系统间内能的转移。
③若过程的始末状态物体的内能不变,即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量.2．为什么第一类永动机不可能制成？一切与热现象有关的过程，能量一定守恒。
【2019-2020】高中物理课时跟踪检测十二热力学第一定律鲁科版选修3_3
教学资料参考范本【2019-2020】高中物理课时跟踪检测十二热力学第一定律鲁科版选修3_3撰写人：__________________部门：__________________时间：__________________一、选择题1.关于物体内能的变化，以下说法正确的是( )A．物体吸收热量，内能一定增大B．物体对外做功，内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变2．(多选)下列关于第一类永动机的说法正确的是( )A．第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器B．第一类永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律C．第一类永动机不能制成的原因是技术问题D．第一类永动机终究有一天能够实现3．(重庆高考)重庆出租车常以天然气作为燃料。
加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( )A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．压强减小，分子平均动能增大D．对外做功，分子平均动能减小4．密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )A．内能增大，放出热量B．内能减小，吸收热量C．内能增大，对外界做功D．内能减小，外界对其做功5．(多选)如图1所示，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分。
已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。
在此过程中( )图1A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，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6.如图2所示是一定质量的理想气体从状态A经B至C的p 图线，则在此过程中( )图2A．气体的内能改变B．气体的体积增大C．气体向外界放热D．气体对外界做功二、非选择题7．一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？8．(江苏高考)如图3所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。
【创新设计】-高中物理 滚动检测(六)热力学第一定律 鲁科版选修3-3
滚动检测(六) 热力学第一定律一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的，全选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．)1．下列有关焦耳及焦耳实验的说法中正确的是 ( )．A ．焦耳是法国物理学家，他的主要贡献是焦耳定律及热功当量B ．焦耳实验中用到的容器可以用普通玻璃杯代替C ．焦耳实验的研究对象是容器中的水D ．焦耳实验中要使容器及其中的水升高相同的温度，实验中悬挂重物的质量、下落的高度可以不相同，但做功必须相同解析答案 D2．如图1所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的理想气体．将一个半导体NTC 热敏电阻R (温度降低、电阻变大)置于汽缸中，热敏电阻与容器外的电源E 和电流表A 组成闭合回路，汽缸和活塞具有良好的绝热(与外界无热交换)性能．若发现电流表的读数增大时，以下判断正确的是( )．A ．气体一定对外做功B ．气体体积一定增大C ．气体内能一定增大D ．气体压强一定增大 解析 电流表读数增大，说明热敏电阻温度升高，由于汽缸绝热，故气体温度升高，则内能一定增大，C 正确；气体压强也一定增大，D 正确．答案CD图13．关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是 ( )．A．吸热的物体，其内能一定增加B．体积膨胀的物体，其内能一定减少C．放热的物体，其内能也可能增加D．绝热压缩的物体，其内能一定增加解析改变物体的内能有两种方式，物体吸热，同时对外做功，内能不一定增加，A错；体积膨胀对外做功，但同时吸热时，内能不一定减小，B错；物体放热同时对物体做功，其内能可能增加，C正确；绝热压缩物体，只对物体做功，不发生热传递，其内能一定增加，故选C、D.答案CD4．用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图2甲)，现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图2乙)，这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是 ( )．图2A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动B．自由膨胀前后，气体的压强不变C．自由膨胀前后，气体的温度不变D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分解析理想气体在绝热的条件下，向真空做自由膨胀的过程是一个既与外界没有热交换，又没有对外做功的过程，根据热力学第一定律可以确定气体的内能不变，而理想气体的分子势能为零，即分子动能不变，温度不变．答案 C5．对于一定质量的物体(或系统)，有 ( )．A．吸热物体的温度一定会升高B．只要气体的体积、温度变化，则气体的内能一定改变C．外界对系统做功，系统内能可能不变D．物体温度不变，则其内能一定也不变解析物体的内能是否改变在于系统吸热和做功的总和，所以A、D均错；物体的体积和温度改变，不能确定其内能是否改变，故B错．答案 C6．下列说法中正确的是 ( )．A．给轮胎打气的过程中，轮胎内气体内能不断增大B．洒水车在不断洒水的过程中，轮胎内气体的内能不断增大C．太阳下暴晒的轮胎爆破，轮胎内气体内能减小D．拔火罐过程中，火罐能吸附在身体上，说明火罐内气体内能减小解析给轮胎打气的过程中，轮胎内气体质量增加，体积几乎不变，压强增加，温度升高，内能增加，选项A正确；洒水车内水逐渐减少，轮胎内气体压强逐渐减小，体积增大，对外做功，气体内能减小，选项B错误；轮胎爆破的过程中，气体膨胀对外做功，内能减小，选项C正确；火罐内气体温度逐渐降低时，内能减小，选项D正确．答案ACD7．一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有 ( )．A．Q1－Q2＝W2－W1B．Q1＝Q2C．W1＝W2D．Q1>Q2解析因为该气体从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，所以内能没有变化．ΔU＝0，根据热力学第一定律可知W1－W2＋Q1－Q2＝ΔU＝0，即Q1－Q2＝W2－W1，故A正确．答案 A8．关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是 ( )．A．布朗运动就是液体分子的热运动B．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，同时空气的内能增加1.5×105J，则空气从外界吸热0.5×105 JC．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律D ．一定质量的气体，如果保持温度不变，体积越小，则压强越大解析 布朗运动是小颗粒的运动，只是间接反映了分子的无规则运动，故选项A 是错误的．由热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 可知，空气向外界散热0.5×105J ，故选项B 是错误的．第一类永动机违背了能量守恒定律，故选项C 是正确的．一定质量的气体，在保持温度不变的条件下，体积越小，气体分子与容器壁碰撞的次数越多，故压强越大，因此选项D 是正确的．答案 CD9．如图3所示，一气缸竖直放置，用一质量为m 的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知气缸壁和活塞都是绝热的，气缸壁与活塞间光滑接触且不漏气．现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热．关于气缸内气体，下列说法中正确的是 ( )． A ．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B ．所有分子的速率都增加C ．分子平均动能增大D ．对外做功，内能减少答案 AC 10．在光滑水平面上停放一木块，一子弹水平射穿木块．对此过程，下列说法中正确的是( )．A ．摩擦力(子弹与木块间)对木块做的功等于木块动能的增加量B ．摩擦力对木块做的功完全转化为木块的内能C ．子弹减少的机械能等于子弹与木块增加的内能D ．子弹减少的机械能等于木块增加的动能与内能之和解析 对木块由动能定理可判断出选项A 正确，子弹克服摩擦力做功而减少的机械能，转化为木块、子弹的内能和木块的动能，故B 、C 、D 均错，故选A.答案 A二、非选择题(本题共2小题，每小题15分，共30分．计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤．)图311．一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功1.7×105J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程中气体______(填“吸收”或“放出”)的热量是______J．此后，保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做了5.0×105J的功，同时吸收了6.0×105J的热量，则此过程中，气体内能增加了______J.解析根据热力学第一定律得：W＝1.7×105 J，ΔU＝－1.3×105 J，代入ΔU＝W＋Q 可得，Q＝－3.0×105 J，Q为负值，说明气体要放出热量，放出的热量为3.0×105 J；同理W＝－5×105J，Q＝6×105J，ΔU＝W＋Q＝1.0×105J，即内能增加了1.0×105J.答案放出 3.0×105 1.0×10512．如图4所示，一定质量理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420 J，同时膨胀对外做功300J．当气体从状态B经过Ⅱ回到状态A时，外界压缩气体做功200 J．求过程Ⅱ中气体是吸热还是放热，热量是多少？解析气体由状态A经过程Ⅰ过程Ⅱ又回到状态A，初末状态内能不变，由热力学第一定律：ΔU＝W＋Q，可得：0＝420－300＋200＋Q，Q＝－320 J，所以第二过程中气体放热320 J.答案放热320 J图4。
鲁科版高中物理选修3-3同步练测：第五章第一节热力学第一定律第2课时.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理第一节热力学第一定律第2课时建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括8小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得10分，选对但不全的得5分，有选错或不选的得0分，共80分）1.关于物体内能的变化，下列说法中正确的是( )A.物体吸收热量，内能一定增大B.物体放出热量，内能一定减少C.物体对外做功，内能可能增加D.外界对物体做功，内能一定增加2.物体的内能增加了20 J，下列说法中正确的是( )A.一定是外界对物体做了20 J的功B.一定是物体吸收了20 J的热量C.一定是物体分子动能增加了20 JD.物体的分子平均动能可能不变3.一铜块和一铁块质量相等，铜块的温度比铁块的温度高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则( )A.从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量B.在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量C.达到热平衡时，铜块的温度比铁块的低D.热平衡时，两者的温度相等4.关于物体的内能和热量，下列说法中正确的是( )A.热水的内能比冷水的内能多B.温度高的物体其热量必定多，内能必定大C.在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等D.热量是热传递过程中内能转移量的量度5.下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )A.做功和热传递的实质是相同的B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的C.做功和热传递是对同一过程中的两种说法D.做功和热传递是不可能同时发生的6.关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是( )A.物体的温度改变时，其内能必定改变B.物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变C.物体对外做功，其内能必定改变，物体向外放出一定热量，其内能必定改变D.若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变7.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，若不计气泡内空气分子势能的变化，则( )A.气泡对外做功，内能不变，同时放热B.气泡对外做功，内能不变，同时吸热C.气泡内能减少，同时放热D.气泡内能不变，不吸热也不放热8.(全国高考)对一定量的气体，下列说法正确的是( )A.在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功B.在压强不断增大的过程，外界对气体一定做功C.在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加D.在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变二、填空题（本题共20分.请将正确的答案填到横线上）9.做功和热传递是两个不同的物理过程，但在改变物体内能上是等效的.从能的角度看做功的过程是和之间发生相互转化，热传递是在物体间的相互转移.第一节热力学第一定律第2课时得分：一、选择题二、填空题9.题号 1 2 3 4 5 答案题号 6 7 8答案第一节热力学第一定律第2课时参考答案一、选择题1.C解析:物体内能的变化既可以由热传递引起，也可以由做功引起，因此A、B、D错误，C正确.2.D解析:做功和热传递均可改变物体的内能，故A、B均错；内能增加可能只增加了物体内分子的势能，故C错D对.3.AD解析:热平衡条件是温度相等，热传递的方向是从温度高的物体传向温度低的物体.在热传递过程中高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，因此A、D正确，B、C错误.4.D解析:物体的内能由温度、体积及物体的质量决定，不只由温度决定，故选项A、B都不对，在热传递过程中，热量由高温物体传给低温物体，而内能大的物体不一定温度高，在热传递过程中完全有可能内能大的物体内能继续增大，内能小的物体内能继续减小，故选项C是错误的.关于热量的论述，选项D 是正确的.5.B解析:做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能转化为内能或将内能转化为其他形式的能；热传递是将一个物体的内能传递给另一个物体，且做功和热传递可以同时进行，故正确选项为B.6.B解析:一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定，物体的温度改变时，其内能不一定改变.所以A错误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式，若物体对外做功为，同时吸收的热量为，且①＞，则物体的内能减少；②，则物体的内能不变；③＜，则物体的内能增加，所以B正确，C、D错误.7.B解析:在气泡缓慢上升的过程中，气泡外部的压强逐渐减小，气泡膨胀，对外做功，故气泡中空气分子的内能减小，温度降低.但由于外部恒温，且气泡缓慢上升，故可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，内能不变，故须从外界吸收热量，且吸收的热量等于对外界所做的功.方法点拨:不计分子势能，气体内能由温度决定，体积变大，气体对外做功（自由膨胀除外），体积变小，外界对气体做功.8.A解析:气体体积增大时，一定对外做功，A正确；而压强与做功、体积与内能均无关，所以B、C错误；气体与外界没有发生热量交换过程中，内能有可能改变，有可能不变，还要看做功情况，所以D中内能一定不变是错误的.二、填空题9.其他形式的能内能内能。
《第1节 热力学第一定律》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册_鲁科版_2024-2025学年
《第1节热力学第一定律》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、以下哪个选项不是热力学第一定律的表述？A、能量守恒定律B、内能变化等于热量和外界对系统做的功之和C、内能增加时系统温度一定升高D、做功和热传递是改变物体内能的两种方式2、一个物体的内能增加，以下哪种情况是可能的？A、物体吸收了热量，但没有对外做功B、物体对外做了功，但没有吸收热量C、物体同时对外做功并吸收热量D、以上情况都不可能3、一个封闭系统吸收了150焦耳的热量，并对外做了100焦耳的功，则系统的内能变化量为多少？A. 50焦耳B. 150焦耳C. 250焦耳D. -50焦耳4、如果在一个过程中，某气体既没有吸热也没有放热，同时气体对外界做了200焦耳的功，那么该过程气体的内能变化了多少？B. 0焦耳C. -200焦耳D. 无法确定5、题目：一个物体在水平面上受到一个恒定的外力F作用，使它从静止开始沿水平面运动。
设物体质量为m，动摩擦因数为μ，重力加速度为g。
当物体运动到某一位置时，外力F突然消失，物体将：A. 立即停止运动B. 继续匀速运动C. 做匀减速直线运动D. 做匀加速直线运动6、题目：一个密闭的容器内装有理想气体，气体的压强为p，体积为V。
若保持温度不变，将气体的体积压缩到原来的1/2，此时气体的压强为：A. 2pB. p/2C. pD. 4p7、一个封闭在绝热容器内的理想气体，在等压过程中吸收了100焦耳的热量，则该气体的内能增加了多少？（）A. 100焦耳B. 小于100焦耳C. 大于100焦耳二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于热力学第一定律的描述，以下哪些是正确的？A. 物体的内能可以通过做功和热传递两种方式改变B. 温度升高意味着物体的内能增加C. 做功可以改变物体的内能，但热传递不能D. 物体吸收的热量完全转化为对外做功时，内能增加量为零2、下列哪些情况下，系统吸收的热量等于系统对外做功和内能增加的总和？A. 等压过程B. 等容过程C. 等温过程D. 自由膨胀过程3、下列说法正确的是( )A.做功和热传递都可以改变物体的内能，但它们的本质不同B.热量能自发地从低温物体传到高温物体C.一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能增加，吸收热量D.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的E.一定质量的理想气体向真空自由膨胀时对外不做功，气体内能不变三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目描述：在一定条件下，1mol的理想气体从状态A变化到状态B。
鲁科版高中物理选修3-3同步练测：第五章第一节热力学第一定律第1课时.docx
高中物理学习材料桑水制作第一节热力学第一定律第1课时建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括8小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错或不选的得0分，共64分）1.用下列方法改变物体的内能，属于做功的方式是( )A.搓搓手会感到手暖和些B.汽油机汽缸内被压缩的气体C.车刀切下的炽热铁屑D.物体在阳光下被晒热2.采用绝热(即不与外界交换热量)的方式使一定量的气体由初状态A 变化至终状态B .对于不同的绝热方式下面说法正确的是( )A.对气体所做的功不同B.对气体所做的功相同C.对气体不需做功，因为没有能量的传递D.以上三种说法都不对3.绝热过程中，外界压缩气体做功20 J，下列说法中正确的是( )A.气体内能一定增加20 JB.气体内能增加必定小于20 JC.气体内能增加可能小于20 JD.气体内能可能不变4.地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计，已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）（）A.体积减小，温度降低B.体积减小，温度不变C.体积增大，温度降低D.体积增大，温度不变5.夏天，有一打满气的自行车轮胎，若将手放于气门嘴口，突然将气门打开，则手的感觉( )A.变热B.变凉C.与原来温度一样D.不确定6.金属制成的汽缸中装有柴油和空气的混合物，可能使柴油达到燃烧点的过程是( )A.迅速向里推活塞B.迅速向外拉活塞C.缓慢向里推活塞D.缓慢向外拉活塞7.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略，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B.外界对气体做功，气体分子的平均动能减小C.气体对外界做功，气体分子的平均动能增加D.气体对外界做功，气体分子的平均动能减小图18.如图1所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空.现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中( )A.气体对外界做功，温度降低，内能减少B.气体对外界做功，温度不变，内能不变C.气体不做功，温度不变，内能不变D.气体不做功，温度不变，内能减少二、填空题（本题共12分.请将正确的答案填到横线上）9.(6分)绝热过程:系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界，也不向外界.10.(6分)如图2所示直立容器内部被隔板隔开，A的密度小；B 的密度大，抽去隔板，使气体均匀混合.此过程绝热，则气体内能.图2 三、计算题（本题共24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，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.(14分)如图3所示，绝热隔板S把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分，S与汽缸壁的接触是光滑的.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可忽略不计.现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b 各自达到新的平衡状态.试分析a、b 两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化?图3 12.(10分)冬季，由于温度太低，很难启动摩托车(在农村启动195型拖拉机也会遇到类似情况).这时驾驶者往往先关闭油门，连续踏下启动摇杆若干次.然后再打开油门，踏下启动摇杆即可启动，运用的原理是什么?第一节热力学第一定律第1课时得分：一、选择题二、填空题9.10．二、计算题11.12. 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案题号8答案第一节热力学第一定律第1课时参考答案一、选择题1.ABC2.B解析:对于一定质量的气体，不管采用任何一种绝热方式由状态A变化到状态B，都是绝热过程.在这一过程中，气体在初状态A有一确定的内能U A，在状态B有另一确定的内能U B，由绝热过程中ΔU=U B−U A=W 知，W为恒量，所以B选项正确.3.A解析:绝热过程中，做功的过程是能量转化的过程，做了多少功，就有多少内能发生变化.4.C解析:不计气团内分子间势能，即可看做理想气体，与外界无热交换，上升过程中外界压强减小，气团体积增大，因对外做功，内能减少，温度降低，C正确.5.B解析:当突然将气门打开时，自行车轮胎内的气体膨胀对外做功，由于时间很短，气体还没有来得及与外界发生热交换，故在这一过程中，气体内能减小，温度降低，故选B.6.A7.D解析:绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大，外界对气体做的功W＜0，由ΔU=U2−U1=W可知，气体内能减小.由于气体分子间的势能忽略，故气体分子的平均动能减小.故D正确.方法点拨:对于气体，绝热缓慢膨胀，体积变大，气体对外做功，内能变小，绝热压缩，体积变小，外界对气体做功，内能变大.8.C解析:抽去隔板，气体膨胀，体积变大，但并没有对外做功，力和在力的方向上发生的位移是功的两个不可缺少的条件，气体体积变大时，若反抗外力且发生位移才能对外做功.本题中气体膨胀时，无外力可反抗，即气体不做功，在系统绝热的情况下，内能不变，温度不变，故C正确.点拨:本题易错选A，认为体积变大，气体对外做功，内能减少，温度降低.其实，当气体自由膨胀时，无外力可反抗，虽然体积变大，但并不对外做功.二、填空题9.吸热放热10.增加解析:气体重心降低，重力势能减小，转化为气体的内能.方法点拨:本题是机械能转化为内能，要清楚是什么能转化为内能是解决这类题目的关键.三、计算题11.汽缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，压强增大，体积增大，内能增大；a对b做功，b 的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大.解析:电热丝对气体a 加热，a 温度升高，压强变大，使p a＞p b，活塞右移，a体积变大，由于a温度升高，不计分子势能，故内能变大.对于b 气体，由于活塞右移，b 体积减小，压强变大，活塞对气体做功，b 气体内能增加，由于不计分子势能，故b 气体温度升高.12.连续踏下启动摇杆，活塞不断压缩汽缸里的气体做功，增加气体的内能，使气体的温度升高.当达到汽油的燃点后，即可启动.。
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课时跟踪检测(十二) 热力学第一定律
一、选择题
1.关于物体内能的变化，以下说法正确的是( )
A．物体吸收热量，内能一定增大
B．物体对外做功，内能一定减小
C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变
D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
2．(多选)下列关于第一类永动机的说法正确的是( )
A．第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器
B．第一类永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律
C．第一类永动机不能制成的原因是技术问题
D．第一类永动机终究有一天能够实现
3．(重庆高考)重庆出租车常以天然气作为燃料。
加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( ) A．压强增大，内能减小
B．吸收热量，内能增大
C．压强减小，分子平均动能增大
D．对外做功，分子平均动能减小
4．密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( ) A．内能增大，放出热量
B．内能减小，吸收热量
C．内能增大，对外界做功
D．内能减小，外界对其做功
5．(多选)如图1所示，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分。
已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。
在此过程中( )
图1
A．气体对外界做功，内能减少
B．气体不做功，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
6.如图2所示是一定质量的理想气体从状态A 经B 至C 的p 1V
图线，则在此过程中( )
图2
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
二、非选择题
7．一定质量的气体，在从一个状态变化到另一个状态的过程中，吸收热量280 J ，并对外做功120 J ，试问：
(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？
(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J 热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做多少功？
8．(江苏高考)如图3所示，一定质量的理想气体从状态A 经等压过程到状态B 。
此过程中，气体压强p ＝1.0×105 Pa ，吸收的热量Q ＝7.0×102
J ，求此过程中气体内能的增量。
图3
答案
1．选C 根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，物体的内能的变化与外界对物体做功(或物体对外界做功)、物体从外界吸热(或向外界放热)这两个因素有关。
物体吸收热量，但有可能同时对外做功，故内能有可能不变甚至减小，故A不正确；同理，物体对外做功的同时有可能吸热，故内能不一定减小，B项不正确；若物体吸收的热量与对外做的功大小相等，则内能不变，故C项正确；因放热和对外做功都会使物体内能减小，故D项不正确，故正确选项为C。
2．选AB 第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断对外做功的机器，这是人们的美好愿望，但它违背了热力学第一定律。
这也是它不能制成的原因。
故A、B两项正确，C、D两项错误。
3．选B 温度是分子平均动能的宏观标志，故天然气的温度升高过程中，分子平均动能增大，又天然气可视为理想气体，不需要考虑分子势能，而气体质量不变，气罐内天然气分子数不变，所以气体分子总动能增大，故内能增大，A、D项错；由热力学第一定律可知，气体体积不变，内能增大，则一定从外界吸收热量，B项对；天然气体积不变，随温度升高，气体压强增大，C项错。
4．选D 气体降温则内能减小，变扁则体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体一定放出热量。
故选项D正确。
5．选BD 绝热容器内的稀薄气体与外界没有热交换，Q＝0。
稀薄气体向真空中扩散没有做功，W＝0。
根据热力学第一定律知稀薄气体的内能不变，则温度不变。
稀薄气体体积增大，压强必减小。
选项B、D正确。
6．选C 由图线可知气体的温度不发生变化，故气体的内能不发生变化，A项错；由A 经B至C的过程，体积变小，外界对气体做功，而温度不变则气体的内能不变，故气体要向外放热，B、D项错，C项正确。
7．解析：(1)由热力学第一定律可得
ΔU＝W＋Q＝－120 J＋280 J＝160 J。
(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体回到原来状态的过程中内能的变化应等于从原来状态到现在状态过程中内能的变化，则从现在状态到原来状态的内能应减少160 J。
即
ΔU′＝－160 J，又Q′＝－240 J，
根据热力学第一定律得：ΔU′＝W′＋Q′
所以W′＝ΔU′－Q′＝－160 J－(－240 J)＝80 J
即外界对气体做功80 J。
答案：(1)增加了160 J
(2)外界对气体做功 80 J
8．解析：V A T A ＝V B T B ，对外做的功W ＝p (V B －V A ) 根据热力学第一定律 ΔU ＝Q －W ， 解得ΔU ＝5.0×102J 。
答案：5.0×102J。