1、1第 1 节 热力学第一定律第 2 节 能量的转化与守恒(时间：60 分钟)题组一 热力学第一定律的应用1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，其内能一定增加答案 CD解析 做功和传热都可以改变物体的内能，不能依据一种方式的变化就判断内能的变化2下列过程可能发生的是( )A物体吸收热量，对外做功，同时内能增加B物体吸收热量，对外做功，同时内能减少C外界对物体做功，同时物体吸热，内能减少D外界对物体做功，同时物体放热，内能增加答案 ABD解析 当物体吸收的热量多于对外做的功时，物
2、体的内能就增加，A 正确；当物体吸收的热量少于对外做的功时，物体的内能就减少，B 正确；外界对物体做功，同时物体吸热，则物体的内能必增加，C 错误；当物体放出的热量少于外界对物体做的功时，物体的内能增加，D 正确3如图 51、24 所示是密闭的汽缸，外力推动活塞 P 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( )2图 51、24A温度升高，内能增加 600 JB温度升高，内能减少 200 JC温度降低，内能增加 600 JD温度降低，内能减少 200 J答案 A解析 对一定质量的气体，由热力学第一定律 U W Q 可知， U800 J(200 J)600
3、 J， U 为正表示内能增加了 600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项 A 正确4给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( )A从外界吸热 B对外界做负功C分子平均动能减小 D内能增加答案 A解析 胎内气体经历了一个温度不变、压强减小、体积增大的过程温度不变，分子平均动能和内能不变体积增大气体对外界做正功根据热力学第一定律气体一定从外界吸热题组二 气体实验定律与热力学第一定律的结合5如图 51、25 所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入
4、水中设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中，筒内空气体积减小，空气一定( )图 51、25A从外界吸热 B内能增大3C向外界放热 D内能减小答案 C解析 本题考查气体性质和热力学第一定律，由于不计气体分子之间的相互作用，且整个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变，选项 B、D 均错；热力学第一定律 U W Q，因为在这个过程中气体体积减小，外界对气体做了功，式中 W 取正号， U0，所以 Q 为负，即气体向外放热，故选项 A 错、C 对正确答案为 C.6(2014广东理综)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图 51、26
5、 所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体( )图 51、26A体积减小，内能增大B体积减小，压强减小C对外界做负功，内能增大D对外界做正功，压强减小答案 AC解析 袋内气体与外界无热交换即 Q0，袋四周被挤压时，体积 V 减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律 U W Q，气体内能增大，则温度升高，由 常数知pVT压强增大，选项 A、C 正确，B、D 错误7如图 51、27 所示，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( )图 51、27A气体对
6、外界做功，内能减少4B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，温度不变答案 BD解析 由于绝热容器中 b 部分内为真空，所以 a 部分内气体向 b 中扩散时，气体不做功，尽而可知 W0， Q0，由热力学第一定律 U W Q 知， U0，温度不变，而气体的体积增大，由玻意耳定律可知，气体的压强减小，故选项 B、D 正确8如图 51、28 所示， a， b， c， d 表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中 ad 平行于横坐标轴， dc 平行于纵坐标轴， ab 的延长线过原点，以下说法正确的是( )图 51、28A从状态 d 到 c，气体不吸热也不放热B从状态 c
7、 到 b，气体放热C从状态 a 到 d，气体对外做功D从状态 b 到 a，气体吸热答案 BCD解析 从状态 d 到 c，温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小，所以体积增大，对外做功，还要保持内能不变，一定要吸收热量，故 A 错；气体从状态 c 到状态b 是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对气体做功，而气体的内能还要减小(降温)，就一定要伴随放热的过程，故 B 对；气体从状态 a 到状态 d 是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，C 正确；气体从状态 b 到状态 a 是个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，就没
8、有做功，气体内能的增大是因为气体吸热的结果，故 D 对题组三 能量转化与守恒定律9一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出对于这一过程，下列说法中正确的是( )A子弹减少的机械能等于木块增加的机械能5B子弹减少的动能等于木块增加的动能C子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和答案 D解析 射穿木块的过程中，由于相互间摩擦力的作用使得子弹的动能减小，木块获得动能，同时产生热量，且系统产生的热量在数值上等于系统机械能的损失A，B 项没有考虑到系统增加的内能，C 项中应考虑的是系统减少的机械能等于系统增
9、加的内能故正确答案为 D.10汽车关闭发动机后，沿斜面匀速下滑的过程中( )A汽车的机械能守恒B汽车的动能和势能相互转化C汽车的机械能转化成内能，汽车的总能量减少D汽车的机械能逐渐转化为内能，汽车的总能量守恒答案 C解析 汽车能匀速下滑，一定受阻力作用，克服阻力做功，机械能转化为内能，一部分内能散发出去，汽车的总能量减少11一物体获得一定初速度后，沿着一粗糙斜面上滑，在上滑过程中，物体和斜面组成的系统( )A机械能守恒 B总能量守恒C机械能和内能增加 D机械能减少，内能增加答案 BD解析 物体沿斜面上滑的过程中，有摩擦力对物体做负功，所以物体的机械能减少，由能量转化和守恒定律知，内能应增加，能
10、的总量不变题组四 综合应用12如图 51、29 所示，一定质量的理想气体从状态 A 先后经过等压、等容和等温过程完成一个循环， A、 B、 C 状态参量如图所示，气体在状态 A 的温度为 27 ，求：图 51、296(1)气体在状态 B 的温度 TB；(2)气体从 A B C 状态变化过程中与外界交换的总热量 Q.答案 (1) TB600 K (2) Q2 p0V0解析 (1) A 到 B 的过程是等压变化有 VATA VBTB代入数据得 TB600 K(327 )(2)根据热力学第一定律有 U Q W其中 W2 p0V0解得 Q2 p0V0(吸热)13如图 51、210 是用导热性能良好的材
11、料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为 22 cm，现用竖直向下的外力 F 压缩气体，使封闭的空气柱长度为 2 cm，人对活塞做功 100 J，大气压强为 p0110 5 Pa，不计活塞的重力问：图 51、210(1)若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大？(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 S1 cm 2)答案 (1)1.110 6 Pa (2)82 J解析 (1)设压缩后气体的压强为 p，活塞的横截面积为 S， l022 cm， l2 cm， V0 l0S， V lS，缓慢压缩，气体温度不变由玻意耳定律得 p0V0 pV解出 p1.110 6 Pa(2)大气压力对活塞做功 W1 p0S(l0 l)2 J人做功 W2100 J由热力学第一定律 U W1 W2 QQ20 J解出 U82 J
