2017_2018学年高中物理课时跟踪检测十二热力学第一定律鲁科版

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。