人教版高中物理选修3-3《10.3热力学第一定律能量守恒定律(同步练习)

10.3热力学第一定律能量守恒定律一、单选题1.下列说法中正确的是（）A.第一类永动机违背能量守恒定律B.热量不能从低温物体传到高温物体C.单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性D.一定质量的10 ℃的水变成10 ℃的水蒸气，系统的内能保持不变2.一定量的气体吸收热量,体积膨胀并对外做功,则此过程的末态和初态相比( )A.气体内能一定增加B.气体内能一定减小C.气体内能一定不变D.气体内能是增是减不能确定3.下列说法正确的是( )A.物体从外界吸收热量，其内能一定增加B.物体对外界做功，其内能一定减少C.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大D.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大4.二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水中某处,气体体积减小为原来的一半,温度逐渐降低.此过程中( )A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功B.封闭的二氧化碳气体压强一定增大C.封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大D.封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量5.如图所示是密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,缸内气体的( )A.温度升高,内能增加600JB.温度升高,内能减少200JC.温度降低,内能增加600JD.温度降低,内能减少200J6.如图所示,导热性良好的圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上,用活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内,活塞上堆放着铁砂,系统处于静止状态.现缓慢取走铁砂,忽略活塞与汽缸之间的摩擦,外界环境温度不变,则在此过程中缸内气体( )A.对外做功,其内能减少B.温度不变,与外界无热量交换C.单个分子碰撞缸壁时的平均作用力减小D.单位时间内对活塞的碰撞次数减少7.如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,最后回到状态A,完成循环.下列说法正确的是( )A.从状态A 到状态B 是等温变化B.在状态A 时所有分子的速率都比在状态C 时的小C.从状态A 到状态B ,气体对外界做的功为0012p VD.整个循环过程中,气体从外界吸收的热量为0012p V二、多选题8.行驶中汽车制动后滑行一段距离后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰;降落伞在空中匀速下降.上述不同现象所包含的相同的物理过程是( )A.物体克服阻力做功B.物体的动能转化为其他形式的能量C.物体的势能转化为其他形式的能量D.物体的机械能转化为其他形式的能量9.如图所示,在p V 图像中,直线ab 表示一定质量的理想气体由状态a 变化到状态b 的过程,则下列说法正确的是( )A.气体一直对外界做功B.气体的温度先升高后降低C.气体的内能一直增加D.气体先向外界放出热量,后从外界吸收热量10.如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸.待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.下列说法正确的是（）A.气体自发扩散前后内能相同B.气体在被压缩的过程中内能增大C.在自发扩散过程中，气体对外界做功D.气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变11.吸盘挂钩的工作原理如图甲、乙所示。

高中物理人教版选修3-3 第十章热力学定律能量守恒定律课后同步训练_2参考答案：1．答案： C解析：用气筒给自行车打气时，活塞跟筒壁间存在摩擦，活塞上下移动时要克服摩擦力做功，转化成内能，使筒壁变热；同样地钻木取火也是应用了摩擦生热的原理，即做功的方法改变物体内能的．用暖水袋捂手时，暖水袋和手之间存在了温度差，将有热量从暖水袋传递给手，是通过热传递来改变手的内能的．因此选项C是正确的。

2．答案： B解析：本题主要考查热力学第一定律的应用。

因为外界对气体做功，W取正值，即W=8×104J；内能减少，ΔU取负值，即ΔU=-1.2×105J；根据ΔU=W+Q，可知Q=ΔU－W=-1.2×105－8×104=-2×105J，即B选项正确。

3．答案： B解析：内能指的物体内所有分子的动能和势能之和，它与构成物体的分子个数、温度、体积有关，其中温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，而分子势能与分子间的距离（物体体积）有关，但关系不是线性的，体积大，分子势能不一定大；做功和热传递都可以改变物体的内能。

综上，ACD错误，B选项正确。

4．答案： BD解析：物体的温度不变时,其内能有可能改变.如冰化成水时,温度不变,但要吸热,内能增加.如果物体从外界吸热同时又对外做功,其温度可以保持不变,故选项B、D正确。

5．答案： A解析：利用磁场可以使磁铁所具有的磁场能转化为动能，但由于摩擦力的不可避免，动量最终转化为内能，使转动停止，故A错；让船先静止在水中，设计一台水力发电机，使船获得足够的电能，然后把电能转化为船的动能，使船逆水航行，B对；同理，可利用光能先转化为电能储存起来，然后转化为飞机的动能，使飞机起飞，C对；设计水坝利用河水的重力势能发电，一部分重力势能通过水轮机叶片转化为水的内能，另外，电能也可转化为热能使水升温，D对。

故选A。

6．答案：外界对气体做功；1.6×105J7．答案： AB8．答案： B解析：温度变化物体的分子动能变化，但内能可能不变，A错；改变内能有两种方式：做功和热传递，由热力学第一定律可知B正确，C、D错．9．答案： BD解析：热传导只能从高温到低温，A不正确；由能量守恒定律可知，各种形式的能量之间可以相互转化，并且总能量守恒，所以B正确，C不正确；而能量的耗能正好说明自然界的宏观过程有方向性，D正确。

桑水高中物理学习材料桑水制作热力学第一定律 同步练习1．关于物体内能的变化，以下说法正确的是 （ ）A.物体吸热，内能一定增大B.物体对外做功，内能可能增大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．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是 （ ）A.秋千的机械能守恒B.秋千的能量正在消失C.只有动能和重力势能的相互转化D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒3．下列各物体在所经历的过程中，内能增加的有 ( )A.在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体B.水平飞行并射穿木块的子弹C.在绝热的条件下被压缩的气体D.在光滑水平面上运动的两个小球，碰撞后以共同的速度运动4．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.外界对物体做功时W 为正，吸热时Q 为负，内能增加时ΔU 为正B.物体对外界做功时W 为负，吸热时Q 为正，内能增加时ΔU 为负C.物体对外界做功时W 为负，吸热时Q 为正，内能增加时ΔU 为正D.外界对物体做功时W 为负，吸热时Q 为负，内能增加时ΔU 为负5．对于在一个大气压下100℃的水变成100℃的水蒸气的过程中，下列说法正确的是 （ ）A.水的内能增加，对外界做功，一定是吸热B.水的内能不变，对外界做功，从外界吸热C.水的内能减少，对外界不做功，向外界放热D.水的内能增加，对外界做功，向外界放热6．为使一个与外界保持良好热交换状态的物体的内能能够明显变化，以下方法可行的是（ ）A.以较大的功率对物体做功B. .以较小的功率对物体做功C.该物体以较大的功率对外做功D. 该物体以较小的功率对外做功7．图10.3-1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（ ）A.气体的内能改变B.气体的体积增大 1/V P. . . CBAC.气体向外界放热D.气体对外界做功图10.3-18．从10m高空由静止开始下落的水滴，在下落的过程中，水滴重力势能的40﹪转化为水的内能使水的温度升高，则水滴落下后温度升高多少？[水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）]9．一个透热良好的气缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下压活塞，压缩中对气体做了2000J的功，稳定后使容器中2千克的水温度升高了0.2℃，假设盛水容器绝热。

高中物理学习材料桑水制作热力学第一定律能量守恒同步练习1．填空题：（1）热力学第一定律表示了、和改变之间的定量关系。

（2）是能量转化的量度。

（3）能量凭空产生，也不会，它只能从一种形式别的形式，或者从一个物体到别的物体。

（4）任何一种机器只能使能量从一种形式为另一种形式，而不能。

2．一铜块和一铁块，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，两者的内能相等D．达到热平衡时，两者的温度相等3．如图11-4中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以、分别表示两气室气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中（）A．不变，减小B．增大，不变C．增大，减小D．不变，不变4．物体沿粗糙斜面下滑，则下列说法中正确的是（）A．机械能不变，内能不变B．机械能增加，内能减小C．机械能减少，内能增加D．机械能减少，内能减少5．在光滑平面上有一个木块保持静止状态，子弹水平射穿木块，则下述说法中正确的是（）A．做功使木块内能改变B．子弹损失的机械能，等于子弹与木块增加的内能C．子弹损失的机械能，等于木块增加的动能与内能的总和D．子弹与木块的系统总能量守恒6．关于物体的内能，以下说法正确的是（）A．1g0℃的水的内能比1g 0℃的冰的内能大B．电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的C．气体膨胀，它的内能一定减少D．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加7．在与水平面成α角的粗糙斜面上，有一个质量为m的物体由静止沿斜面匀加速下滑，下滑L所用时间为t，若磨擦损失的机械能全部转变成内能，求此段时间转变为物体的内能为多少？8．有一雨滴从5m高的屋檐自由落到地面，假定损失的机械能都转化为内能，其中一半被雨滴吸收，则雨滴的温度升高了多少℃？[水的比热容] 9．气缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做功是，气体内能减少了，则在此过程中气体热，吸收或放出的热量是 J。

更上一层楼基础·巩固1.下列说法正确的是（）A.液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的B.物体的温度越高，其分子的平均动能越大C.物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能D.只有传热才能改变物体的内能解析：悬浮在液体中的微粒之所以能够做无规则运动，是液体分子对固体小微粒的撞击不平衡而引起的，A正确.温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，B正确.物体的内能是物体里所有分子动能和分子势能的总和，C错误.改变物体的内能的方式有两种：做功和热传递，所以D错误.答案：AB2.下列对能量的转化和守恒定律的认识，正确的是（）A.某种形式的能量减少，一定存在其他形式能量的增加B.某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可制成的D.石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了解析：能量守恒定律是指能量的总量不变，但更重要的是指转化和转移过程中的守恒.在不同形式的能量间发生转化，在不同的物体间发生转移.不需要任何外界动力而持续对外做功的机器是违背能量守恒定律的，是永远不可能制成的.机械能转化成了其他形式的能量而不能消失，能量是不会消失的.A选项是指不同形式的能量间在转化，转化过程中是守恒的.B选项是指能量在不同的物体间发生转移，转移过程中是守恒的.这正好是能量守恒定律的两个方面——转化与转移.任何永动机都是不可能制成的，它违背了能量守恒定律.所以A、B、C正确.D选项中石子的机械能在变化，比如受空气阻力作用，机械能可能要减少，但机械能并没有消失，能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消失.故D是错的.答案：ABC3.在一个大气压下，1 kg 100 ℃的水变为1 kg 100 ℃的水蒸气的过程，下列说法中正确的是（）A.内能不变，对外界做功，一定是吸热过程B.内能增加，吸收的热量等于内能的增加C.内能不变，吸收的热量等于对外界做的功D.内能增加，从外界吸热，吸收的热量等于对外界做的功和增加的内能解析：水变成同温度的水蒸气时，分子间距从r0增大到约10r0，体积要扩大约1 000倍，故需克服大气压力对外做功，同时克服分子力做功，分子势能增加，内能增加，由热力学第一定律ΔU=Q+W，则Q=ΔU-W，其中W为负值，故选项D正确.答案：D4.一定质量的理想气体，从某一状态开始经过一系列改变后又回到开始状态，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，则整个过程中一定有（）A.Q1 - Q2 =W2 - W1B.Q1 =Q2C.W2=W1D.Q1＞Q2解析：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状态，根据热力学第一定律可得A正确.5.下列说法正确的是（）A.随着科技的发展，永动机是可以制成的B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C.“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的D.有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生解析：永动机是指不消耗或少消耗能量，而可以大量对外做功的装置，历史上曾出现过各式各样的所谓永动机的发明，结果都以失败告终，原因就是违背了能量转化和守恒定律，人类只能发现规律、利用规律，但绝不可以创造规律、改变规律，违背规律行事，即使以后科技再发达，也要受自然规律的制约，所以永动机是永远不可能制成的.A错.太阳辐射大量的能量，地球只吸收了极小的一部分，就形成了风云雨雪，使万物生长，但辐射到星际空间的能量也没有消失，一定是转化成了别的能量，B错.马和其他动物，包括人要运动，必须消耗能量，动物的能量来源于食物中储存的化学能，C 正确.所谓“全自动”手表内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的走时，如果把这种表放在桌面上静置两天，它一定会停摆的，D错.答案：C6.试说明下列现象中能量转化的情况，其中有的现象，你可能对过程的具体情况不太清楚，但是你起码能说出：起初是什么形式的能量，最后又转化成什么形式的能量.（1）在水平公路上行驶的汽车，发动机熄火之后，速度越来越小，最后停止____________；（2）在阻尼振动中,单摆的振幅越来越小,最后停下来___________________；（3）你用力蹬自行车上一个斜坡___________________；（4）植物的光合作用___________________；（5）用太阳能电池作动力的电动汽车在赛车场上奔驰___________________；（6）用柴油机带动发电机发电,供给电动水泵抽水,把水从低处抽到高处________________；解析：（1）发动机熄火之后,速度减小,即机械能减小,速度减小的原因是汽车受到摩擦阻力的作用,此过程中将产生“热能”，即内能，因此，此过程是：机械能转化为内能.（2）在阻尼振动中，单摆的振幅越来越小，即单摆的机械能减小，单摆的振幅减小的原因是受到空气阻力的作用，此过程中将产生内能，显然，此过程是：机械能转化为内能. （3）你用力蹬自行车上斜坡时，感觉到疲劳，即消耗体能，你的化学能减小，此过程中你的高度升高，自行车将受到地面的摩擦阻力作用，即机械能增加，产生内能.所以，此过程是：化学能转化为机械能和内能.（4）植物的光合作用是：太阳能转化为化学能.（5）用太阳能电池作动力的电动汽车在赛车场上奔驰，此过程是：太阳能转化为电能，然后电能再转化为机械能和内能.（6）此过程是：化学能转化为电能，然后电能转化为机械能.答案：（1）机械能转化为内能（2）机械能转化为内能（3）化学能转化为机械能和内能（4）太阳能转化为化学能（5）太阳能转化为电能，然后电能再转化为机械能和内能（6）化学能转化为电能，然后电能转化为机械能7.如图10-3-7所示为冲击摆实验装置，一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定高度.则下列有关能的转化的说法中正确的是（）图10-3-7A.子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能B.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的势能C.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能D.子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变成沙箱和子弹的机械能解析：自由摆动的秋千摆动幅度减小，说明机械能在减少，减少的机械能克服阻力、摩擦力做功，增加了内能.答案：D8.如图10-3-8所示，用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子，使活塞可以无摩擦地滑动，当活塞平衡时（）图10-3-8A.氢气的温度不变B.氢气的压强减小C.氢气的体积增大D.氧气的温度升高解析：氢气和氧气的质量虽然相同，但由于氢气的摩尔质量小，故氢气物质的量多，又体积和温度相同，所以氢气产生的压强大，活塞将向氧气一方移动.当拔掉销子后，由于氢气物质的量多，压强大，会推动活塞向O2一方移动，这时H2对外做功，又无热传递，由ΔU=W +Q可知，H2内能减少，温度降低，对O2而言，外界对它做功，体积减小，由ΔU=W +Q，无热传递的情况下，O2内能增加，温度升高.答案：BCD9.一个带活塞的气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，其温度必升高解析：做功和热传递是改变物体内能的两种物理方式.据Q+W=ΔU可知，气体既被压缩又吸热，则内能增加，温度必升高.答案：D10.如图10-3-9所示，固定容器及可动活塞都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和乙.现将活塞P缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高，则在移动P的过程中（）图10-3-9A.外力对乙做功；甲的内能不变B.外力对乙做功；乙的内能不变C.乙传递热量给甲；乙的内能增加D.乙的内能增加；甲的内能不变解析：活塞P 缓慢地向B 移动过程中，外界对气体做功，由热力学第一定律知，内能增加，温度升高而大于甲的温度，热量由乙传递给甲，故选C.答案：C11.(2005全国高考)如图10-3-10所示，绝热隔板K 把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K 与气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势能可忽略，现通过电热丝对气体a 加热一段时间后，a 、b 各自达到新的平衡（ ）图10-3-10A.a 的体积增大了，压强变小了B.b 的温度升高了C.加热后a 的分子热运动比b 的分子热运动更激烈D.a 增加的内能大于b 增加的内能解析：a 气体吸收热量，体积增大，使隔板K 压缩b 气体，由热力学第一定律可知，b 气体内能增大，即温度升高，B 正确.对a 、b 两部分气体来说，加热前p 、V 、T 皆相等，加热后，p a =p b ，v a ＞v b ，由TpV =常数可知，T a ＞T b ,所以C 、D 正确. 答案：BCD12.(2006江苏高考)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10-3-11甲所示）.现把隔板抽去，A 中的气体自动充满整个容器（如图乙），这个过程称为气体的自由膨胀.下列说法正确的是（ ）图10-3-11A.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：抽去隔板后，气体做无规则热运动，故A 错.因容器绝热,故Q=0，又因气体自由膨胀,故W=0，由热力学第一定律ΔU= W +Q ，可知ΔU=0，则气体的温度不变，C 项正确.由TpV =C可知P 减小，故B 错.气体在足够长的时间内不会自动回到A 部分，而是做无规则热运动，故D 错.答案：C13.(2006北京高考)某体育馆内有一恒温游泳池，水温等于室温，现有一个气泡从水池底部缓缓上升.那么在上升过程中，泡内气体（可视为理想气体）（ ）A.分子间的平均距离增大B.分子平均动能减小C.不断吸热D.压强不断减小解析：气泡处在恒温的水池中，可认为温度不变，故平均动能不变，选项B 错.气泡从水池底部缓缓上升的过程中，其压强在不断减小，由气体压强的微观解释可知，体积必在增大，对外做功，而温度不变，对理想气体而言，其内能不变，由热力学第一定律知，气体必不断从外部环境中吸热，故选项A 、C 、D 正确.答案：ACD14.风沿水平方向以速度v 垂直吹向一直径为d 的风车叶轮上，设空气密度为ρ，风的动能有50%转化为风车的动能，风车带动水车将水提高h 的高度，效率为80%.则单位时间最多可提升的水的质量m=_______________________.解析：设在t 时间内吹在风车上的空气的质量为m 1=41πd 2vtρ 风的动能E k =21m 1v 2=81πd 2v 3tρ. 根据题意：81πd 2v 3tρ×50%×80%=mgh 则t m =ghv d 2032ρπ. 答案：gh v d 2032ρπ。

人教版物理高二选修3-3 10.3热力学第一定律能量守恒定律同步训练B卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）下列说法不正确的是（）A . 世界上有多种形式的能量，如煤、石油、生物能等都来自太阳辐射的能量B . 如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100%C . 在各种单晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性D . 在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加2. （2分）下列说法正确的是（）A . 布朗运动就是液体分子的无规则运动B . 当两分子间距离增大时，分子力一定减小而分子势能一定增加C . 热量不会自动地从低温物体传给高温物体而不引起其他变化D . 夏天将密闭有空气的矿泉水瓶放进低温的冰箱中会变扁，此过程中瓶内空气（可看成理想气体）的内能减小，外界对其做功同时向外吸热3. （2分） (2018高二下·银川期末) 如图所示，气缸竖直放置在水平地面上，质量为m的活塞将气缸分成甲、乙两气室，两气室中均充有气体，气缸、活塞是绝热的且不漏气。

开始活塞被销钉固定，现将销钉拔掉，活塞最终静止在距原位置下方h处，设活塞移动前后甲气体内能的变化量为ΔE ，不计气体重心改变的影响，下列说法正确的是（）A . ΔE ＝ mghB . ΔE >mghC . ΔE <mghD . 以上三种情况均有可能4. （2分）下列有关热现象的叙述中正确的是（）A . 布朗运动是液体分子无规则的运动B . 分子间不可能同时存在引力和斥力C . 热量可以从低温物体传递到高温物体，不一定引起其它的变化D . 一定质量的理想气体发生等压膨胀过程，其温度一定增大5. （2分）关于热机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（）A . 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B . 一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大C . 物体放出热量，温度一定降低D . 只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能6. （2分） (2017高二下·穆棱期末) 以下说法正确的是（）A . 物体放出热量，则其分子平均动能一定减小B . 物体温度升高，则其分子的平均动能可能不变C . 压缩气体，气体的内能一定增加D . 完全失重状态下，液态金属呈现球状是液体表面张力的作用7. （2分）一台冷暖两用型空调铭牌上标有，“输入功率1KW，制冷能力 1.2×104kJ/h，制热能力1.44×104kJ/h．”从设计指标看，空调在制热时，消耗1焦耳电能，向室内将放出4焦耳的热量，则下列判断正确的是（）A . 此过程是违反能量守恒定律的，所以铭牌上标注的指标一定是错误的B . 空调制热时房间获得的热量全部由电能转化来的C . 空调制热时房间获得热量一部分有电能转化来，另一部分从外界吸收而来的D . 空调制热时每小时应消耗电能1.44×104kJ8. （2分）下列说法正确的是（）A . 布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B . 物体吸热时，它的内能一定增加C . 分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小D . 用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度，就可以求出该种气体的分子质量9. （2分）如图所示，质量不计的活塞把一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸中，活塞上堆放细沙，活塞处于静止状态．现在对气体缓慢加热，同时不断去走细沙，使活塞缓慢上升，直到细沙全部取走，则在此过程中（）A . 气体压强增大，内能可能不变B . 气体温度可能不变，气体对外做功C . 气体的体积增大，压强减少，对外不做功D . 气体对外做功，内能一定增加10. （2分）(2016·枣庄模拟) 如图，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac 过程到达状态c．设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc ，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac ，则（）A . Tb＞Tc ， Qab＞QacB . Tb＞Tc ， Qab＜QacC . Tb=Tc ， Qab＞QacD . Tb=Tc ， Qab＜Qac11. （2分）气象探测气球内充有常温常压的氦气，从地面上升至某高空的过程中，气球内氦气的压强随外部气压减小而逐渐减小，其温度因启动加热装置而保持不变．高空气温为﹣7.0℃ ，球内氦气可视为理想气体，下列说法中正确的是（）A . 在此过程，气球内氦气体积逐渐减小B . 在此高空，关闭加热装置后，氦气分子平均动能增大C . 在此高空，关闭加热装置后，氦气将对外界做功D . 在此高空，关闭加热装置后，氦气将对外放热12. （2分） (2019高二下·云南月考) 如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计。

人教版物理高二选修3-3 10.3热力学第一定律能量守恒定律同步训练（II）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭着一定质量、常温常压的气体，气缸固定不动．一条细线一端连接在活塞上，另一端跨过两个光滑的定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出，气缸、周围环境温度不变，分子间作用表现为引力）．则在活塞移动的过程中，下列说法正确的是（）A . 气缸内气体的分子平均动能不变，内能可能不变B . 气缸内气体的内能变小C . 气缸内气体的压强变小D . 气缸内气体向外界放热2. （2分）下列说法中正确的是（）A . 物体的内能是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B . 只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的内能全部转化为机械能C . 做功和热传递在改变内能上是等效的，但方式上是相同的D . 热量可以由低温物体传递到高温物体3. （2分）下列说法中正确的是（）A . 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，但气体的压强不一定增大B . 气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大C . 压缩一定量的气体，气体的内能一定增加D . 任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体4. （2分）有关分子的热运动和内能，下列说法不正确的是（）A . 一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变B . 物体的温度越高，分子热运动越剧烈C . 物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和D . 布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的5. （2分）关于热机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（）A . 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B . 一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大C . 物体放出热量，温度一定降低D . 只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能6. （2分）下列说法正确的是（）A . 做功和热传递是改变物体内能的两种方式B . 热量只能从高温物体向低温物体传递C . 遵守热力学第一定律的过程一定能实现D . 物体吸收热量，其温度一定升高7. （2分）有以下说法，其中不正确的是（）A . 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，制冷机的工作是遵守热力学第二定律的B . 对于一定量的气体，当其温度降低时，速度大的分子数目减少，速率小的分子数目增加C . 从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的．D . 一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则单位时间撞在单位面积上的气体分子数减少8. （2分） (2017高二下·穆棱期末) 以下说法正确的是（）A . 物体放出热量，则其分子平均动能一定减小B . 物体温度升高，则其分子的平均动能可能不变C . 压缩气体，气体的内能一定增加D . 完全失重状态下，液态金属呈现球状是液体表面张力的作用9. （2分） (2015高二下·苏州期中) 下列说法中正确的是（）A . 做功和热传递是改变物体内能的两种本质不同的物理过程，做功是其他形式的能和内能之间的转化；热传递则是物体内能的转移B . 外界对物体做功，物体的内能一定增大C . 温度高的物体其热量必定多，内能必定大D . 热水的内能比冷水的内能多10. （2分）以下说法正确的是（）A . 布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动B . 从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将增大、斥力将减小C . 对大量事实的分析表明：热力学零度不可能达到D . 热量只能由高温物体传递给低温物体11. （2分） (2017高二下·呼图壁期末) 下列说法中正确的是（）①液体中悬浮微粒的布朗运动是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的②物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大③对于一定质量的气体，当分子间的距离变大时，压强必定变小④把一定量的热传给一定量的气体或对该气体做功，均一定能使气体的内能增大．A . ①③B . ①②C . ②③D . ②④12. （2分）下列说法中不正确的是（）A . 当气体的温度升高时，气体的压强不一定增大B . 一定质量的气体，吸收热量，内能可能减小C . 科学家发现了能量守恒定律，从理论上证明了制造永动机是可能的D . 当分子a从很远处向固定不动的分子b靠近的过程中，如果只受分子之间的作用力，那么，当分子a到达受分子b的作用力为零处时，分子a的动能一定最大13. （2分）下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）A . 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加B . 气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故C . 如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加D . 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大14. （2分）如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。

高中物理学习材料桑水制作热力学第一定律；能量守恒定律练习【同步达纲练习】1.在汽缸中装有一定量的气体，则( )A.传给它热量，它的内能一定改变B.对它做功，它的内能一定改变C.跟外界交换热量又对外界做功，它的内能一定改变D.以上三种说法都不对2.当物体的温度没有改变时，下列说法中比较确切的是( )A.物体一定没有吸热B.物体的内能一定没有改变C.物体的内能有可能改变D.物体与外界可能有热交换3.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4.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速运动，在这过程中( )A.汽车的机械能守恒B.汽车的动能和势能相互转化C.机械能逐渐转变成内能，总能量逐渐减小D.机械能逐渐转化为内能，总能量不变5.如图为冲击摆实验装置，一飞行的子弹射入沙箱后合为一体，共同摆起一定高度，则下面有关能的转化说法中正确的是( )A.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的内能B.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的势能C.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能D.子弹的动能一部分转变成了沙箱和子弹的内能，另一部分转变成了沙箱和子弹的机械能6.雨滴由离地高度为H＝100m处开始下落，如果雨滴由于克服空气阻力做功而使80%的机械能转化成热能并被雨滴自身吸收，求雨滴落地前温度升高几摄氏度?g取10m/s2，水的比热容C＝4.2×103J/kg·℃.7.某热机使用燃烧值q＝3.0×107J/kg的燃料，燃烧效率为η1＝80%,汽缸中热质将内能转化为机械能的转化效率η2＝40%，热机传动部分的机械效率为η3＝90%，若热机每小时燃烧m＝40kg燃烧，则热机输出的有用功率是多少?【素质优化训练】1.一定量气体可经不同的过程从状态(P1、V1、T1)变到状态(P2、V2、T2)，已知T2＞T1，则在这些过程中( )A.气体一定都从外界吸收热量B.气体和外界交换的热量都是相等的C.外界对气体所做的功都是相等的D.气体内能的变化量都是相等的2.关于物体的内能，下列说法中正确的是( )A.相同质量的两种物体升高相同的温度，内能增量一定相同B.一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少C.一定量的气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减小D.一定质量的气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减小3.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发生明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同物理过程是( )A.物体克服阻力做功B.物体的势能转化为其他形式的能量C.物体的动能转化为其他形式的能量D.物体的机械能转化为其他形式的能量4.利用储能介质储存太阳能的原理是：白天在太阳照射下某种固态盐熔化(实为盐溶于自身的结晶水)吸收热量，晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得以调节.已知几种盐的熔化时能量改变值为：盐熔点(℃) 熔化吸热kJ/molCaCl2·6H2O 29.0 37.3Na2SO4·10H2O 32.4 77.0Na2HPO3·12H2O 36.1 100.1Na2S2O3·5H2O 48.5 49.7有关说法中正确的是( )A.不应选用CaCl2·6H2OB.可选用Na2SO4·10H2O和Na2HPO4·12H2OC.最好选用Na2SO4·10H2O，它更为经济D.以上皆不宜选用5.子弹以200m/s的速度射入固定的木板，穿出时速度为100m/s，若子弹损失的机械能完全转换成内能，并有50%被子弹吸收，求子弹温度可升高多少℃?(已知子弹的比热130J/kg·℃)6.太阳直接射到地面上的辐射功率，在与光垂直的平面上，每平方米的功率约为140w ，若面积为2m 2，且与阳光垂直的某热水器内有10kg 的水，若水的初温为20℃，热效率为80%，需多长时间才能使水沸腾?(C 水＝4.2×103J/kg ·℃)【生活实际运用】大家都知道热空气向上升，因此高山顶上的气温似乎要比地面气温高，但实际情况正好相反，怎样解释这种现象?参考答案：【同步达纲练习】1.D2.CD3.CD4.D5.D6.由能量关系得 mgH ·0.8＝cm Δt∴ Δt ＝C gH 8.0＝3102.4100108.0⨯⨯⨯＝0.2℃ 7.输出功率P ＝tqm 321ηηη•••＝36009.04.08.0401037⨯⨯⨯⨯⨯w ＝96kw.【素质优化训练】1.D2.BC3.AD4.BC5.子弹损失的机械能为：ΔE ＝21mv 02-21mv 22子弹吸收的内能为 ΔE ′＝50%ΔE=21ΔE又∵ Q 吸＝cm Δt 且有 Q 吸＝ΔE ′ ∴ cm Δt ＝41m(v 02-v 22) 故 Δt ＝c v v 42220-＝130410020022⨯-＝57.7℃.6.时间t 内太阳辐射到水面的能量为E ＝P 0S ·t ，水吸收的能量为E ′＝ηE ＝80%P 0S ·t又∵ Q 吸＝cm Δt ，且有 Q 吸＝E ′ ∴ cm Δt ＝80%P 0St故 t ＝sp t cm 08.0△＝21408.08010102.43⨯⨯⨯⨯⨯s ＝15000s.【生活实际运用】原来，气团上升时会发生膨胀，这时推挤周围的空气，对外做功，因此内能减少，温度降低，所以，越高的地方，空气的温度越低.【同步达纲练习】1.在汽缸中装有一定量的气体，则( )A.传给它热量，它的内能一定改变B.对它做功，它的内能一定改变C.跟外界交换热量又对外界做功，它的内能一定改变D.以上三种说法都不对2.当物体的温度没有改变时，下列说法中比较确切的是( )A.物体一定没有吸热B.物体的内能一定没有改变C.物体的内能有可能改变D.物体与外界可能有热交换3.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4.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速运动，在这过程中( )A.汽车的机械能守恒B.汽车的动能和势能相互转化C.机械能逐渐转变成内能，总能量逐渐减小D.机械能逐渐转化为内能，总能量不变5.如图为冲击摆实验装置，一飞行的子弹射入沙箱后合为一体，共同摆起一定高度，则下面有关能的转化说法中正确的是( )A.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的内能B.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的势能C.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能D.子弹的动能一部分转变成了沙箱和子弹的内能，另一部分转变成了沙箱和子弹的机械能6.雨滴由离地高度为H＝100m处开始下落，如果雨滴由于克服空气阻力做功而使80%的机械能转化成热能并被雨滴自身吸收，求雨滴落地前温度升高几摄氏度?g取10m/s2，水的比热容C＝4.2×103J/kg·℃.7.某热机使用燃烧值q＝3.0×107J/kg的燃料，燃烧效率为η1＝80%,汽缸中热质将内能转化为机械能的转化效率η2＝40%，热机传动部分的机械效率为η3＝90%，若热机每小时燃烧m＝40kg燃烧，则热机输出的有用功率是多少?【素质优化训练】1.一定量气体可经不同的过程从状态(P1、V1、T1)变到状态(P2、V2、T2)，已知T2＞T1，则在这些过程中( )A.气体一定都从外界吸收热量B.气体和外界交换的热量都是相等的C.外界对气体所做的功都是相等的D.气体内能的变化量都是相等的2.关于物体的内能，下列说法中正确的是( )A.相同质量的两种物体升高相同的温度，内能增量一定相同B.一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少C.一定量的气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减小D.一定质量的气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减小3.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发生明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同物理过程是( )A.物体克服阻力做功B.物体的势能转化为其他形式的能量C.物体的动能转化为其他形式的能量D.物体的机械能转化为其他形式的能量4.利用储能介质储存太阳能的原理是：白天在太阳照射下某种固态盐熔化(实为盐溶于自身的结晶水)吸收热量，晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得以调节.已知几种盐的熔化时能量改变值为：盐 熔点(℃) 熔化吸热kJ/molCaCl 2·6H 2O 29.0 37.3 Na 2SO 4·10H 2O 32.4 77.0 Na 2HPO 3·12H 2O 36.1 100.1 Na 2S 2O 3·5H 2O48.549.7有关说法中正确的是( ) A.不应选用CaCl 2·6H 2OB.可选用Na 2SO 4·10H 2O 和Na 2HPO 4·12H 2OC.最好选用Na 2SO 4·10H 2O ，它更为经济D.以上皆不宜选用5.子弹以200m/s 的速度射入固定的木板，穿出时速度为100m/s ，若子弹损失的机械能完全转换成内能，并有50%被子弹吸收，求子弹温度可升高多少℃?(已知子弹的比热130J/kg ·℃)6.太阳直接射到地面上的辐射功率，在与光垂直的平面上，每平方米的功率约为140w ，若面积为2m 2，且与阳光垂直的某热水器内有10kg 的水，若水的初温为20℃，热效率为80%，需多长时间才能使水沸腾?(C 水＝4.2×103J/kg ·℃)【生活实际运用】大家都知道热空气向上升，因此高山顶上的气温似乎要比地面气温高，但实际情况正好相反，怎样解释这种现象?参考答案： 【同步达纲练习】1.D2.CD3.CD4.D5.D6.由能量关系得 mgH ·0.8＝cm Δt ∴ Δt ＝C gH 8.0＝3102.4100108.0⨯⨯⨯＝0.2℃7.输出功率P ＝tqm 321ηηη•••＝36009.04.08.0401037⨯⨯⨯⨯⨯w ＝96kw.【素质优化训练】 1.D 2.BC 3.AD 4.BC 5.子弹损失的机械能为：ΔE ＝21mv 02-21mv 22子弹吸收的内能为 ΔE ′＝50%ΔE=21ΔE 又∵ Q 吸＝cm Δt 且有 Q 吸＝ΔE ′ ∴ cm Δt ＝41m(v 02-v 22) 故 Δt ＝c v v 42220-＝130410020022⨯-＝57.7℃.6.时间t 内太阳辐射到水面的能量为E ＝P 0S ·t ，水吸收的能量为E ′＝ηE ＝80%P 0S ·t 又∵ Q 吸＝cm Δt ，且有 Q 吸＝E ′ ∴ cm Δt ＝80%P 0St故 t ＝sp t cm 08.0△＝21408.08010102.43⨯⨯⨯⨯⨯s ＝15000s.【生活实际运用】原来，气团上升时会发生膨胀，这时推挤周围的空气，对外做功，因此内能减少，温度降低，所以，越高的地方，空气的温度越低.。

课时追踪检测（十三）热力学第必定律能量守恒定律1.如下图是密闭的汽缸，外力推进活塞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 ()A．温度高升，内能增添600 JB．温度高升，内能减少200 JC．温度降低，内能增添600 JD．温度降低，内能减少200 J分析：选 A由W＋Q＝U 得U＝ 800 J＋ (－ 200 J)＝ 600 J，必定质量的理想气体的内能大小只与温度相关，U >0，故温度高升。

2．第一类永动机是不行能制成的，这是因为第一类永动机()A．不切合机械能守恒定律B．违反了能量守恒定律C．没法解决机械摩擦问题分析：选 B第一类永动机不行能制成，是因为它违反了能量守恒定律。

3．以下说法正确的选项是()A．物体放出热量，其内能必定减小B．物体对外做功，其内能必定减小C．物体汲取热量，同时对外做功，其内能可能增添D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变分析：选 C由热力学第必定律U＝ W＋ Q 可知，若物体放出热量，外界对物体做正功，则U 不必定为负值，即内能不必定减小，故 A 项错误；同理可剖析出， B 项和 D 项错误， C 项正确。

4． [多项选择 ](2016 全·国卷Ⅲ )对于气体的内能，以下说法正确的选项是()A．质量和温度都同样的气体，内能必定同样B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C．气体被压缩时，内能可能不变D．必定量的某种理想气体的内能只与温度相关E．必定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能必定增添分析：选 CDE 气体的内能由物质的量、温度和体积决定，质量和温度都同样的气体，内能可能不一样， A 错误。

内能与物体的运动速度没关， B 错误。

气体被压缩时，同时对外传热，依据热力学第必定律知内能可能不变， C 正确。

必定量的某种理想气体的内能只与温度相关， D 正确。

依据理想气体状态方程，必定量的某种理想气体在压强不变的状况下，体积变大，则温度必定高升，内能必定增添， E 正确。

【成才之路】2020高中物理第10章第3节热力学第一定律能量守恒定律同步练习新人教版选修3-3基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)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．外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时，ΔU为正B．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时，ΔU为负C．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时，ΔU为正D．外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时，ΔU为负答案：C解析：外界对物体做功时W为正，反之为负；吸热时Q为正，反之为负；内能增加时ΔU为正，反之为负。

故选项C正确。

2．在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将( ) A．降低B．升高C．不变D．无法确定答案：B解析：取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，外界消耗电能，对系统做功，系统总内能增加。

3．(湛江市2020～2020学年高二下学期期末)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对空气做了2.0×105J的功，同时空气的内能增加了1.5×105J。

下列说法正确的是( )A．空气从外界吸收的热量是0.5×105JB．空气对外界放出的热量是0.5×105JC．空气从外界吸收的热量是3.5×105JD．空气对外界放出的热量是3.5×105J答案：B解析：由题意知，W＝2.0×105J，ΔU＝1.5×105J，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，得Q＝－0.5×105J，负号表示放热，故选项B正确。

4.如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。

设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小( )A．从外界吸热B．内能增大C．向外界放热D．内能减小答案：C解析：金属筒缓慢下降过程中，外界对筒内气体做功，而筒与水有热交换、水温恒定，所以筒内空气要向外界放热，温度保持不变，从而内能不变。