1、试卷第 1 页，总 5 页2017-2018 学年度教科版选修 3-3 4.2 热力学第一定律 作业（2 ）1下列说法不正确的是A. 1kg 的 O的冰比 1kg 的 0的水的内能小些B. 第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能C. 热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”D. 热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”2一定量的理想气体从状态 M 可以经历过程 1 或者过程 2 到达状态 N，其 P-V 图像如图所示。在过程 1 中，气体始终与外界无热量交换；在过程 2 中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个
2、过程，下列说法正确的是A. 气体经历过程 1，其温度降低B. 气体经历过程 1，其内能减小C. 气体在过程 2 中一直对外放热D. 气体在过程 2 中一直对外做功3某同学用同一注射器封闭了一定质量的理想气体在早晨和中午分别做了“验证玻意耳定律”的实验，中午气温高于早晨，他将实验结果绘成如图所示的 图象，则 p1V试卷第 2 页，总 5 页A. 图线 是依据中午的实验数据画出的B. 图线是依据中午的实验数据画出的C. 气体在状态 C 与状态 A 相比，体积减小，内能增大D. 气体若从状态 B 变化到状态 C，内能一定增大，吸收热量4图中的实线表示一定质量的理想气体状态变化的 pT 图象，变化过程
3、如图中箭头所示，则下列说法中正确的是( )A. ab 过程中气体内能增加，密度不变B. bc 过程中气体内能增加，密度也增大C. cd 过程中，气体分子的平均动能不变D. da 过程中，气体内能增加，密度不变5一定质量的理想气体(分子力不计)，体积由 V 膨胀到 V，如果通过压强不变的过程实现，对外做功大小为 ，传递热量的值为 ，内能变化为 ，如果通过温度不变W1 Q1 U1的过程来实现，对外做功大小为 ，传递热量的值为 ，内能变化为 ，则W2 Q2 U2A. ， B. ， ， W1W2Q1Q2U1U2 W1W2Q1Q2U1U2C. D. = ， ， W1W2Q1Q2U1U2 W1W2Q1Q2
4、U1U26一定质量理想气体的状态经历了如图所示的 ab、bc、cd、da 四个过程，其中 ab 与竖直轴平行，bc 的延长线通过原点，cd 与水平轴平行，da 与 bc 平行，则下列说法错误的是A. ab 过程中气体内能不变试卷第 3 页，总 5 页B. ab 过程中气体体积减少C. bc 过程中其体体积保持不变D. cd 过程外界对气体做功7下列说法正确的是A. 自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性B. 气体压强越大，气体分子的平均动能就越大C. 气体从外界吸收了热量，内能必定增加D. 在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能减少8一定质量的理想气体状态发生了一次循环变化，其压强 p 随
5、热力学温度 T 变化的关系如图所示，O、a、b 在同一直线上， bc 与横轴平行则A. a 到 b 过程，气体的体积减小B. b 到 c 过程，外界对气体做功C. b 到 c 过程，气体从外界吸收热量D. b 到 c 过程，气体向外界放出热量9一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了 800J 的功，气体的内能减少了200J，则下列说法正确的是：A. W 800J， U -200J， Q -1000JB. W -800J， U -200J， Q 600JC. W 800J， U -200J， Q 600JD. W -800J， U 200J， Q 1000J10下列说法中不正确的是A. 雨水
6、没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B. 对于温度相同的氧气与氢气，它们的分子平均速率不同C. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部试卷第 4 页，总 5 页D. 压强不变时，一定量的水蒸发为同温度的水蒸气，吸收的热量大于其增加的内能11新能源的利用现已惠及千家万户，小刚同学在家正在用燃气灶烧一壶水，在这个过程中，下列说法正确的是。 （_）A烧开水的过程中，天然气燃烧释放的热量传递给水壶和水，增加了水的内能。B水沸腾后持续加热，由于水的温度保持不变，故水和汽化形成的水蒸气的总内能保持不变。C假设加热一段时间后，水壶内的水蒸气为饱和汽，在以后的加热过程中，随着温度的升高，饱和汽压也增大D两
7、次烧水时加入水的量均过半但不同，假设刚沸腾时，水壶内的水蒸气为饱和汽，则两次壶中的饱和汽压不同。E水沸腾后，可能把壶盖顶起来，这是水蒸气对壶盖做功，水蒸气的内能减小。12一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，其状态变化过程的 p-V图象如图所示。则根据图象上所提供的数据可以得到该气体从状态 A 到状态 C 的过程中内能的变化量是_；该气体从状态 A 到状态 C 的过程中_（填“吸收”或“放出”）的热量是_J。 （大气压强 p01.010 5 Pa）13下列说法不正确的是_( 填写正确答案标号。选对一个得 2 分，选对 2个得 4 分，选对 3 个得 6 分；勾选错一个
8、扣 3 分，最低得分为 0 分)。A.只有单晶体有固定熔点，多晶体没有固定熔点B.物休的温度为 0时，分子的平均动能却不为零C.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动D.自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性E.用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功 4.5105J，同时空气的内能增加了 3.5105J，试卷第 5 页，总 5 页则空气从外界吸收热量 1105J14一定质量的理想气体从状态 A 开始，经 A，B，C 回到原状态，其压强与热力学温度的关系图象如图所示，其中 AC 的延长线经过原点 O，该气体经历 CA 过程内能_(选填“增大”、 “减小”或“不变”)，经历 AB 过程_
9、(选填“ 吸收”或“放出”)热量答案第 1 页，总 4 页参考答案1 BD【解析】1kg 的 0的冰熔化成 0的水要吸收热量，则 1kg 的 0的冰比 1kg 的 0的水的内能小些，选项 A 正确；第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，故 B 错误；热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”，选项 C 正确；根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；故热力学第二定律可描述为“不可能使热量自发地由低温物体传递到高温物体”，故 D 错误；此题选择不正确的选项，故选 BD.
10、2 AB【解析】气体经历过程 1，压强减小，体积变大，膨胀对外做功，又因为气体始终与外界无热量交换，则内能减小，故温度降低，故 AB 正确；气体在过程 2 中，根据理想气体状态方程 PV/T=C，刚开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热，然后压强不变，体积变大，膨胀对外做功，则温度升高，吸热，故 CD 错误；故选 AB.点睛：考查热力学第一定律与理想气体状态方程的应用，理解绝热的含义，注意热力学第一定律中各量的正负含义及掌握理想气体的定义。3 AD【解析】AB：据 可得 ，则 图象上点与原点连线的斜率表示温度的大小，中pVT=C p=CT1V p1V午气温高于早晨，所以图线是依据中午
11、的实验数据画出的。故 A 项正确，B 项错误。C：气体在状态 C 与状态 A 相比，体积减小，温度不变；理想气体的内能只与温度有关，内能不变。故 C 项错误。D：气体若从状态 B 变化到状态 C，体积不变，压强增大，温度升高；外界对气体做的功为0，气体内能增大，据热力学第一定律可知，气体吸收热量 。故 D 项正确。综上，本题答案为 AD。4 AC【解析】A、ab 过程中 T 增大，分子平均动能增大，内能增大，根据气体状态方程 ，知PVT=C道 V 不变，质量不变，所以气体密度不变，故 A 正确；B、bc 过程中 T 增大，分子平均动能增大，内能增大， P 不变，根据气体状态方程 知道PVT=C
12、V 增大，质量不变，所以气体密度变小 ，故 B 错误；答案第 2 页，总 4 页C、cd 过程中 T 不变，分子平均动能不变，故 C 正确；D、da 过程中，T 减小，分子平均动能减小，内能减小，P 不变，根据气体状态方程知道 V 减小，质量不变，气体密度增大；故 D 错误 ；PVT=C故选 AC。5 B【解析】在 p-V 图象作出等压过程和等温过程的变化图线，如图所示，根据图象与坐标轴所面积表示功，可知：W 1W 2。第一种情况，根据 (常数) 可知，气体压强不变，体积增大，因此温度升高，U 10，PVT c根据热力学第一定律有：U 1=Q1-W1；第二种情况等温过程，气体等温变化， U2=
13、0，根据热力学第一定律有：U 2=Q2-W2，则得：Q 2=W2。由上可得： U1 U2Q1Q 2故 B 正确，ACD 错误。故选 B。6 B【解析】AB、ab 过程气体发生等温过程，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律 PV=C分析可知，气体的体积变大，故 A 正确，B 错误；C、bc 过程，连线过坐标原点，则 bc 过程中体积不变，故 C 正确；D、cd 过程是等压变化，温度降低，由盖吕萨克定律分析可知体积减小，外界对气体做功，故 D 正确；说法错误的故选 B。【点睛】本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律，关键是会看图象，从图象中提取有用的信息是一种重要的能力。7 A【解析】A、自然界
14、中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故 A 正确；B、气体压强越大，温度不一定很高，所以气体分子的平均动能不一定越大，故 B 错误；答案第 3 页，总 4 页D、气体从外界吸收了热量，但气体对外做功，根据 ，则气体内能不一定增加，U=W+Q故 C 错误；C、在绝热过程中外界对气体做功， 根据 得气体的内能必然增加，故 D 错误；U=W+Q故选 A。8 C【解析】A：O、a、b 在同一直线上，a 到 b 过程是等容变化，气体的体积不变。故 A 项错误。B：b 到 c 过程，气体发生等压变化，温度升高，体积增大，气体对外做功。故 B 项错误。CD：b 到 c 过程，气体发生等压变化，温度升高
15、，体积增大；气体的内能增大，气体对外做功，据热力学第一定律 可知，气体从外界吸收热量。故 C 项正确，D 项错误。U=Q+W9 A【解析】一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了 800J 的功，气体的内能减少了200J，则：、 ，据 可得： 。故 A 项正确，BCD 三项错误。W=800JU=200JU=Q+W Q=1000J10 C【解析】A：雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，故 A 项正确。B：对于温度相同的氧气与氢气，它们的分子平均动能相同，由于分子质量不同，它们的分子平均速率不同。故 B 项正确。C：液体表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，不是与液面垂直。故
16、C 项错误。D：一定量的水蒸发为同温度的水蒸气，吸热的同时要膨胀并对外做功，则吸收的热量大于其增加的内能。故 D 项正确。本题选不正确的，答案为 C。点睛：液体表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，不是与液面垂直。11 ACE【解析】烧开水的过程中，天然气燃烧释放的热量传递给水壶和水，增加了水的内能，选项 A 正确；水沸腾后持续加热，由于不断吸收热量，虽然水的温度保持不变，但是水和汽答案第 4 页，总 4 页化形成的水蒸气的总内能不断增加，选项 B 错误；假设加热一段时间后，水壶内的水蒸气为饱和汽，在以后的加热过程中，随着温度的升高，饱和汽压也增大，选项 C 正确；饱和汽压只与温度
17、有关，与体积无关，则两次壶中的饱和汽压相同。选项 D 错误；根据热力学第一定律可知，水沸腾后，可能把壶盖顶起来，这是水蒸气对壶盖做功，水蒸气的内能减小，选项 E 正确；故选 ACE。12 0； 吸收； 2000【解析】A、C 两个状态的温度相等，所以内能的变化量 U0 。从状态 A 到状态 C 的过程中，气体体积增大，对外做功 W-p 0V-2000 J。根据热力学第一定律UWQ ，此过程中需要吸收热量，吸收的热量 Q=2000J。13 ACE【解析】单晶体和多晶体都有固定熔点，选项 A 错误；分子在永不停息的做无规则运动，则当物体的温度为 0时，分子的平均动能却不为零，选项 B 正确；布朗运动是在显微镜中看到的固体颗粒的无规则运动，选项 C 错误；自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，选项 D 正确；用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功 4.5105J，同时空气的内能增加了 3.5105J，则气体放出热量 1105J，选项 E 错误；此题选项不正确的选项，故选 ACE.14 增大 吸收【解析】该气体经历 CA 过程，温度升高，内能增大 ；经历 AB 过程，温度不变，内能不变；压强减小，根据等温变化，体积增大，气体对外界做功，根据 可知吸收热量。U=W+Q
