2024年新教材高中物理第三章热力学定律第2节热力学第一定律基础训练含解析新人教版选择性必修第三册.docxVIP

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第2节热力学第肯定律

课堂检测

1.（2024上海松江二中高二期中）被压瘪但尚未裂开的乒乓球放在热水里泡一会儿，就会重新鼓起来，这一过程乒乓球内的气体()

A.吸热，对外做功，内能不变

B.吸热，对外做功，内能增加

C.温度上升，对外做功，内能不变

D.压强增大，单位体积内分子数增大

答案：B

解析：被压瘪但尚未裂开的乒乓球放在热水里泡一会儿，重新鼓起来，体积增大，则气体对外做功，温度上升，内能增大，由热力学第肯定律可知，此过程气体吸热。

2.（多选）（2024天津静海大邱庄中学高三月考）一封闭容器中装有肯定质量的志向气体，当气体被压缩时（容器壁与外界没有热量交换）()

A.气体对外界做功

B.气体内能不变

C.气体温度上升

D.气体压强增大

答案：C;D

解析：当气体被压缩时，外界对气体做功，即W0；因容器壁与外界没有热量交换，则Q=0，依据热力学第肯定律ΔU=W+Q，可知ΔU0，即气体内能增加，温度上升；依据pVT=C，可知，V减小，T变大，则压强

3.（多选）（2024海南华中师范高校附属中学高三月考）肯定质量的志向气体，从状态M起先，经状态N、Q回到原状态M，其p-V图像如图所示，其中QM平行于横轴，NQ平行于纵轴。则()

A.M→N过程气体温度不变

B.N→Q过程气体吸热

C.N→Q过程气体内能减小

D.Q→M过程气体放出热量

答案：B;D

解析：M→N过程气体压强降低、体积增大，由数学学问可知，压强与体积的乘积pV先增大后减小，结合志向气体状态方程pVT=C可知，温度先上升后降低，A项错误；N→Q过程体积不变，压强增大，依据志向气体状态方程可知，温度上升，内能增大，由热力学第肯定律ΔU=W+Q可知，体积不变时气体没有做功，故气体肯定吸热，B正确，C错误；Q→M过程气体压强不变，体积减小，体积减小外界对气体做功，即W0，依据志向气体状态方程可知，温度降低，内能减小，由热力学第肯定律ΔU=W+Q可知，气体肯定放出热量，

4.如图所示，一导热汽缸放在水平面上，其内封闭肯定质量的某种志向气体，活塞通过滑轮组与一重物连接，并保持平衡，已知汽缸高度为h，起先时活塞在汽缸中心，初始温度为t，活塞横截面积为S，大气压强为p0。物体重力为G，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢上升环境温度，使活塞上升Δx，封闭气体汲取了Q

（1）环境温度上升了多少？

（2）气体的内能的变更量。

答案：（1）2Δxh?(273?

解析：（1）活塞缓慢移动，随意状态都处于平衡状态，故气体做等压变更，由盖-吕萨克定律可知：VT=ΔVΔT，其中V=1

（2）设汽缸内压强为p，由平衡条件得：pS=p

封闭气体对外做功：W=pSΔx=(p

由热力学第肯定律得：

ΔU=Q+(-W)=Q-(

素养视角

科学思维

热力学第肯定律与气体图像的综合问题

（1）依据气体图像的特点推断气体的温度、体积的变更状况，从而推断气体与外界的吸、放热关系及做功关系。

（2）结合热力学第肯定律推断有关问题。

（3）在p-V图像中，图线与V轴围成的面积表示气体对外界或外界对气体做的功。

素养演练

1.（2024山东胶州试验中学高三质检）如图所示，肯定质量的志向气体从状态a依次经过状态b、c再回到状态a，其中，a→b为等温过程，b→c为等容过程，下列说法正确的是()

A.a→b过程，气体和外界无热量交换

B.a→b过程，气体分子的速率均保持不变

C.b→c过程，气体内能减小

D.c→a过程外界对气体做的功与a→b过程气体对外做的功相等

答案：C

解析：a→b过程，气体发生的是等温变更，内能不变，此过程中，气体对外做功，依据热力学第肯定律可知，气体汲取热量，A项错误；a→b过程，温度不变，气体分子的平均速率不变，不是每一个气体分子的速率均保持不变，B项错误；b→c过程，气体的体积不变，压强减小，则温度降低，故内能减小，C项正确；

p-V图线与横轴所围的面积表示气体对外或外界对气体做功的大小，因此c→a过程外界对气体做的功小于a→b过程气体对外做的功，D项错误。

课时评价作业

见学用《作业本》125页

基础达标练

1.(多选)下列过程，可能发生的是()

A.物体汲取热量，对外做功，同时内能增加

B.物体汲取热量，对外做功，同时内能削减

C.外界对物体做功，同时物体吸热，内能削减

D.物体对外界做功，同时物体放热，内能增加

答案：A;B

解析：依据热力学第肯定律可知做功和热传递都可以变更物体的内能。

2.肯定量的气体膨胀对外做功100?J，同时对外放热40?J，气体内能的增量

A.60J

B.-60J

C.-140J

D.140J

答案：C

解析：由热力学第肯定律得ΔU=W+Q=-100?J

3.如