检测评价（10）热力学第一定律 能量守恒定律及其应用（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第三册（粤教版2019）

第 5 页 共 6 页 “四翼”检测评价（十） 热力学第一定律 能量守恒定律及其应用 组—重基础·体现综合 1．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零。设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直到它们之间的距离最小。在此过程中a、b之间的势能(　 ) A．先减少，后增加，最后小于零 B．先减少，后增加，最后大于零 C．先增加，后减少，最后小于零 D．先增加，后减少，最后大于零 解析：选B　分子间距离大于r0时，分子力为引力，因此两分子间距离减小时，分子力做正功使分子势能逐渐减少；分子间距离小于r0时，分子力为斥力，因此两分子间距离减小时，分子力做负功使分子势能逐渐增加，故分子势能先减少，后增加。根据功能关系知，距离最小时a、b之间的势能等于初动能，是大于零的，B正确。 2．一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，将气泡内气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J的功，此过程中(　 ) A．气泡内气体的内能增加 B．气泡内气体的内能减少 C．气泡内气体从外界吸收了0.6 J的热量 D．气泡内气体向外界放出了0.6 J的热量 解析：选C　一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气体内能不变，故A、B错误；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，则Q＝ΔU－W＝0－(－0.6)J＝0.6 J，即气泡内气体从外界吸收了0.6 J的热量，故C正确，D错误。 3.(2022·山东等级考)如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动90°过程中，缸内气体(　 ) A．内能增加，外界对气体做正功 B．内能减小，所有分子热运动速率都减小 C．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少 D．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加 解析：选C　初始时气缸开口向上，活塞处于平衡状态，气缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有(p1－p0)S＝mg，气缸在缓慢转动的过程中，气缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿气缸壁的分力，故气缸内气体缓慢地将活塞往外推，最后气缸水平，缸内气压等于大气压。气缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生热传递，气缸内气体压强作用将活塞往外推，气体对外做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W得：气体内能减小，故缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，A、B错误；气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，故速率大的分子数占总分子数的比例减小，C正确，D错误。 4．(2023·全国甲卷改编)(多选)在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程，气体一定与外界有热量交换的过程是(　 ) A．气体的体积不变，温度升高 B．气体的体积减小，温度降低 C．气体的体积减小，温度升高 D．气体的体积增大，温度不变 解析：选ABD　气体的温度升高，则气体的内能升高，体积不变，则气体做功为零，因此气体吸收热量，A正确；气体的温度降低，则气体的内能降低，体积减小，则外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知气体对外放热，B正确；气体的温度升高，则气体的内能升高，体积减小，则外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q可能等于零，即可能没有热量交换，C错误；气体的温度不变，则气体的内能不变，体积增大，则气体对外界做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q>0，即气体吸收热量，D正确。 5．某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的空气(视为理想气体)封闭在气缸内(活塞与缸壁间的摩擦不计)，待活塞静止后，将小石子缓慢地加在活塞上，如图所示。在此过程中，若大气压强与室内的温度均保持不变，下列说法正确的是(　 ) A．由于气缸导热，故缸内气体的压强保持不变 B．缸内气体温度不变，缸内气体对活塞的压力保持不变 C．外界对缸内气体做的功大小等于缸内气体向外界释放的热量 D．外界对缸内气体做功，缸内气体内能增加 解析：选C　将小石子缓慢地加在活塞上，由平衡条件可知气体对活塞的压力变大，则气体压强变大；气缸导热性能良好，缸内气体温度不变，故A、B错误；温度不变时，理想气体内能不变，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律知，外界对气体做的功与气体放出的热量相等，故C正确，D错误。 6.如图所示，内壁光滑的气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在气缸内，外界大气压强为p0。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中(　 ) A．气体分子平均动能增大 B．气体分子平均动能不变 C．气体分子平均动能减小 D．气体内能变化了Q＋p0(V2－V1) 解析：选A　气体等压膨胀，由＝c，