课时测评12 热力学第一定律-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（粤教版2019）

课时测评12　热力学第一定律 (时间：45分钟　满分：70分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－14题，每题5分，共70分) 1.关于物体的内能，下列说法中正确的是(　　) A．机械能可以为零，但内能永远不为零 B．温度相同、质量相同的物体具有相同的内能 C．温度越高，物体的内能越大 D．0 ℃的冰的内能与等质量的0 ℃的水的内能相等 答案：A 解析：机械能是宏观能量，可以为零，而物体内的分子在永不停息地做无规则运动，且存在相互作用力，所以物体的内能永不为零，A正确；物体的内能与物体的物质的量、温度和体积有关，B、C、D错误。 2．关于物体的内能，下列说法中正确的是(　　) A．温度高的物体比温度低的物体内能大 B．一定质量的理想气体体积增大的同时放出热量，其内能一定减小 C．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同 D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能一定不相同 答案：B 解析：温度高低只反映分子平均动能的大小，由于物体的内能跟物体的物质的量、体积和温度有关，所以温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，A错误；若一定质量的理想气体体积增大的同时放出热量，根据热力学第一定律可得ΔU＝Q＋W，其中W<0，Q<0，则ΔU<0，故气体内能减小，B正确；内能相同的物体，它们的温度可能不相同，所以它们的分子平均动能可能不相同，C错误；内能不同的两个物体，它们的温度可能相同，即它们的分子平均动能可能相同，D错误。 3．甲、乙两图分别表示两个分子之间的分子力和分子势能随分子间距离变化的图像，由图像判断以下说法中正确的是(　　) A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零 B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大 C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而减小 D．当分子间距离r<r0时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都增加 答案：D 解析：由题图可知，当分子间距离为r0时，分子力为0，分子势能最小但不为0，A错误；当分子间距离r>r0时，由题图甲可知随着分子间距离的增大，分子力先增大后减小，B错误；当分子间距离r>r0时，由题图乙可知，分子势能随分子间距离的增大而增大，C错误；当分子间距离r<r0时，分子间距离逐渐减小，分子力表现为斥力且逐渐增大，分子斥力做负功，则分子势能增加，D正确。 4.(多选)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示。下列对图线的理解，说法正确的是(　　) A．分子间距离等于r1时，分子势能最小 B．分子间距离等于r2时，分子间作用力最小 C．分子间距离等于r1时，分子间作用力最小 D．分子间距离小于r2时，减小分子间距离分子势能一定增大 答案：AC 解析：由题图可知，分子间距离等于r1时，分子间作用力最小且为零，B错误，C正确；分子间距离小于r1时，分子间作用力表现为斥力，减小分子间距离，分子力做负功，分子势能增大；分子间距离大于r1时，分子间作用力表现为引力，增大分子间距离，分子力做负功，分子势能增大，所以分子间距离等于r1时，分子势能最小，A正确；分子间距离小于r2时，减小分子间距离，分子间作用力可能先表现为引力后表现为斥力，分子力可能先做正功后做负功，分子势能可能先减小后增大，D错误。 5．(多选)在下述现象中，没有做功而使物体内能改变的是(　　) A．电流通过电炉而使温度升高 B．在阳光照射下，水的温度升高 C．铁锤敲打铁块，使铁块温度升高 D．夏天在室内放几块冰，室内会变凉快 答案：BD 解析：电流通过电炉时通过做功使电能转化为内能；在阳光照射下，水是靠太阳的热辐射来升温的；铁锤敲打铁块是通过做功来改变物体的内能；室内放上冰块是通过热传递的方式来改变内能，故B、D符合题意。 6．(多选)下列有关物体内能改变的判断，正确的是(　　) A．外界对物体做功，物体的内能一定增加 B．外界对物体传递热量，物体的内能一定增加 C．物体对外界做功，物体的内能可能增加 D．物体向外界放热，物体的内能可能增加 答案：CD 解析：物体内能的变化情况取决于做功与热传递的综合情况，故选项A、B错误，C、D正确。 7．气缸中的气体从外界吸收了4.2×103 J的热量，同时气体推动活塞对外界做了2.2×103 J的功。那么气体的内能(　　) A．增加了2.0×103J B．减少了2.0×103 J C．增加了6.4×103 J D．减少了6.4×103 J 答案：A 解析：根据热力学第一定律有ΔU＝Q＋W＝4.2×103 J－2.2×103 J＝2.0×103 J，即内能增加了2.0×103 J，故A正确，B、C、D错误。 8．一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，此过程中下列说法正确的是(　　) 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 答案：C 解析：一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，因气体为理想气体，则气体内能不变，故A、B错误；根据热力学第一定律知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。 9.(多选)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成。开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热量交换，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体(　　) A．对外做正功，分子的平均动能减小 B．对外做正功，内能增大 C．对外做负功，分子的平均动能增大 D．对外做正功，内能减小 答案：AD 解析：气体膨胀，则气体对外做正功，又因为气体与外界无热量交换，结合热力学第一定律可知气体内能减小，B错误，D正确；因忽略气体分子间的相互作用，即没有分子势能，所以分子的平均动能减小，A正确，C错误。 10.(2023·广东清远高二统考期末)骑自行车既是安全、绿色的出行方式之一，又是比较不错的有氧运动。山地自行车安装了气压式减震装置来抵抗颠簸从而受到不少人的喜爱，其原理如图所示。如果路面不平，随着骑行时自行车的颠簸，活塞上下振动，下列说法正确的是(　　) A．活塞迅速下压时气缸内的气体对外界做负功 B．活塞迅速下压时气缸内的气体温度可能减小 C．活塞迅速下压时气缸内气体的压强变小 D．活塞迅速下压时气缸内气体的内能减小 答案：A 解析：根据题意可知，活塞迅速下压时外界对气体做正功且来不及发生热交换，根据热力学第一定律可知，气体的内能增大，温度升高，气缸内气体分子的平均动能增大，气体的体积减小，则气体的压强增大。故选A。 11.如图所示，肠粉店师傅把一勺刚出炉、热气腾腾的卤汁倒入一塑料袋中，然后快速打结，袋中密封了一定质量的空气(视为理想气体)。一小段时间后，塑料袋会鼓起来。下列表述正确的是(　　) A．外界对气体做正功 B．气体从袋外吸热 C．相比原来，袋内气体内能减少 D．相比原来，袋内气体压强增大 答案：D 解析：一小段时间后，塑料袋会鼓起来，可知气体的体积变大，外界对气体做负功，A错误；一小段时间后，热气腾腾的卤汁使得气体温度升高，由于气体的温度高于外界温度，可知气体向袋外放热，B错误；一小段时间后，热气腾腾的卤汁使得气体温度升高，可知相比原来，袋内气体内能增大，C错误；倒入热气腾腾的卤汁前，气体压强等于外界大气压强，一小段时间后，塑料袋会鼓起来，说明气体压强大于外界大气压强，故相比原来，袋内气体压强增大，D正确。 12.(2023·广东湛江高二统考期末)如图所示，小明把空的玻璃瓶开口向下缓慢压入恒温水中，瓶内空气(视为理想气体)无泄漏，在下降过程中(　　) A．气体从外界吸热 B．单位时间内气体分子撞击瓶壁单位面积的次数增多 C．气体内能增大 D．气体对外做功 答案：B 解析：下压过程中，气体压强变大，温度不变，则体积减小，外界对气体做功，气体内能不变，气体向外放热，A、C、D错误；气体压强变大，温度不变，则气体分子的平均动能不变，气体体积减小，则气体分子的密集程度变大，则单位时间内气体分子撞击瓶壁单位面积的次数增多，B正确。故选B。 13．(多选)(2023·广东广州高二统考期末)将一只踩扁的乒乓球放到热水中，乒乓球会恢复原形，则在乒乓球恢复原形的过程中，球内气体(视为理想气体)(　　) A．吸收的热量等于其增加的内能 B．分子平均动能变大 C．吸收的热量大于其增加的内能 D．对外做的功大于其吸收的热量 答案：BC 解析：将踩扁的乒乓球放到热水中，球内气体温度升高，分子平均动能变大，内能增大，即ΔU>0，球内气体体积增大，外界对气体做负功，即W<0，根据热力学第一定律知Q＝ΔU－W，可知Q>0，气体吸收热量，且有Q>ΔU，|W|<Q。故选BC。 14.如图所示，A、B是两个完全相同的球，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B两球用同一种材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显变大，如果开始水和水银的温度相同，且两液体温度同时缓慢升高同一值，两球膨胀后，体积相等，仍浸没在液体中，深度相同。则(　　) A．A球吸收的热量较多 B．B球吸收的热量较多 C．两球吸收的热量一样多 D．两球对外做的功一样多 答案：B 解析：A、B两球初、末状态相同，所以内能变化量相同，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，吸收的热量除了使内能增加外还要克服液体的压力做功，由于水银的密度比水的密度大，所以B球克服水银压力做的功大于A球克服水银压力做的功，则B球吸收的热量较多，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $$