课时跟踪检测(八) 热力学第一定律　能量的转化与守恒（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版 福建专用）

课时跟踪检测(八)　热力学第一定律　能量的转化与守恒 (网阅作业，选择题请在答题区内作答) 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速运动，在这一过程中 (　　) A.汽车的机械能守恒 B.汽车的动能和势能相互转化 C.机械能逐渐转化为内能，总能量逐渐减少 D.机械能逐渐转化为内能，总能量不变 2.(2025·晋江高二检测)如图所示，在紫铜管内滴入乙醚，盖紧管塞，用手拉住绳子两端迅速往复拉动，管塞会被冲开。管塞被冲开前，下列说法正确的是 (　　) A.外界对管内气体做功，气体的内能减小 B.管内气体对外界做功，气体的内能减小 C.管内气体的内能不变，压强变大 D.管内气体的内能增加，压强变大 3.(2025·建瓯高二检测)下列关于温度、内能、热量和功的说法正确的是 (　　) A.同一物体温度越高，内能越大 B.要使物体的内能增加，一定要吸收热量 C.要使物体的内能增加，一定要对物体做功 D.物体内能增加，它的温度就一定升高 4.医院用如图所示的压缩式喷雾器对公共场所进行消杀工作。给储液罐打足气，打开开关就可以让药液喷洒出来。若罐内气体可视为理想气体且温度保持不变，随着药液的不断喷出，则罐内气体 (　　) A.内能不断减小 B.压强不断减小 C.外界对气体做功 D.气体对外放热 5.“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为 (　　) A.它不符合机械能守恒定律 B.它违背了能量守恒定律 C.它做功产生的热量太少 D.找不到合理的设计方案和理想材料 6.(2025·黑吉辽蒙高考)某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体 (　　) A.内能变小 B.压强变大 C.分子的数密度变大 D.每个分子动能都变大 7.(双选)如图，水平放置的密闭绝热气缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与气缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。气缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在气缸正中间，后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新静止后 (　　) A.弹簧恢复至自然长度 B.活塞两侧气体质量相等 C.与初始时相比，气缸内气体的内能增加 D.与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数增大 8.用气压式开瓶器开红酒瓶，如图所示，通过针头向瓶内打几次气，然后便能轻松拔出瓶塞，则 (　　) A.打气后瓶塞拔出前，气体压强减小 B.打气后瓶塞拔出前，气体分子的数密度增大 C.快速拔出瓶塞的过程中，气体吸热，内能增大 D.快速拔出瓶塞的过程中，气体放热，内能减小 9.(2024·北京高考)一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体 (　　) A.内能变大 B.压强变大 C.体积不变 D.从水中吸热 10.(2025·厦门高二质检)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的气体的压强变小 D.活塞迅速下压时气缸内的气体的内能减小 11.(2025·聊城高二阶段练习)空气弹簧安装在列车车厢底部，可以起到有效减震、提升列车运行平稳性的作用。空气弹簧主要由活塞、气缸及密封在气缸内的一定质量气体构成。列车上下乘客及剧烈颠簸均会引起车厢震动，上下乘客时气缸内气体的体积变化较慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若外界温度恒定，气缸内气体视为理想气体，则 (　　) A.乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界放热 B.乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界做正功 C.剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界放热 D.剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体分子的平均动能减小 12.(4分)(2025·福建高考)洗衣机水箱的导管内存在一竖直空气柱，根据此空气柱的长度可知洗衣机内的水量多少。当空气柱压强为p1时，空气柱长度为L1，水位下降后，空气柱温度不变，空气柱内压强为p2，则空气柱长度L2=　　　　，该过程中内部气体对外界　　　　。(填“做正功”“做负功”或“不做功”)  13.(12分)如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中，活塞的面积为S，与气缸底部相距L，气缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为p0和T0。现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L后停止，活塞与气缸间的滑动摩擦力为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为Q，求该过程中： (1)内能的增加量ΔU；(6分) (2)最终温度T。(6分) 课时跟踪检测(八) 1.选D　汽车在关闭发动机后能沿斜坡匀速运动，说明汽车运动一定受阻力作用，所以汽车的机械能不守恒，一部分机械能转化为内能，但能量的总量保持不变，故D正确。 2.选D　绳子与紫铜管间的摩擦力做功，使管壁内能增加，温度升高。通过热传递，乙醚的内能增加，温度升高，直至沸腾，管塞会被乙醚蒸汽冲开。管塞被冲开前，管内气体内能增加，温度升高，体积不变，压强变大，没有对外界做功，故D正确。 3.选A　物体内能是物体内所有分子势能和分子动能的总和，同一物体分子势能不变，温度越高，分子平均动能越大，内能越大，故A项正确；改变物体内能的方式有做功和热传递，要使物体的内能增加，可以对物体做功，也可以从外界吸收热量，故B、C错误；物体内能是物体内所有分子势能和分子动能的总和，内能增加，可能是增加的分子势能，如一定质量的0 ℃的冰变成0 ℃的水，内能增加，但温度并没有升高，故D项错误。 4.选B　由于罐内气体温度保持不变，所以气体的内能保持不变，A错误；随着药液喷出，罐内气体的体积增大，由玻意耳定律可知，气体压强减小，B正确；气体的体积增大，所以气体对外界做功，C错误；由热力学第一定律ΔU=Q+W，ΔU=0，W<0，则Q>0，即气体要从外界吸热，D错误。 5.选B　第一类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律，故B正确，A、C、D错误。 6.选B　将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，瓶内气体体积不变，外界对气体不做功，即W=0，瓶内气体温度升高，从外界吸收热量，即Q>0，由热力学第一定律可知ΔU=W+Q>0，即瓶内气体内能变大，故A错误；将糖果瓶带入温暖的车厢内，瓶内气体做等容变化，根据=C，可知温度升高，则压强变大，故B正确；瓶内气体分子数量不变、体积不变，则瓶内气体分子的数密度不变，故C错误；温度升高，瓶内气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。 7.选AC　初始时活塞受到左侧气体向右的压力和弹簧向左的弹力处于平衡状态，弹簧处于压缩状态。因活塞密封不严，可知左侧气体向右侧真空漏出，左侧气体压强变小，右侧出现气体，对活塞有向左的压力，最终左、右两侧气体压强相等，且弹簧恢复原长，故A正确；由题知活塞初始时静止在气缸正中间，但由于活塞向左移动，左侧气体体积小于右侧气体体积，则左侧气体质量小于右侧气体质量，故B错误；密闭的气缸绝热，与外界没有能量交换，但弹簧弹性势能减少了，可知气体内能增加，故C正确；初始时气体在左侧且体积为整个气缸体积的一半，最终气体充满整个气缸，则初始时活塞左侧单位体积内气体分子数应该是最终状态的两倍，故D错误。 8.选B　打气后瓶塞拔出前，气体压强增大，故A错误；打气后瓶塞拔出前，单位体积内的分子数增加，即气体分子的数密度增大，故B正确；快速拔出瓶塞的过程中，气体体积变大，对外做功，由于是快速拔出瓶塞，可认为该过程没有发生热传递，根据热力学第一定律可知，气体内能减小，故C、D错误。 9.选D　上浮过程气泡内气体的温度不变，内能不变，故A错误；气泡内气体压强p=p0+ρ水gh，故上浮过程气泡内气体的压强减小，故B错误；由玻意耳定律pV=C知，气体的体积变大，故C错误；上浮过程气体体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU=Q+W知，气体从水中吸热，故D正确。 10.选A　根据题意可知，活塞迅速下压时外界对气体做功且来不及热交换，即W>0，Q=0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，气体的内能ΔU增大，温度升高，气体的体积减小，则气体压强增大。故选A。 11.选A　乘客上车造成气体压缩的过程中，外界对气体做功，气体内能不变，则空气弹簧内气体对外界放热，A正确，B错误；剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，气体与外界来不及热交换，既不吸热也不放热，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，空气弹簧内气体的内能增加，气体分子的平均动能增大，C、D错误。 12.解析:设细管的横截面积为S，根据玻意耳定律有p1L1S=p2L2S，可得L2=；当洗衣机内的水位下降时，空气柱的压强减小，则空气柱长度变长，故内部气体对外界做正功。 答案:　做正功 13.解析:(1)活塞移动时受力平衡，有p1S=p0S+f 气体对外界做功W=p1SL 根据热力学第一定律ΔU=Q-W，解得ΔU=Q-L。 (2)活塞发生移动前气体做等容变化，有= 活塞向右移动L的过程气体做等压变化， 有=，且V2=2V1，解得T=T0。 答案:(1)Q-L　(2)T0 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $