1、在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是 （ 答案：C ）

　　A.外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为正

　　B.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为负

　　C.物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为正

　　D.外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为负

　　2、关于物体内能的变化，以下说法正确的是 （ 答案：BC ）

　　A.物体吸热，内能一定增大

　　B.物体对外做功，内能可能增大

　　C.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变

　　D.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变

　　3、自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是（ 答案：D

）

A.秋千的机械能守恒 B.秋千的能量正在消失

C.只有动能和重力势能的相互转化 D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒

　　4、下列各物体在所经历的过程中，内能增加的有 (答案：BCD J

)

　　A.在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体

　　B.水平飞行并射穿木块的子弹

　　C.在绝热的条件下被压缩的气体

　　D.在光滑水平面上运动的两个小球，碰撞后以共同的速度运动

　　5、对于在一个大气压下100℃的水变成100℃的水蒸气的过程中，下列说法正确的是 （A ）

　　A.水的内能增加，对外界做功，一定是吸热

　　B.水的内能不变，对外界做功，从外界吸热

　　C.水的内能减少，对外界不做功，向外界放热

　　D.水的内能增加，对外界做功，向外界放热

　　6、图10.3-1所示是一定质量的理想气体从状态A经B至C的P-图线，则在此过程中（C ）

　　A.气体的内能改变 B.气体的体积增大

　　C.气体向外界放热 D.气体对外界做功

　　答案：690 J

　　8．在一个标准大气压下，水在沸腾时，1 g的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043 cm3变为1 676 cm3。已知水的汽化热为2 263.8 J/g。求：

　　(1)体积膨胀时气体对外界做的功W；

　　(2)气体吸收的热量Q；

　　(3)气体增加的内能ΔU。

　　解析：取1 g水为研究系统，把大气视作外界。1 g沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有ΔU

　　(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功

　　W＝p(V2－V1)＝1.013×105×(1 676－1.043)×10－6 J≈169.7 J。

　　(2)气体吸热：Q＝mL＝1×2 263.8 J＝2 263.8 J。

　　(3)根据热力学第一定律得

　　ΔU＝Q＋W＝[2 263.8 J＋(－169.7)]J＝2 094.1 J。

　　答案：(1)169.7 J　(2)2 263.8 J　(3)2 094.1 J

　　9.如图10­3­4所示，一个质量为20 kg的绝热汽缸竖直放置，绝热活塞的质量为5 kg，处于静止状态时被封闭气体的高度为50 cm。现在在活塞上方加一15 kg的物体，待稳定后，被封闭气体的高度变为40 cm。求在这一过程中气体的内能增加了多少？(g取10 m/s2，不考虑活塞的大气压力及摩擦阻力)

　　图10­3­4

　　解析：由能的转化与守恒定律可知，内能的增加等于活塞和物体重力势能的减少，ΔU＝ΔE＝(M＋m)gh＝(15＋5)×10×(50－40)×10－2 J＝20 J。

　　答案：20 J

　　11.如图10­3­3所示，容器A、B各有一个可以自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。A、B的底部由带阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热。原先A中水面比B中的高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流动，最后达到平衡。在这个过程中(　　)

　　图10­3­3

　　A．大气压对水做正功，水的内能减少

　　B．水克服大气压做功，水的内能减少

　　C．大气压对水不做功，水的内能不变

　　D．大气压对水不做功，水的内能增加

　　解析：选D　打开阀门K，使A中的水逐渐流向B中，最后水面持平，A中水面下降hA，B中水面上升hB，相当于A端SAhA体积的水移到B端，且SAhA＝SBhB，这部分水的重心降低，重力对水做正功，重力势能减小了，大气压力做功情况是大气压对A容器中的水做正功，对B容积中的水做负功。所以，大气压力对水做的总功为p0SAhA－p0SBhB，由于SAhA＝SBhB，所以大气压对水做的总功为零，又由于系统绝热，与外界没有热交换，只有水重力做功，重力势能转化为内能，故选项D正确。

　　12．(多选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程是(　　)

　　A．物体克服阻力做功

　　B．物体的动能转化为其他形式的能量

　　C．物体的势能转化为其他形式的能量

　　D．物体的机械能转化为其他形式的能量

　　解析：选AD　这四个现象中，物体运动过程都受到阻力，汽车主要是制动阻力，流星坠落和降落伞降落是空气阻力，条形磁铁下落过程受到磁场阻力，因而物体都克服阻力做功，A选项对。四个物体运动过程中，汽车是动能转化为内能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化为内能或其他形式的能，总之是机械能转化为其他形式的能。D选项正确。

　　14.一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J的功，气体的内能减少了1.2×105 J，则下列各式中正确的是(　　)

　　A．W＝8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝4×104 J

　　B．W＝8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－2×105 J

　　C．W＝－8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝2×105 J

　　D．W＝－8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－4×104 J

　　[思路点拨]　

　　(1)应用热力学第一定律ΔU＝Q＋W时，要注意各物理量的正负。

　　(2)对气体做功W而气体内能减少，说明气体放出的热量大于外界对气体所做的功。

　　[解析]　因为外界对气体做功，W取正值，即W＝8×104 J，内能减少，ΔU取负值，即ΔU＝－1.2×105 J，根据ΔU＝Q＋W，可得Q＝ΔU－W＝－1.2×105 J－8×104 J＝－2×105 J，B正确。

　　[答案]　B

　　15．如图4所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中，气体压强p＝1.0×105 Pa，吸收的热量Q＝7.0×102 J，求此过程中气体内能的增量。

　　图4

　　解析：等压变化，＝，对外做的功W＝p(VB－VA)，根据热力学第一定律ΔU＝Q－W解得ΔU＝5.0×102 J。

　　答案：ΔU＝5.0×102 J