【创新设计】高中物理 51.2 热力学第一定律 能量的转换与守恒同步练习 鲁科版选修33.doc

【创新设计】2013-2014高中物理 5-1.2 热力学第一定律 能量的转换与守恒同步练习 鲁科版选修3-3知识点一热力学第一定律1下列过程不可能发生的是 ()a对物体做功，同时物体放热，物体的内能不变b对物体做功，同时物体吸热，物体的内能不变c物体对外做功，同时物体放热，物体的内能不变d物体对外做功，同时物体吸热，物体的内能不变解析对物体做功w0，物体放热q0，由uqw知，u可以为零，内能可能不变，a有可能发生；对物体做功w0，物体吸热q0，则u一定大于零，b不可能发生；物体对外做功w0，放热q0，则u一定小于零，c不可能发生；物体对外做功w0，吸热q0，则u可能为零，d可能发生答案bc2关于物体的内能，下列说法中正确的是 ()a外界对物体做功，物体的内能不一定增加b不通过做功的过程，内能也可以从一个物体传递到另一个物体c不发生热传递，物体内能总保持不变d外力对物体做1 j的功，物体就一定增加1 j的内能解析物体的内能改变的物理方式有两种：一种是做功；另一种是热传递可以利用其中的一种方式来改变物体的内能，也可以通过两种方式共同来改变物体的内能答案ab3下列说法中正确的是 ()a气体的温度升高时，并非所有分子的速率都增大b盛有气体的容器做减速运动时，容器中气体的内能随之减小c理想气体在等容变化过程中，气体对外不做功，气体的内能不变d一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大解析气体的温度升高，分子热运动的平均速率增大，并非所有分子的速率都增大，故a正确气体的内能为所有分子的平均动能和势能之和，与机械运动无关，故b错由热力学第一定律uwq，当w0时不能确定u0，故c错一定质量的理想气体经等温压缩后，由玻意耳定律知，气体压强一定增大，故d正确答案ad知识点二能量转化与守恒定律4汽车关闭发动机后，沿斜面匀速下滑的过程中 ()a汽车的机械能守恒b汽车的动能和势能相互转化c汽车的机械能转化成内能，汽车的总能量减少d汽车的机械能逐渐转化为内能，汽车的总能量守恒解析汽车能匀速下滑，一定受阻力作用，克服阻力做功，机械能转化为内能，一部分内能散发出去，汽车的总能量减少答案c5给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体 ()a从外界吸热 b对外界做负功c分子平均动能减小 d内能增加解析胎内气体经历了一个温度不变、压强减小、体积增大的过程温度不变，分子平均动能和内能不变体积增大气体对外界做正功根据热力学第一定律气体一定从外界吸热答案a6一物体获得一定初速度后，沿着一粗糙斜面上滑，在上滑过程中，物体和斜面组成的系统 ()a机械能守恒 b总能量守恒c机械能和内能增加 d机械能减少，内能增加解析物体沿斜面上滑的过程中，有摩擦力对物体做负功，所以物体的机械能减少，由能量转化和守恒定律知，内能应增加，能的总量不变答案bd图51、277. 如图51、27所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中，筒内空气体积减小，空气一定 ()a从外界吸热 b内能增大c向外界放热 d内能减小解析本题考查气体性质和热力学第一定律，由于不计气体分子之间的相互作用，且整个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变，选项b、d均错热力学第一定律uwq，因为在这个过程中气体体积减小，外界对气体做了功，式中w取正号，u0，所以q为负，即气体向外放热，故选项a错、c对正确答案为c.答案c图51、288如图51、28所示，用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子，使活塞可以无摩擦地滑动，当活塞平衡时 ()a氢气的温度不变 b氢气的压强减小c氢气的体积增大 d氧气的温度升高解析理想气体氢气和氧气的质量虽然相同，但由于氢气的摩尔质量小，故氢气物质的量多，又体积和温度相同，由压强的微观解释知，所以氢气产生的压强大，当拔掉销子后，会推动活塞向氧气一方移动，这时氢气对外做功，又无热传递，由uwq可知，氢气内能减少，温度降低，对氧气而言，体积减小，外界对它做功，由热力学第一定律uwq，无热传递的情况下，氧气内能增加，温度升高答案bcd图51、299如图51、29所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，dc平行于纵坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是 ()a从状态d到c，气体不吸热也不放热b从状态c到b，气体放热c从状态a到d，气体对外做功d从状态b到a，气体吸热解析从状态d到c，温度不变，理想气体内能不变，但是由于压强减小，所以体积增大，对外做功，要保持内能不变，一定要吸收热量，故选项a错；气体从状态c到状态b是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对气体做功，而气体的内能还要减小(降温)，就一定要伴随放热的过程，故选项b正确；气体从状态a到状态d是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，选项c正确；气体从状态b到状态a是个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，就没有做功，气体内能的增大是因为气体吸热的结果，故选项d正确答案bcd图51、21010如图51、210所示的两端开口的“u”形管中，盛有同种液体，并用阀门k将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高现打开阀门k，从打开阀门的两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为q，内能变化量为u，动能变化量为ek；大气对液体做功为w1，重力做功为w2，液体克服阻力做功为w3，由功能关系可得w10w2w3ekw2w3qu w3qu其中，正确的是 ()a b c d解析由动能定理可知w2w3w1ek，其中w1pv左pv右0，可知、正确由热力学第一定律uwq得uw3q，可知正确、错误综合以上分析可知b正确答案b11一定量的气体从外界吸热了2.6105 j的热量，内能增加了4.2105 j，是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少功？如果气体吸收的热量仍为2.6105 j不变，但是内能只增加了1.6105 j，这一过程做功情况怎样？解析由题意知q2.6105 j，u4.2105 j，根据uqw，代入可得w1.6105 j，w为正值，外界对气体做功，做功为1.6105 j.同理由题意可知q2.6105 j，u1.6105 j，利用热力学第一定律得w1.0105 j，这说明气体对外界做功(气体体积变大)，做功为1.0105 j.答案外界对气体做功，做功为1.6105 j气体对外界做功，做功为1.0105 j12一铁球从高h处由静止落到地面上，回弹速率是落地速率的一半，设撞击所转化的内能全