高中物理 5能量守恒定律 热力学第一定律课后作业 新人教版选修12.doc

第二章能量的守恒与耗散能量守恒定律热力学第一定律1.下列各物体在所经历的过程中,内能增加的有()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.在空中匀速下落的雨滴解析:在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体,机械能守恒;子弹穿过木块的过程中克服摩擦力做功,机械能转化为内能;在绝热的条件下压缩气体,外界对气体做功,使其内能增加;雨滴匀速下落,重力势能减少转化为内能。由此判断b、c、d正确。答案:bcd2.对于热量、功和物体的内能这三个物理量,下列各种叙述中正确的是()a.热量、功、内能三者的物理意义相同b.热量和功都可以作为物体内能的量度c.热量、功、内能的单位肯定不相同d.热量和功是由过程决定的,而内能是由物体的状态决定的解析:物体的内能是指组成物体的所有分子动能和分子势能的总和,而功和热量是量度能量改变的两个过程量,故选项a错误。它们三者的单位应该相同,因此选项c错误。热量和功不是量度内能而是量度内能的改变,所以选项b错误。故正确选项为d。答案:d3.如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,m、n两筒间密闭了一定质量的气体,m可沿n的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在m向下滑动的过程中()a.外界对气体做功,气体内能增大b.外界对气体做功,气体内能减小c.气体对外界做功,气体内能增大d.气体对外界做功,气体内能减小解析:m筒向下滑动的过程中压缩气体,外界对气体做功,又由于气体不与外界发生热交换,根据热力学第一定律可知气体的内能增加,选项a正确。答案:a4.如图是密闭的汽缸,外力推动活塞p压缩气体,对缸内气体做功800 j,同时气体向外界放热200 j,缸内气体的()a.温度升高,内能增加600 jb.温度升高,内能减少200 jc.温度降低,内能增加600 jd.温度降低,内能减少200 j解析:由热力学第一定律知:u=q+w=800 j-200 j=600 j,所以内能增加600 j,温度升高,选项a正确。答案:a5.当把打足气的车胎内的气体迅速放出时,会发现车胎气嘴处的温度明显降低,则在这个过程中()a.气体对外做功,同时向外发散热量b.气体对外做功,车胎内气体温度降低,从外界吸热c.外界对气体做功,车胎内气体向外传递热量d.外界对车胎内气体做功,同时向车胎内气体传递热量解析:气体迅速放出时,气体体积膨胀对外做功,内能减小,温度降低,使气嘴处温度明显低于外界温度,从外界吸热。答案:b6.如图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是()a.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量b.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身c.转动的叶片不断搅动热水,水温升高d.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量解析:转轮转动,机械能增加,必须从外界吸收能量,a、b错误;转动叶片从水中吸收的能量大于叶片搅动热水产生的能量,水温降低,c错误;叶片吸收的热量一部分转化为机械能,选项d正确。答案:d7.如图所示,直立容器内部有被隔板隔开的a、b两部分气体,a的密度小,b的密度大,抽去隔板,加热气体使两部分气体均匀混合,设在此过程中气体吸热q,气体的内能增加为u,则()a.u=qb.uqd.无法比较解析:a、b两部分气体开始的合重心在中线以下,混合均匀后,合重心在中线上,所以系统的重力势能增大,根据能量守恒定律可得,吸收的热量应等于增加的重力势能与增加的内能之和,即q=ep+u,显然qu。答案:b8.一定质量的气体,在从一个状态变化到另一个状态的过程中,吸收热量280 j,并对外做功120 j,此过程中气体的内能发生了怎样的变化?解析:由题意可知q=280 j,气体对外做功,w=-120 j,根据热力学第一定律得u=q+w=280 j+(-120 j)=160 j。气体的内能增加了160 j。答案:气体内能增加160 j9.在墙壁与外界无热传递的封闭房间里,夏天为了降低温度,同时打开电冰箱和电风扇,两电器工作较长时间后,房内的气温将会怎样变化?说明原因。解析:电冰箱是把里面热量转移到外面,达到降温的效果;电风扇是通过风扇转动,带动空气流动,使人体汗液蒸发起到人体降温的作用,但从总体上电冰箱、电风扇消耗的电能最后都转化为内能,因而房内温度升高。答案:见解析10.一定量的气体从外界吸收热量2.66105 j ,内能增加4.25105 j,是气体对外界做功还是外界对气体做功?做了多少功?解析:题目中已经知道气体从外界吸收的热量以及内能的增加量,根据热力学第一定律的公式就可以求出外界对气体或气