物理同步人教版选修3-3课时跟踪检测：(十三)热力学第一定律能量守恒定律Word版含解析

1、高中物理课时跟踪检测（十三）热力学第一定律 能量守恒定律、基础题窗熟800 J,同时气体向外界放热200 J,缸内气体的（1. 如图所示是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功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：选A 由W+ Q= AU得AU = 800 J + （-200 J） = 600 J，一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关，AU0，故温度升高2. 第一类永动机是不可能制成的，这是因为第一类永动机（）A .不符合机械能守恒定律B. 违背了能量守恒定律C. 无法解决机

2、械摩擦问题D .找不到合适的材料和合理的设计方案解析：选B第一类永动机不可能制成，是因为它违背了能量守恒定律。3. 下列说法正确的是（）A .物体放出热量，其内能一定减小B.物体对外做功，其内能一定减小C .物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D .物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变解析：选C 由热力学第一定律 AU = W + Q可知，若物体放出热量，外界对物体做正 功，则AU不一定为负值，即内能不一定减小，故A项错误；同理可分析出，B项和D项错误，C项正确。4. 多选（2016全国卷川）关于气体的内能，下列说法正确的是（）A .质量和温度都相同的气体，内能一定相同B.气体温度

3、不变，整体运动速度越大，其内能越大C .气体被压缩时，内能可能不变D .一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E. 定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析：选CDE 气体的内能由物质的量、 温度和体积决定，质量和温度都相同的气体， 内能可能不同，A错误。内能与物体的运动速度无关， B错误。气体被压缩时，同时对外传 热，根据热力学第一定律知内能可能不变，C正确。一定量的某种理想气体的内能只与温度有关，D正确。根据理想气体状态方程，一定量的某种理想气体在压强不变的情况下, 体积变大，则温度一定升高，内能一定增加，E正确。5. 如图所示为冲击摆实验装置， 一水平飞行的子弹射入沙箱后与沙

4、箱合 为一体，共同摆起一定高度，在此过程中有关能量转化的说法中正确的是( )A 子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能B.子弹的动能转变成沙箱和子弹的重力势能C 子弹的动能转变成沙箱和子弹的动能D子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变为沙箱和子弹的机械能解析：选D 子弹在射入沙箱瞬间，要克服摩擦阻力做功，有一部分动能转变成沙箱和子弹的内能，一部分动能变成沙箱和子弹的机械能，故D正确。6. 多选如图为某同学设计的喷水装置，内部装有2 L水，上部密封1 atm的空气0.5 L,保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.1 L, 设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确 的有

5、()A .充气后，密圭寸气体压强增加B.充气后，密封气体的分子平均动能增加C .打开阀门后，密封气体对外界做正功D. 打开阀门后，不再充气也能把水喷光解析：选AC 温度不变，分子平均动能不变，充气后由于气体的质量增大，温度、体积基本不变，气体的压强增大，选项A对、B错；打开阀门后，水减少，气体膨胀，密封气体对水做正功，选项 C对；如果水全排出，气体压强为P3,內(2 + 0.5)= pi(0.5 + 0.1)得P3= 0.24山 山，故不再充气不能把水喷光，选项D错。二、能力题旨通V/X10 s m3i 77X102 K3.0 47. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态52B

6、。此过程中，气体压强 p= 1.0X 10 Pa,吸收的热量 Q= 7.0X 10 J, 求此过程中气体内能的增量。解析：一定质量的理想气体等压变化，由盖一吕萨克定律得，Va = VbTa = TbV aT B_3 3则 Vb= = 8.0 X 10 m。Ta气体对外做的功 W = p(Vb Va)= 2.0 X 102 J,根据热力学第一定律AU = Q W,解得 AU = 5.0 X 102 j。 答案：AU = 5.0X 102 j8. 如图所示，两个可导热的汽缸竖直放置，它们的底部由一细管 连通（忽略细管的容积）。两汽缸各有一活塞，质量分别为mA和m2,活塞与汽缸壁无摩擦。活塞的下方为

7、理想气体，上方为真空。当气体 处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。（已知mi= 3m, m2= 2m）（1）在两活塞上同时各放一质量为 m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差。（假定环境的温度始终保持为 To）在达到上一问终态后，环境温度由To缓慢上升到T,试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两活塞均不会碰到汽缸顶部）解析：（1）设左、右活塞的面积分别为 S和S。由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即pg=響，由此得S = 3SO在两活塞上各加一质量为 m的物块后，气体所受右端压强恒大于左端，所以右活塞降 至汽缸底部，所有气体在左汽缸中。在初态，气体的压强为2g，体积为在末态，气体的压强为8；mg，体积为S（xS23S2为左活塞的高度），由玻意耳定律得 警学=警字，由上式解得x=即。S 2 3S 24（2）当温度由To上升至T时，气体的压强始终为8mg。3ST 5ThTox = 4To，设x是温度