2016-2017学年高二物理下学期课时规范训练16

第二节热力学第一定律第三节能量守恒定律(时间：60分钟)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难热力学第一定律1、23能量转化与守恒定律4、56综合提升7、8、119、10、12知识点一热力学第一定律1．(双选)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W＞0，物体放热Q＜0，由ΔU＝Q＋W知，ΔU可以为零，内能可能不变，A有可能发生；对物体做功W＞0，物体吸热Q＞0，则ΔU一定大于零，B不可能发生；物体对外做功W＜0，放热Q＜0，则ΔU一定小于零，C不可能发生；物体对外做功W＜0，吸热Q＞0，则ΔU可能为零，D可能发生．答案BC2．(双选)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1J的功，物体就一定增加1J的内能解析物体的内能改变的物理过程有两种：一个是做功；另一个是热传递．可以利用其中的一种过程来改变物体的内能，也可以通过两种过程共同来改变物体的内能．答案AB3．(双选)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ΔU＝W＋Q，当W＝0时不能确定ΔU＝0，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C5．一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．由能的转化和守恒定律知，内能应增加，能的总量不变．答案BD6．(双选)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BD7. 如图3-2、3-7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()．图3-2、3-7A．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ΔU＝W＋Q，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，ΔU＝0，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C8．(双选)如图3-2、3-8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()．图3-2、3-8A．氢气的温度不变B．氢气的压强增加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，由压强的微观解释可知氢气产生的压强大，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ΔU＝W＋Q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ΔU＝W＋Q，无热传递的情况下，氧气内能增加，温度升高．答案CD9．如图3-2、3-9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，以下说法不正确的是()．图3-2、3-9A．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，故答案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A10．如图3-2、3-10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ΔU，动能变化量为ΔEk；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，由功能关系可得图3-2、3-10①W1＝0②W2－W3＝ΔEk③W2－W3＝Q＝ΔU④W3－Q＝ΔU其中，正确的是()．A．①②③B．①②④C．②③D．①③解析由动能定理可知W2－W3＋W1＝ΔEk，其中W1＝p·ΔV左－p·ΔV右＝0，可知①、②正确．由热力学第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝W3－Q，可知④正确、③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2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J，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2.6×105J不变，但是内能只增加了1.6×105J，这一过程做功情况怎样？解析由题意知Q＝2.6×105J，ΔU＝4.2×105J，根据ΔU＝Q＋W，代入可得W＝1.6×105J，W为正值，外界对气体做功，做功为1.6×105J.同理由题意可知Q′＝2.6×105J，ΔU′＝1.6×105J，利用热力学第一定律得W′＝－1.0×105J，这说明气体对外界做功(气体体积变大)，做功为1.0×105J.答案外界对气体做功，做功为1.6×105J气体对外界做功，做功为1.0×105J12．一铁球从高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部使铁球温度升高，则铁球的温度升高多少？(设铁的比热容为c，各物理量取国际制单位)解析设落到地面时的速率为v，由v2＝2gH得落地时v＝eq\r(2gH)则铁球在与地面撞击时损失的动能ΔE＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)m(eq\f(v,2))2＝eq\f(3,8)mv2＝eq\f(3,8)m·2gH＝eq\f(3,4)mgH由能量守恒定律得，损失的动能全部转化为铁球的内能则ΔU＝ΔE＝eq\f(3,4)mgH＝Q由Q＝cmΔt得Δt＝eq\f(Q,cm)＝eq\f(\f(3,4)mgH,cm)＝eq\f(3gH,4c)即铁球温度升高eq\f(3gH,4c).答案eq\f(3gH,4c)沁园春·雪<毛泽东>北国风光，千里冰封，万里雪飘。望长城内外，惟余莽