2019高中物理第十章课时作业（十四）3热力学第一定律能量守恒定律（含解析）新人教版.docx

3热力学第一定律能量守恒定律 全员参与基础练1自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法中正确的是()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【解析】自由摆动的秋千摆动幅度减小，说明机械能在减少，减少的机械能克服阻力做功，增加了内能【答案】D2(2014昆明高二检测)“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为它()A不符合热力学第一定律B做功产生的热量太少C由于有摩擦、热损失等因素的存在D找不到合适的材料和合理的设计方案【解析】第一类永动机是指不消耗能量而且还能对外做功，故违背了能量守恒定律A正确【答案】A3(2015河北联考一模)在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体叫做气团，气团可看做理想气体，将其作为研究对象气团直径很大可达几千米，其边缘部分与外界的热交换相对于整个气团的内能来说非常小，可以忽略不计气团从地面上升到高空后温度可降低到50 ，关于气团上升过程中下列说法正确的是()A气团体积膨胀，对外做功，内能增加，压强减小B气团体积收缩，外界对气团做功，内能减少，压强增大C气团体积膨胀，对外做功，内能减少，压强减小D气团体积收缩，外界对气团做功，内能增加，压强不变【解析】据热力学第一定律：UWQ，忽略气团与外界的热交换，UW，气团上升过程中，外界压强随高度升高而变小，气团体积膨胀，对外做功，导致内能大量减少而温度降低【答案】C4(多选)关于一定量的气体，下列叙述正确的是()A气体吸收的热量可以完全转化为功B气体体积增大时，其内能一定减少C气体从外界吸收热量，其内能一定增加D外界对气体做功，气体内能可能减少【解析】如果气体等温膨胀，则气体的内能不变，吸收的热量全部用来对外做功，A正确；当气体体积增大时，对外做功，若同时吸收热量且吸收的热量大于或等于对外做功的数值时，内能不会减少，所以B错误；若气体吸收热量的同时对外做功，其内能也不一定增加，C错误；若外界对气体做功的同时气体向外放出热量，且放出的热量多于外界对气体所做的功，则气体内能减少，所以D正确【答案】AD5如图是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内理想气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J缸内气体的()图1036A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，内能增加200 J【解析】由热力学第一定律：WQU得U800 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，U600 J0，故温度一定升高，A选项正确【答案】A6(多选)(2015沈阳模拟)如图1037所示，绝热的容器内密闭一定质量的气体(不考虑分子间的作用力)，用电阻丝缓慢对其加热时，绝热活塞无摩擦地上升，下列说法正确的是()图1037A单位时间内气体分子对活塞碰撞的次数减少B电流对气体做功，气体对外做功，气体内能可能减少C电流对气体做功，气体对外做功，其内能可能不变D电流对气体做功一定大于气体对外做功【解析】由题意知，气体压强不变，活塞上升，体积增大，由为恒量知，气体温度升高，内能一定增加，由能的转化和守恒知，电流对气体做功一定大于气体对外做功，B、C均错，D项正确由气体压强的微观解释知温度升高，气体分子与活塞碰一次对活塞的冲击力增大，而压强不变；单位时间内对活塞的冲击力不变因此单位时间内对活塞的碰撞次数减少，A对【答案】AD7(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】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【答案】AD8一定量的气体从外界吸收了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？【解析】根据热力学第一定律表达式中的符号规则，知Q2.6105 J，U4.2105 J.由UWQ，则WUQ4.2105 J2.6105 J1.6105 J.W0，说明是外界对气体做了功【答案】外界对气体做了1.6105 J的功超越自我提升练9(2015济南高二检测)如图1038所示，活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的汽缸中，活塞上堆放细沙，活塞处于静止，现逐渐取走细沙，使活塞缓慢上升，直到细沙全部取走若活塞与汽缸之间的摩擦可忽略，则在此过程中()图1038A气体对外做功，气体温度可能不变B气体对外做功，内能一定减少C气体压强可能增大，内能可能不变D气体从外界吸热，内能一定增加【解析】由于汽缸是导热的，则可以与外界进行热交换，细沙减少时，气体膨胀对外做功，可能由于与外界进行热交换吸热使内能不变【答案】A10(多选)如图所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态A变化到状态B时()图1039A体积必然增大B有可能经过体积减小的过程C外界必然对气体做正功D气体必然从外界吸热【解析】连接OA、OB，得到两条等容线，故有VBVA，所以A正确；由于没有限制从状态A变化到状态B的过程，所以可先减小气体的体积再增大气体的体积到B状态，故B正确；因为气体体积增大，所以是气体对外做功，C错误；因为气体对外界做功，而气体的温度又升高，内能增大，由热力学第一定律知气体一定从外界吸热，D正确【答案】ABD11(2015长春高二检测)如图10310所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为22 cm，现在用竖直向下的外力F压缩气体，使封闭空气柱长度变为2 cm，人对活塞做功100 J，大气压强为p01105Pa，不计活塞重力问：图10310(1)若用足够长的时间缓慢压缩气体，求压缩后气体的压强为多大？(2)若以适当的速度压缩气体，向外散失的热量为20 J，则气体的内能增加多少？(活塞的横截面积S1 cm2)【解析】(1)设压缩后气体的压强为p，活塞的横截面积为S，l022 cm，l2 cm，V0l0S，VlS缓慢压缩气体温度不变，由玻意耳定律得：p0V0pV，解得：p1.1106 Pa.(2)大气压力对活塞做功：W1p0S(l0l)2 J人做功W2100 J，由热力学第一定律：UW1W2Q，将Q20 J代入解得U82 J.【答案】(1)1.1106 Pa(2)82 J12风沿水平方向以速度v垂直吹向一