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新人教版.docx

课时跟踪检测（十三） 热力学第一定律 能量守恒定律1在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将()A降低B升高C不变 D无法确定解析：选B取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，冰箱消耗电能，对系统做功，系统总内能增加，房间内温度升高，B对。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。3一定质量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，由此过程的末态与初态相比()A气体内能一定增加B气体内能一定减小C气体内能一定不变D气体内能是增是减不能确定解析：选D气体吸收热量Q0，气体对外做功W0，若|Q|W|，根据热力学第一定律知U0，内能增加；若|Q|W|，则U0，内能减小；若|Q|W|，则U0，内能不变，故D对。4.如图1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，抽出隔板，加热气体使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热为Q，气体内能增量为U，则()图1AUQ BUQCUQ D无法比较解析：选BA、B两部分气体密度不同，混合后其重力势能将发生变化，刚开始时A、B气体的合重心在中线下方，均匀混合后重心在中线上，重心上升了，所以气体的重力势能增加了，由能量守恒定律知，吸收的热量一部分增加气体的内能，一部分增加重力势能，即QUEp，所以QU，故B对。5.如图2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()图2A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)图3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()图3A充气后，密封气体压强增加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，p3(20.5)p1(0.50.1)得p30.24p1p1，故不再充气不能把水喷光，选项D错。7如图4所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中，气体压强p1.0105 Pa，吸收的热量Q7.0102 J，求此过程中气体内能的增量。图4解析：等压变化，对外做的功Wp(VBVA)，根据热力学第一定律UQW解得U5.0102 J。答案：U5.0102 J8在一个标准大气压下，水在沸腾时，1 g的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043 cm3变为1 676 cm3。已知水的汽化热为2 263.8 J/g。求：(1)体积膨胀时气体对外界做的功W；(2)气体吸收的热量Q；(3)气体增加的内能U。解析：取1 g水为研究系统，把大气视作外界。1 g沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有UQ吸。(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功Wp(V2V1)1.013105(1 6761.043)106 J169.7 J。(2)气体吸热：QmL12 263.8 J2 263.