高中物理 第十章 热力学定律 3 热力学第一定律能量守恒定律课后训练 新人教版选修3-3.doc

3 热力学第一定律能量守恒定律课后集训基础过关1.一定量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，则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：根据热力学第一定律u=q+w，一定量气体内能的变化与外界对气体做功(或气体对外界做功)、气体从外界吸热(或向外界放热)两个因素有关.当气体既从外界吸热又对外界做功时，其内能的变化有三种可能：当qw时，内能增加;当q=w时，内能不变；当qw时，内能减小，故选项d正确.答案:d2.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作用，汽车主要是制动阻力，流星、降落伞、是空气阻力，条形磁铁下落受磁场阻力.因而物体都克服阻力做功，a项对.四个物体运动过程中，汽车是动能转化成了其他形式的能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能，总之是机械能转化成了其他形式的能，d项对.答案:ad3.下列说法中正确的是( )a.a物体向另一个零摄氏度的b物体传递了20 j的热量，则b物体的内能是20 jb.外界向物体传递热量时，物体的内能一定变大c.外界对物体做的功为正时，物体的内能一定变大d.外界对物体做的功和传递给物体的热量越多，物体的内能变化越大解析：功和热都是过程量，做功和热传递可以使物体的内能改变，a应该是内能变化了20 j，b内能可能变化，所以a、b错误.外界对物体做的功为正时，由于该物体可能同时对外放热，物体的内能可能不变，所以c错.答案:d4.如图10-3-1所示，固定容器及可动活塞p都是绝热的，中间有一导热的固定隔板b，b的两边分别盛有气体甲和乙.现将活塞p缓慢地向b移动一段距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高，则在移动p的过程中( )图10-3-1a.外力对乙做功；甲的内能不变 b.外力对乙做功；乙的内能不变c.乙传递热量给甲；乙的内能增加 d.乙的内能增加；甲的内能不变解析：以气体乙为研究对象，外力对气体乙做功，内能增加，因而气体的温度随其内能的增加而升高.b是固定的导热隔板，通过热传递，乙传递热量给甲，甲的内能增大，固定容器及可动活塞都是绝热的.以系统为研究对象，由热力学第一定律，u=q+w得q=0,w为正值，则u增大，故c选项正确.答案:c5.汽车关闭发动机后恰能沿斜坡匀速运动，在这过程中( )a.汽车的机械能守恒b.汽车的动能和势能相互转化c.汽车的机械能逐渐转化为内能，总能量逐渐减小d.汽车的机械能逐渐转化为内能，总能量不变解析：汽车沿斜坡匀速运动，说明动能不变，势能减少.减小的势能转化为内能，但总能量不变.答案:d综合运用6.说出公式u=q+w中各物理量的正负值的意义.(1)u为正值时表示_，为负值时表示_.(2)q 为正值时表示_，为负值时表示_.(3)w为正值时表示_，为负值时表示_.答案:(1)内能增加 内能减小 (2)吸收热量 放出热量(3)外界对气体做功 物体对外界做功7.汽缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做的功是6104 j，气体的内能减少了8104 j，则在此过程中气体_ (“吸收”或“放出”)的热量是_j.答案:放出 21048.一定量的气体，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，则(1)这些气体的内能发生了哪些变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了热量240 j，那么在返回过程中是气体对外做功，还是外界对气体做功？解析：(1)v=w+q=-120 j+280 j=160 j 内能增加(2)v=w+q-160 j=w-240 jw=80 j 外界对气体做功答案:内能增加160 j，外界对气体做功80 j.9.如图10-3-2所示，一个小铁块沿半径为r=0.2 m的半球内壁自上端由静止下滑，当滑至半球底部时，速度为1 m/s，设此过程中损失的机械能全部变为内能，并有40%被铁块吸收.已知铁的比热容c=0.46103 j/(kg)，重力加速度g取10 m/s2.求铁块升高的温度.10-3-2解析：铁块滑到底部产生的内能e=mgh-mv2=1.5m j升高温度t=1.310-3答案:1.310-3 10.根据科学家的考察，比较一致地认为6 500万年前地球上发生的那次生物大灭绝(包括恐龙在内的占地球一半左右的生物在一瞬间消失了)是由一颗直径大约是10 km、质量是11012 t的小行星以2030 km/s的速度砸至地球上而导致的.这次碰撞释放的能量相当于61013 t的tnt炸药爆炸所释放的能量.现在假设有一颗直径是1 km的小行星撞上了地球，请估算所释放的能量，并讨论给地球所造成的危害.解析：由球体的体积v=知道,球的直径缩小为原来的时，其体积减小为原来的.当小行星的密度和撞击