高中物理 10.3《热力学第一定律 能量守恒定律 》课时练3 新人教版选修选修33.doc

2014高中物理 10.3热力学第一定律 能量守恒定律 课时练3 新人教版选修选修3-31至今为止，第一类永动机从来没有成功过，其原因是()a机械制造的技术没有过关b违反了牛顿运动定律c违反了电荷守恒定律d违反了能量守恒定律答案：d解析：第一类永动机不可能制成的原因是违背了能的转化和守恒定律。2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答案：ad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。3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无法确定答案：b解析：取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，外界消耗电能，对系统做功，系统总内能增加。4(2012南通市高三期末)如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，m、n两筒间密闭了一定质量的气体，m可沿n的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在m向下滑动的过程中()a外界对气体做功，气体内能增大b外界对气体做功，气体内能减小c气体对外界做功，气体内能增大d气体对外界做功，气体内能减小答案：a解析：本题考查了热力学第一定律，理解做功和热传递可以改变物体的内能。筒内气体不与外界发生热交换，m向下滑的过程中，外界对气体做功，由热力学第一定律可知气体内能增大，a正确。5(2012青岛模拟)(1)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积v关系的是_。(2)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kj的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶内空气的质量保持不变，且放出了5 kj的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小_kj，空气_(选填“吸收”或“放出”)的总热量为_kj。答案：(1)b(2)5放出29解析：(1)根据玻意耳定律pvc，故选项b正确。(2)将空气压缩装入气瓶的过程中，温度不变，所以内能不变，潜水员背着气瓶潜入海底的过程中，放出5kj的热量，则u5kj。故两过程减小的空气内能为5kj，在这两个过程中，由热力学第一定律得uwq，quw(524)kj29kj，“”说明放出热量。点评：本题考查了玻意耳定律，热力学第一定律，主要考查学生的理解能力和推理能力。6(江苏新海中学高二期中)喷雾器内有10l水，上部封闭有1atm的空气2l。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3l(设外界环境温度一定，空气可看作理想气体)。(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因。(2)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。答案：(1)2.5atm(2)吸热解析：(1)设气体初态压强为p1，体积为v1；末态压强为p2，体积为v2，由玻意耳定律p1v1p2v2代入数据得p22.5atm微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。(2)吸热。气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热。能力提升1.(南通市高二检测)如图所示，某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，抽出隔板并加热气体，使两气体混合均匀，设在此过程a、b两部分气体吸热为q，内能的增量为e，则()aeq d无法比较答案：a2(2012淄博市高二质检)给旱区送水的消防车停于水平地面。在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体()a从外界吸热 b对外界做负功c分子平均动能减小 d内能增加答案：a解析：缓慢放水过程中，胎内气体压强减小，气体膨胀对外界做正功，选项b错；胎内气体温度不变，故分子平均动能不变，选项c错；由于不计分子间势能，气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，选项d错；由uwq知u0，w0，气体从外界吸热，选项a正确。3如图所示容器中，a，b各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下是水，上为空气，大气压恒定。a、b底部由带有阀门k的管道相连，整个装置与外界绝热。原先a中水面比b中高，打开阀门，使a中的水逐渐向b中流，最后达到平衡。在这个过程中，下面说法正确的是()a大气压力对水做功，水的内能增加b水克服大气压力做功，水的内能减少c大气压力对水不做功，水的内能不变d大气压力对水不做功，水的内能增加答案：d解析：由wpshpv可知大气压力对a、b两管中水做功代数和为零，但由于水的重心下降 ，重力势能减小，由能量守恒定律可知水的内能增加，d对。4如图所示，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()a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，内能一定增加答案：a解析：由于汽缸为导热的，则可与外界进行热交换，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。5带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如vt图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为qab和qac，则(填入选项前的字母，有填错的不得分)()apbpc，qabqac bpbpc，qabqaccpbqac dpbpc，qabqac答案：c6在一个标准大气压下，水在沸腾时，1g的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043cm3变为1676cm3。已知水的汽化热为2263.8j/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。答案：(1)169.7j(2)2263.8j(3)2094.1j解析：取1g水为研究系统，1g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(16761.043)106j169.7j。(2)气体吸热：qml12263.8j2263.8j。(3)根据热力学第一定律：uqw2263.8j(169.7)j2094.1j7如图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3cm，此时气压表显示容器内压强为p11.0105pa，现在将活塞缓慢向下推动，直到封闭空气柱长度变为2cm。g10m/s2。问：(1)最终气压表的示数是多少？(2)若快速压缩气体过程中，气体内能增加1.5j