高三物理一轮复习 能量守恒定律强化演练 新人教版选修33(1).doc

第3节热力学第一定律能量守恒定律一、选择题1在热力学第一定律的表达式uwq中，关于u、w、q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是()a外界对物体做功时w为正，吸热时q为负，内能增加时u为正b物体对外界做功时w为负，吸热时q为正，内能增加时u为负c物体对外界做功时w为负，吸热时q为正，内能增加时u为正d外界对物体做功时w为负，吸热时q为负，内能增加时u为负解析：外界对物体做功时w为正，反之为负；吸热时q为正，反之为负；内能增加时u为正，反之为负故c正确答案：c2一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了8104 j的功，气体的内能减少了1.2105 j，则下列各式中正确的是()aw8104 j，u1.2105 j，q4104 jbw8104 j，u1.2105 j，q2105 jcw8104 j，u1.2105 j，q2105 jdw8104 j，u1.2105 j，q4104 j解析：根据热力学第一定律的符号规则，w8104 j，u1.2105 j，由uwq可求得：q2.0105 j，所以选项b正确答案：b3对于一个大气压下100 的水变成100 的水蒸气的过程中，下列说法正确的是()a水的内能增加，对外界做功，一定是吸热b水的内能不变，对外界做功，从外界吸热c水的内能减少，对外界不做功，向外界放热d水的内能增加，对外界做功，向外界放热解析：水变成蒸汽的过程是吸热的过程，又因气体膨胀对外界做功，分子间距增大，分子势能增加，分子动能不变，由此判断可知a对答案：a4.如图，水平放置的密封汽缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在汽缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝汽缸壁和隔板均绝热初始时隔板静止，左右两边气体温度相等现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比()a右边气体温度升高，左边气体温度不变b左右两边气体温度都升高c左边气体压强增大d右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量解析：通电后，右边气体吸收热量，温度升高，压强增大，推动隔板，对左边气体做功，由热力学第一定律可知左边气体温度升高，内能增加，压强变大，a错，b、c对由于右边气体吸热的同时，膨胀对左边气体做功，所以内能的增加小于电热丝放出的热量，d错答案：bc5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对答案：d6(2010重庆高考)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内能增加解析：由题设条件“车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能”可知，胎内气体的内能是全部气体分子动能的总和，则气体内能不变，d错误；由于温度是分子平均动能的标志，温度不变，所以分子平均动能不变，c错误；由汽车缓慢放水可知，车胎的体积会增大，则胎内气体对外界做正功，b错误；由热力学第一定律uwq，可知q为正值，即要从外界吸热，a正确答案：a7.如图，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，不计气体分子间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小()a从外界吸热 b内能增大c向外界放热 d内能减小解析：水温恒定，金属筒缓慢下降导热良好，则空气温度保持不变，由气体分子间相互作用力忽略，分子势能不计，知内能不变，b、d两项错误；下降过程中水的压强变大，空气被压缩，外界对气体做功w0，由u0知q0，即气体向外界放热，a项错误，c项正确答案：c二、非选择题8(2013青岛高二检测)一定质量的气体，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，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 j热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？解析：(1)由热力学第一定律可得uwq120 j280 j160 j气体的内能增加了160 j.(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从状态回到状态的过程中内能的变化应等于从状态到状态的过程中内能的变化，则从状态到状态的内能应减少160 j，即u160 j，又q240 j，根据热力学第一定律得：uwq，所以wuq160 j(240 j)80 j，即外界对气体做功80 j.答案：(1)增加了160 j(2)外界对气体做功80 j9(2013南宁高二检测)爆米花酥脆可口、老少皆宜，是许多人喜爱的休闲零食，如图为高压爆米花的装置原理图，玉米在铁质的密闭容器内被加热，封闭气体被加热成高温高压气体，当打开容器盖后，“嘭”的一声气体迅速膨胀，压强急剧减小，玉米粒就“爆炸”成了爆米花设当地温度为t127 ，大气压为p0，已知密闭容器打开前的气体压强达到4p0.试分析：(1)容器内的气体看做理想气体，求容器内气体的温度(2)假定在一次打开的过程中，容器内气体膨胀对外界做功15 kj，并向外释放了20 kj的热量，容器内原有气体的内能如何变化？变化了多少？