粤教版选修33 热力学第一定律 能量守恒定律 第1课时 作业.docx

3.2热力学第一定律3.3能量守恒定律1(单选)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：选c.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2(双选)以下过程不可能发生的是()a对物体做功，同时物体放热，物体的温度不变b对物体做功，同时物体吸热，物体的温度不变c物体对外做功，同时放热，物体的内能不变d物体对外做功，同时吸热，物体的内能不变解析：选bc.由热力学第一定律uwq，根据符号法则，b选项，内能一定增加，即温度升高，c选项，内能一定减小，即温度降低，所以选b、c.3(单选)自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是()a机械能守恒b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：选d.自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明机械能在减少，故a、c项错误减少的机械能通过摩擦转化成了内能，故b项错误，d项正确故选d.4(单选)景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在此压缩过程中()a气体温度升高，压强不变b气体温度升高，压强变大c气体对外界做正功，气体内能增加d外界对气体做正功，气体内能减少解析：选b.气体体积减小，故外界对气体做正功，做功时间短，故可认为无热传递，由uwq，w0，气体内能增加，温度上升由c可知，温度上升体积减小，压强必增大5如图所示，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：5.0102 j6. (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。7一定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思路点拨(1)应用热力学第一定律uqw时，要注意各物理量的正负。(2)对气体做功w而气体内能减少，说明气体放出的热量大于外界对气体所做的功。解析因为外界对气体做功，w取正值，即w8104 j，内能减少，u取负值，即u1.2105 j，根据uqw，可得quw1.2105 j8104 j2105 j，b正确。答案b8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 263.8 j。(3)根据热力学第一定律得uqw2 263.8 j(169.7)j2 094.1 j。答案：(1)169.7 j(2)2 263.8 j(3)2 094.1 j9.如图1034所示，一个质量为20 kg的绝热汽缸竖直放置，绝热活塞的质量为5 kg，处于静止状态时被封闭气体的高度为50 cm。现在在活塞上方加一15 kg的物体，待稳定后，被封闭气体的高度变为40 cm。求在这一过程中气体的内能增加了多少？(g取10 m/s2，不考虑活塞的大气压力及摩擦阻力)图1034解析：由能的转化与守恒定律可知，内能的增加等于活塞和物体重力势能的减少，ue(mm)gh(155)10(5040)102 j20 j。答案：20 j11.如图1033所示，容器a、b各有一个可以自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。a、b的底部由带阀门k的管道相连，整个装置与外界绝热。原先a中水面比b中的高，打开阀门，使a中的水逐渐向b中流动，最后达到平衡。在这个过程中()图1033a大气压对水做正功，水的内能减少b水克服大气压做功，水的内能减少c大气压对水不做功，水的内能不变d大气压对水不做功，水的内能增加解析：选d打开阀门k，使a中的水逐渐流向b中，最后水面持平，a中水面下降ha，b中水面上升hb，相当于a端saha体积的水移到b端，且sahasbhb，这部分水的重心降低，重力对水做正功，重力势能减小了，大气压力做功情况是大气压对a容器中的水做正功，对b容积中的水做负功。所以，大气压力对水做的总功为p0sahap0sbhb，由于sahasbhb，所以大气压对水做的总功为零，又由于系统绝热，与外界没有热交换，只有水重力做功，重力势能转化为内能，故选项d正确。12(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：选ad这四个现象中，