2019_2020学年高中物理第5章热力学定律第2节能量的转化与守恒随堂演练巩固提升鲁科版.docx

第2节能量的转化与守恒随堂检测1下列关于能量转化的现象的说法中，正确的是()A用太阳灶烧水是太阳能转化为电能B电灯发光是电能转化为光能C核电站发电是电能转化为内能D生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能解析：选B.A选项中光能转化为内能，C中是核能转化为电能，D选项中是化学能转化为内能，故B选项正确2一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，Q4104J解析：选B.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3(多选)在光滑水平面上停放一木块，一子弹水平射穿木块，对此过程，下述说法中正确的是()A摩擦力(子弹与木块间)对木块做的功等于木块增加的动能B摩擦力对木块做的功完全转化为木块的内能C子弹损失的机械能等于子弹与木块增加的内能D子弹损失的机械能等于木块增加的动能和系统增加的内能之和解析：选AD.子弹与木块间的摩擦力对木块做正功，木块动能增加；对子弹做负功，子弹动能减小子弹与木块组成的系统克服摩擦力做功，机械能转化为内能因此子弹损失的机械能等于木块增加的动能和系统增加的内能之和，A、D正确，B、C错误4(多选)一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于()A物体势能的增加量B物体动能的增加量C物体动能的增加量加上物体势能的增加量D物体动能的增加量加上克服重力所做的功解析：选CD.在升降机加速上升的过程中，物体的重力为mg，地板对物体的支持力为N，重力对其做负功，支持力对其做正功，设升降机上升高度为h，由动能定理知WNmghEk，WNmghEk，其中mgh为物体势能的增加量，也等于物体克服重力所做的功，Ek为物体动能5一颗质量为10 g的子弹以200 m/s的速度射入放在光滑水平面上质量为2 kg的木块并穿出，穿出木块时子弹的速度变为40 m/s，木块速度为0.8 m/s，设子弹在木块中所受阻力不变，在此过程中子弹和木块共获得多少内能？若这些内能有30%被子弹吸收，则可以使子弹升温多少度？子弹的比热容为1.3102 J/(kg)解析：系统损失的机械能转化为系统增加的内能E损mv(mvMv)0.012002 J J191.36 J所以子弹吸收的热量是QE损30%cmt，所以t 44.16 .答案：191.36 J44.16 课时作业一、单项选择题1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物体的化学能转化为其他形式的能量解析：选A.这四个现象中物体运动过程都受到阻力作用，汽车主要是受制动阻力，流星、降落伞是受空气阻力，条形磁铁下落主要是受到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，B、C、D错答案为A.2下列说法中正确的是()A外界对一物体做功，此物体的内能一定增加B机械能完全转化成内能是不可能的C将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变D一定量气体对外做功，气体的内能不一定减小解析：选D.改变物体内能有两种途径：做功和热传递，不能仅由一种情况就判断内能的变化情况，A、C错误，D正确；物体由于摩擦最终停止运动，机械能全部转化为内能，B错误3一木箱静止于水平面上，现在用一个80 N的水平推力推动木箱前进10 m，木箱受到的摩擦力为60 N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能Ek分别是()AU200 J，Ek600 JBU600 J，Ek200 JCU600 J，Ek800 J DU800 J，Ek200 J解析：选B.由于木箱在推动中受到滑动摩擦力，其与相对位移的乘积是转化为木箱与地面系统的内能，即：U6010 J600 J由能量守恒定律可得：EkW总U8010 J600 J200 J，故B正确4一个铁块沿斜面匀速滑下，关于铁块的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是()A铁块的机械能和内能都不变B铁块的机械能减少，内能不变C铁块的机械能增加，内能增加D铁块的机械能减少，内能增加解析：选D.铁块沿斜面匀速下滑时，动能不变势能减小，所以铁块的机械能一定减少铁块沿斜面能匀速滑下，斜面一定是不光滑的，铁块下滑时克服摩擦力做功，铁块损失的机械能转化为铁块和斜面的内能，因此铁块的温度会略有升高，内能增加故D正确5.如图所示，A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)，水银柱上升至图示位置停止假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是()AA中水银的内能增量大于B中水银的内能增量BB中水银的内能增量大于A中水银的内能增量CA和B中水银体积保持不变，故内能增量相同DA和B中水银温度始终相同，故内能增量相同解析：选B.由热力学第一定律和功能关系知，大气压力对水银做功大小等于水银内能增量与水银重力势能增量之和；大气压力对A、B装置内的水银做功相等，而B中水银重力势能增量小，故B中水银内能增量大6.如图所示，直立容器内有被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度大，抽去隔板，加热气体使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热Q，气体的内能增加为U，则()AUQ BUQ D无法比较解析：选B.本题解题的关键是弄清参与转化和转移的各种能量中哪些增、哪些减A、B两部分气体开始的合重心在中线以下，混合均匀后重心在中线上，所以系统的重力势能增大，根据能量守恒定律可得，吸收的热量应等于增加的重力势能与增加的内能之和，即QEpU，显然QU.7.如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体当环境温度升高时，缸内气体()A内能减小B对外做功C压强增大D分子间的引力和斥力都增大解析：选B.当环境温度升高时，压强不变，缸内气体膨胀对外做功，理想气体不考虑分子力，内能仅由物质的量和温度决定，温度升高，气体的内能增加，正确选项为B.二、多项选择题8关于机械能和内能，下列说法中错误的是()A物体的内能损失时，必然导致其机械能的减小B物体的机械能损失时，其内能可能增大C物体内能增大时，机械能不一定增大D机械能和内能不能互相转化解析：选AD.内能和机械能之间没有必然的联系，二者无必然数量关系，A说法错误，B、C说法正确；机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能，D说法错误9在光滑水平面上运动的物体，受到一个与速度同方向的推力，物体的温度与环境温度相同，在这一过程中，以物体为研究对象()A与热传递等效的功是正功，物体的内能增加B与热传递等效的功是零，内能不变C动能定理中的功是正功，动能增加D动能定理中的功是零，动能不变解析：选BC.平面光滑无摩擦，推力对物体做功只是使物体机械运动的动能增加，没有机械能与物体内能之间的转化，因此物体的内能不变10如图所示为焦耳实验装置简图，用绝热性能良好的材料将容器包好重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高，关于实验，下列说法正确的是()A这个装置可测定热功当量B做功增加了水的热量C做功增加了水的内能D功和热量是完全等价的，无区别解析：选AC.做功和热传递都可以使物体的内能发生变化，焦耳实验中是通过做功来增加水的内能，所以C选项正确；就物体的内能发生变化来说，做功和热传递是等效的，这是研究热功当量的前提，通过焦耳实验可测定热功当量，所以A选项正确；热量通常是指热传递(如吸热、放热)过程中内能的改变量，是用来量度热传递过程中物体内能增减的多少一个物体的内能是无法测定的，而在某种过程中物体内能的变化却是可以测定的，热量就是用来测定内能变化的一个物理量，所以选项B和D是错误的三、非选择题11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，瓶中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，空气的内能共减少_kJ，空气_(选项“吸收”或“放出”)的总热量为_kJ.解析：根据热力学第一定律WQU，第一阶段W124 kJ，U10，所以Q124 kJ，放热第二阶段W20，Q25 kJ，所以U25 kJ，两过程QQ1Q229 kJ，故共放热29 kJ，内能变化U5 kJ，即减少5 kJ.答案：5放出2912传送装置中，皮带始终以v3 m/s的速度水平匀速运动，把质量为m1 kg的物体无初速度地放到皮带上的A处物体与皮带间的动摩擦因数0.2，A、B相距s6 m，求(g取10 m/s2)：(1)物体由A运动到B所需的时间；(2)物体由A到达B的过程中，因为摩擦产生的热量