魯科版選修33 第5章 第1節(jié)熱力學(xué)第一定律第2節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒 課時(shí)作業(yè).doc

第五章 第1節(jié)熱力學(xué)第一定律 第2節(jié)能量的轉(zhuǎn)化與守恒(時(shí)間：60分鐘)題組一熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用1關(guān)于物體內(nèi)能的變化情況，下列說法中正確的是()a吸熱的物體，其內(nèi)能一定增加b體積膨脹的物體，其內(nèi)能一定減少c放熱的物體，其內(nèi)能也可能增加d絕熱壓縮的物體，其內(nèi)能一定增加答案cd解析做功和傳熱都可以改變物體的內(nèi)能，不能依據(jù)一種方式的變化就判斷內(nèi)能的變化2下列過程可能發(fā)生的是()a物體吸收熱量，對(duì)外做功，同時(shí)內(nèi)能增加b物體吸收熱量，對(duì)外做功，同時(shí)內(nèi)能減少c外界對(duì)物體做功，同時(shí)物體吸熱，內(nèi)能減少d外界對(duì)物體做功，同時(shí)物體放熱，內(nèi)能增加答案abd解析當(dāng)物體吸收的熱量多于對(duì)外做的功時(shí)，物體的內(nèi)能就增加，a正確；當(dāng)物體吸收的熱量少于對(duì)外做的功時(shí)，物體的內(nèi)能就減少，b正確；外界對(duì)物體做功，同時(shí)物體吸熱，則物體的內(nèi)能必增加，c錯(cuò)誤；當(dāng)物體放出的熱量少于外界對(duì)物體做的功時(shí)，物體的內(nèi)能增加，d正確3如圖51、24所示是密閉的汽缸，外力推動(dòng)活塞p壓縮氣體，對(duì)缸內(nèi)氣體做功800 j，同時(shí)氣體向外界放熱200 j，缸內(nèi)氣體的()圖51、24a溫度升高，內(nèi)能增加600 jb溫度升高，內(nèi)能減少200 jc溫度降低，內(nèi)能增加600 jd溫度降低，內(nèi)能減少200 j答案a解析對(duì)一定質(zhì)量的氣體，由熱力學(xué)第一定律uwq可知，u800 j(200 j)600 j，u為正表示內(nèi)能增加了600 j，對(duì)氣體來說，分子間距較大，分子勢(shì)能為零，內(nèi)能等于所有分子動(dòng)能的和，內(nèi)能增加，氣體分子的平均動(dòng)能增加，溫度升高，選項(xiàng)a正確4給旱區(qū)送水的消防車停于水平地面，在緩慢放水過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計(jì)分子間勢(shì)能，則胎內(nèi)氣體()a從外界吸熱 b對(duì)外界做負(fù)功c分子平均動(dòng)能減小 d內(nèi)能增加答案a解析胎內(nèi)氣體經(jīng)歷了一個(gè)溫度不變、壓強(qiáng)減小、體積增大的過程溫度不變，分子平均動(dòng)能和內(nèi)能不變體積增大氣體對(duì)外界做正功根據(jù)熱力學(xué)第一定律氣體一定從外界吸熱題組二氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)第一定律的結(jié)合5如圖51、25所示，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計(jì)氣體分子間的相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩緩下降過程中，筒內(nèi)空氣體積減小，空氣一定()圖51、25a從外界吸熱 b內(nèi)能增大c向外界放熱 d內(nèi)能減小答案c解析本題考查氣體性質(zhì)和熱力學(xué)第一定律，由于不計(jì)氣體分子之間的相互作用，且整個(gè)過程緩慢進(jìn)行，所以可看成溫度不變，即氣體內(nèi)能不變，選項(xiàng)b、d均錯(cuò)；熱力學(xué)第一定律uwq，因?yàn)樵谶@個(gè)過程中氣體體積減小，外界對(duì)氣體做了功，式中w取正號(hào)，u0，所以q為負(fù)，即氣體向外放熱，故選項(xiàng)a錯(cuò)、c對(duì)正確答案為c.6(2014廣東理綜)用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖51、26所示，充氣袋四周被擠壓時(shí)，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，則袋內(nèi)氣體()圖51、26a體積減小，內(nèi)能增大b體積減小，壓強(qiáng)減小c對(duì)外界做負(fù)功，內(nèi)能增大d對(duì)外界做正功，壓強(qiáng)減小答案ac解析袋內(nèi)氣體與外界無熱交換即q0，袋四周被擠壓時(shí)，體積v減小，外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律uwq，氣體內(nèi)能增大，則溫度升高，由常數(shù)知壓強(qiáng)增大，選項(xiàng)a、c正確，b、d錯(cuò)誤7如圖51、27所示，一絕熱容器被隔板 隔開成a，b兩部分已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空抽開隔板 后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b，最終達(dá)到平衡狀態(tài)在此過程中()圖51、27a氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少b氣體不做功，內(nèi)能不變c氣體壓強(qiáng)變小，溫度降低d氣體壓強(qiáng)變小，溫度不變答案bd解析由于絕熱容器中b部分內(nèi)為真空，所以a部分內(nèi)氣體向b中擴(kuò)散時(shí)，氣體不做功，盡而可知w0，q0，由熱力學(xué)第一定律uwq知，u0，溫度不變，而氣體的體積增大，由玻意耳定律可知，氣體的壓強(qiáng)減小，故選項(xiàng)b、d正確8如圖51、28所示，a，b，c，d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個(gè)狀態(tài)，圖中ad平行于橫坐標(biāo)軸，dc平行于縱坐標(biāo)軸，ab的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)，以下說法正確的是()圖51、28a從狀態(tài)d到c，氣體不吸熱也不放熱b從狀態(tài)c到b，氣體放熱c從狀態(tài)a到d，氣體對(duì)外做功d從狀態(tài)b到a，氣體吸熱答案bcd解析從狀態(tài)d到c，溫度不變，理想氣體內(nèi)能不變，但是由于壓強(qiáng)減小，所以體積增大，對(duì)外做功，還要保持內(nèi)能不變，一定要吸收熱量，故a錯(cuò)；氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)b是一個(gè)降壓、降溫過程，同時(shí)體積減小，外界對(duì)氣體做功，而氣體的內(nèi)能還要減小(降溫)，就一定要伴隨放熱的過程，故b對(duì)；氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)d是一個(gè)等壓、升溫的過程，同時(shí)體積增大，所以氣體要對(duì)外做功，c正確；氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)a是個(gè)等容變化過程，隨壓強(qiáng)的增大，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，而在這個(gè)過程中氣體的體積沒有變化，就沒有做功，氣體內(nèi)能的增大是因?yàn)闅怏w吸熱的結(jié)果，故d對(duì)題組三能量轉(zhuǎn)化與守恒定律9一顆子彈以某一水平速度擊中了靜止在光滑水平面上的木塊，并從中穿出對(duì)于這一過程，下列說法中正確的是()a子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的機(jī)械能b子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能c子彈減少的機(jī)械能等于木塊增加的動(dòng)能與木塊增加的內(nèi)能之和d子彈減少的動(dòng)能等于木塊增加的動(dòng)能與子彈和木塊增加的內(nèi)能之和答案d解析射穿木塊的過程中，由于相互間摩擦力的作用使得子彈的動(dòng)能減小，木塊獲得動(dòng)能，同時(shí)產(chǎn)生熱量，且系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量在數(shù)值上等于系統(tǒng)機(jī)械能的損失a，b項(xiàng)沒有考慮到系統(tǒng)增加的內(nèi)能，c項(xiàng)中應(yīng)考慮的是系統(tǒng)減少的機(jī)械能等于系統(tǒng)增加的內(nèi)能故正確答案為d.10汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，沿斜面勻速下滑的過程中()a汽車的機(jī)械能守恒b汽車的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化c汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，汽車的總能量減少d汽車的機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，汽車的總能量守恒答案c解析汽車能勻速下滑，一定受阻力作用，克服阻力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分內(nèi)能散發(fā)出去，汽車的總能量減少11一物體獲得一定初速度后，沿著一粗糙斜面上滑，在上滑過程中，物體和斜面組成的系統(tǒng)()a機(jī)械能守恒 b總能量守恒c機(jī)械能和內(nèi)能增加 d機(jī)械能減少，內(nèi)能增加答案bd解析物體沿斜面上滑的過程中，有摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，所以物體的機(jī)械能減少，由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知，內(nèi)能應(yīng)增加，能的總量不變題組四綜合應(yīng)用12如圖51、29所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a先后經(jīng)過等壓、等容和等溫過程完成一個(gè)循環(huán)，a、b、c狀態(tài)參量如圖所示，氣體在狀態(tài)a的溫度為27 ，求：圖51、29(1)氣體在狀態(tài)b的溫度tb；(2)氣體從abc狀態(tài)變化過程中與外界交換的總熱量q.答案(1)tb600 (2)q2p0v0解析(1)a到b的過程是等壓變化有代入數(shù)據(jù)得tb600 (327 )(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律有uqw其中w2p0v0解得q2p0v0(吸熱)13如圖51、210是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開始時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度為22 cm，現(xiàn)用豎直向下的外力f壓縮氣體，使封閉的空氣柱長(zhǎng)度為2 cm，人對(duì)活塞做功100 j，大氣壓強(qiáng)為p01105 pa，不計(jì)活塞的重力問：圖51、210(1)若用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩慢壓縮，求壓縮后氣體的壓強(qiáng)多大？(2)若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體，向外散失的熱量為20 j，則氣體的內(nèi)能增加多少？(活塞的橫截面積s1 cm2)答案(1)1.1106 pa