2019年高中物理 第5章 第1、2节 热力学第一定律 能量的转化与守恒课后知能检测 鲁科版选修3-3.doc

2019年高中物理 第5章 第1、2节 热力学第一定律 能量的转化与守恒课后知能检测 鲁科版选修3-31把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部，当快速下压活塞时，由于被压缩的空气骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明()A做功可以升高物体的温度B做功可以改变物体的内能C做功一定可以增加物体的内能D做功可以增加物体的热量【解析】当快速下压活塞时，对空气做功，改变了气体的内能，使气体的温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，故B正确【答案】B2(xx福建高考)一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5104 J，气体对外界做功1.0104 J，则该理想气体的()A温度降低，密度增大B温度降低，密度减小C温度升高，密度增大D温度升高，密度减小【解析】由热力学第一定律UWQ，Q2.5104 J，W1.0104 J可知U大于零，气体内能增加，温度升高，A、B错；气体对外做功，体积增大，密度减小，C错，D对【答案】D3(xx龙岩检测)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】自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明机械能在减少，减少的机械能通过克服阻力做功转化为内能，但总能量不变，故D选项正确【答案】D图5134(xx福建高考)如图513所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞今对活塞施加一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体()A温度升高，压强增大，内能减少B温度降低，压强增大，内能减少C温度升高，压强增大，内能增加D温度降低，压强减小，内能增加【解析】由F对密闭的气体做正功知W0，由绝热知Q0，由热力学第一定律知理想气体内能增大，T升高，气体分子热运动加剧，V减小，气体分子密度增大，所以压强增大，故选C.【答案】C5(xx江苏高考)如图514所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动下列说法正确的是()图514A转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C转动的叶片不断搅动热水，水温升高D叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量【解析】形状记忆合金进入水后受热形状发生改变而搅动热水，由能量守恒知能量来源于热水，故A、B、C错；由能量守恒知，叶片吸收的能量一部分转化成叶片的动能，一部分释放于空气中，故D对【答案】D6对于一个大气压下100 的水变成100 的水蒸气的过程中，下列说法中正确的是()A内能增加，对外界做功，一定是吸热B内能不变，对外界做功，从外界吸热C内能减少，不对外界做功，向外界放热D内能增加，对外界做功，向外界放热【解析】水变成同温度的水蒸气的过程中，分子的平均动能不变，克服分子力做功，分子势能增加，故内能增加，一定是从外界吸收热量，A正确【答案】A7(xx广东高考)图515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()图515A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【解析】M向下滑动的过程中，气体被压缩，外界对气体做功，又因为与外界没有热交换，所以气体内能增大【答案】A8(xx重庆高考)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图516所示在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体()图516A对外做正功，分子的平均动能减小B对外做正功，内能增大C对外做负功，分子的平均动能增大D对外做负功，内能减小【解析】气体膨胀，气体对外做正功，又因气体与外界无热交换，由热力学第一定律可知气体内能减小，因忽略气体分子间相互作用，没有分子势能，所以分子的平均动能减小，选项A正确【答案】A9.图517(xx广东高考)景颇族的祖先发明的点火器如图517所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，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】筒内封闭气体被压缩过程中，外界对气体做正功由热力学第一定律UWQ知，气体内能增加，温度升高由理想气体状态方程C知，气体压强增大选项A、C、D错误，选项B正确【答案】B图51810(xx三明检测)如图518所示，直立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，气体内能增量为U，则()AUQBUQCUQ D无法比较【解析】两部分气体混合均匀后，密度相同，则整体重心上移，吸收的热量有一部分转化为重力势能，由能量守恒定律并结合热力学第一定律，可知B正确【答案】B11(xx石家庄高二检测)一定质量的气体从外界吸收了4.2105 J的热量，同时气体对外做了6105 J的功，问：(1)气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？(2)分子势能是增加还是减少？(3)分子的平均动能是增加还是减少？【解析】(1)气体从外界吸热为：Q4.2105 J气体对外做功为：W6105 J由热力学第一定律：UWQ6105 J4.2105 J1.8105 JU为负，说明气体的内能减少了所以，气体内能减少了1.8105 J.(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大了，分子力做负功，气体分子势能增加了(3)因为气体内能减少，同时气体分子势能增加，说明气体分子的平均动能一定减少了【答案】(1)减少1.8105 J(2)增加(3)减少12如右下图519所示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22 cm，图519现在用竖直向下的外力F压缩气体，使封闭空气柱长度变为2 cm，人对活塞做功100 J，大气压强为p01105 Pa，不计活塞重力问：(1)若用足够长的时间缓慢压缩气体，求压缩后气体的压强为多大？(2)若以适当的速度压缩气体，向外散失的热量为20 J，则气体的内能增加多少？(活塞的横截面积S1 cm2)【解析】(1)设压缩后气体的压强为p，活塞的横截面积为S，l022 cm，l2 cm，V0l0S，VlS缓慢压缩气体温度不变，由玻意耳定律得：p0V0pV，解得：p1.1106 Pa.(2)大气压力对活塞做功：W1p0S(l0l)2 J人做功W2100 J，由热力学第一定律得：UW1W2Q，将Q20 J代入解得U82 J.【答案】(1)1.1106 Pa(2)82 J