(江苏专版)2019年高考物理总复习 课时作业五十一 热力学第一定律能量守恒定律.doc

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课时作业 五十一 热力学第一定律能量守恒定律(限时:45分钟)(班级_姓名_)1木箱静止于水平地面上,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 J BU600 J,Ek200 J CU600 J,Ek800 J DU800 J,Ek200 J2对于在一个大气压下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3在温度均匀的液体中,一个小气泡由液体的底层缓慢地升到液面,上升过程中气泡的体积不断地增大,如将泡内气体看作理想气体,则气泡在浮起的过程中() A放出热量 B吸收热量 C不吸热也不放热 D无法判断4如图所示,一定质量的理想气体从状态a变化到状态b,在这一过程中,下列说法正确的是()第4题图 A气体体积变小 B气体温度降低 C气体从外界吸收热量 D气体的内能不变5(多选)如图所示,气垫床是一种可以注入空气的床垫,睡在气垫床上可以让肌肉得到放松,是不少人舒缓神经的不错选择当人从床上起身下床时,假设床垫内气体与外界无热交换,且密封性良好,则有关床垫内气体下列说法正确的是() 第5题图 A体积增大,内能减小 B体积减小,压强减小 C对外界做负功,分子平均动能增大 D对外界做正功,压强减小6(多选)如图所示,a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平行于横坐标轴,ab的延长线过原点,dc平行于纵轴,以下说法正确的是()第6题图 A从状态d到c,气体不吸热也不放热 B从状态c到b,气体放热 C从状态a到d,气体对外做功 D从状态b到a,气体吸热7用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空(如图)现把隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器(如图),这个过程称为气体的自由膨胀下列说法正确的是()第7题图 A自由膨胀过程中,气体分子只作定向运动 B自由膨胀前后,气体的压强不变 C自由膨胀前后,气体的温度不变 D自由膨胀前后,气体的温度降低8如图所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)气缸(含活塞)中今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离则被密封的气体()第8题图 A温度升高,内能减少 B温度降低,内能减少 C温度升高,内能增加 D温度降低,内能增加9如图所示,内壁光滑的气缸水平放置,一定质量的理想气体被活塞密封在气缸内,外界大气压强为p0.现对气缸缓慢加热,气体吸收热量Q后,体积由V1增大为V2.则在此过程中,气体分子平均动能_(选填“增大”、“不变”或“减小”),气体内能变化了_第9题图10一定质量的理想气体由状态ABC变化,其有关数据如图所示已知状态A、C的温度均为27 ,求: (1)该气体在状态B的温度; (2)上述过程气体从外界吸收的热量第10题图11(17年盐城三模)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p2.0105 Pa,放出的热量Q300 J,求气体在:(1)状态B时的体积;(2)此过程中内能的变化第11题图12(16年江苏模拟)如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,气缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K后活塞缓慢下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知ABh,大气压强为p0,重力加速度为g,求:(1)活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;(2)设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定质量理想气体的内能仅由温度决定)第12题图课时作业(五十一)热力学第一定律能量守恒定律1.B【解析】由于木箱在推动中受到滑动摩擦力,其与相对位移的乘积为系统的内能增量,即U6010 J600 J,由能量守恒定律可得EkW总U8010 J600 J200 J故正确答案为B.2A【解析】在一个大气压下100 的水变成100 的水蒸气的过程中,温度不变但要吸收热量,体积增大,对外做功;由于温度不变,体积增大,所以分子的动能不变,分子势能增加,内能增加故A正确3B【解析】由热力学第一定律UQW,由于小气泡体积不断增大,外界对气体做负功,又因为是恒温液体中,所以U0,Q0,应该吸收热量,故选B.4C【解析】观察图象得理想气体从状态a到状态b温度升高理想气体从状态a到状态b温度升高、压强不变,根据理想气体状态方程知道体积增大,AB错误温度升高理想气体内能增加,即U为正,气体体积增大,即气体对外做功,则W为负,所以根据热力学第一定律UWQ得知Q必定为正,即气体一定从外界吸收热量,故C项正确5AD【解析】当人从床上起身下床时,床将逐渐恢复原状,气体的体积增大,即气体对外界做正功,根据热力学第一定律可以知道内能减小,温度降低,根据理想气体状态方程C可以判断压强减小,所以AD正确6BCD【解析】从状态d到c,温度不变,理想气体内能不变,但是由于压强减小,所以体积增大,对外做功,要保持内能不变,一定要吸收热量,故A错误;气体从状态c到b是一个降压、降温过程,同时体积减小,外界对气体做功,而气体的内能还要减小(降温),就一定要伴随放热的过程,故B正确;气体从状态a到d是一个等压、升温的过程,同时体积增大,所以气体要对外做功,C正确;气体从状态b到a是个等容变化过程,随压强的增大,气体的温度升高,内能增大,而在这个过程中气体体积没有变化,所以就没有做功,气体内能的增大是因为气体吸热的结果,故D正确7C【解析】A项,气体分子时刻在做无规则的热运动,宏观上气体向B扩散,但单个分子不会做定向运动,故A项错误B项,自由膨胀后,由于等温过程中体积增大,则压强会减小,故B项错误C项,由于B为真空,自由膨胀过程中不受阻力作用,因此气体不做功,即W0,由于容器绝热,因此Q0,由UWQ可知,气体内能不变,因此温度也不变,故C项正确8C【解析】绝热过程,气体的体积减小,外界对气体做功,W0.绝热过程,气体不对外放出热量也不吸收热量,Q0.根据热力学第一定律UWQ,可知U0,所以理想气体的内能增加、温度升高,分子平均动能增大9增大Qp0(V2V1)【解析】温度是分子热运动平均动能的标志,温度升高,气体分子平均动能增大根据热力学第一定律得:UQW,而Wp0SLp0Vp0(V2V1),所以气体内能变化了UQp0(V2V1)10153 3105 J【解析】(1)状态A、C的温度均为27 , TATC27327300 K,状态A到状态B为等容变化代入数据得TB120 K即为tB153 .(2)状态A到状态B为等容过程,外界对气体不做功; 状态B到状态C,WPB(VCVB)3105 J; TATC,U0,由热力学第一定律UQW,代入数据得Q3105 J即气体从外界吸收热量为3105 J.116103 m3500 J【解析】气体从状态A到状态B发生等压变化,根据等压变化有,代入数据得:VB6103 m3;气体从A到B外界对气体做的功WP(VAVB)800 J根据热力学第一定律 UWQ800(300)500 J.12p0(p0Smg)h【解析】(1)设活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为p,对活塞根据共点力平衡有:p0SmgpS解得:pp0(2)由于周围环境温度保持不变,且气缸缸壁是导热的,因此整个过程中封闭理想气体的温度不变,即其内能不变,有:U0,整个过程中,气体被压缩,外界对气体做功为: W(p0Smg)h根据热力学第一定律可知,整个过程中通过缸壁传递的热量为:QW(p0Smg)h.
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