2022年高中物理 5能量守恒定律 熱力學第一定律課后作業(yè) 新人教版選修1-2

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1、2022年高中物理 5能量守恒定律 熱力學第一定律課后作業(yè) 新人教版選修1-2 1.下列各物體在所經歷的過程中,內能增加的有(　　) A.在光滑斜面上由靜止釋放而下滑的物體 B.水平飛行并射穿木塊的子彈 C.在絕熱的條件下被壓縮的氣體 D.在空中勻速下落的雨滴 解析:在光滑斜面上由靜止釋放而下滑的物體,機械能守恒;子彈穿過木塊的過程中克服摩擦力做功,機械能轉化為內能;在絕熱的條件下壓縮氣體,外界對氣體做功,使其內能增加;雨滴勻速下落,重力勢能減少轉化為內能。由此判斷B、C、D正確。 答案:BCD 2.對于熱量、功和物體的內能這三個物理量,下列各種敘述中正確的是(　　) A.熱

2、量、功、內能三者的物理意義相同 B.熱量和功都可以作為物體內能的量度 C.熱量、功、內能的單位肯定不相同 D.熱量和功是由過程決定的,而內能是由物體的狀態(tài)決定的 解析:物體的內能是指組成物體的所有分子動能和分子勢能的總和,而功和熱量是量度能量改變的兩個過程量,故選項A錯誤。它們三者的單位應該相同,因此選項C錯誤。熱量和功不是量度內能而是量度內能的改變,所以選項B錯誤。故正確選項為D。 答案:D 3.如圖為某種椅子與其升降部分的結構示意圖,M、N兩筒間密閉了一定質量的氣體,M可沿N的內壁上下滑動,設筒內氣體不與外界發(fā)生熱交換,在M向下滑動的過程中(　　) A.外界對氣體做功,氣

3、體內能增大 B.外界對氣體做功,氣體內能減小 C.氣體對外界做功,氣體內能增大 D.氣體對外界做功,氣體內能減小 解析:M筒向下滑動的過程中壓縮氣體,外界對氣體做功,又由于氣體不與外界發(fā)生熱交換,根據(jù)熱力學第一定律可知氣體的內能增加,選項A正確。 答案:A 4.如圖是密閉的汽缸,外力推動活塞P壓縮氣體,對缸內氣體做功800 J,同時氣體向外界放熱200 J,缸內氣體的(　　) A.溫度升高,內能增加600 J B.溫度升高,內能減少200 J C.溫度降低,內能增加600 J D.溫度降低,內能減少200 J 解析:由熱力學第一定律知:ΔU=Q+W=800 J-200

4、 J=600 J,所以內能增加600 J,溫度升高,選項A正確。 答案:A 5.當把打足氣的車胎內的氣體迅速放出時,會發(fā)現(xiàn)車胎氣嘴處的溫度明顯降低,則在這個過程中(　　) A.氣體對外做功,同時向外發(fā)散熱量 B.氣體對外做功,車胎內氣體溫度降低,從外界吸熱 C.外界對氣體做功,車胎內氣體向外傳遞熱量 D.外界對車胎內氣體做功,同時向車胎內氣體傳遞熱量 解析:氣體迅速放出時,氣體體積膨脹對外做功,內能減小,溫度降低,使氣嘴處溫度明顯低于外界溫度,從外界吸熱。 答案:B 6.如圖所示,一演示用的“永動機”轉輪由5根輕桿和轉軸構成,輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片。輕推轉輪后

5、,進入熱水的葉片因伸展而“劃水”,推動轉輪轉動。離開熱水后,葉片形狀迅速恢復,轉輪因此能較長時間轉動。下列說法正確的是(　　) A.轉輪依靠自身慣性轉動,不需要消耗外界能量 B.轉輪轉動所需能量來自形狀記憶合金自身 C.轉動的葉片不斷攪動熱水,水溫升高 D.葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量 解析:轉輪轉動,機械能增加,必須從外界吸收能量,A、B錯誤;轉動葉片從水中吸收的能量大于葉片攪動熱水產生的能量,水溫降低,C錯誤;葉片吸收的熱量一部分轉化為機械能,選項D正確。 答案:D 7.如圖所示,直立容器內部有被隔板隔開的A、B兩部分氣體,A的密度小,B的密度大,抽去

6、隔板,加熱氣體使兩部分氣體均勻混合,設在此過程中氣體吸熱Q,氣體的內能增加為ΔU,則(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.ΔU=Q B.ΔUQ D.無法比較 解析:A、B兩部分氣體開始的合重心在中線以下,混合均勻后,合重心在中線上,所以系統(tǒng)的重力勢能增大,根據(jù)能量守恒定律可得,吸收的熱量應等于增加的重力勢能與增加的內能之和,即Q=ΔEp+ΔU,顯然Q>ΔU。 答案:B 8.一定質量的氣體,在從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)的過程中,吸收熱量280 J,并對外做功120 J,此過程中氣體的內能發(fā)生了怎樣的變化? 解析:由題意可知Q=280 J, 氣體對外做

7、功,W=-120 J,根據(jù)熱力學第一定律得ΔU=Q+W=280 J+(-120 J)=160 J。 氣體的內能增加了160 J。 答案:氣體內能增加160 J 9.在墻壁與外界無熱傳遞的封閉房間里,夏天為了降低溫度,同時打開電冰箱和電風扇,兩電器工作較長時間后,房內的氣溫將會怎樣變化?說明原因。 解析:電冰箱是把里面熱量轉移到外面,達到降溫的效果;電風扇是通過風扇轉動,帶動空氣流動,使人體汗液蒸發(fā)起到人體降溫的作用,但從總體上電冰箱、電風扇消耗的電能最后都轉化為內能,因而房內溫度升高。 答案:見解析 10.一定量的氣體從外界吸收熱量2.66×105 J ,內能增加4.25×105 J,是氣體對外界做功還是外界對氣體做功?做了多少功? 解析:題目中已經知道氣體從外界吸收的熱量以及內能的增加量,根據(jù)熱力學第一定律的公式就可以求出外界對氣體或氣體對外界所做的功,由ΔU=W+Q得 W=ΔU-Q=(4.25×105-2.66×105) J=1.59×105 J,W為正值,表示是外界對氣體做功,做功的大小是1.59×105 J。 答案:外界對氣體做功　1.59×105 J