物理同步人教版選修3-3課時跟蹤檢測：(十三)熱力學(xué)第一定律能量守恒定律Word版含解析

1、高中物理課時跟蹤檢測（十三）熱力學(xué)第一定律 能量守恒定律、基礎(chǔ)題窗熟800 J,同時氣體向外界放熱200 J,缸內(nèi)氣體的（1. 如圖所示是密閉的汽缸，外力推動活塞P壓縮氣體，對缸內(nèi)氣體做功A 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解析：選A 由W+ Q= AU得AU = 800 J + （-200 J） = 600 J，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能大小只與溫度有關(guān)，AU0，故溫度升高2. 第一類永動機(jī)是不可能制成的，這是因?yàn)榈谝活愑绖訖C(jī)（）A .不符合機(jī)械能守恒定律B. 違背了能量守恒定律C. 無法解決機(jī)

2、械摩擦問題D .找不到合適的材料和合理的設(shè)計(jì)方案解析：選B第一類永動機(jī)不可能制成，是因?yàn)樗`背了能量守恒定律。3. 下列說法正確的是（）A .物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小B.物體對外做功，其內(nèi)能一定減小C .物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能增加D .物體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能不變解析：選C 由熱力學(xué)第一定律 AU = W + Q可知，若物體放出熱量，外界對物體做正 功，則AU不一定為負(fù)值，即內(nèi)能不一定減小，故A項(xiàng)錯誤；同理可分析出，B項(xiàng)和D項(xiàng)錯誤，C項(xiàng)正確。4. 多選（2016全國卷川）關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）A .質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B.氣體溫度

3、不變，整體運(yùn)動速度越大，其內(nèi)能越大C .氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變D .一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E. 定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加解析：選CDE 氣體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、 溫度和體積決定，質(zhì)量和溫度都相同的氣體， 內(nèi)能可能不同，A錯誤。內(nèi)能與物體的運(yùn)動速度無關(guān)， B錯誤。氣體被壓縮時，同時對外傳 熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能可能不變，C正確。一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，D正確。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，一定量的某種理想氣體在壓強(qiáng)不變的情況下, 體積變大，則溫度一定升高，內(nèi)能一定增加，E正確。5. 如圖所示為沖擊擺實(shí)驗(yàn)裝置， 一水平飛行的子彈射入沙箱后與沙

4、箱合 為一體，共同擺起一定高度，在此過程中有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的說法中正確的是( )A 子彈的動能轉(zhuǎn)變成沙箱和子彈的內(nèi)能B.子彈的動能轉(zhuǎn)變成沙箱和子彈的重力勢能C 子彈的動能轉(zhuǎn)變成沙箱和子彈的動能D子彈的動能一部分轉(zhuǎn)變成沙箱和子彈的內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)變?yōu)樯诚浜妥訌椀臋C(jī)械能解析：選D 子彈在射入沙箱瞬間，要克服摩擦阻力做功，有一部分動能轉(zhuǎn)變成沙箱和子彈的內(nèi)能，一部分動能變成沙箱和子彈的機(jī)械能，故D正確。6. 多選如圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的噴水裝置，內(nèi)部裝有2 L水，上部密封1 atm的空氣0.5 L,保持閥門關(guān)閉，再充入1 atm的空氣0.1 L, 設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，下列說法正確 的有

5、()A .充氣后，密圭寸氣體壓強(qiáng)增加B.充氣后，密封氣體的分子平均動能增加C .打開閥門后，密封氣體對外界做正功D. 打開閥門后，不再充氣也能把水噴光解析：選AC 溫度不變，分子平均動能不變，充氣后由于氣體的質(zhì)量增大，溫度、體積基本不變，氣體的壓強(qiáng)增大，選項(xiàng)A對、B錯；打開閥門后，水減少，氣體膨脹，密封氣體對水做正功，選項(xiàng) C對；如果水全排出，氣體壓強(qiáng)為P3,內(nèi)(2 + 0.5)= pi(0.5 + 0.1)得P3= 0.24山 山，故不再充氣不能把水噴光，選項(xiàng)D錯。二、能力題旨通V/X10 s m3i 77X102 K3.0 47. 如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)52B

6、。此過程中，氣體壓強(qiáng) p= 1.0X 10 Pa,吸收的熱量 Q= 7.0X 10 J, 求此過程中氣體內(nèi)能的增量。解析：一定質(zhì)量的理想氣體等壓變化，由蓋一呂薩克定律得，Va = VbTa = TbV aT B_3 3則 Vb= = 8.0 X 10 m。Ta氣體對外做的功 W = p(Vb Va)= 2.0 X 102 J,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU = Q W,解得 AU = 5.0 X 102 j。 答案：AU = 5.0X 102 j8. 如圖所示，兩個可導(dǎo)熱的汽缸豎直放置，它們的底部由一細(xì)管 連通（忽略細(xì)管的容積）。兩汽缸各有一活塞，質(zhì)量分別為mA和m2,活塞與汽缸壁無摩擦?；钊南路綖?/p>

7、理想氣體，上方為真空。當(dāng)氣體 處于平衡狀態(tài)時，兩活塞位于同一高度h。（已知mi= 3m, m2= 2m）（1）在兩活塞上同時各放一質(zhì)量為 m的物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差。（假定環(huán)境的溫度始終保持為 To）在達(dá)到上一問終態(tài)后，環(huán)境溫度由To緩慢上升到T,試問在這個過程中，氣體對活塞做了多少功？氣體是吸收還是放出了熱量？（假定在氣體狀態(tài)變化過程中，兩活塞均不會碰到汽缸頂部）解析：（1）設(shè)左、右活塞的面積分別為 S和S。由于氣體處于平衡狀態(tài)，故兩活塞對氣體的壓強(qiáng)相等，即pg=響，由此得S = 3SO在兩活塞上各加一質(zhì)量為 m的物塊后，氣體所受右端壓強(qiáng)恒大于左端，所以右活塞降 至汽缸底部，所有氣體在左汽缸中。在初態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為2g，體積為在末態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為8；mg，體積為S（xS23S2為左活塞的高度），由玻意耳定律得 警學(xué)=警字，由上式解得x=即。S 2 3S 24（2）當(dāng)溫度由To上升至T時，氣體的壓強(qiáng)始終為8mg。3ST 5ThTox = 4To，設(shè)x是溫度