高中物理選修3-3 第十章 熱力學(xué)定律 熱力學(xué)第一定律 課后同步訓(xùn)練_1

1、.熱力學(xué)第一定律 課后微練習(xí)班級(jí)_ 姓名_ 學(xué)號(hào)_1 空氣壓縮機(jī)在一次壓縮中，活塞對空氣做了2×105 J的功，同時(shí)空氣的內(nèi)能增加了1.5×105 J，這一過程中空氣向外界傳遞的熱量是多少？2 分別以p、V、T表示氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度一定質(zhì)量的理想氣體，其初始狀態(tài)表示為p0、V0、T0假設(shè)分別經(jīng)歷如下兩種變化過程： 從p0、V0、T0經(jīng)等溫膨脹變?yōu)閜1、V1、T1從p0、V0、T0經(jīng)等壓膨脹變?yōu)閜2、V2、T2在上述兩種變化過程中，假如V1=V2，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是 Ap1p2，T1T2B由于在兩種變化過程中氣體的體積變化一樣，氣體對外界做功一定相等C氣體的內(nèi)能變化

2、一定相等D過程中氣體從外界吸收的熱量一定大于過程中氣體從外界吸收的熱量3 一個(gè)透熱良好的氣缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下壓活塞，壓縮中對氣體做了2019J的功，穩(wěn)定后使容器中2千克的水溫度升高了0.2，假設(shè)盛水容器絕熱。問：壓縮前后缸內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少？4 “奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)進(jìn)展過一次太空飛行，其主要任務(wù)是給國際空間站安裝太陽能電池板.該太陽能電池板長L=73m，寬d=12m，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率為=20%，太陽的輻射總功率為P0=3.83×1026W，地日間隔 為R0=1.5×1011m，國際空間站離地面的高度為h=370km，它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)約有一半時(shí)間

3、在地球的陰影內(nèi)，所以在它能發(fā)電的時(shí)間內(nèi)將把所發(fā)電的一部分儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi).由以上數(shù)據(jù)，估算這個(gè)太陽能電池板能對國際空間站提供的平均功率是多少？5 鋁、鐵、銅的比熱依次減小，它們的初溫和質(zhì)量一樣.吸收一樣的熱量后，比較鋁、鐵、銅的溫度那么 . 鋁的溫度高 . 銅的溫度高 . 鐵的溫度高 . 三者的溫度都一樣6 以下說法正確的選項(xiàng)是 A外界對氣體做功，氣體的內(nèi)能一定增大B熱量不可以自發(fā)地由低溫物體傳到高溫物體C能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性D單位面積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大7 液化氣爐是人們目前較普遍地使用的爐具。但假設(shè)把液化氣鋼瓶放在烈日下曝曬，將通過 的

4、方法使它的內(nèi)能 ，具有一定的危險(xiǎn)性，因此，液化氣鋼瓶嚴(yán)禁曝曬。8 以下說法中正確的選項(xiàng)是 A物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積有關(guān)B一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)變化過程中，體積增大、溫度升高、放出熱量是不可能的C布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，它說明液體分子永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)D在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是一定的，飽和汽的壓強(qiáng)也是一定的E農(nóng)民在干旱天氣里鋤松土壤是利用毛細(xì)現(xiàn)象9 以下說法中正確的選項(xiàng)是A布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)B布朗運(yùn)動(dòng)是花粉顆粒的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)C物體的內(nèi)能增加，一定從外界吸收了熱量D當(dāng)溫度為0時(shí)，物體的分子平均動(dòng)能一定為零10 關(guān)于物體的內(nèi)能，以下說法中正確的選項(xiàng)是A

5、物體的內(nèi)能就是物體分子動(dòng)能的總和B只有熱傳遞才可以改變物體的內(nèi)能C物體的內(nèi)能只與物體的溫度有關(guān)D做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能參考答案：1 答案： 選擇被壓縮的空氣為研究對象，根據(jù)的熱力學(xué)第一定律有UWQ由題意可知W2×105 J，U1.5×105 J，代入上式得QUW1.5×105 J2×105 J5×104 J.負(fù)號(hào)表示空氣向外釋放熱量，即空氣向外界傳遞的熱量為5×104 J.2 答案： AD解析： 等溫膨脹那么T0=T1，壓強(qiáng)減小p0p1；而等壓膨脹那么有p0= p2，體積增大溫度升高T0T2，所以A正確；雖然體積變化一樣，但

6、等溫膨脹時(shí)壓強(qiáng)減小作用力減小，所以第一種情況下氣體對外界做功要小于第二種情況的，B錯(cuò)誤；等溫膨脹時(shí)內(nèi)能不變，吸收熱量等于對外界做的功，而等壓膨脹時(shí)內(nèi)能增加，對外界做的功又多，由熱力學(xué)第一定律知過程吸收的熱量多。3 答案： 活塞對氣體做功W=2019J，氣體向水放出熱量，其絕對值為：Q=cmt=4.2×103×2×0.2J=1680J由于壓縮中氣體向外界放熱，所以代入熱力學(xué)第一定律表達(dá)式時(shí)，Q取負(fù)號(hào)，內(nèi)能變化為U=WQ=2019J1680J=320J即氣體內(nèi)能增加了320 J4 答案： 由于國際空間站離地面的高度僅為地球半徑的約二非常之一，可認(rèn)為是近地衛(wèi)星，h遠(yuǎn)小于

7、R0，因此它離太陽的間隔 可認(rèn)為根本不變，就是地日間隔 R0.太陽的輻射功率應(yīng)視為均勻分布在以太陽為圓心，地日間隔 為半徑的球面上，由此可以算出每平方米接收到的太陽能功率I0=P0/4R02=1.35kW/m2該數(shù)據(jù)被稱為太陽常數(shù)，再由電池板的面積和轉(zhuǎn)化率，可求出其發(fā)電時(shí)的電功率為P=I0Ld=2.37×105 W，由于每天只有一半時(shí)間可以發(fā)電，所以平均功率只是發(fā)電時(shí)電功率的一半即118.5 Kw.5 答案： B6 答案： BC解析： 改變氣體內(nèi)能的兩種形式是做功和熱傳遞，假設(shè)外界對氣體做功小于氣體向外界傳遞的熱量，氣體的內(nèi)能會(huì)減小，A錯(cuò)；熱傳遞具有單向性B對；能量耗散具有單向性C對

8、；假如單位體積的氣體分子數(shù)增加，同時(shí)溫度降低，氣體平均動(dòng)能減小，單個(gè)分子撞擊容器壁的平均沖力減小，壓強(qiáng)可能減小D錯(cuò)7 答案： 熱傳遞 增加解析： 此題考察內(nèi)能改變的兩種形式，假設(shè)把液化氣鋼瓶放在烈日下曝曬，將通過熱傳遞的方法使它的內(nèi)能增加點(diǎn)評(píng)：使內(nèi)能改變的兩種形式是做功和熱傳遞8 答案： ABD解析： A、內(nèi)能與溫度和體積都有關(guān)，同種物質(zhì)，溫度越高，體積越大內(nèi)能越大，故A正確B一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)變化過程中，體積增大、溫度升高、說明內(nèi)能增加了，體積增大說明對外做功，假設(shè)內(nèi)能增加，那么一定要吸熱，故放出熱量是不可能的，故B正確C布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，它說明液體分子永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤D在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是一定的，飽和汽的壓強(qiáng)也是一定的，故D正確E、農(nóng)民在干旱天氣里鋤松土壤是利用呼吸現(xiàn)象：植物呼吸作用吸收的是空氣中的氧氣，農(nóng)民經(jīng)常給農(nóng)作物松土，使土壤疏松，土壤縫隙中的空氣較多，主要是有利于促進(jìn)植物根的呼吸，其次也有利于根的生長，故E正確應(yīng)選：ABD9 答案： B解析： A、布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)B布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，故B對C改變物體的內(nèi)能方式可以通過兩種方式一種是做功，另一種是熱傳遞，所以物體內(nèi)能的增加不一定是從外界吸熱，故C錯(cuò)D物體內(nèi)的分子在永不停息的做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，當(dāng)溫度為0時(shí)，