第4章 4.1　熱力學(xué)第一定律+4.2　能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)歷程 學(xué)業(yè)分層測(cè)試

1、.學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)十二建議用時(shí)：45分鐘學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1如圖413所示，為焦耳實(shí)驗(yàn)裝置圖，用絕熱性能良好的材料將容器包好，重物下落帶動(dòng)葉片攪拌容器里的水，引起水溫升高關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說法正確的選項(xiàng)是圖413A這個(gè)裝置可測(cè)定熱功當(dāng)量B做功增加了水的熱量C做功增加了水的內(nèi)能D功和熱量是完全等價(jià)的，無區(qū)別E在絕熱過程中，做功一定增加水的內(nèi)能【解析】將做功過程和吸熱過程在同等條件下比較，可測(cè)出熱功當(dāng)量，故A正確；做功增加了水的內(nèi)能，熱量只是熱傳遞過程中內(nèi)能改變的量度，故B錯(cuò)誤，C正確；做功和傳熱產(chǎn)生的效果一樣，但功和熱量是不同的概念，D錯(cuò)誤【答案】ACE2以下所述現(xiàn)象中屬于利用熱傳導(dǎo)的方式來傳熱的是 A冬天，

2、用手去拿室外的鐵塊，手感到冷B夏天，開空調(diào)后一段時(shí)間整個(gè)房間內(nèi)溫度降低C在地面上曬小麥D冬天，用暖水袋暖手E用金屬柄的鐵勺子舀沸騰的熱水時(shí)燙手【解析】冬天，室外的鐵塊溫度低，手溫度高，用手拿鐵塊時(shí)，手上的熱量直接通過熱傳導(dǎo)的方式傳到鐵塊上用暖水袋暖手，道理同上開空調(diào)后整個(gè)房間內(nèi)溫度降低，是空氣通過對(duì)流的方式使熱空氣降溫曬小麥?zhǔn)且揽刻枱彷椛鋪砦諢崃康?，所以A、D、E正確【答案】ADE3在熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式UWQ中，關(guān)于U、W、Q各個(gè)物理量的正、負(fù)，以下說法中正確的選項(xiàng)是A物體對(duì)外界做功時(shí)W為負(fù)B物體吸收熱量時(shí)，Q為正C內(nèi)能減少時(shí)，U為正D內(nèi)能增加時(shí)，U為正EW為正，Q為負(fù)時(shí)，U一定為零【

3、解析】根據(jù)公式UWQ及W、Q、U的符號(hào)法那么得A、B、D正確【答案】ABD4以下關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象的說法中，正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35500041】A用太陽灶燒水是太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B電燈發(fā)光是電能轉(zhuǎn)化為光能C核電站發(fā)電是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D生石灰放入盛有涼水的燒杯里，水溫升高是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能E跳高運(yùn)發(fā)動(dòng)跳起時(shí)，體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【解析】核電站發(fā)電是核能轉(zhuǎn)化為電能，生石灰放入水中使水溫升高，是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】ABE5. 某物體溫度升高了，這說明A該物體一定吸收了熱量B該物體可能放出了熱量C外界對(duì)物體可能做了功D物體可能吸收了熱量E外界對(duì)物體一定做了功【解析】由UQW來分析，物體溫度升

4、高了，一定有物體的內(nèi)能增加，U0，要滿足U0可能有多種情況：W0，Q0；W0，Q0；W0，Q0；W0，Q|Q|；W0，Q|W|.由否認(rèn)選A；與選項(xiàng)B一致，與選項(xiàng)C一致；與選項(xiàng)D一致，應(yīng)選項(xiàng)B、C、D正確【答案】BCD6景頗族祖先創(chuàng)造的點(diǎn)火器如圖414所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨，猛推推桿，艾絨即可點(diǎn)燃，對(duì)筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過程中 圖414A氣體溫度升高，壓強(qiáng)不變B氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大C氣體對(duì)外界做正功D外界對(duì)氣體做正功E氣體的內(nèi)能增加【解析】壓縮氣體時(shí)，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，體積變小，壓強(qiáng)增大，所以B、D、E正確【答案】BDE7器壁導(dǎo)熱較好的汽缸放在恒溫環(huán)境中

5、，如圖415所示汽缸內(nèi)封閉著一定量的氣體，氣體分子間互相作用的分子力可以忽略不計(jì)當(dāng)緩慢推動(dòng)活塞忽略摩擦Q向左運(yùn)動(dòng)的過程中，有以下說法：圖415活塞對(duì)氣體做功，氣體的平均動(dòng)能增加；活塞對(duì)氣體做功，氣體的平均動(dòng)能不變；氣體的單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，壓強(qiáng)增大；氣體的單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，壓強(qiáng)不變；活塞對(duì)氣體做功，氣體的內(nèi)能不變其中不正確的選項(xiàng)是ABC DE【解析】解決此題的關(guān)鍵是理解緩慢推動(dòng)活塞Q的物理含義推動(dòng)活塞Q使活塞對(duì)氣體做功，本來氣體的溫度應(yīng)升高，但是由于緩慢推動(dòng)活塞，所以使氣體增加的內(nèi)能又以熱量的形式釋放到周圍環(huán)境中，由于環(huán)境溫度恒定，所以汽缸內(nèi)氣體的溫度不變，氣體的平均動(dòng)能不變，忽略分

6、子力時(shí)，氣體的內(nèi)能不變，錯(cuò)誤，正確由于氣體被壓縮，氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，所以單位面積上汽缸受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多，因此，氣體的壓強(qiáng)增大，正確，錯(cuò)誤【答案】ABD8一定量的氣體內(nèi)能增加了3105 J，1假設(shè)吸收了2105 J的熱量，那么是氣體對(duì)外界做功，還是外界對(duì)氣體做功？做了多少焦耳的功？2假設(shè)氣體對(duì)外界做了4105 J的功，那么是氣體放熱還是從外界吸熱？放出或吸收的熱量是多少？【解析】1由熱力學(xué)第一定律UQW得WUQ3105 J2105 J1105 J外界對(duì)氣體做功2由UQW得QUW3105 J4105 J7105 J氣體從外界吸熱【答案】1外界對(duì)氣體做功1105 J2氣體從外界吸

7、熱7105 J才能提升9如圖416所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱即與外界不發(fā)生熱交換容器中，容器內(nèi)裝有一可以活動(dòng)的絕熱活塞今對(duì)活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下挪動(dòng)一段間隔 后，氣體的體積減小假設(shè)忽略活塞與容器壁間的摩擦，那么被密封的氣體的以下說法不正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35500042】圖416A溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少B溫度降低，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少C溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加D溫度降低，壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加E分子的平均動(dòng)能增加，分子對(duì)器壁單位面積碰撞的沖力增大【解析】由F對(duì)密閉的氣體做正功，容器及活塞絕熱，那么系統(tǒng)與外界傳遞的熱量Q0，由功和內(nèi)能的關(guān)系知，理想氣體內(nèi)能增大

8、，溫度升高，再根據(jù)C，V減小，p增大選項(xiàng)A、B、D不正確【答案】ABD10如圖417所示，A、B兩點(diǎn)表示一定質(zhì)量的某種理想氣體的兩個(gè)狀態(tài)當(dāng)氣體自狀態(tài)A變化到狀態(tài)B時(shí)圖417A體積必然變大B不可能經(jīng)過體積減小的過程C外界必然對(duì)氣體做正功D氣體必然從外界吸熱E氣體必然對(duì)外界做功【解析】此題是氣體狀態(tài)變化、圖像與熱力學(xué)第一定律結(jié)合的綜合分析題連接OA、OB，得到兩條等容線，故有VBVA，所以A正確；由于沒有限制自狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程，所以可先減小氣體的體積再增大氣體的體積到B狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；因?yàn)闅怏w體積增大，所以是氣體對(duì)外做功，C錯(cuò)誤，E正確；因?yàn)闅怏w對(duì)外界做功，而氣體的溫度又升高，內(nèi)能增大，由

9、熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w一定從外界吸熱，D正確【答案】ADE11一定質(zhì)量的氣體，在從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)的過程中，吸收熱量280 J，并對(duì)外做功120 J，試問：1這些氣體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化？ 2假如這些氣體又返回原來的狀態(tài)，并放出了240 J熱量，那么在返回的過程中是氣體對(duì)外界做功，還是外界對(duì)氣體做功？做多少功？【解析】1由熱力學(xué)第一定律可得UWQ120 J280 J160 J.2由于氣體的內(nèi)能僅與狀態(tài)有關(guān)，所以氣體從2狀態(tài)回到1狀態(tài)過程中內(nèi)能的變化應(yīng)等于從1狀態(tài)到2狀態(tài)過程中內(nèi)能的變化，那么從2狀態(tài)到1狀態(tài)的內(nèi)能應(yīng)減少160 J即U160 J，又Q240 J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得UWQ，所以WUQ160 J240 J80 J，即外界對(duì)氣體做功80 J.【答案】1增加了160 J2外界對(duì)氣體做功80 J12如圖418所示是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開場(chǎng)時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度為22 cm，如今用豎直向下的外力F壓縮氣體，使封閉空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)? cm，人對(duì)活塞做功100 J，大氣壓強(qiáng)為p01105 Pa，不計(jì)活塞重力問：圖4181假設(shè)用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩慢壓縮氣體，求壓縮后氣體的壓強(qiáng)為多大？2假設(shè)以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體，向外散失的熱量為20 J，那么氣體的內(nèi)能增加多少？活塞的橫截面積S1 cm2【解析】1設(shè)壓縮后氣體的壓強(qiáng)為p，活塞的