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(duì)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)程中氣體的體積變化一樣，氣體對(duì)外界做功一定相等C氣體的內(nèi)能變化

2、一定相等D過(guò)程中氣體從外界吸收的熱量一定大于過(guò)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(duì)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(wèn)：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(guò)一次太空飛行，其主要任務(wù)是給國(guó)際空間站安裝太陽(yáng)能電池板.該太陽(yáng)能電池板長(zhǎng)L=73m，寬d=12m，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)化率為=20%，太陽(yáng)的輻射總功率為P0=3.83×1026W，地日間隔 為R0=1.5×1011m，國(guó)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(yáng)能電池板能對(duì)國(guó)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(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A外界對(duì)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(guān)過(guò)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(guò) 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(shuō)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(guò)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(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，它說(shuō)明液體分子永不停息地做無(wú)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(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)B布朗運(yùn)動(dòng)是花粉顆粒的無(wú)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(shuō)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(duì)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(duì)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(duì)外界做的功，而等壓膨脹時(shí)內(nèi)能增加，對(duì)外界做的功又多，由熱力學(xué)第一定律知過(guò)程吸收的熱量多。3 答案： 活塞對(duì)氣體做功W=2019J，氣體向水放出熱量，其絕對(duì)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(guó)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(yáng)的間隔 可認(rèn)為根本不變，就是地日間隔 R0.太陽(yáng)的輻射功率應(yīng)視為均勻分布在以太陽(yáng)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(yáng)能功率I0=P0/4R02=1.35kW/m2該數(shù)據(jù)被稱(chēng)為太陽(yáng)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(duì)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(duì)；能量耗散具有單向性C對(duì)

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(guò)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(guò)程中，體積增大、溫度升高、說(shuō)明內(nèi)能增加了，體積增大說(shuō)明對(duì)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(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，它說(shuō)明液體分子永不停息地做無(wú)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(zhǎng)，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(wú)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(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，故B對(duì)C改變物體的內(nèi)能方式可以通過(guò)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(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，當(dāng)溫度為0時(shí)，