2016-2017學(xué)年高二物理下學(xué)期課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練16

第二節(jié)熱力學(xué)第一定律第三節(jié)能量守恒定律(時(shí)間：60分鐘)考查知識(shí)點(diǎn)及角度難度及題號(hào)基礎(chǔ)中檔稍難熱力學(xué)第一定律1、23能量轉(zhuǎn)化與守恒定律4、56綜合提升7、8、119、10、12知識(shí)點(diǎn)一熱力學(xué)第一定律1．(雙選)下列過程不可能發(fā)生的是()A．對(duì)物體做功，同時(shí)物體放熱，物體的內(nèi)能不變B．對(duì)物體做功，同時(shí)物體吸熱，物體的內(nèi)能不變C．物體對(duì)外做功，同時(shí)物體放熱，物體的內(nèi)能不變D．物體對(duì)外做功，同時(shí)物體吸熱，物體的內(nèi)能不變解析對(duì)物體做功W＞0，物體放熱Q＜0，由ΔU＝Q＋W知，ΔU可以為零，內(nèi)能可能不變，A有可能發(fā)生；對(duì)物體做功W＞0，物體吸熱Q＞0，則ΔU一定大于零，B不可能發(fā)生；物體對(duì)外做功W＜0，放熱Q＜0，則ΔU一定小于零，C不可能發(fā)生；物體對(duì)外做功W＜0，吸熱Q＞0，則ΔU可能為零，D可能發(fā)生．答案BC2．(雙選)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是()．A．外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能不一定增加B．不通過做功的過程，內(nèi)能也可以從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體C．不發(fā)生熱傳遞，物體內(nèi)能總保持不變D．外力對(duì)物體做1J的功，物體就一定增加1J的內(nèi)能解析物體的內(nèi)能改變的物理過程有兩種：一個(gè)是做功；另一個(gè)是熱傳遞．可以利用其中的一種過程來改變物體的內(nèi)能，也可以通過兩種過程共同來改變物體的內(nèi)能．答案AB3．(雙選)下列說法中正確的是()．A．氣體的溫度升高時(shí)，并非所有分子的速率都增大B．盛有氣體的容器做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，容器中氣體的內(nèi)能隨之減小C．理想氣體在等容變化過程中，氣體對(duì)外不做功，氣體的內(nèi)能不變D．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)等溫壓縮后，其壓強(qiáng)一定增大解析氣體的溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率增大，并非所有分子的速率都增大，故A正確．氣體的內(nèi)能為所有分子的平均動(dòng)能和勢(shì)能之和，與機(jī)械運(yùn)動(dòng)無關(guān)，故B錯(cuò)．由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，當(dāng)W＝0時(shí)不能確定ΔU＝0，故C錯(cuò)．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)等溫壓縮后，由玻意耳定律知，氣體壓強(qiáng)一定增大，故D正確．答案AD知識(shí)點(diǎn)二能量轉(zhuǎn)化與守恒定律4．汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，沿斜面勻速下滑的過程中()．A．汽車的機(jī)械能守恒B．汽車的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化C．汽車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，汽車的總能量減少D．汽車的機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，汽車的總能量守恒解析汽車能勻速下滑，一定受阻力作用，克服阻力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分內(nèi)能散發(fā)出去，汽車的總能量減少．答案C5．一物體獲得一定初速度后，沿著一粗糙斜面上滑，在上滑過程中，物體和斜面組成的系統(tǒng)()．A．機(jī)械能守恒 B．總能量守恒C．機(jī)械能和內(nèi)能增加 D．機(jī)械能減少，內(nèi)能增加解析物體沿斜面上滑過程中，有摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，所以物體的機(jī)械能減少．由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知，內(nèi)能應(yīng)增加，能的總量不變．答案BD6．(雙選)一物體獲得一定初速度后，沿著一粗糙斜面上滑，在上滑過程中，物體和斜面組成的系統(tǒng)()．A．機(jī)械能守恒 B．總能量守恒C．機(jī)械能和內(nèi)能增加 D．機(jī)械能減少，內(nèi)能增加解析物體沿斜面上滑的過程中，有摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，所以物體的機(jī)械能減少，由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知，內(nèi)能應(yīng)增加，能的總量不變．答案BD7. 如圖3-2、3-7所示，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中．設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計(jì)氣體分子間的相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩緩下降過程中，筒內(nèi)空氣體積減小，空氣一定()．圖3-2、3-7A．從外界吸熱 B．內(nèi)能增大C．向外界放熱 D．內(nèi)能減小解析本題考查氣體性質(zhì)和熱力學(xué)第一定律，由于不計(jì)氣體分子之間的相互作用，且整個(gè)過程緩慢進(jìn)行，所以可看成溫度不變，即氣體內(nèi)能不變，選項(xiàng)B、D均錯(cuò)．熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，因?yàn)樵谶@個(gè)過程中氣體體積減小，外界對(duì)氣體做了功，式中W取正號(hào)，ΔU＝0，所以Q為負(fù)，即氣體向外放熱，故選項(xiàng)A錯(cuò)、C對(duì)．正確答案為C.答案C8．(雙選)如圖3-2、3-8所示，用絕熱活塞把絕熱容器隔成容積相同的兩部分，先把活塞鎖住，將質(zhì)量和溫度都相同的理想氣體氫氣和氧氣分別充入容器的兩部分，然后提起銷子，使活塞可以無摩擦地滑動(dòng)，當(dāng)活塞平衡時(shí)()．圖3-2、3-8A．氫氣的溫度不變B．氫氣的壓強(qiáng)增加C．氫氣的體積增大D．氧氣的溫度升高解析理想氣體氫氣和氧氣的質(zhì)量雖然相同，但由于氫氣的摩爾質(zhì)量小，故氫氣物質(zhì)的量多，又體積和溫度相同，由壓強(qiáng)的微觀解釋可知?dú)錃猱a(chǎn)生的壓強(qiáng)大，當(dāng)拔掉銷子后，會(huì)推動(dòng)活塞向氧氣一方移動(dòng)，這時(shí)氫氣對(duì)外做功，又無熱傳遞，由ΔU＝W＋Q可知，氫氣內(nèi)能減少，溫度降低，對(duì)氧氣而言，體積減小，外界對(duì)它做功，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，無熱傳遞的情況下，氧氣內(nèi)能增加，溫度升高．答案CD9．如圖3-2、3-9所示，a、b、c、d表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個(gè)狀態(tài)，圖中ad平行于橫坐標(biāo)軸，dc平行于縱坐標(biāo)軸，ab的延長線過原點(diǎn)，以下說法不正確的是()．圖3-2、3-9A．從狀態(tài)d到c，氣體不吸熱也不放熱B．從狀態(tài)c到b，氣體放熱C．從狀態(tài)a到d，氣體對(duì)外做功D．從狀態(tài)b到a，氣體吸熱解析從狀態(tài)d到c，溫度不變，理想氣體內(nèi)能不變，但是由于壓強(qiáng)減小，所以體積增大，對(duì)外做功，要保持內(nèi)能不變，一定要吸收熱量，故答案A錯(cuò)；氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)b是一個(gè)降壓、降溫過程，同時(shí)體積減小，外界對(duì)氣體做功，而氣體的內(nèi)能還要減小(降溫)，就一定要伴隨放熱的過程，故選項(xiàng)B正確；氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)d是一個(gè)等壓、升溫的過程，同時(shí)體積增大，所以氣體要對(duì)外做功，選項(xiàng)C正確；氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)a是個(gè)等容變化過程，隨壓強(qiáng)的增大，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，而在這個(gè)過程中氣體的體積沒有變化，就沒有做功，氣體內(nèi)能的增大是因?yàn)闅怏w吸熱的結(jié)果，故選項(xiàng)D正確．答案A10．如圖3-2、3-10所示的兩端開口的“U”形管中，盛有同種液體，并用閥門K將液體隔成左、右兩部分，左邊液面比右邊液面高．現(xiàn)打開閥門K，從打開閥門的兩邊液面第一次平齊的過程中，液體向外放熱為Q，內(nèi)能變化量為ΔU，動(dòng)能變化量為ΔEk；大氣對(duì)液體做功為W1，重力做功為W2，液體克服阻力做功為W3，由功能關(guān)系可得圖3-2、3-10①W1＝0②W2－W3＝ΔEk③W2－W3＝Q＝ΔU④W3－Q＝ΔU其中，正確的是()．A．①②③B．①②④C．②③D．①③解析由動(dòng)能定理可知W2－W3＋W1＝ΔEk，其中W1＝p·ΔV左－p·ΔV右＝0，可知①、②正確．由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q得ΔU＝W3－Q，可知④正確、③錯(cuò)誤．綜合以上分析可知B正確．答案B11．一定量的氣體從外界吸熱了2.6×105J的熱量，內(nèi)能增加了4.2×105J，是氣體對(duì)外界做了功，還是外界對(duì)氣體做了功？做了多少功？如果氣體吸收的熱量仍為2.6×105J不變，但是內(nèi)能只增加了1.6×105J，這一過程做功情況怎樣？解析由題意知Q＝2.6×105J，ΔU＝4.2×105J，根據(jù)ΔU＝Q＋W，代入可得W＝1.6×105J，W為正值，外界對(duì)氣體做功，做功為1.6×105J.同理由題意可知Q′＝2.6×105J，ΔU′＝1.6×105J，利用熱力學(xué)第一定律得W′＝－1.0×105J，這說明氣體對(duì)外界做功(氣體體積變大)，做功為1.0×105J.答案外界對(duì)氣體做功，做功為1.6×105J氣體對(duì)外界做功，做功為1.0×105J12．一鐵球從高H處由靜止落到地面上，回彈速率是落地速率的一半，設(shè)撞擊所轉(zhuǎn)化的內(nèi)能全部使鐵球溫度升高，則鐵球的溫度升高多少？(設(shè)鐵的比熱容為c，各物理量取國際制單位)解析設(shè)落到地面時(shí)的速率為v，由v2＝2gH得落地時(shí)v＝eq\r(2gH)則鐵球在與地面撞擊時(shí)損失的動(dòng)能ΔE＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)m(eq\f(v,2))2＝eq\f(3,8)mv2＝eq\f(3,8)m·2gH＝eq\f(3,4)mgH由能量守恒定律得，損失的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為鐵球的內(nèi)能則ΔU＝ΔE＝eq\f(3,4)mgH＝Q由Q＝cmΔt得Δt＝eq\f(Q,cm)＝eq\f(\f(3,4)mgH,cm)＝eq\f(3gH,4c)即鐵球溫度升高eq\f(3gH,4c).答案eq\f(3gH,4c)沁園春·雪<毛澤東>北國風(fēng)光，千里冰封，萬里雪飄。望長城內(nèi)外，惟余莽