2022年高中物理 5能量守恒定律 熱力學(xué)第一定律課后作業(yè) 新人教版選修1-2

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1、2022年高中物理 5能量守恒定律 熱力學(xué)第一定律課后作業(yè) 新人教版選修1-2 1.下列各物體在所經(jīng)歷的過(guò)程中,內(nèi)能增加的有(　　) A.在光滑斜面上由靜止釋放而下滑的物體 B.水平飛行并射穿木塊的子彈 C.在絕熱的條件下被壓縮的氣體 D.在空中勻速下落的雨滴 解析:在光滑斜面上由靜止釋放而下滑的物體,機(jī)械能守恒;子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程中克服摩擦力做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;在絕熱的條件下壓縮氣體,外界對(duì)氣體做功,使其內(nèi)能增加;雨滴勻速下落,重力勢(shì)能減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。由此判斷B、C、D正確。 答案:BCD 2.對(duì)于熱量、功和物體的內(nèi)能這三個(gè)物理量,下列各種敘述中正確的是(　　) A.熱

2、量、功、內(nèi)能三者的物理意義相同 B.熱量和功都可以作為物體內(nèi)能的量度 C.熱量、功、內(nèi)能的單位肯定不相同 D.熱量和功是由過(guò)程決定的,而內(nèi)能是由物體的狀態(tài)決定的 解析:物體的內(nèi)能是指組成物體的所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,而功和熱量是量度能量改變的兩個(gè)過(guò)程量,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。它們?nèi)叩膯挝粦?yīng)該相同,因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤。熱量和功不是量度內(nèi)能而是量度內(nèi)能的改變,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。故正確選項(xiàng)為D。 答案:D 3.如圖為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖,M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體,M可沿N的內(nèi)壁上下滑動(dòng),設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換,在M向下滑動(dòng)的過(guò)程中(　　) A.外界對(duì)氣體做功,氣

3、體內(nèi)能增大 B.外界對(duì)氣體做功,氣體內(nèi)能減小 C.氣體對(duì)外界做功,氣體內(nèi)能增大 D.氣體對(duì)外界做功,氣體內(nèi)能減小 解析:M筒向下滑動(dòng)的過(guò)程中壓縮氣體,外界對(duì)氣體做功,又由于氣體不與外界發(fā)生熱交換,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w的內(nèi)能增加,選項(xiàng)A正確。 答案:A 4.如圖是密閉的汽缸,外力推動(dòng)活塞P壓縮氣體,對(duì)缸內(nèi)氣體做功800 J,同時(shí)氣體向外界放熱200 J,缸內(nèi)氣體的(　　) A.溫度升高,內(nèi)能增加600 J B.溫度升高,內(nèi)能減少200 J C.溫度降低,內(nèi)能增加600 J D.溫度降低,內(nèi)能減少200 J 解析:由熱力學(xué)第一定律知:ΔU=Q+W=800 J-200

4、 J=600 J,所以內(nèi)能增加600 J,溫度升高,選項(xiàng)A正確。 答案:A 5.當(dāng)把打足氣的車胎內(nèi)的氣體迅速放出時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)車胎氣嘴處的溫度明顯降低,則在這個(gè)過(guò)程中(　　) A.氣體對(duì)外做功,同時(shí)向外發(fā)散熱量 B.氣體對(duì)外做功,車胎內(nèi)氣體溫度降低,從外界吸熱 C.外界對(duì)氣體做功,車胎內(nèi)氣體向外傳遞熱量 D.外界對(duì)車胎內(nèi)氣體做功,同時(shí)向車胎內(nèi)氣體傳遞熱量 解析:氣體迅速放出時(shí),氣體體積膨脹對(duì)外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,使氣嘴處溫度明顯低于外界溫度,從外界吸熱。 答案:B 6.如圖所示,一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成,輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片。輕推轉(zhuǎn)輪后

5、,進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”,推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。離開熱水后,葉片形狀迅速恢復(fù),轉(zhuǎn)輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng),不需要消耗外界能量 B.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來(lái)自形狀記憶合金自身 C.轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水,水溫升高 D.葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量 解析:轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械能增加,必須從外界吸收能量,A、B錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)動(dòng)葉片從水中吸收的能量大于葉片攪動(dòng)熱水產(chǎn)生的能量,水溫降低,C錯(cuò)誤;葉片吸收的熱量一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,選項(xiàng)D正確。 答案:D 7.如圖所示,直立容器內(nèi)部有被隔板隔開的A、B兩部分氣體,A的密度小,B的密度大,抽去

6、隔板,加熱氣體使兩部分氣體均勻混合,設(shè)在此過(guò)程中氣體吸熱Q,氣體的內(nèi)能增加為ΔU,則(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.ΔU=Q B.ΔUQ D.無(wú)法比較 解析:A、B兩部分氣體開始的合重心在中線以下,混合均勻后,合重心在中線上,所以系統(tǒng)的重力勢(shì)能增大,根據(jù)能量守恒定律可得,吸收的熱量應(yīng)等于增加的重力勢(shì)能與增加的內(nèi)能之和,即Q=ΔEp+ΔU,顯然Q>ΔU。 答案:B 8.一定質(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(guò)程中,吸收熱量280 J,并對(duì)外做功120 J,此過(guò)程中氣體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化? 解析:由題意可知Q=280 J, 氣體對(duì)外做

7、功,W=-120 J,根據(jù)熱力學(xué)第一定律得ΔU=Q+W=280 J+(-120 J)=160 J。 氣體的內(nèi)能增加了160 J。 答案:氣體內(nèi)能增加160 J 9.在墻壁與外界無(wú)熱傳遞的封閉房間里,夏天為了降低溫度,同時(shí)打開電冰箱和電風(fēng)扇,兩電器工作較長(zhǎng)時(shí)間后,房?jī)?nèi)的氣溫將會(huì)怎樣變化?說(shuō)明原因。 解析:電冰箱是把里面熱量轉(zhuǎn)移到外面,達(dá)到降溫的效果;電風(fēng)扇是通過(guò)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)空氣流動(dòng),使人體汗液蒸發(fā)起到人體降溫的作用,但從總體上電冰箱、電風(fēng)扇消耗的電能最后都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因而房?jī)?nèi)溫度升高。 答案:見解析 10.一定量的氣體從外界吸收熱量2.66×105 J ,內(nèi)能增加4.25×105 J,是氣體對(duì)外界做功還是外界對(duì)氣體做功?做了多少功? 解析:題目中已經(jīng)知道氣體從外界吸收的熱量以及內(nèi)能的增加量,根據(jù)熱力學(xué)第一定律的公式就可以求出外界對(duì)氣體或氣體對(duì)外界所做的功,由ΔU=W+Q得 W=ΔU-Q=(4.25×105-2.66×105) J=1.59×105 J,W為正值,表示是外界對(duì)氣體做功,做功的大小是1.59×105 J。 答案:外界對(duì)氣體做功　1.59×105 J