高中物理 第十章 热力学定律 3 热力学第一定律能量守恒定律成长训练 新人教版选修3-3

《高中物理 第十章 热力学定律 3 热力学第一定律能量守恒定律成长训练 新人教版选修3-3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3热力学第一定律能量守恒定律主动成长夯基达标1.在一个大气压下，1kg100℃的水变为1kg100℃的水蒸气的过程，下列说法中正确的是（）A.内能不变，对外界做功，一定是吸热过程B.内能增加，吸收的热量等于内能的增加C.内能不变，吸收的热量等于对外界做的功D.内能增加，从外界吸热，吸收的热量等于对外界做的功和增加的内能的和解析：水变成同温度的水蒸气时，分子间距从r0增大到约10r0，体积要扩大约1000倍，故需克服大气压力对外做功，同时克服分子力做功，分子势能增加内能增加.由热力学第一定律ΔU=Q+W，则Q=ΔU-W，其中W为负值，

2、故选项D正确.答案:D2.对于一定质量的气体加热，气体吸收了500J的热量，它受热膨胀的过程中对外做功300J，气体的内能将怎样改变（）A.增加800JB.减少800JC.增加200JD.减少200J解析：由公式ΔU=W+Q可得出ΔU=-300J+500J=200J.答案:C3.(2006江苏南京模拟)在温度均匀的水池中，有一小气泡正在缓慢向上浮起，体积逐渐膨胀，在气泡上浮的过程中（）A.气泡内的气体对外界放出热量B.气泡内的气体与外界不发生热传递，其内能不变C.气泡内的气体对外界做功，其内能减少D.气泡内的气体对外界做功，同时从水

3、中吸收热量，其内能不变解析：气泡向上浮起的过程中体积膨胀，对外做功，由于温度不变，内能不变，一定从水中吸热.答案:D4.一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始状态，用W1表示外界对气体做功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有（）A.Q1-Q2=W2-W1B.Q1=Q2C.W1=W2D.Q1＞Q2解析：气体状态回到原来的状态，则气体的内能不变，即ΔU=0，由热力学第一定律可得ΔU=W+Q，所以ΔU=0，W=-Q，依题意可得Q1-Q2=W1-W2，其他关

4、系无法确定.气体状态变化时，气体做功的情况非常复杂，例如气体膨胀后再压缩到原体积，做功的代数和不一定为零.答案:A5.运动员跳伞后，在某一段时间内以8m/s2的加速度下降，在该过程中（）A.重力势能只转化为动能B.机械能转化为内能C.机械能守恒D.系统的总能量守恒解析：物体加速度为8m/s2,说明物体除受重力以外还受阻力作用，克服阻力做功，机械能转化为内能，但总能量守恒.答案:BD6.在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将作如何变化（）A.降低B.升高C.不变D.无法确定解析：冰箱消耗电能使

5、冰箱内外发生热交换而达到内部致冷，把冰箱与房间看作一个系统，打开冰箱门后，冰箱与房间内的热交换发生在系统内，不会引起总能量的变化.但系统消耗电能增加了系统的总能量，冰箱正常工作，根据能的转化与守恒定律知，增加的系统能量转化为内能使房间的温度升高，故选B.答案:B7.单摆在摆动过程中，其摆动幅度越来越小，这说明（）A.能量正在逐渐消失B.动能正在向势能转化C.机械能是守恒的D.总能量守恒，正在减少的机械能转化为内能解析：单摆摆动过程中，克服空气阻力做功，机械能减少，内能增大，但总能量守恒.答案:D8.一定质量的气体从外界吸收了4.2×

6、105J的热量，同时气体对外做了6×105J的功，问（1）物体的内能增加还是减少？变化量是多少？（2）分子的势能是增加还是减少？（3）分子的平均动能是增加还是减少？解析：（1）气体从外界吸收热量Q=4.2×105J,气体对外界做功W=-6×105J，由热力学第一定律可得ΔU=W+Q=-6×105J+4.2×105J=-1.8×105J,ΔU为负，说明气体的内能减少，减少了1.8×105J.（2）因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀了，分子间的距离增大了，分子做负功，气体分子势能增加了.（3）因为气体的内能减少了，同时气体分子势能增加

7、了，说明气体分子的平均动能一定减少了.答案:（1）减少1.8×105J(2)增加（3）减少9.已知暖水瓶中盛有0.5kg、25℃的水，一个学生想用上下摇晃的方法使冷水变为开水.假设每摇晃一次水的落差为15cm，每分钟摇晃30次，不计所有热量损失，那么，他大约需要多长时间才可以把水“摇开”？［c水=4.2×103J/(kg·℃）,g=10m/s2］解析：此问题中能量转化的方向是：上摇时学生消耗自身的能量通过对水做功转化为水的重力势能，下落时水的重力势能转化为动能再转化为水的内能.由于不计一切热量损失，根据水的重力势能减少量等于水的内能

8、的增加量可求解.设“摇开”水需时t分钟，水升温ΔT，由ΔEp减=ΔE内增=Q水吸得30mg·Δht=cmΔTmin=7.0×103min即他要“摇开”水大约需要7.0×103分钟，相当于5天的时间.答案:5天10.用钻头在铁块上钻孔时