2017-2018学年高中物理人教版选修3-3：课时跟踪检测（十三）热力学第一定律能量守恒定律w

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1、课时跟踪检测（十三）热力学第一定律能量守恒定律—、基础题窃潮f1.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（）A.降低B.升高C.不变D.无法确定解析：选B取房间内气体及电冰箱（有散热装置）为系统，冰箱消耗电能，对系统做功，系统总内能增加，房间内温度升高，B对。2.第一类永动机是不可能制成的，这是因为第一类永动机（）A.不符合机械能守恒定律B.违背了能量守恒定律C.无法解决机械摩擦问题D.找不到合适的材料和合理的设计方案解析：选B第一类永动机不可能制成，是因为它违背了能量守恒定律。3.一定

2、质量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，由此过程的末态与初态相比（）A.气体内能一定增加B.气体内能一定减小C.气体内能一定不变D.气体内能是增是减不能确定解析:选D气体吸收热量0>0,气体对外做功WVO,若

3、Q>

4、W］，根据热力学第一定律知Af/>0,内能增加；若

5、Q

6、V

7、W

8、,则AUVO,内能减小；若Q=Wf则AU=U,内能不变，故D对。4•如图1所示，直立容器内部有被隔板隔开的A、〃两部分气体，4的密度小，B的密度大，抽出隔板，加热气体使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热为0,气体内能增量为A（7,贝9（）A

9、.AU=QB.UQD.无法比较解析：选BA、B两部分气体密度不同，混合后其重力势能将发生变化，刚开始时A、B气体的合重心在中线下方，均匀混合后重心在中线上，重心上升了，所以气体的重力势能增加了，由能量守恒定律知，吸收的热量一部分增加气体的内能，一部分增加重力势能,即0=At/+AEp,所以Q>Uf故B对。5•如图2所示为冲击摆实验装置，一水平飞行的子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定高度，在此过程中有关能量转化的说法中正确的是（）A.子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能B.子弹的动能转变成沙箱和子弹的重力势能

10、C.子弹的动能转变成沙箱和子弹的动能D.子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变为沙箱和子弹的机械能解析：选D子弹在射入沙箱瞬间，要克服摩擦阻力做功，有一部分动能转变成沙箱和子弹的内能，一部分动能变成沙箱和子弹的机械能，故D正确。6.侈选）图3为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L,保持阀门关闭，再充入latm的空气0.1L,设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有（）图3A.充气后，密封气体压强增加B.充气后，密封气体的分子平均动能增加C.打开阀门后，密封气体对

11、外界做正功D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光解析：选AC温度不变，分子平均动能不变，充气后由于气体的质量增大，温度、体积基本不变，气体的压强增大，选项A对、B错；打开阀门后，水减少，气体膨胀，密封气体对水做正功，选项C对；如果水全排出，气体压强为卩3,"3（2+0・5）=门（0・5+0.1）得力=0.24pI

12、X103m33.04.0解析：等压变化，#=計，对外做的功w=p(*—匕0,根据热力学第一定律AU=Q一W解得A^=5.0X102Jo答案：A^/=5.0X102J7.在一个标准大气压下，水在沸腾时，1g的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043cn?变为1676cm已知水的汽化热为2263.8J/go求：(1)体积膨胀时气体对外界做的功(2)气体吸收的热量Q；(3)气体增加的内能At/。解析：取lg水为研究系统，把大气视作外界。1g沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有吸。(1)气

13、体在等压(大乞压)下膨胀做功W=p(V2-Vi)=1.013X105X(l676-1.043)X1O'6J169.7Jo(2)气体吸热：Q=mL=1X2263.8J=2263.8Jo(3)根据热力学第一定律得A〃=0+W=[2263.8J+(-169."7)]J=2094」J。答案：(1)169.7J(2)2263.8J(3)2094.1J