高中物理选修1-2第二章 能量的守恒与耗散二、热力学第一定律课后测评

这是一份高中物理选修1-2第二章 能量的守恒与耗散二、热力学第一定律课后测评，共3页。试卷主要包含了一定量的气体从外界吸收热量2等内容，欢迎下载使用。

能量守恒定律 热力学第一定律





1.下列各物体在所经历的过程中,内能增加的有( )


A.在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体


B.水平飞行并射穿木块的子弹


C.在绝热的条件下被压缩的气体


D.在空中匀速下落的雨滴


解析:在光滑斜面上由静止释放而下滑的物体,机械能守恒;子弹穿过木块的过程中克服摩擦力做功,机械能转化为内能;在绝热的条件下压缩气体,外界对气体做功,使其内能增加;雨滴匀速下落,重力势能减少转化为内能。由此判断B、C、D正确。


答案:BCD


2.对于热量、功和物体的内能这三个物理量,下列各种叙述中正确的是( )


A.热量、功、内能三者的物理意义相同


B.热量和功都可以作为物体内能的量度


C.热量、功、内能的单位肯定不相同


D.热量和功是由过程决定的,而内能是由物体的状态决定的


解析:物体的内能是指组成物体的所有分子动能和分子势能的总和,而功和热量是量度能量改变的两个过程量,故选项A错误。它们三者的单位应该相同,因此选项C错误。热量和功不是量度内能而是量度内能的改变,所以选项B错误。故正确选项为D。


答案:D


3.如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中( )





A.外界对气体做功,气体内能增大


B.外界对气体做功,气体内能减小


C.气体对外界做功,气体内能增大


D.气体对外界做功,气体内能减小


解析:M筒向下滑动的过程中压缩气体,外界对气体做功,又由于气体不与外界发生热交换,根据热力学第一定律可知气体的内能增加,选项A正确。


答案:A


4.如图是密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J,同时气体向外界放热200 J,缸内气体的( )





A.温度升高,内能增加600 J


B.温度升高,内能减少200 J


C.温度降低,内能增加600 J


D.温度降低,内能减少200 J


解析:由热力学第一定律知:ΔU=Q+W=800 J-200 J=600 J,所以内能增加600 J,温度升高,选项A正确。


答案:A


5.当把打足气的车胎内的气体迅速放出时,会发现车胎气嘴处的温度明显降低,则在这个过程中( )


A.气体对外做功,同时向外发散热量


B.气体对外做功,车胎内气体温度降低,从外界吸热


C.外界对气体做功,车胎内气体向外传递热量


D.外界对车胎内气体做功,同时向车胎内气体传递热量


解析:气体迅速放出时,气体体积膨胀对外做功,内能减小,温度降低,使气嘴处温度明显低于外界温度,从外界吸热。


答案:B


6.如图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是( )





A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量


B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身


C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高


D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量


解析:转轮转动,机械能增加,必须从外界吸收能量,A、B错误;转动叶片从水中吸收的能量大于叶片搅动热水产生的能量,水温降低,C错误;叶片吸收的热量一部分转化为机械能,选项D正确。


答案:D


7.如图所示,直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体,A的密度小,B的密度大,抽去隔板,加热气体使两部分气体均匀混合,设在此过程中气体吸热Q,气体的内能增加为ΔU,则( )








A.ΔU=QB.ΔU

C.ΔU>QD.无法比较


解析:A、B两部分气体开始的合重心在中线以下,混合均匀后,合重心在中线上,所以系统的重力势能增大,根据能量守恒定律可得,吸收的热量应等于增加的重力势能与增加的内能之和,即Q=ΔEp+ΔU,显然Q>ΔU。


答案:B


8.一定质量的气体,在从一个状态变化到另一个状态的过程中,吸收热量280 J,并对外做功120 J,此过程中气体的内能发生了怎样的变化?


解析:由题意可知Q=280 J,


气体对外做功,W=-120 J,根据热力学第一定律得ΔU=Q+W=280 J+(-120 J)=160 J。


气体的内能增加了160 J。


答案:气体内能增加160 J


9.在墙壁与外界无热传递的封闭房间里,夏天为了降低温度,同时打开电冰箱和电风扇,两电器工作较长时间后,房内的气温将会怎样变化?说明原因。


解析:电冰箱是把里面热量转移到外面,达到降温的效果;电风扇是通过风扇转动,带动空气流动,使人体汗液蒸发起到人体降温的作用,但从总体上电冰箱、电风扇消耗的电能最后都转化为内能,因而房内温度升高。


答案:见解析


10.一定量的气体从外界吸收热量2.66×105 J ,内能增加4.25×105 J,是气体对外界做功还是外界对气体做功?做了多少功?


解析:题目中已经知道气体从外界吸收的热量以及内能的增加量,根据热力学第一定律的公式就可以求出外界对气体或气体对外界所做的功,由ΔU=W+Q得


W=ΔU-Q=(4.25×105-2.66×105) J=1.59×105 J,W为正值,表示是外界对气体做功,做功的大小是1.59×105 J。


答案:外界对气体做功 1.59×105 J