最新精编高中人教版选修33高中物理过关习题第十章 第3节及解析.docx
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最新精编高中人教版选修33高中物理过关习题第十章第3节及解析
5c
1.一个热力系统的内能增量等于______________________________与_______________的和,这个关系叫做热力第一定律,公式____________.它们的正负号规定如下:
外界对系统做功,W____0;系统对外界做功,W____0
系统从外界吸热,Q____0;系统向外界放热,Q____0
系统内能增加,ΔU____0;系统内能减小,ΔU____0
2.能量既不会____________,也不会____________,它只能从一种形式________为另一种形式,或者从一个物体________到别的物体,在________或________的过程中,能量的总量保持不变.
3.任何机器对外界做功都要消耗能量,能量转和守恒定律的发现使人们进一步认识到:
任何一部机器,只能使能量从____________转为____________形式,而不能无中生有地________能量.因此,第一类永动机是____________制成的,因为它违背了____________.
4.关于物体内能的变,以下说法中正确的是( )
A.物体吸收热量,内能一定增大
B.物体对外做功,内能一定减少
.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变
D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变
5.一物体获得一定初速度后,沿着一粗糙斜面上滑,在上滑过程中,物体和斜面组成的系统( )
A.机械能守恒B.总能量守恒
.机械能和内能增加D.机械能减少,内能增加
6.“第一类永动机”不可能制成,是因为( )
A.不符合机械能守恒定律
B.违背了能量守恒定律
.做功产生的热不符合热功当量
D.找不到合适的材料和合的设计方案
【概念规律练】
知识点一 热力第一定律
1.一定质量的气体在某一过程中,外界对气体做了8×104J的功,气体的内能减少了12×105J,则下列各式中正确的是( )
A.W=8×104J,ΔU=12×105J,Q=4×104J
B.W=8×104J,ΔU=-12×105J,Q=-2×105J
.W=-8×104J,ΔU=12×105J,Q=2×104J
D.W=-8×104J,ΔU=-12×105J,Q=-4×104J
2.下列关于物体内能的说法正确的是( )
A.物体吸收热量,内能一定增加
B.物体放出热量,内能一定减少
.当做功和热传递同时存在时,物体的内能可能不变
D.物体对外做功,内能可能增加
知识点二 能量守恒定律
3.如图1所示,A、B是两个完全相同的铁球,A放在绝热板上,B用绝热绳悬挂,现只让它们吸收热量,当它们升高相同的温度时,它们所吸收的热量分别为QA、QB,则( )
图1
A.QA=QBB.QA .QA>QBD.无法确定QA、QB的大小 4.水能不产生污染物,是一种清洁能,位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流量可达每秒60003,而且一年四季流量稳定,瀑布落差50,若利用这一资发电,设其效率为50%,估算发电机的输出功率.(g取10/2) 【方法技巧练】 热力第一定律的应用技巧 5.一定质量的气体在保持压强恒等于10×105P的状况下,体积从20L膨胀到30L,这一过程中气体从外界吸热4×103J,则气体内能的变为( ) A.增加了5×103JB.减少了5×103J .增加了3×103JD.减少了3×103J 6.如 图2 图2所示,A、B两点表示一定质量的某种想气体的两个状态,当气体从状态A变到状态B时( ) A.体积必然变大 B.有可能经过体积减小的过程 .外界必然对气体做正功 D.气体必然从外界吸热 1.某系统的初状态具有内能1J,在外界对它做05J的功后,它放出02J的热量,系统在这个过程中内能的增量是( ) A.07JB.03J.066JD.-034J 2.某气体温度升高了(体积不变),可能的原因是( ) A.气体一定吸收了热量B.气体可能放出了热量 .外界对气体可能做了功D.气体可能吸收了热量 图3 3.如图3所示,用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分,先把活塞锁住,将质量和温度都相同的想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分,然后提起销子,使活塞可以无摩擦地滑动,当活塞平衡时( ) A.氢气的温度不变B.氢气的压强减小 .氢气的体积增大D.氧气的温度升高 图4 4.如图4,一绝热容器被隔板隔开、b两部分.已知内有一定量的稀薄气体,b内为真空.抽开隔板后,内气体进入b,最终达到平衡状态.在此过程中( ) A.气体对外界做功,内能减少 B.气体不做功,内能不变 .气体压强变小,温度降低 D.气体压强变小,温度不变 5.一定质量的想气体,从某一状态开始,经过一系列变后又回到开始的状态,用W1表示外界对气体做的功,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-Q2=W1-W2 .W1=W2D.Q1=Q2 图5 6.如图5所示是一定质量的想气体从状态A经B至的p—图线,则在此过程中( ) A.气体的内能改变 B.气体的体积增大 .气体向外界放热 D.气体对外界做功 图6 7.如图6所示,、b、c、d表示一定质量的想气体状态变过程中的四个状态,图中d平行于横坐标轴,dc平行于纵坐标轴,b的延长线过原点,以下说法正确的是( ) A.从状态d到c,气体不吸热也不放热 B.从状态c到b,气体放热 .从状态到d,气体对外做功 D.从状态b到,气体吸热 8.自由摆动的秋千摆动幅度越越小,下列说法中正确的是( ) A.机械能守恒 B.能量正在消失 .只有动能和重力势能的相互转 D.减少的机械能转为内能,但总能量守恒 9.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流.上述不同现象所包含的相同物过程是( ) A.物体克服阻力做功 B.物体的动能转为其他形式的能量 .物体的势能转为其他形式的能量 D.物体的机械能转为其他形式的能量 图7 10.如图7所示为冲击摆实验装置,一飞行子弹射入沙箱后与沙箱合为一体,共同摆起一定高度,则下面有关能的转的说法中正确的是( ) A.子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能 B.子弹的动能转变成了沙箱和子弹的热能 .子弹的动能转变成了沙箱和子弹的动能 D.子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能,另一部分转变成沙箱和子弹的机械能 11 图8 在图8所示的两端开口的“U”形管中,盛有同种液体,并用阀门将液体隔成左、右两部分,左边液面比右边液面高.现打开阀门,从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中,液体向外放热为Q,内能变量为ΔU,动能变量为ΔE;大气对液体做功为W1,重力做功为W2,液体克服阻力做功为W3,由功能关系可得 ①W1=0②W2-W3=ΔE ③W2-W3=Q=ΔU④W3-Q=ΔU 其中,正确的是( ) A.①②③B.①②④.②③D.①③ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 答案 12空气压缩机在一次压缩中,活塞对空气做了2×105J的功,同时空气的内能增加了15×105J,这一过程中空气向外界传递的热量是多少? 13.一定量的气体从外界吸收了26×105J的热量,内能增加了42×105J,是气体对外界做了功,还是外界对气体做了功? 做了多少功? 如果气体吸收的热量仍为26×105J不变,但是内能只增加了16×105J,这一过程做功情况怎样? 14.一铁球从高H处由静止落到地面上,回弹速率是落地速率的一半,设撞击所转的内能全部使铁球温度升高,则铁球的温度升高多少? (设铁的比热容为c,各物量取国际制单位) 第3节 热力第一定律 能量守恒定律 课前预习练 1.外界向它传递的热量 外界对它所做的功 ΔU=W+Q > < > < > < 2.凭空产生 凭空消失 转 转移 转 转移 3.一种形式 另一种 创造 不可能 能量守恒定律 4. 5.BD 6.B 课堂探究练 1.B 点评 热力第一定律的表达式为ΔU=W+Q,应用时要熟练掌握各物量的符号法则. 2.D 点评 本题易错之处是有些同把吸热和内能混为一谈.不假思索就认为物体吸热内能增加,物体放热内能减少而错选A、B而A和B中只谈到一种改变内能的方式,但并不能否认还可能存在着另一种改变内能的方式——做功. 3. 点评 应用能量守恒定律解决问题时,首先应明确有哪几种能量参与转或转移,哪些增、哪些减,然后利用守恒观点列出方程求解. 4.15×109W 解析 水力发电的基本原是水的机械能转为电能. 每秒钟流下的水的质量为: =ρV=1×103×6000g=6×106g 每秒钟水减少的机械能为: E=g=6×106×10×50J=3×109J 设发电机的输出功率为P,则由能量守恒定律可得: Eη=P, 解得P=3×109×50%W=15×109W 点评 能量守恒定律是普遍适用的定律,在解决有关能量转问题时,必须想到利用能量守恒定律. 5. 方法总结 若气体等压变,压强为p,体积变为ΔV,则气体做功W=p·ΔV 6.ABD 方法总结 (1)一定质量的想气体的内能只由温度决定,与体积无关. (2)应注意W+Q=ΔU和=及图象的巧妙结合,综合分析. 课后巩固练 1.B 2.A 3.BD 4.BD 5.A 6. 7.BD 8.D 9.AD 10.D 11.B 12.5×104J 解析 选择被压缩的空气为研究对象,根据的热力第一定律有ΔU=W+Q 由题意可知W=2×105J,ΔU=15×105J,代入上式得 Q=ΔU-W=15×105J-2×105J=-5×104J 负号表示空气向外释放热量,即空气向外界传递的热量为5×104J 13.外界对气体做功,做功为16×105J 气体对外界做功,做功为10×105J 解析 由题意知Q=26×105J,ΔU=42×105J,根据ΔU=Q+W,代入可得W=16×105J,W为正值,外界对气体做功,做功为16×105J 同由题意可知Q′=26×105J,ΔU′=16×105J,利用热力第一定律得W′=-10×105J,这说明气体对外界做功(气体体积变大),做功为10×105J 14 解析 设落到地面时的速率为v,由v2=2gH得落地时 v= 则铁球在与地面撞击时损失的动能ΔE=v2-()2=v2=·2gH=gH 由能量守恒定律得,损失的动能全部转为铁球的内能则ΔU=ΔE=gH=Q 由Q=cΔ得Δ=== 即铁球温度升高
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