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Word格式.docx
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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×
105J，Q＝2×
D．W＝－8×
105J，Q＝－4×
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<
QB
．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×
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
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×
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
2．A
3．BD
4．BD
5．A
6．
7．BD
8．D
9．AD
10．D
11．B
12．5×
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×
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×
13．外界对气体做功，做功为16×
气体对外界做功，做功为10×
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×
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×
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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