XX省專用學年高中物理第十章熱力學定律課時跟蹤檢測十三熱力學第一定律能量守恒定律含解析新人教選修

XX省專用學年高中物理第十章熱力學定律課時追蹤檢測十三熱力學第必定律能量守恒定律含分析新人教版選修XX省專用學年高中物理第十章熱力學定律課時追蹤檢測十三熱力學第必定律能量守恒定律含分析新人教版選修PAGEXX省專用學年高中物理第十章熱力學定律課時追蹤檢測十三熱力學第必定律能量守恒定律含分析新人教版選修課時追蹤檢測（十三）熱力學第必定律能量守恒定律1.以以下圖是密閉的汽缸，外力推進活塞P壓縮氣體，對缸內氣體做功800J，同時氣體向外界放熱200J，缸內氣體的()A．溫度高升，內能增添600JB．溫度高升，內能減少200JC．溫度降低，內能增添600JD．溫度降低，內能減少200J分析：選A由W＋Q＝ΔU得ΔU＝800J＋(－200J)＝600J，必定質量的理想氣體的內能大小只與溫度相關，ΔU>0，故溫度高升。2．第一類永動機是不可以能制成的，這是因為第一類永動機()A．不符合機械能守恒定律B．違反了能量守恒定律C．沒法解決機械摩擦問題D．找不到適合的資料和合理的設計方案分析：選B第一類永動機不可以能制成，是因為它違反了能量守恒定律。3．以下說法正確的選項是()A．物體放出熱量，其內能必定減小B．物體對外做功，其內能必定減小C．物體汲取熱量，同時對外做功，其內能可能增添D．物體放出熱量，同時對外做功，其內能可能不變分析：選C由熱力學第必定律ΔU＝W＋Q可知，若物體放出熱量，外界對物體做正功，則ΔU不用然為負值，即內能不用然減小，故A項錯誤；同理可分析出，B項和D項錯誤，C項正確。4．[多項選擇](2016·全國卷Ⅲ)對于氣體的內能，以下說法正確的選項是()A．質量和溫度都同樣的氣體，內能必定同樣B．氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內能越大C．氣體被壓縮時，內能可能不變D．必定量的某種理想氣體的內能只與溫度相關E．必定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內能必定增添分析：選CDE氣體的內能由物質的量、溫度和體積決定，質量和溫度都同樣的氣體，內能可能不同樣，A錯誤。內能與物體的運動速度沒關，B錯誤。氣體被壓縮時，同時對外傳熱，依據熱力學第必定律知內能可能不變，C正確。必定量的某種理想氣體的內能只與溫度相關，D正確。依據理想氣體狀態(tài)方程，必定量的某種理想氣體在壓強不變的狀況下，體積變大，則溫度必定高升，內能必定增添，E正確。5.以以下圖為沖擊擺實驗裝置，一水平遨游的子彈射入沙箱后與沙箱合為一體，共同擺起必定高度，在此過程中相關能量轉變的說法中正確的選項是()A．子彈的動能轉變?yōu)樯诚浜妥訌椀膬饶蹷．子彈的動能轉變?yōu)樯诚浜妥訌椀闹亓菽蹸．子彈的動能轉變?yōu)樯诚浜妥訌椀膭幽蹹．子彈的動能一部分轉變?yōu)樯诚浜妥訌椀膬饶?，另一部分轉變?yōu)樯诚浜妥訌椀臋C械能分析：選D子彈在射入沙箱瞬時，要戰(zhàn)勝摩擦阻力做功，有一部分動能轉變?yōu)樯诚浜妥訌椀膬饶?，一部分動能變?yōu)樯诚浜妥訌椀臋C械能，故D正確。6.[多項選擇]如圖為某同學設計的噴水裝置，內部裝有2L水，上部密封1atm的空氣0.5L，保持閥門封閉，再充入1atm的空氣0.1L，設在全部過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，以下說法正確的有()A．充氣后，密封氣體壓強增添B．充氣后，密封氣體的分子均勻動能增添C．翻開閥門后，密封氣體對外界做正功D．翻開閥門后，不再充氣也能把水噴光分析：選AC溫度不變，分子均勻動能不變，充氣后因為氣體的質量增大，溫度、體積基本不變，氣體的壓強增大，選項A對、B錯；翻開閥門后，水減少，氣體膨脹，密封氣體對水做正功，選項C對；假如水全排出，氣體壓強為p3，p3(2＋0.5)＝p1(0.5＋0.1)得p3＝0.24p1＜p1，故不再充氣不可以把水噴光，選項D錯。7.以以下圖，必定質量的理想氣體從狀態(tài)A經等壓過程到狀態(tài)B。此過程中，氣體壓強p＝1.0×105Pa，汲取的熱量Q＝7.0×102J，求此過程中氣體內能的增量。分析：必定質量的理想氣體等壓變化，由蓋—呂薩克定律得，eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，則VB＝eq\f(VATB,TA)＝8.0×10－3m3。氣體對外做的功W＝p(VB－VA)＝2.0×102J，依據熱力學第必定律ΔU＝Q－W，解得ΔU＝5.0×102J。答案：ΔU＝5.0×102J8.以以下圖，兩個可導熱的汽缸豎直擱置，它們的底部由一細管連通(忽視細管的容積)。兩汽缸各有一活塞，質量分別為m1和m2，活塞與汽缸壁無摩擦?；钊南路綖槔硐霘怏w，上方為真空。當氣體處于均衡狀態(tài)時，兩活塞位于同一高度h。(已知m1＝3m，m2＝2m)(1)在兩活塞上同時各放一質量為m的物塊，求氣體再次達到均衡后兩活塞的高度差。(假設環(huán)境的溫度素來保持為T0)(2)在達到上一問終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0遲緩上漲到T，試問在這個過程中，氣體對活塞做了多少功？氣體是汲取仍是放出了熱量？(假設在氣體狀態(tài)變化過程中，兩活塞均不會遇到汽缸頂部)分析：(1)設左、右活塞的面積分別為S′和S。因為氣體處于均衡狀態(tài)，故兩活塞對氣體的壓強相等，即eq\f(3mg,S′)＝eq\f(2mg,S)，由此得S′＝eq\f(3,2)S。在兩活塞上各加一質量為m的物塊后，氣體所受右端壓強恒大于左端，因此右活塞降至汽缸底部，全部氣體在左汽缸中。在初態(tài)，氣體的壓強為eq\f(2mg,S)，體積為eq\f(5Sh,2)；在末態(tài)，氣體的壓強為eq\f(8mg,3S)，體積為eq\f(3Sx,2)(x為左活塞的高度)，由玻意耳定律得eq\f(2mg,S)·eq\f(5Sh,2)＝eq\f(8mg,3S)·eq\f(3Sx,2)，由上式解得x＝eq\f(5,4)h。(2)當溫度由T0上漲至T時，氣體的壓強素來為eq\f(8mg,3S)。設x′是溫度達到T時左活塞的高度，由蓋呂薩克定律得x′＝eq\f(T,T0)x＝eq\f(5Th,4T0)，氣體對活塞做的功為W＝Fs＝F·(x′－x)＝4mg·eq\f(5,4)heq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T,T0)－1))＝5mgh