新教材人教版选择性32-3热力学第一定律能量守恒定律作业

课时作业九热力学第一定律能量守恒定律限时40分钟▼基础达标▼.多选下列关于能量转化现象的说法中，正确的是A.用太阳灶烧水是光能转化为内能B.电灯发光是电能转化为光能C.核电站发电是电能转化为内能D.生石灰放入盛有凉水的烧杯里，水温升高是动能转化为内能.多选如图为简易测温装置，玻璃管中一小段水银封闭了烧瓶内一定质量的气体，当温度升高时A.瓶内气体的密度增大B.瓶内气体分子的平均动能增加C.外界对瓶内气体做正功D.热传递使瓶内气体的内能增加.“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为A.它不符合机械能守恒定律B.它违背了能的转化和守恒定律C.它做功产生的热不符合热功当量D.暂时找不到合理的设计方案和理想材料.如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空.现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中A.气体对外界做功，温度降低，内能减少.气体对外界做功，温度不变，内能不变C.气体不做功，温度不变，内能不变D.气体不做功，温度不变，内能减少

5.多选细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为m的小球，如图所示.使小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后小球停止摆动.下列说法中正确的是A.小球机械能不守恒B.小球能量正在消失C.小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化D.总能量守恒，但小球的机械能减少.如图是一定质量理想气体状态变化的V-T图像，图中ab//cd4d平行于横轴，be平行于纵轴，由图像可知“fZ过程气体压强不变Z-c过程气体内能不变c-d过程气体密度不变过程气体对外做功.如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程A-B等容过程B-C等温过程C-A又回到状态A则过程气体体积增大，内能减小B-C过程内能增加，可能外界对气体做了功C.气体在5状态的温度高于在A状态的温度D.C-A为等温变化，内能不变，所以此过程气体既不吸热也不放热

8.如图所示是一定质量的理想气体从状态A经3至的p—十图线，则在此过程中A.气体的内能改变B.气体的体积增大C.气体向外界放热D.气体对外界做功

9.内壁光滑的导热汽缸竖直浸入盛有冰水混合物的水槽中用不计质量的活塞封闭压强为X105pa、体积为XIO、m3的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半.1求汽缸内气体的压强；2若封闭气体的内能仅与温度有关，在上述过程中外界对气体做功145J封闭气体吸收还是放出热量？热量是多少？▼能力提升▼

10.A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同.将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中插入过程没有空气进入管内，水银柱上升至图所示位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是0A中水银的内能增量大于3中水银的内能增量5中水银的内能增量大于A中水银的内能增量A和3中水银体积保持不变，故内能增量相同A和3中水银温度始终相同，故内能增量相同.（多选）一定质量的理想气体的p-V图像如图所示，从状态a经过程/缓慢变化到状态b再由状态b经过程n缓慢变化到状态，表示两个过程的图线恰好围成以必为直径的圆.以下判断正确的是（）A.过程I中气体的温度保持不变B.过程II中气体的温度先升高后降低c.过程n中气体向外界释放热量d.过程n中气体吸收的热量大于过程I中气体放出的热量.如图所示，柱形容器内封有一定质量的气体，光滑活塞（质量为刈与容器用良好的隔热材料制成.活塞横截面积为S大气压为P0另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上，并随活塞一起到达最低点3而静止，在这一过程中，容器内气体内能的改变量△£、外界对容器内气体所做的功W、物体及活塞的重力势能的变化量的关系是（）Mgh+mg^h=AE+WMgh+mgAh+p0SAhAE=WWMgh+mgAh+p^SAhAEWWMgh+mgA/z+p0SAh

13.一辆汽车正在平直的公路上以速度匀速行驶，此时汽车的功率为尸，已知汽车的总效率为，所使用的汽油的热值为我每完全燃烧单位质量的燃料产生的热量叫热值）现油箱中还有质量为机的汽油，则汽车还能行驶多远？（设汽车的质量为M课时作业

（九）热力学第一定律能量守恒定律.解析A选项中是光能转化为内能，C选项中是核能转化为电能，D选项中是化学能转化为内能，A、B选项正确.答案AB.解析由图可知，当温度升高时容器内气体的变化为等压膨胀，故瓶内气体的密度减小，气体分子的平均动能增加，瓶内气体对外做正功，选项B对，选项A、C错误；由热力学第一定律AU=W+Q可知，瓶内气体内能增加是由于气体从外界吸收了热量，故选项D正确.答案BD.解析第一类永动机不可能制成的原因是违背了能的转化和守恒定律，故B正确.答案B.解析右侧为真空，气体自由膨胀没有做功“对象”，故不做功，根据热力学第一定律有AU=W+Q做功W=0因为是绝热容器，所以没有热交换，即=0因此内能不变，理想气体，内能由温度决定，所以温度不变，故C正确.答案c.解析小球在竖直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动，说明机械能通过克服阻力做功不断地转化为内能，即机械能不守恒，故A正确；小球的机械能转化为内能，能量的种类变了，但能量不会消失，故B错误；小球长时间摆动过程中重力势能和动能相互转化的同时，机械能不断地转化为内能，故摆动的幅度越来越小，但总能量守恒，故C错误，D正确.答案AD.解析A错在V—T图像中，过坐标原点的直线为等压变化，就不过坐标原点，故不是等压变化.B对由题图可知，儿为等温变化，温度不变，故内能不变.C错到d为等压变化，由到d体积减小，由于质量不变，故密度增大.D错:d-〃过程为等容变化，气体对外不做功.答案B.解析A对A-3为绝热过程，气体压强减小，体积膨胀，气体对外做功，不发生热量交换，由热力学第一定律可知，气体内能减小.B错过程气体等容升压，由与为恒量可知，气体温度升高，其内能增加，W=

0.C错CfA过程为等温压缩，Ta=Tc而TbTc故Tb〈Ta.D错CfA为等温变化，气体内能不变，但体积减小，外界对气体做功，W0由热力学第一定律可知，C-A为放热过程.答案A.解析A错由图知图线斜率k=pV而斜率不变，说明pV不变，根据气体状态方程半=c可知，气体温度不变，内能不变.B、D错由;在增大，则体积V在变小，故外界对气体做功，WQ.C对由热力学第一定律AU=Q+W可知0故气体向外界放热.答案C.解析1封闭气体做等温变化，由玻意耳定律0%=p2V2得气体的压强〃2=窄=错误！Pa=Xio5Pa.2因为气体做等温变化，所以内能不变，即AU=0根据热力学第一定律AU=W+，得热量Q=—W=-145J说明封闭气体放出热量，热量为145J.答案X105Pa⑵放出热量145J.解析由于水银与外界没有热交换，大气压力对水银做功，一部分转化为水银的重力势能，一部分转化为水银的内能，两种情况下管中进入的水银量相等，故大气将槽中水银面向下压的距离相等，因此大气压力做功相等，图A管中水银的重力势能比图B的大，因此A中水银的内能增量比B中的小.答案B.解析A错，B对由理想气体状态方程孥=C可知，〃、匕两状态的温度相同，过程I中，从〃到圆上最低点过程中压强减小，体积减小，根据理想气体状态方程可知，温度降低，则过程I中气体的温度先降低后升高，同理可知，过程n中气体温度先升高后降低.c错过程n中气体的体积变大，气体对外界做功，一wo且内能不变，AU=0根据热力学第一定律AU=Q+W得0所以气体吸热.D对在p—V图像中，图线与横坐标轴围成的“面积”对应功，过程II气体对外界做的功大于过程I外界对气体做的功，故过程II中气体吸收的热量大于过程I中气体放出的热量.答案BD.解析由于系统隔热，所以气体与外界没有热交换，活塞对气体做正功，所以由热力学第一定律知气体的内能增加，且\E=W；而从能量守恒的角度考虑，相和〃减少的机械能即重力势能和大气压做功共为Mgh+mgAh+poS^h这部分能量一部分使气体的内能增加AE另一部分损失到碰撞过程中转化为m和的内能，所以WMgh+mg^h+poSAh.答案C.解析汽油完全燃烧放出的能量E=qm.设汽车匀速行驶的距离为即，则需要的能量/=Pt=P^.而/=〃£设汽油用完后汽车做匀减速运动的距离为X2则由动能定理知一FrX2=又尸=40汽车行驶的距离x=xi+x

2.以上各式联立解得工=爷+缥.处安mqriv^Mv3口木p十2p。