《热力学第一定律 能量守恒定律》同步练习2 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/28 11:25:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

热力学第一定律 能量守恒定律

知识点一 热力学第一定律 1.(双选)下列过程不可能发生的是

( )

A.对物体做功,同时物体放热,物体的内能不变 B.对物体做功,同时物体吸热,物体的内能不变 C.物体对外做功,同时物体放热,物体的内能不变 D.物体对外做功,同时物体吸热,物体的内能不变

解析 对物体做功W>0,物体放热Q<0,由ΔU=Q+W知,ΔU可以为零,内能可能不变,A有可能发生;对物体做功W>0,物体吸热Q>0,则ΔU一定大于零,B不可能发生;物体对外做功W<0,放热Q<0,则ΔU一定小于零,C不可能发生;物体对外做功W<0,吸热Q>0,则ΔU可能为零,D可能发生. 答案 BC

2.(双选)关于物体的内能,下列说法中正确的是

( ).

A.外界对物体做功,物体的内能不一定增加

B.不通过做功的过程,内能也可以从一个物体传递到另一个物体 C.不发生热传递,物体内能总保持不变

D.外力对物体做1 J的功,物体就一定增加1 J的内能

解析 物体的内能改变的物理过程有两种:一个是做功;另一个是热传递.可以利用其中的一种过程来改变物体的内能,也可以通过两种过程共同来改变物体的内能. 答案 AB

3.(双选)下列说法中正确的是

( ).

A.气体的温度升高时,并非所有分子的速率都增大

B.盛有气体的容器做减速运动时,容器中气体的内能随之减小 C.理想气体在等容变化过程中,气体对外不做功,气体的内能不变 D.一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大

解析 气体的温度升高,分子热运动的平均速率增大,并非所有分子的速率都增大,故A正确.气体的内能为所有分子的平均动能和势能之和,与机械运动无关,故B错.由热力学第一定律ΔU=W+Q,当W=0时不能确定ΔU=0,故C错.一定质量的理想气体经等温压缩后,

由玻意耳定律知,气体压强一定增大,故D正确. 答案 AD

知识点二 能量转化与守恒定律

4.汽车关闭发动机后,沿斜面匀速下滑的过程中

( ).

A.汽车的机械能守恒 B.汽车的动能和势能相互转化

C.汽车的机械能转化成内能,汽车的总能量减少 D.汽车的机械能逐渐转化为内能,汽车的总能量守恒

解析 汽车能匀速下滑,一定受阻力作用,克服阻力做功,机械能转化为内能,一部分内能散发出去,汽车的总能量减少. 答案 C

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

D.机械能减少,内能增加

C.机械能和内能增加

解析 物体沿斜面上滑过程中,有摩擦力对物体做负功,所以物体的机械能减少.由能的转化和守恒定律知,内能应增加,能的总量不变. 答案 BD

6.(双选)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

D.机械能减少,内能增加

C.机械能和内能增加

解析 物体沿斜面上滑的过程中,有摩擦力对物体做负功,所以物体的机械能减少,由能量转化和守恒定律知,内能应增加,能的总量不变. 答案 BD

7. 如图3-2、3-7所示,某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中.设水温均匀且恒定,筒内空

气无泄漏,不计气体分子间的相互作用,则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中,筒内空气体积减小,空气一定

( ).

图3-2、3-7

A.从外界吸热 C.向外界放热

B.内能增大 D.内能减小

解析 本题考查气体性质和热力学第一定律,由于不计气体分子之间的相互作用,且整个过程缓慢进行,所以可看成温度不变,即气体内能不变,选项B、D均错.热力学第一定律ΔU=W+Q,因为在这个过程中气体体积减小,外界对气体做了功,式中W取正号,ΔU=0,所以Q为负,即气体向外放热,故选项A错、C对.正确答案为C. 答案 C

8.(双选)如图3-2、3-8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理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

( ).

图3-2、3-8

A.氢气的温度不变 B.氢气的压强增加 C.氢气的体积增大 D.氧气的温度升高

解析 理想气体氢气和氧气的质量虽然相同,但由于氢气的摩尔质量小,故氢气物质的量多,又体积和温度相同,由压强的微观解释可知氢气产生的压强大,当拔掉销子后,会推动活塞向氧气一方移动,这时氢气对外做功,又无热传递,由ΔU=W+Q可知,氢气内能减少,温度降低,对氧气而言,体积减小,外界对它做功,由热力学第一定律ΔU=W+Q,无热传递的情况下,氧气内能增加,温度升高. 答案 CD

9.如图3-2、3-9所示,a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中

ad平行于横坐标轴,dc平行于纵坐标轴,ab的延长线过原点,以下说法不正确的是

( ).