2018-2019学年高中物理第5章热力学定律5.1热力学第一定律5.2能量的转化与守恒对点练习鲁科版选修3-3.doc

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1、第1节　热力学第一定律第2节　能量的转化与守恒热力学第一定律的理解和应用1．关于内能的变化，以下说法正确的是(　　)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C．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，内能可能不变答案　C解析　根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，物体内能的变化与做功及热传递两个因素均有关，物体吸收热量，内能也不一定增大，因为物体可能同时对外做功，故内能有可能不变或减少，A错；物体对外做功，还有可能吸收热量、内能可能不变或增大，B错、C正确；放出热量，同时对外做功，内能一定减少，D错误．2．一定量的气体从外界吸收了2.6×1

2、05J的热量，内能增加了4.2×105J.(1)是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？(2)如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变，但是内能增加了1.6×105J，计算结果W＝－1.0×105J，是负值，怎样解释这个结果？(3)在热力学第一定律ΔU＝W＋Q中，W，Q和ΔU为正值、负值各代表什么物理意义？答案　见解析解析　(1)根据ΔU＝W＋Q得W＝ΔU－Q，将Q＝2.6×105J，ΔU＝4.2×105J代入式中得：W＝1.6×105J>0，说明外界对气体做了1.6×105J的功．(2)如果吸收的热量Q＝2.6×105J，内能增加了1.6×105J，即ΔU＝1.6

3、×105J，则W＝－1.0×105J，说明气体对外界做功．(3)在公式ΔU＝W＋Q中，ΔU>0，物体内能增加；ΔU<0，物体内能减少．Q>0，物体吸热；Q<0，物体放热．W>0，外界对物体做功；W<0，物体对外界做功．能量守恒定律的理解和应用3．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是(　　)A．机械能守恒B．能量正在消失C．只有动能和重力势能的相互转化D．减少的机械能转化为内能，但总能量守恒答案　D解析　自由摆动的秋千摆动幅度减小，说明机械能在减少，减少的机械能等于克服阻力、摩擦力做的功，增加了内能．气体实验定律和热力学第一定律的结合4．如图5－1、2－3所示，导热材料制成的截

4、面积相等，长度均为45cm的气缸A、B通过带有阀门的管道连接．初始时阀门关闭，厚度不计的光滑活塞C位于B内左侧，在A内充满压强pA＝2.8×105Pa的理想气体，B内充满压强pB＝1.4×105Pa的理想气体，忽略连接气缸的管道体积，室温不变，现打开阀门，求：图5－1、2－3(1)平衡后活塞向右移动的距离和B中气体的压强；(2)自打开阀门到平衡，B内气体是吸热还是放热(简要说明理由)．答案　(1)15cm　2.1×105Pa　(2)放热，理由见解析解析　(1)活塞向右运动后，对A气体，有pALS＝p(L＋x)S对B气体，有pBLS＝p(L－x)S得x＝15cm　p＝2.1×105Pa(2

5、)活塞C向右移动，对B中气体做功，而气体做等温变化，内能不变，由热力学第一定律可知B内气体放热．