【物理】2020届一轮复习人教版能量守恒与热力学定律课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版能量守恒与热力学定律课时作业

2020 届一轮复习人教版 能量守恒与热力学定律 课时作业 1．关于热传递，下列说法正确的是( ) A．热传递的实质是温度的传递 B．物体间存在着温度差，才能发生热传递 C．热传递可以在任何情况下进行 D．物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量 【解析】 热传递的实质是物体间内能的转移，故 A 错．热传递的条件是 物体间存在着温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相 同，它们之间便不会发生热传递，故 B 对、C 错．物体吸收或放出热量，内能会 发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，可以是做功的方式，故 D 错． 【答案】 B 2．金属制成的汽缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使汽缸中柴油达到 燃点的过程是( ) A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞 C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞 【解析】 要使柴油达到燃点，应迅速向里推活塞，对气体做功，防止热量 散失使气体的温度升高，A 正确． 【答案】 A 3．如图 2－2－4 是封闭的汽缸，内部封有一定质量的理想气体．外力推动 活塞 P 压缩气体，对缸内气体做功 800 J，同时气体向外界放热 200 J，则缸内气 体的( ) 图 2－2－4 A．温度升高，内能增加 600 J B．温度升高，内能减少 200 J C．温度降低，内能增加 600 J D．温度降低，内能减少 200 J 【解析】 由热力学第一定律：W＋Q＝ΔU 得： ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，一定质量的理想气体的内能大小只与温度有 关，ΔU＝600 J>0，故温度一定升高，A 选项正确． 【答案】 A 4．对于在一个大气压下 100 ℃的水变成 100 ℃的水蒸气的过程中，下列说 法正确的是( ) A．水的内能增加，对外界做功，一定是吸热 B．水的内能不变，对外界做功，从外界吸热 C．水的内能减少，对外界不做功，向外界放热 D．水的内能增加，对外界做功，向外界放热 【解析】 在一个大气压下 100 ℃的水变成 100 ℃的水蒸气的过程中，温 度不变但要吸收热量，体积增大，对外做功；由于温度不变，体积增大，所以分 子的动能不变，分子势能增加，内能增加．故 A 正确． 【答案】 A 5．(2018·南京检测)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空 气(不计分子势能)( ) A．内能增大，放出热量 B．内能减小，吸收热量 C．内能增大，对外界做功 D．内能减小，外界对其做功 【解析】 由题意可知瓶内气体温度降低，分子的平均动能减小．因不计分 子的势能所以气体的内能减小，故 A、C 选项均错．由塑料瓶的几何特点可知在 变扁的过程中体积变小所以是外界对气体做功，故 D 选项正确．根据热力学第 一定律ΔU＝W＋Q 可知ΔU<0 W>0 所以 Q<0 即气体放出了热量，故 B 选项错 误．答案为 D. 【答案】 D 6．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开 箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图 2－2－5 所示．在此过 程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体 ( ) 图 2－2－5 A．对外做正功，分子的平均动能减小 B．对外做正功，内能增大 C．对外做负功，分子的平均动能增大 D．对外做负功，内能减小 【解析】 气体膨胀，体积增大对外做功；由热力学第一定律ΔU＝W＋Q， 由于是绝热过程，故气体内能减少，气体温度降低，分子的平均动能减小．故正 确选项为 A. 【答案】 A 7．某系统初状态具有内能 A J，在外界对它做了A 2 J 的功后，它放出了A 5 J 的热量，系统在整个过程中内能的增量为________J. 【解析】 ΔU＝W＋Q＝A 2J－A 5 J＝ 3 10A J. 【答案】 3A 10 8．某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧 瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里， 气球逐渐膨胀起来，如图 2－2－6 所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的 ______，温度________，体积________． 图 2－2－6 【解析】 烧瓶里的气体吸收热量后，由热力学第一定律知，气体的内能增 加，因而温度升高，体积增大． 【答案】 热量 升高 增大 9．(2018·无锡月考)一个透热良好的汽缸，缸壁浸在盛水的容器中，迅速下 压活塞，压缩中对气体做了 2 000 J 的功，稳定后使容器中 2 千克的水温度升高 了 0.2 ℃，假设盛水容器绝热．问：压缩前后缸内气体的内能变化了多少？ 【解析】 活塞对气体做功 W＝2 000 J，气体向水中放出热量，其绝对值为： |Q|＝cmΔt＝4.2×103×2×0.2 J＝ 1 680 J；由于压缩中气体向外界放热，所以代入热力学第一定律表达式时， Q 取负号，内能变化为ΔU＝W＋Q＝2000 J－1680 J＝320 J，即气体内能增加了 320 J. 【答案】 增加了 320 J 10．在一个标准大气压下，水在沸腾时 1 g 的水由液态变成同温度的蒸汽， 其体积由 1.043 cm3 变为 1676 cm3.已知水的汽化热为 2263.8 J/g.求： (1)体积膨胀时气体对外界做的功 W. (2)气体吸收的热量 Q. (3)气体增加的内能ΔU. 【解析】 取 1 g 水为研究系统，把大气视作外界.1 g 沸腾的水变成同温度 的蒸汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功． (1)气体在等压(大气压)下膨胀做功： W＝p(V2－V1)＝1.013×105×(1676－1.043)×10－6 J＝169.7 J. (2)气体吸热：Q＝mL＝1×2263.8 J＝2263.8 J. (3)根据热力学第一定律：ΔU＝Q＋W＝2263.8 J＋(－169.7)J＝2094.1 J. 【答案】 (1)169.7 J (2)2263.8 J (3)2094.1 J