2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-3讲义:第十章 热力学定律 第3节 热力学第一定律 能量守恒定律 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-3讲义:第十章 热力学定律 第3节 热力学第一定律 能量守恒定律 Word版含答案第5页

  1.如图所示,直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体,A的密度大,B的密度较小,抽去隔板,加热气体,使两部分气体均匀混合,设在此过程中气体吸热Q,气体内能增量为ΔE,则(  )

  A.ΔE=Q B.ΔE

  C.ΔE>Q D.无法比较

  解析:选C 抽去隔板前,A、B气体的整体重心在中线以上,抽去隔板待气体混合均匀后,重心恰好在中线上,系统的重力势能减少,由能量守恒定律知,减少的重力势能与内能发生转化而使得内能增加,吸收的热量也使得内能增加,则气体内能的增量大于气体所吸收的热量。

  2.[多选]行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程是(  )

  A.物体克服阻力做功

  B.物体的动能转化为其他形式的能量

  C.物体的势能转化为其他形式的能量

  D.物体的机械能转化为其他形式的能量

  解析:选AD 这四个现象中,物体运动过程都受到阻力,汽车主要是制动阻力,流星坠落和降落伞降落是空气阻力,条形磁铁下落过程受到磁场阻力,因而物体都克服阻力做功,选项A正确。四个物体运动过程中,汽车是动能转化为内能,流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化为内能或其他形式的能,总之是机械能转化为其他形式的能,选项D正确。

  3.如图所示,一个质量为20 kg的绝热汽缸竖直放置,绝热活塞的质量为5 kg,处于静止状态时被封闭气体的高度为50 cm。现在在活塞上方加一15 kg的物体,待稳定后,被封闭气体的高度变为40 cm。求在这一过程中气体的内能增加了多少?(g取10 m/s2,不考虑活塞的大气压力及摩擦阻力)

  解析:由能的转化与守恒定律可知,内能的增加等于活塞和物体重力势能的减少,ΔU=ΔE=(M+m)gh=(15+5)×10×(50-40)×10-2 J=20 J。

  答案:20 J

  

  1.如图所示是密闭的汽缸,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,缸内气体的(  )

  A.温度升高,内能增加600 J

B.温度升高,内能减少200 J