3.1 3.2 能量的转化与守恒（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（鲁科版）

基础达标练 1．(多选)二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度的变化，二氧化碳可视为理想气体，则此过程中(　　) A．封闭气体对外界做正功 B．封闭气体向外界传递热量 C．封闭气体分子的平均动能不变 D．封闭气体从外界吸收热量 解析：因为不计气体的温度变化，气体分子的平均动能不变，即ΔU＝0，选项C正确；因为气体体积减半，故外界对气体做功，即W>0，选项A错误；根据热力学第一定律：ΔU＝W＋Q，可知Q<0，即气体向外界传递热量，选项B正确，D错误。 答案：BC 2.如图所示是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩一定质量的理想气体，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 C．温度降低，内能增加600 J D．温度降低，内能减少200 J 解析：对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，ΔU为正表示内能增加了600 J，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确。 答案：A 3．(多选)下列过程可能发生的是(　　) A．物体吸收热量，对外做功，同时内能增加 B．物体吸收热量，对外做功，同时内能减少 C．外界对物体做功，同时物体吸热，内能减少 D．外界对物体做功，同时物体放热，内能增加 解析：当物体吸收的热量多于物体对外做的功时，物体的内能就增加，A正确；当物体吸收的热量少于物体对外做的功时，物体的内能就减少，B正确；外界对物体做功，同时物体吸热，则物体的内能必增加，C错误；当物体放出的热量少于外界对物体做的功时，物体的内能增加，D正确。 答案：ABD 4.(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 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，所以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 5．(多选)下列关于第一类永动机的说法正确的是(　　) A．第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器 B．第一类永动机终究有一天能够实现 C．第一类永动机不能制成的原因是技术问题 D．第一类永动机不能制成的原因是违背了能量守恒定律 解析：第一类永动机是不消耗任何能量却能源源不断对外做功的机器，这是人们的美好愿望，但它违背了能量守恒定律，这也是它不能制成的原因，选项A、D正确，B、C错误。 答案：AD 6．给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体(　　) A．从外界吸热　　　　　 B．对外界做负功 C．分子平均动能减小 D．内能增加 解析：胎内气体经历了一个温度不变、压强减小、体积增大的过程。温度不变，分子平均动能和内能不变。体积增大，气体对外界做正功。根据热力学第一定律知气体一定从外界吸热。 答案：A 7．一定质量的气体在保持压强恒等于1.0×105 Pa的状况下，体积从20 L膨胀到30 L，这一过程中气体从外界吸热4×103 J，则气体内能的变化为(　　) A．增加了5×103 J B．减少了5×103 J C．增加了3×103 J D．减少了3×103 J 解析：气体等压膨胀过程对外做功W＝pΔV＝1.0×105 Pa×(30－20)×10－3 m3＝1.0×103 J。这一过程气体从外界吸热Q＝4×103 J。由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，由于气体对外做功，W应取负值，则可得ΔU＝－1.0×103 J＋4.0×103 J＝3.0×103 J，即气体内能增加了3×103 J，故选项C正确。 答案：C 8.(多选)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V-T图像如图所示。下列说法正确的有(　　) A．A→B的过程中，气体对外界做功 B．A→B的过程中，气体放出热量 C．B→C的过程中，气体压强不变 D．A→B→C的过程中，气体内能增加 解析：由V-T图像知，从A到B的过程中，气体被等温压缩，外界对气体做正功，气体的内能不变。由热力