课时作业(6) 热力学第一定律　能量守恒定律及其应用（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（粤教版2019）

课时作业(6)热力学第一定律　能量守恒定律及其应用 [对应学生用书P117] 1．关于一定质量的气体，下列说法正确的是(　　) A．气体放出热量，其内能一定减小 B．气体对外做功，其内能一定减小 C．气体的温度降低，每个分子热运动的动能一定减小 D．气体的温度降低，分子热运动的平均动能一定减小 D　[根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，气体放出热量(Q＜0)，但气体做功不明确，其内能不一定减小，故A错误；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，气体对外做功(W＜0)，但气体和外界热交换不明确，其内能不一定减小，故B错误；气体的温度降低，分子的平均动能减小，但并非每个分子热运动的动能都减小，故C错误，D正确．] 2.如图所示，内壁光滑的汽缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在汽缸内，外界大气压强为p0.现对汽缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2.则在此过程中(　　) A．气体分子平均动能增大 B．气体分子平均动能不变 C．气体分子平均动能减小 D．气体内能变化了Q＋p0(V2－V1) A　[气体等压膨胀，由＝C，体积V增大，故温度T升高；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，气体分子平均动能增大，故选项A正确，B、C错误；根据热力学第一定律得：ΔU＝Q＋W，而W＝－p0SΔL＝－p0ΔV＝－p0(V2－V1)，所以气体内能变化了ΔU＝Q－p0(V2－V1)，故选项D错误．] 3．下列有关说法正确的是(　　) A．能量能从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体 B．既然能量守恒，所以不必担心会发生“能源危机” C．在水平路面行驶的汽车，关闭油门后慢慢停下来，说明能量正在消失 D．做功越多，物体的能量就越大 A　[根据能量守恒定律可知，能量能从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体，故A正确；能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此要节约能源，故B错误；在水平路面行驶的汽车，关闭油门后慢慢停下来，能量不会消失，是在转化，故C错误；功是能量转化的量度，功是过程，能量是状态，做功多，说明能量转化的多，故D错误．] 4．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104 J，气体对外界做功1.0×104 J，则该理想气体的(　　) A．温度降低，密度增大　　　 B．温度降低，密度减小 C．温度升高，密度增大 D．温度升高，密度减小 D　[由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，Q＝2.5×104 J，W＝－1.0×104 J，可知ΔU大于零，气体内能增加，温度升高，A、B错；气体对外做功，体积增大，密度减小，C错，D对．] 5．三峡水力发电站是我国最大的水力发电站．三峡水库蓄水后，平均水位落差约为100 m，用于发电的水流量约为1.0×104 m3/s.如果通过水轮机以后水的动能忽略不计，水流减少的机械能有90%转化为电能，按照以上数据估算，三峡发电站的发电功率最大数量级最接近(g取10 m/s2)(　　) A．1010 W　　　　　　 B．108 W C．107 W D．105 W A　[每秒钟水流质量m＝ρQ，每秒钟流水的势能Ep＝mgh，每秒钟流水转化的电能E＝90%Ep，所以三峡发电站的发电功率P＝＝0.9ρQgh＝0.9×1.0×103×1.0×104×10×100 W＝0.9×1010 W，即三峡发电站的发电功率最大数量级最接近1010 W，故A正确，B、C、D错误．] 6．如图所示容器中，A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面为空气，大气压恒定．A、B底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热．原先A中的水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡．在这个过程中(　　) A．大气压力对水做功，水的内能增加 B．水克服大气压力做功，水的内能减少 C．大气压力对水不做功，水的内能不变 D．大气压力对水不做功，水的内能增加 D　[打开阀门K后，据连通器原理，最后A、B两管中的水面将相平，如图所示，即A中水面下降，B中水面上升；设A管横截面积为S1，水面下降距离为h1，B管横截面积为S2，水面上升距离为h2，由于水的总体积保持不变，则有S1h1＝S2h2，A管中大气压力对水做的功：W1＝p0S1h1，B管中大气压力对水做的功：W2＝－p0S2h2，大气压力对水做的总功： W＝W1＋W2＝p0S1h1－p0S2h2， 因为S1h1＝S2h2， 所以W＝0，即大气压力对水不做功；由于水的重心降低，重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加．故D正确． ] 7．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(