1课时跟踪检测（十三）课时跟踪检测（十三） 热力学第一定律热力学第一定律 能量守恒定律能量守恒定律1在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将的温度将( )A降低降低 B升高升高C不变不变 D无法确定无法确定解析：解析：选选 B 取房间内气体及电冰箱取房间内气体及电冰箱(有散热装置有散热装置)为系统，冰箱消耗电能，对系统做为系统，冰箱消耗电能，对系统做功，系统总内能增加，房间内温度升高，功，系统总内能增加，房间内温度升高，B 对。对。2第一类永动机是不可能制成的，这是因为第一类永动机第一类永动机是不可能制成的，这是因为第一类永动机( )A不符合机械能守恒定律不符合机械能守恒定律B违背了能量守恒定律违背了能量守恒定律C无法解决机械摩擦问题无法解决机械摩擦问题D找不到合适的材料和合理的设计方案找不到合适的材料和合理的设计方案解析：解析：选选 B 第一类永动机不可能制成，是因为它违背了能量守恒定律。第一类永动机不可能制成，是因为它违背了能量守恒定律。3一定质量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，由此过程的末态与初态相比一定质量的气体吸收热量，体积膨胀并对外做功，由此过程的末态与初态相比( )A气体内能一定增加气体内能一定增加B气体内能一定减小气体内能一定减小C气体内能一定不变气体内能一定不变D气体内能是增是减不能确定气体内能是增是减不能确定解析：解析：选选 D 气体吸收热量气体吸收热量 Q0，气体对外做功，气体对外做功 W0，若，若|Q|W|，根据热力学第，根据热力学第一定律知一定律知 U0，内能增加；若，内能增加；若|Q|W|，则，则 U0，内能减小；若，内能减小；若|Q|W|，则，则 U0，内能不变，故内能不变，故 D 对。对。4.如图如图 1 所示，直立容器内部有被隔板隔开的所示，直立容器内部有被隔板隔开的 A、B 两部分气体，两部分气体，A 的密度小，的密度小，B 的密的密度大，抽出隔板，加热气体使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热为度大，抽出隔板，加热气体使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体吸热为 Q，气体内，气体内能增量为能增量为 U，则，则( )图图 1AUQ BUQCUQ D无法比较无法比较解析：解析：选选 B A、B 两部分气体密度不同，混合后其重力势能将发生变化，刚开始时两部分气体密度不同，混合后其重力势能将发生变化，刚开始时2A、B 气体的合重心在中线下方，均匀混合后重心在中线上，重心上升了，所以气体的重气体的合重心在中线下方，均匀混合后重心在中线上，重心上升了，所以气体的重力势能增加了，由能量守恒定律知，吸收的热量一部分增加气体的内能，一部分增加重力力势能增加了，由能量守恒定律知，吸收的热量一部分增加气体的内能，一部分增加重力势能，即势能，即 QUEp，所以，所以 QU，故，故 B 对。对。5.如图如图 2 所示为冲击摆实验装置，一水平飞行的子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共所示为冲击摆实验装置，一水平飞行的子弹射入沙箱后与沙箱合为一体，共同摆起一定高度，在此过程中有关能量转化的说法中正确的是同摆起一定高度，在此过程中有关能量转化的说法中正确的是( )图图 2A子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能子弹的动能转变成沙箱和子弹的内能B子弹的动能转变成沙箱和子弹的重力势能子弹的动能转变成沙箱和子弹的重力势能C子弹的动能转变成沙箱和子弹的动能子弹的动能转变成沙箱和子弹的动能D子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变为沙箱和子弹的机械子弹的动能一部分转变成沙箱和子弹的内能，另一部分转变为沙箱和子弹的机械能能解析：解析：选选 D 子弹在射入沙箱瞬间，要克服摩擦阻力做功，有一部分动能转变成沙箱子弹在射入沙箱瞬间，要克服摩擦阻力做功，有一部分动能转变成沙箱和子弹的内能，一部分动能变成沙箱和子弹的机械能，故和子弹的内能，一部分动能变成沙箱和子弹的机械能，故 D 正确。正确。6. (多选多选)图图 3 为某同学设计的喷水装置，内部装有为某同学设计的喷水装置，内部装有 2 L 水，上部密封水，上部密封 1 atm 的空气的空气 0.5 L，保持阀门关闭，再充入，保持阀门关闭，再充入 1 atm 的空气的空气 0.1 L，设在所有过程中空气可看作理想气体，且，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有温度不变，下列说法正确的有( )图图 3A充气后，密封气体压强增加充气后，密封气体压强增加B充气后，密封气体的分子平均动能增加充气后，密封气体的分子平均动能增加C打开阀门后，密封气体对外界做正功打开阀门后，密封气体对外界做正功D打开阀门后，不再充气也能把水喷光打开阀门后，不再充气也能把水喷光解析：解析：选选 AC 温度不变，分子平均动能不变，充气后由于气体的质量增大，温度、温度不变，分子平均动能不变，充气后由于气体的质量增大，温度、体积基本不变，气体的压强增大，选项体积基本不变，气体的压强增大，选项 A 对、对、B 错；打开阀门后，水减少，气体膨胀，密错；打开阀门后，水减少，气体膨胀，密封气体对水做正功，选项封气体对水做正功，选项 C 对；如果水全排出，气体压强为对；如果水全排出，气体压强为 p3，p3(20.5)p1(0.50.1)得得 p30.24p1p1，故不再充气不能把水喷光，选项，故不再充气不能把水喷光，选项 D 错。错。37如图如图 4 所示，一定质量的理想气体从状态所示，一定质量的理想气体从状态 A 经等压过程到状态经等压过程到状态 B。此过程中，气。此过程中，气体压强体压强 p1.0105 Pa，吸收的热量，吸收的热量 Q7.0102 J，求此过程中气体内能的增量。，求此过程中气体内能的增量。图图 4解析：解析：等压变化，等压变化，对外做的功，对外做的功 Wp(VBVA)，根据热力学第一定律，根据热力学第一定律VATAVBTBUQW 解得解得 U5.0102 J。答案：答案：U5.0102 J8在一个标准大气压下，水在沸腾时，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水汽，其体积由的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043 cm3变为变为 1 676 cm3。已知水的汽化热为。已知水的汽化热为 2 263.8 J/g。求：。求：(1)体积膨胀时气体对外界做的功体积膨胀时气体对外界做的功 W；(2)气体吸收的热量气体吸收的热量 Q；(3)气体增加的内能气体增加的内能 U。解析：解析：取取 1 g 水为研究系统，把大气视作外界。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水汽需要吸沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有 UQ吸吸。(1)气体在等压气体在等压(大气压大气压)下膨胀做功下膨胀做功Wp(V2V1)1.013105(1 6761.043)106 J169.7 J。(2)气体吸热：气体吸热：QmL12 263.8 J2 263.8 J。(3)根据热力学第一定律得根据热力学第一定律得UQW2 263.8 J(169.7)J2 094.1 J。答案：答案：(1)169.7 J (2)2 263.8 J (3)2 094.1 J