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《新新练案系列》高中物理（鲁科版选修3-3）同步练测：第五章 第二节 能量的转化与守恒
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上传时间: 2014-08-16
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第二节 能量的转化与守恒
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
选择题（本题包括8小题，每小题给出的四个
选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共48分）
1.气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它们的内能的变化是( )
A.减小20 J B.增大20 J
C.减小220 J D.增大220 J
2.一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用表示外界对气体做的功，表示气体对外界做的功，表示气体吸收的热量，表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有( )
A.
B.
C.
D.
图1
3.（江苏高考）如图1所示，绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）.初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡.下列说法中正确的是( )
A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
B.系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小
C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，有热量从氧气传递到氢气
D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小
4.(上海高考)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光焰；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
5.一物体获得一定初速度后，沿着一粗糙斜面上滑，在上滑过程中，物体和斜面组成的系统( )[来源:]
A.机械能守恒
B.总能量守恒
C.机械能和内能增加
D.机械能减少，内能增加
6.(江苏模拟)一定量的气体在某一过程中，外界对气体做功8.0× J，气体内能减少1.2× J，传递热量为，则下列各式正确的是( )
A.8.0；4×
B.8.0；Δ1.2；2
2
D.8.0×Δ1.2×；4
7.一定质量的气体在保持压强恒等于 1.0× 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× J，则气体内能的变化为( )
A.增加了5× J B.减少了5× J
C.增加了3× J D.减少了3× J
8.(重庆高考)氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压，假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变，忽略氧气分子之间的相互作用，在该漏气过程中瓶内氧气( )
A.分子总数减少，分子总动能不变
B.密度降低，分子平均动能不变
C.吸收热量，膨胀做功
D.压强降低，不对外做功
二、填空题（本题共12分.请将正确的答案填到横线上）
9.(6分）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的气体做功为2.0×J，同时气体的内能增加了1.5× J.试问：此压缩过程中，气体 （填“吸收”或“放出”）的热量等于 J.
10.(6分）若一定质量的理想气体分别按图2所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 （填“A”“B”或“C”），该过程中气体的内能 （填“增加”“减少”或“不变”）.
图2
三、计算题（本题共40分.解答时应写出必要的文
字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11.(12分)一定量的气体从外界吸收了 2.6× J的热量，内能增加了4.2× J，是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功?做了多少功?
12.(12分)如图3所示，一个小铁块沿半径为=0.2 m的半球内壁自上端由静止下滑，当滑至半球底部时，速度为1 m/s，设此过程中损失的机械能全部变为内能，并有40%被铁块吸收，已知铁的比热容0.46× J/(kg·℃），重力加速度取10 .求铁块升高的温度.
图3
13.(16分)一定质量的气体从外界吸收了4.2× J的热量，同时气体对外做了6×的功，问:
(1)物体的内能是增加还是减少?变化量是多少?
(2)分子势能是增加还是减少?
(3)分子的平均动能是增加还是减少?
第二节 能量的转化与守恒
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
二、填空题
9.
10.
二、计算题
11．
12.
13.
第二节 能量的转化与守恒 参考答案
选择题
1.B 解析:研究对象为气体，依符号规则，对外做功100 J，吸收热量120 J.由热力学第一定律有Δ100 J120 J20 J.Δ＞0，说明气体的内能增大，故选项B正确.
2.A 解析:因为该气体从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，所以内能没有变化，
Δ0，根据热力学第一定律Δ0，，故选A.
3.CD 解析:温度相同，分子平均动能相同，A错误.由热力学第一定律Δ可知，系统绝热，对外无做功现象，因此系统内能不变，温度与初始状态相同，氢气的内能不变，B错误.系统内部，氢气对氧气做功，内能减少，温度降低，氧气体积减小，温度升高，之后发生热交换，热量从氧气传递到氢气，因此，氧气的内能先增大后减小，C、D均正确.
4.AD 解析:这四个现象中物体运动过程都受到了阻力作用，汽车主要是制动阻力，流星、降落伞是空气阻力，条形磁铁下落受磁场中阻力.因而物体克服阻力做功，A项对，四个物体运动过程中，汽车是动能转化成了其他形式的能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能，总之是机械能转化成了其他形式的能，D项对.
5.BD 解析:物体克服摩擦力做功，产生热量，机械能减少，内能增加，但总能量守恒.
6.B 解析:由符号法则可知，外界对气体做功，取正，气体内能减少，Δ为负值，代入热力学第一定律表达式得2× J.故选B.
7.C 解析:气体等压膨胀过程对外做功Δ1.0× Pa×(3020)× 1.0× J.这一过程气体从外界吸热4× J.由热力学第一定律Δ，由于气体对外做功，应取负值，则可得Δ1.0× J4.0× J3.0× J，即气体内能增加3× J.
点拨:若气体等压变化，压强为，体积变化为Δ，则气体做功·Δ.
8.BC 解析:因分子热运动的平均动能由温度决定，漏气过程分子平均动能不变，由，所以分子总数减少，分子总动能也减少，故A错误；由，因减少，不变，故密度降低，故B正确；因漏气过程，瓶内氧气体积膨胀，对外做功，由Δ，因分子势能为零，温度始终不变，故Δ，又＜则＞0，所以漏气过程瓶内氧气吸收热量，故C正确，D错误.[来源:]
填空题
9.放出 5× J 解析:由热力学第一定律知，气体放热Δ5× J.
10.C 增加 解析:由，显然应选C.气体的温度升高，说明其内能增加.
三、计算题
11.外界对气体做功 1.6× J 解析:根据热力学第一定律表达式中的符号法则，知2.6× J，Δ4.2× J.由Δ，得Δ4.2× J-2.6× J1.6× J.＞0，说明是外界对气体做了功.
12.1.3× ℃ 解析:铁块滑到底部产生的内能Δ J，升高温度
Δ1.3× ℃.
点拨:该题能量的转化是物体的机械能有部分转化为内能，只要将损失的机械能确定出来，问题就可解决.
13.(1)减少 1.8×J (2)增加 (3)减少
解析:(1)气体从外界吸热为4.2× J，气体对外做功6× J
由热力学第一定律Δ(6× J)+(4.2× J)1.8× J，Δ为负，说明气体的内能减少了.
所以，气体内能减少了1.8× J.
(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加了.
(3)因为气体内能减少了，同时气体分子势能增加，说明气体分子的平均动能一定减少了.
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