2011届状元之路物理3-313.pptVIP

共 77 页 创新预测1 一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略,则在此过程中( )A.外界对气体做功,气体分子的平均动能增加B.外界对气体做功,气体分子的平均动能减少C.气体对外界做功,气体分子的平均动能增加D.气体对外界做功,气体分子的平均动能减少 解析:因为绝热,所以和外界无热交换,Q=0;气体对外做功,W0,由热力学第一定律,ΔU=W+Q,则气体的内能减少,温度降低,则气体分子的平均动能减少,所以选项D正确. 答案:D 题型二能量守恒定律 【例2】 重1 000 kg的气锤从2.5 m高处落下,打在质量为200 kg的铁块上,要使铁块的温度升高40 ℃以上,气锤至少应落下多少次?设气锤撞击铁块时做的功有60%用来使铁块温度升高,且铁的比热容c=0.462×103 J/(kg·℃). 答案:247次 解析:气锤下落过程中只有重力做功,机械能守恒,因而气锤撞击铁块时动能为:Ek=mgh=103×10×2.5 J=2.5×104 J,由动能定理知气锤撞击铁块所做的功为:W=Ek-0=2.5×104 J,使铁块温度升高的热量(升高40 ℃) Q=cmΔt=0.462×103×200×103×40 J=3.696×106 J.设气锤下落n次才能使铁块温度升高40 ℃,由能量守恒定律有:n·W·η=Q,故气锤至少要下落247次. 方法总结:通过做功把其他形式的能量(特别是机械能)转化为内能的问题在高考中占有重要地位.解这类综合题的关键在于弄清内能的来源.如:在机械能与内能相互转化的过程中,转化为内能的往往不是研究对象的全部机械能,而是系统损失的机械能. 创新预测2 一辆汽车正在平直的公路上以速度v匀速行驶,此时汽车的功率为P,已知汽车的总效率为η,所使用的汽油的热值为q(每完全燃烧单位质量的燃料产生的热量叫热值),现油箱中还有质量为m的汽油. (1)下列关于汽车行驶过程中做功和能量转化情况的说法正确的是( )A.阻力对汽车做负功,机械能转化为内能B.因汽车行驶时有能量损失,故总能量不守恒C.牵引力对汽车做功,使汽车动能增加D.合外力对汽车的功等于汽油燃烧放出的能量(2)汽车还能行驶多远?(设汽车的质量为M) A 解析:(1)阻力对汽车做功的过程就是机械能转化为内能的过程,尽管汽车有能量损失,但总能量是守恒的.汽车做匀速运动,动能不变,合力为零,合力做功为零.A正确. 高 效 作 业 一?选择题 1.(2007·高考广东卷)图1-3-3为焦耳实验装置简图,用绝热性能良好的材料将容器包好,重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高,关于这个实验,下列说法正确的是( ) A.这个装置可测定热功当量B.做功增加了水的热量C.做功增加了水的内能D.功和热量是完全等价的,无区别 答案:AC 解析:使相同的水升高相同的温度可采用加热和做功两种方法,用这个装置测出叶片对水做的功,即可知道热功当量,A对.对水做功可使水的内能变大,而与热量无关,B错,C对.功是不同形式的能量转化的量度,热量是同种能量(内能)转移的量度,D错. 2.下列说法正确的是( )A.外界对一物体做功,此物体的内能一定增加B.机械能完全转化成内能是不可能的C.将热量传给一个物体,此物体的内能一定改变D.一定量气体对外做功,气体的内能不一定减少 答案:D 解析:根据热力学第一定律,ΔU=W+Q,可判断D正确.外界对物体做功,同时物体可能放热,内能不一定增加,故A错.物体的机械能可通过克服摩擦做功全部转化成内能,故B错.物体吸热可能同时对外做功,物体的内能不一定改变,故C选项错. 3.如图1-3-4所示,两个相通的容器P?Q间装有阀门K,P中充满气体,Q内为真空,整个系统与外界没有热交换.打开阀门K后,P中的气体进入Q中,最终达到平衡,则( ) A.气体体积膨胀,内能增加B.气体分子势能减少,内能增加C.气体分子势能增加,压强可能不变D.Q中气体不可能自发地全部退回到P中 答案:D 解析:整个系统与外界没有热交换,Q=0.气体体积变大,但Q内为真空,气体对外界不做功,W=0.由ΔU=W+Q可以判定ΔU=0,此过程气体内能不变,气体温度不变.气体发生等温变化,体积变大,压强变小.根据热力学第二定律,Q中气体不可能自发地全部退回到P中. 4.在一个大气压下,1 kg 100 ℃的水变为1 kg 100 ℃的水蒸气的过程,下列说法中正确的是( )A.内能不变,对外界做功,一定是吸热过程B.内能增加,吸收的热量等于内能的增加量C.内能不变,吸收的热量等于对外界做的功D.内能增加,从外界吸热,吸收的热量等于对外界做的功和增