高中沪科版 (2019)4.1 热力学第一定律课堂检测

这是一份高中沪科版 (2019)4.1 热力学第一定律课堂检测，共7页。试卷主要包含了下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．如图所示是架在屋顶的太阳能热水器。已知单位时间内太阳垂直射到地面附近单位面积的能量E0为7×103J/（m2·s）。一台热水器的聚热面积为2m2，若每天相当于太阳直射热水器4h，太阳能的20%可转化为水的内能，下列分析正确的是（ ）
A．太阳垂直射到地面附近的单位面积的热辐射功率为7×103W
B．这台热水器单位时间聚集的太阳能最多为7×103J
C．这台热水器一天内最多能利用的太阳能为5.6×104J
D．这台热水器全年内最多转化的水的内能约为1.4×1010J
2．水平公路上行驶的汽车，发动机熄火后，速度越来越小，在这一过程中，下列说法中正确的是( )
A．汽车的动能转化为势能 B．汽车的动能转化为内能
C．汽车的动能不变 D．汽车的机械能不变
3．下列说法中正确的是( )
A．某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加
B．能量耗散表明，能量的总量并不守恒
C．随着科技的发展，能量是可以凭空产生的
D．随着科技的发展，永动机是可以制成的
4．关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B．内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零
C．物体的温度升高，则组成物体的每个分子的动能都增大
D．做功和热传递都能改变物体的内能
5．如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计．置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为ED(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态．经过此过程 ( )
A.ED全部转换为气体的内能
B.EP，一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
C.ED全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D.EP一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
6．如图所示为某人设计的一种机器，原理是这样的：在立柱上放一个强力磁铁A，两槽M和N靠在立柱旁．上槽M上端有一个小孔C，下槽N弯曲．如果在B处放一小铁球，它就会在强磁力作用下向上滚，滚到C时从小孔下落沿N回到B，开始往复运动，从而进行“永恒的运动”．关于这种机器，下列说法正确的是（ ）
7．下列说法中正确的是( )
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．当气体分子热运动变剧烈时，气体的压强一定变大
C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
D．第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律
8．下列说法中正确的是（ ）
A．两个分子间的距离越大，分子势能越小
B．物体温升高1℃，也可以说是升高了1K
C．能量耗散现象说明自然界的总能量是逐渐减少的
D．由于自然界的总能量是守恒的，所以不需要节约能源
9．下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
B．当分子间距等于r0时，分子势能一定为零
C．温度相同时，分子质量不同的两种气体，其分子的平均动能不相同
D．满足能量守恒定律的客观过程并不是都可以自发地进行
10．下列说法中正确的是（ ）
A. 一定质量的物体的内能随着温度升高一定增大
B. 第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
C. 在南方的梅雨季节，湿衣服较不容易晾干，这是相对湿度较大的缘故
D. 液体的饱和汽压随温度的升高而减小
11．以下是新能源的是（ ）
A．太阳能B．煤炭C．石油D．天然气
12．下列说法正确的是( )
A. 两系统达到热平衡时都处于平衡态
B. 物体的温度越高，物体的每一个分子热运动动能越大
C. 物体温度升高，其内能一定增加
D. 气体压强是气体分子间的斥力产生的
13．相互作用的两个物体没有发生热传递,这是因为它们具有有相同的（ ）
A.体积B.热量C.温度D.比热
14．关于能源与能量，下列说法正确的是( )
A．能量被使用后就消灭了，所以要节约能源
B．自然界中石油．煤炭等能源可供人类长久使用
C．人类应多开发与利用风能．太阳能．核能等能源
D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创生
15．关于能量耗散，下列说法中正确的是( )
A.能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B.能量耗散表明，能量守恒定律具有一不定期的局限性
C.能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了
D.能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性
参考答案与试题解析
1．【答案】A
【解析】
A．由功率的公式，即
A正确；
B．由题意可知，这台热水器单位时间聚集的太阳能最多为
B错误；
C．根据题意，这台热水器一天内最多能利用的太阳能为
C错误；
D．根据题意，这台热水器全年内最多转化的水的内能约为
D错误。
故选A。
2．【答案】B
【解析】
试题分析：AC．汽车速度越来越小,动能越来越小，但在水平公路上，势能没有变化；错误
B．根据能量守恒可知，汽车损失的动能转化成内能；正确
D．汽车动能减少，但势能没有增加，总机械能减少；错误
故选B
考点：能量守恒
点评：汽车在滑行过程中，机械能减少，根据能量守恒可知，损失的机械能转化成系统的内能。
3．【答案】A
【解析】
试题分析：由能量守恒定律可知某种形式的能量减少，一定有其他形式的能量增加，A对；同理BC错；永动机违反了能量守恒定律，D错；故选A
考点：考查能量守恒定律
点评：难度较小，总的能量是守恒的，一切违反能量守恒定律的说法都是错误的
4．【答案】D
【解析】影响内能大小的因素是质量．温度和状态，所以温度高的物体不一定比温度低的物体内能大；内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和，一切物体都具有内能，0℃的物体也有内能；物体的温度升高，则组成物体的所有分子的平均动能增大，但对于每个分子的动能不一定增大；改变物体内能的方式有两种：一是做功，二是热传递；故选D
5．【答案】D
【解析】
【错解分析 错选B或C 不能从力和能的角度全面分析出气体．活塞．弹簧的末态情况而影响作答．
【正解 当活塞经过多次往复运动静止后，由受力分析可知弹簧仍处于压缩状态，但形变量比初状态小，此时气体体积减小，外界对气体做功W>0，由于容器绝热，Q=0，由热力学第一定律W+Q=AU可得△U>0，气体内能增加，故ED一部分转换成活塞的重力势能，一部分转化为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能．D正确．
6．【答案】C
【解析】A．B．这种机器违背了能量守恒定律，故是不可能制造成功的，故A错误，B错误；
C．D．这种机器不能永恒运动，如果小球能从静止加速上升到C的话，它就不可能从C加速下滑到B，并再次从B回到C，故C正确，D错误
7．【答案】C
【解析】布朗运动就是固体小颗粒的无规则运动，它可以反映液体的无规则热运动，故A错误
当气体分子热运动变剧烈时，温度升高，若体积变大，气体的压强不一定变大，故B错误
当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大，故C正确
第二类永动机不可能制成，是因为它违反了热力学第二定律，故D错误
故选C
8．【答案】B
【解析】A．在平衡位置以内，分子间距离增大时，分子势能减少，在平衡位置以外，分子间距离增大时，分子势能增大，故A错误
B．物体温升高1℃，也可以说是升高了1K，故B正确
C．能量耗散是指能量的可利用率越来越低，但仍然遵守能量守恒定律．故C错误
D．自然界的总能量是守恒的，但能量的可利用率越来越低，所以需要节约能源，故D错误
故选B．
9．【答案】D
【解析】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体无规则运动的反应，故A错误；
B．当分子间距等于r0时，分子力的合力为零，但分子势能不一定为零，分子势能的零点是人为规定的，具有相对性，故B错误；
C．温度是分子热运动平均动能的标志，分子平均动能与热力学温度成正比，故C错误；
D．根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，故D正确；
故选D．
10．【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．内能是组成物体所有分子动能和势能的总和，如果内能的增加是由于分子势能的增加导致的，那么物体的温度是不变的，比如零度的冰变成零度的水，故A错误；
B．第一类水动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，故B错误；
C．在南方的梅雨季节，空气中的相对湿度较大，蒸发变慢，湿衣服不容易晾干，故C正确；
D．液体的饱和汽压随温度的升高而增大，故D错误。
故选C。
11．【答案】A
【解析】
新能源是指在新技术的基础上系统开发利用的能源，如太阳能．风能．水能．生物质能．地热能．海洋能．核能．氢能等；煤．石油．天然气属于不可再生资源，不属于新能源；
故选A。
12．【答案】A
【解析】两系统达到热平衡时都处于平衡态，温度相同，选项A正确；物体的温度越高，分子的平均动能变大，并非物体的每一个分子热运动动能都越大，选项B错误；物体温度升高，其分子动能变大，但是内能不一定增加，选项C错误；气体压强是大量的气体分子频繁地对器壁的碰撞产生的，选项D错误；故选A.
13．【答案】C
【解析】
14．【答案】C
【解析】
试题分析：能量既不会创生也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体．在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但由于能量耗散，故能量的可利用率越来越小．
A．在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利用率越来越小，故仍需节约能源．故A错误．
B．石油．煤炭是不可再生能源，并不是取之不尽的，故B错误．
C．风能．太阳能是可再生能源，核能是不可再生能源，人类应多开发与利用，故C正确．
D．能量既不会创生也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体．故D错误．
故选C．
考点：能源的利用与环境保护．
点评：能量转化和守恒定律是说能量总量保持不变，但能量耗散是说能量的可利用率逐渐降低．
15．【答案】C
【解析】能量耗散是指能量在转化过程中扩散到周围环境中无法再收集起来的，满足能量守恒定律，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了。能量耗散反应了涉及热运动的宏观过程都具有方向性。C对。
A．这种机器可以永恒运动，说明了永动机可以制造
B．这种机器是可以制造的，并且小球在下滑时能源源不断地对外做功
C．这种机器不能永恒运动，如果小球能从静止加速上升到C的话，它就不可能从C加速下滑到B，并再次从B回到C
D．这种机器不能永恒运动，关键是因为摩擦阻力太大，要消耗能量