高中物理练习热力学定律与能量守恒定律.doc

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选修3-3 第3讲 一、选择题 1.有关“温度”的概念,下列说法中正确的是(  ) A.温度反映了每个分子热运动的剧烈程度 B.温度是分子平均动能的标志 C.一定质量的某种物质,内能增加,温度一定升高 D.温度较高的物体,每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大 [答案] B [解析] 温度是分子平均动能的标志,但不能反映每个分子的运动情况,所以A、D错误,由ΔU=Q+W可知C错,故选项B正确. 2.第二类永动机不可能制成,这是因为(  ) A.违背了能量守恒定律 B.热量总是从高温物体传递到低温物体 C.机械能不能全部转变为内能 D.内能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化 [答案] D [解析] 第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律,但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律,所以不可能制成,选项D正确. 3.(2010·重庆)给旱区送水的消防车停于水平地面.在缓慢放水过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能,则胎内气体(  ) A.从外界吸热      B.对外界做负功 C.分子平均动能减小 D.内能增加 [答案] A [解析] 该题考查了热力学定律,由于车胎内温度保持不变,故分子的平均动能不变,内能不变,放水过程中体积增大对外做功,由热力学第一定律可知,胎内气体吸热.A选项正确. 4.如图所示,两相同的容器装同体积的水和水银,A、B两球完全相同,分别浸没在水和水银的同一深度,A、B两球用同一种特殊的材料制成,当温度稍升高时,球的体积会明显变大.如果开始时水和水银的温度相同,且两液体同时缓慢地升高同一值,两球膨胀后,体积相等,则(  ) A.A球吸收的热量较多 B.B球吸收的热量较多 C.两球吸收的热量一样多 D.无法确定 [答案] B [解析] 小球吸热用于小球内能的增加和膨胀对外做功,对外做功等于液体重力势能的增加.因此,由热力学第一定律可知,答案B正确. 5.(2010·河北八校联考)如图所示,有一圆筒形绝热容器,用绝热且具有一定质量的活塞密封一定量的理想气体,不计活塞与容器之间的摩擦.开始时容器直立在水平桌面上,容器内气体处于状态a,然后将容器缓慢平放在桌面上,稳定后气体处于状态b.下列说法正确的是(  ) A.与a态相比,b态气体分子间作用力较小 B.与a态相比,b态气体的温度较低 C.a、b两态的气体分子对活塞的压力相等 D.a、b两态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等 [答案] B [解析] 理想气体不计分子间作用力,A错;由a到b,气体对外做功且绝热,所以温度降低,B对;两态压强不等,所以压力不等,C错;分子在单位时间内撞击活塞的个数取决于两个因素,温度和分子密度,D错. 6.如图所示,电路与一绝热密闭气缸相连,RA为电热丝.气缸内有一定质量的理想气体,闭合电键后,气缸里的气体(  ) A.内能增大 B.平均动能减小 C.无规则热运动增强 D.单位时间内对单位面积器壁的撞击次数减少 [答案] AC [解析] 本题考查热力学第一定律、分子动理论以及气体压强的微观分析.由热力学第一定律:W+Q=ΔU知Q0,W=0,则内能增大,故A选项正确;温度升高,无规则热运动增强、分子平均动能增大,故C选项正确、B选项错误;体积不变,气体密度不变,温度升高会使单位时间内对器壁单位面积的撞击次数增加,故D选项错误.二、非选择题 7.(2010·试题调研)如图所示,是某同学通过实验研究一定质量的理想气体的状态变化得到的p—T图象.气体状态由A变化至B的过程中,气体的体积将________(填“变大”或“变小”),这是________(填“吸热”或“放热”)过程. [答案] 变大 吸热 [解析] 连接OA与OB为两条等容线,可知VA小于VB,由热力学第二定律ΔU=W+Q可知,在由状态A到状态B的过程中,气体对外做功,温度升高,内能增加,所以一定吸热. 8.(2010·枣庄)如图所示,用横截面积为S的活塞在气缸内封闭一定质量的空气,活塞质量为m.在活塞上施加恒力F推动活塞,使气体体积减小. (1)设上述过程中气体温度保持不变,则气缸内的气体压强________(选填“增大”、“减小”或“不变”),按照分子动理论从微观上解释,这是因为________. (2)设上述过程中活塞下降的最大高度为Δh,气体放出的热量为Q0,外界大气压强为P0,试求此过程中被封闭气体内能的变化ΔU. [答案] (1)增大 分子的平均动能不变,分子的密集程度增大 (2)(F+mg+P0S)Δh-Q0 [解析] 由热力学第一定律ΔU=W+Q可得: ΔU=(F+mg+P0S)Δh-Q0 9.(1)如图为同一密封的小包装食品的两张照片,甲图摄于海拔500m、气温18℃的环境下,乙图摄于海拔3200m、气温10℃环境下.下列说

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