高考物理总复习 第13章 第3课时 热力学定律课时作业（含解析）.doc

【全优课堂】2016高考物理总复习 第13章 第3课时 热力学定律课时作业一、单项选择题1.如图1所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空，现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中()图1a气体对外界做功，温度降低，内能减少b气体对外界做功，温度不变，内能不变c气体不做功，温度不变，内能不变d气体不做功，温度不变，内能减少【答案】c【解析】气体向真空膨胀，不对外做功，容器绝热，使气体内能不变2密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)()a内能增大，放出热量b内能减小，吸收热量c内能增大，对外界做功d内能减小，外界对其做功【答案】d3.固定的水平汽缸内由活塞b封闭着一定量的理想气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略假设汽缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变若用外力f将活塞b缓慢地向右拉动，如图2所示，则在拉动活塞的过程中，关于汽缸内气体的下列结论，其中正确的是()图2a气体对外做功，气体内能不变b气体对外做功，气体内能减小c外界对气体做功，气体内能不变d气体从外界吸热，气体内能减小【答案】a【解析】因汽缸导热性良好，故气体温度等于环境温度，因环境温度不变，故气体温度不变，内能不变；又因为气体体积增大，故气体对外做功，所以选项a正确4某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体，气体分子间的相互作用力表现为引力关于实际气体的下列说法中正确的是()a若密闭容器沿竖直方向向上做加速直线运动，则密闭容器内的气体只对器壁的底部有作用力b若气体膨胀对外界做功，则分子势能一定增大c若容器绝热，气体被压缩，外界对气体做功，则气体的每个分子动能一定增加d若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功，则气体分子的平均动能一定不变【答案】b【解析】本题考查气体压强，物体内能及热力学第一定律，意在考查学生的分析应用能力密闭容器沿竖直方向向上做加速直线运动的情况下，密闭容器内的气体对整个容器器壁各处压强仍相同，对整个器壁都有作用力，所以a错误；体积膨胀，分子间距离增大，分子力做负功，气体的分子势能增加，b正确；外界对气体做功，由于器壁绝热，故气体既不吸热也不放热，根据热力学第一定律，气体内能增大，而气体的分子势能减小，故气体的分子平均动能增大，但不是每一个分子的动能均增大，故c错误；气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功，所以内能不变，但分子势能增大了，所以分子平均动能一定减小，即d错误二、双项选择题5如图3所示，a、b两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态a变化到状态b时()图3a体积必然变大b有可能经过体积减小的过程c外界必然对气体做正功d气体必然向外界放热【答案】ab【解析】由c知，vb一定大于va，a正确a、b只是气体状态变化的初末态，有可能经过体积减小的过程，b项正确由状态a变化到状态b时，t增大，u0，v增大，气体对外界做功，w0，c、d错误6以下说法中正确的是()a熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行b在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加c布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动d水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系【答案】bd【解析】一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，选项a错误；布朗运动是在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无规则运动，选项c错误7(2015南昌模拟)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()a气体的体积是所有气体分子的体积之和b气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的c当气体膨胀时，气体的内能一定减少d在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少【答案】bd【解析】气体的体积是所有气体分子能够到达的空间体积之和，选项a错误；气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的，选项b正确；当气体膨胀时，若同时吸热，气体的内能不一定减少，选项c错误；在压强不变而体积增大时，气体的温度升高，气体分子的平均速率变大，气体分子对容器壁的平均作用力增大，而压强不变，故单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少，选项d正确8根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法正确的是()a可以利用高科技手段，将流散到环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化b理想气体状态变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强可能减小c布朗运动是液体分子的运动，温度越高布朗运动越剧烈d利用浅层海水和深层海水之间的温度差可以制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的【答案】bd【解析】根据热力学第二定律知机械能可以完全转化为内能，而内能向机械能的转化是有条件的，a项错温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，而气体压强大小宏观上取决于气体的温度与体积，温度升高，若体积增大，气体的压强可能减小，b项正确布朗运动是布朗颗粒的运动而非液体分子的运动，但它反映了液体分子运动的无规则性，温度越高，布朗运动越显著，c项错误利用浅层海水和深层海水之间的温度差可以制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，理论上满足热力学第一、第二定律，这在原理上是可行的，d项正确9下列关于分子运动和热现象的说法正确的是()a气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故b一定量100 的水变成100 的水蒸气，其分子之间的势能增加c对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热d如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，则压强必然增大【答案】bc【解析】气体失去容器约束会散开是因为气体分子可以充满整个空间而不是分子间有势能的缘故，所以a错误.100 的水变为100 的水蒸气，温度未变，分子平均动能未变，但由于吸热，内能增加，所以分子势能增加，所以b正确气体压强不变，体积增大则温度升高，对外做功且温度又升高，所以气体一定从外界吸热，c正确气体温度升高，平均动能增大，但体积如何变化不确定；单位面积、单位时间内的冲击次数如何变化也不确定，因此选项d是错误的10(2013梅州质检)下列说法正确的是()a理想气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变b气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力c热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体d机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能【答案】bc【解析】本题考查热学知识，意在考查考生对分子动理论、热力学第二定律的理解理想气体没有分子间势能，选项a错误；气体压强本质上就是大量气体分子碰撞器壁，在单位面积上的平均作用力，选项b正确；热力学第二定律可以理解为热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，或机械能可以全部转化为内能，内能不可能全部转化为机械能而不相起其他变化，故选项c正确三、非选择题11.如图4所示，两个壁厚可忽略的圆形金属筒套在一起，底部到顶部的高度为20 cm，两者的横截面积相等，光滑接触且不漏气将a系于天花板上，用一块绝热板托住b，使它们内部密封的理想气体压强与外界压强相等，均为1.1105 pa，然后缓慢松开绝热板，让b下沉，当b下沉2 cm时，停止下沉并处于静止状态不计b筒重力，求：图4(1)此时金属筒内气体压强；(2)若此过程中气体对外做功10 j，则气体吸热还是放热？求其数值(1)1105 pa(2)吸