学粤教版选修33 3.2热力学第一定律 作业（1）.docx

2017-2018学年度粤教版选修3-3 3.2热力学第一定律 作业（1）1一小球从某一高度h下落到水平地面上，与水平地面碰撞后弹起，假设小球与地面的碰撞过程中没有能量损失，但由于受到大小不变的空气阻力的影响，使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的3/4为使小球弹起后能上升到原来的高度h，在小球开始下落时，在极短的时间内给小球补充能量，应补充a. 14mgh b. 47mgh c. 27mgh d. 34mgh2公安部规定：子弹出枪口时的动能与子弹横截面积的比在0.16j/cm2以下的枪为玩具枪某弹簧玩具枪的钢珠直径约0.4cm，则该枪中弹簧的弹性势能不超过a. 210-6jb. 610-3jc. 210-2jd. 810-2j3质量为 m 的物体以初速度沿水平面向左开始运动，起始点 a 与一轻弹簧 o 端相距 s，如图所示已知物体与水平面间的动摩擦因数为，物体与弹簧相碰后，弹簧的最大压缩量为 x，则从开始碰撞到弹簧被压缩至最短，物体克服弹簧弹力所做的功为 a. mgsb. c. d. mg(sx)4下列说法正确的是（ ）a. 当一定量气体吸热时，其内能可能减小b. 玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体c. 单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点d. 当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部5如图甲、乙所示,两种表面粗糙程度不同但高度相同的传送带,倾斜于水平地面放置,传送带的速率都为v.现将一质量为m的小物块(视为质点)轻轻放在a处,小物块在甲传送带上到达b处时的速率恰好等于传送带的速率v;小物块在乙传送带上到达离b处竖直高度为h的c处时的速率恰好等于传送带的速率v.已知b处离地面高度为h,两传送带的倾角一样，则在小物块从a处运动到b处的过程中()图甲图乙a. 两种传送带对小物块做的功相等b. 两种传送带因运送小物块而多消耗的电能相等c. 甲传送带的动摩擦因数比乙传送带的动摩擦因数小d. 两种传送带在运送小物块的过程中产生的热量相等6如图所示，一个质量为m的木箱静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量为m=2m的小物块。现使木箱瞬间获得一个水平向左、大小为v0的初速度，下列说法正确的是a. 最终小物块和木箱都将静止b. 最终小物块和木箱组成的系统损失机械能为mv023c. 木箱速度水平向左、大小为v02时，小物块的速度大小为v04d. 木箱速度水平向右、大小为v03时，小物块的速度大小为2v037共享单车被称为是中国的新四大发明之一，共享单车的轮胎已全部配置真空胎，比传统的轮胎有不小的优势。普通的自行车轮胎并不是真空胎，由内胎和外胎组成。在夏天，内胎充气过足，放在阳光下受到暴晒，车胎极易爆裂。关于这一现象对车胎内理想气体描述正确的有(暴晒过程中内胎容积几乎不变)()a. 车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，分子间斥力急剧增大的结果b. 在爆裂前的过程中，车胎内气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大c. 在爆裂前的过程中，车胎内气体吸热，内能增加d. 在车胎突然爆裂的瞬间，车胎内气体内能不变8一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-t图像如图所示其中对角线ac的延长线过原点o，下列判断正确的是（ ）a. 气体在a、c两状态的体积相等b. 气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能c. 在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功d. 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功9下列说法不正确的是a. 1kg的o的冰比1kg的0的水的内能小些b. 第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能c. 热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”d. 热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”10一定量的理想气体从状态m可以经历过程1或者过程2到达状态n，其p-v图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是a. 气体经历过程1，其温度降低b. 气体经历过程1，其内能减小c. 气体在过程2中一直对外放热d. 气体在过程2中一直对外做功11一定质量的理想气体，状态从abcda的变化过程可用如图所示的pv的图描述，图中p1、p2、v1、v2和v3为已知量(1)气体状态从a到b是_过程(填“等容”、“等压”或“等温”)；(2)状态从b到c的变化过程中，气体的温度_(填“升高”、“不变”或“降低”)；(3)状态从c 到d的变化过程中，气体_(填“吸热”或“放热”)；(4)状态从abcd的变化过程中，气体对外界所做的总功为_12如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a。 其中，ab和cd为等温过程，bc和da为绝热过程（气体与外界无热量交换）。 这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是_。a. ab过程中，外界对气体做功b. bc过程中，气体分子的平均动能增大c. cd过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多d. da过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化13下列说法中正确的是_a气体放出热量，其分子的平均动能可能增大b气体的体积指的是该气体所有分子的体积之和c布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也叫做热运动d在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强不变e被踩扁的乒乓球（表面没有开裂）放在热水里浸泡，恢复原状的过程中，球内气体对外做正功的同时会从外界吸收热量14一定质量的理想气体，状态变化如图所示，其中ab段与v轴平行，bc段与p轴平行。下列说法正确的是_。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)aabc三状态的气体内能的关系为ea=ec0，根据热力学第一定律u=w+q ，所以w=q，所以在过程cd中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功，故c错误；d、在过程da中，等压变化，温度升高，内能增大u0 ，体积变大，外界对气体做负功即ww，所以在过程da中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，故d错误；故选ab点睛：考查了理想气体状态方程，热力学第一定律9bd【解析】1kg的0的冰熔化成0的水要吸收热量，则1kg的0的冰比1kg的0的水的内能小些，选项a正确；第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，故b错误；热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”，选项c正确；根据热力学第二定律，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；故热力学第二定律可描述为“不可能使热量自发地由低温物体传递到高温物体”，故d错误；此题选择不正确的选项，故选bd.10ab【解析】气体经历过程1，压强减小，体积变大，膨胀对外做功，又因为气体始终与外界无热量交换，则内能减小，故温度降低，故ab正确；气体在过程2中，根据理想气体状态方程pv/t=c，刚开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热，然后压强不变，体积变大，膨胀对外做功，则温度升高，吸热，故cd错误；故选ab.点睛：考查热力学第一定律与理想气体状态方程的应用，理解绝热的含义，注意热力学第一定律中各量的正负含义及掌握理想气体的定义。11 (1)等压 (2)降低 (3)放热 (4)p2(v3v1)p1(v3v2)【解析】（1）由题图可知，气体状态从a到b的过程为等压过程（2）状态从b到c的过程中，气体发生等容变化，且压强减小，根据p/t=c（常量），则气体的温度降低（3）状态从c到d的过程中，气体发生等压变化，且体积减小，外界对气体做功，即w0，根据v/t=c（常量），则气体的温度t降低，气体的内能减小，由u=q+w，则q=u-w0，所以气体放热（4）状态从abcd的变化过程中气体对外界所做的总功w=p2（v3-v1）-p1（v3-v2）点睛：此题关键是知道p-v图象中的双曲线表示等温线，图线与v轴所围的“面积”等于气体做功的大小，能熟练运用气态方程和热力学第一定律进行研究这类问题12c【解析】ab过程中，体积增大，气体对外界做功，故a错误；bc过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，故b错误；cd过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，c正确；da过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故d错误；故选c。点睛：本题考查了理想气体状态方程，要理解各过程气体的变化，知道气体的体积增大时，气体对外做功，选择相应的状态方程13ade【解析】气体放出热量，若同时外界对气体做功，且做功的数值大于放出的热量的数值，气体分子的平均动能可能增大，选项a正确；气体的体积通常指的是盛气体的容器的容积，而不是该气体所有分子的体积之和，选项b错误；布朗运动的激烈程度跟温度有关，但是布朗运动不叫热运动，分子的无规则运动叫做热运动，选项c错误；饱和汽的压强仅与温度有关，与饱和汽的体积无关，选项d正确；被踩扁的乒乓球放在热水里浸泡，在恢复原状的过程中，气体体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律，球内气体从外界吸收热量，选项e正确。14abd【解析】由理想气体的状态方程pavata=pbvbtb=pcvctc 可得ta=tctb；一定质量的理想气体内能只与温度有关，温度越高，内能越大，所以三状态的内能关系为ea=eceb，选项a正确；气体从状态a沿直线变化到状态b的过程中，体积增大，对外做功，温度升高，内能增加，由热力学第一定律e=w+q可知此过程中吸收热量，选项b正确；气体从状态b沿直线变化到状态c的过程中，体积不变，对外做功为零，选项c错误；在p-v图像中，等温线为双曲线，气体从状态a沿双曲线变化到状态c的过程中，温度不变，内能不变，选项e错误；气体从状态a沿直线变化到c的过程中，温度先升高后降低，内能先增加后减小，选项d正确；故选abd.15ace【解析】a、ab过程中，体积增大，气体对外界做功，温度升高，内能增大，根据e=w+q可知气体吸热，选项a正确；b、bc过程中，等容变化，气体对外不做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，选项b错误