2011优化方案高三物理复习课时作业 热力学定律及能量守恒 气体

1 下列叙述和热力学定律相关 其中正确的是 A 第一类永动机不可能制成 是因为违背了能量守恒定律 B 能量耗散过程中能量不守恒 C 电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界 违 背了热力学第二定律 D 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具 有方向性 解析 选 AD 第一类永动机是指不消耗能量却可以不断对外做功 的机器 违背了能量守恒定律 A 正确 电冰箱在电机做功情况下 不断地把冰箱内的热量传到外界 没有违背热力学第二定律 C 错 误 2 下列说法中正确的有 A 第二类永动机和第一类永动机一样 都违背了能量守恒定律 B 热机的效率从原理上讲可达 100 C 因为能量守恒 所以 能源危机 是不可能的 D 自然界中的能量尽管是守恒的 但有的能量便于利用 有的 不便于利用 故要节约能源 解析 选 D 第二类永动机是指从单一热源吸热 全部用来对外做 功而不引起其他变化的机器 它并不违背能量守恒定律 却违背了热 力学第二定律 第一类永动机是不消耗能量却可以源源不断地对外做 功的机器 它违背能量守恒定律 所以选项 A 错误 从热力学第二定 律的表述可知 任何热机的效率都达不到 100 因此 B 错 关于 能源危机 必须明确以下几点 1 能源是提供能量的资源 如煤 石油等 2 人们在消耗能源时 放出热量 部分转化为内能 部分转 化为机械能 但最终基本上都转化成了内能 人们无法把这些内能全 部收集起来重新利用 能量耗散 而可供利用的能源是有限的 因此 能源危机 并非说明能量不守恒 故 C 选项错误 D 选项正确 3 2008 年高考四川卷 下列说法正确的是 A 物体吸收热量 其温度一定升高 B 热量只能从高温物体向低温物体传递 C 遵守热力学第一定律的过程一定能实现 D 做功和热传递是改变物体内能的两种方式 解析 选 D 物体吸热温度不一定升高 A 错 热量只能自发地从 高温物体向低温物体传递 B 错 遵守热力学第一定律的过程不一定 能实现 C 错 应选 D 4 2010 年河北八校联考 如图 8 2 7 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 解析 选 B 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 5 2009 年高考重庆卷 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 解析 选 D 不计分子势能时瓶内空气的内能只与其温度有关 温 度降低时其内能减小 塑料瓶变扁时瓶内空气体积减小 外界对其做 功 再由热力学第一定律知此过程中瓶内空气要放出热量 故只有 D 正确 6 固定在水平面上的汽缸内封闭一定 质量的气体 汽缸壁和活塞绝热性能良好 汽缸内气体分子间相互作用的势能忽略不 计 则以下说法正确的是 A 使活塞向左移动 汽缸内气体分子 的平均动能增大 B 使活塞向左移动 汽缸内气体的内能不变 C 使活塞向右移动 汽缸内每个气体分子的动能都减小 D 使活塞向右移动 汽缸内所有气体分子撞击汽缸壁冲力都减 小 图 8 2 7 图 8 2 8 解析 选 A 不计分子势能 则为理想气体 汽缸和活塞绝热性能 良好则没有热传递 Q 0 使活塞向左移动时 V 减小 外界对气体做 功 气体内能增大 气体分子的平均动能增大 A 对 B 错 使活塞向 右移动 气体对外做功 内能减小 温度降低 分子平均动能减小 但每个分子的动能不一定都减小 C 错 使活塞向右移动 则压强 p 减小 汽缸内气体分子撞击汽缸壁的总冲力减小 并不是所有分子的 冲力都减小 D 错 7 2010 年河北保定模拟 如图 8 2 9 所示 该装置可以作为 火灾报警器使用 U 形试管竖直放置 左端封闭 右端开口 装入一 小段水银柱封闭一定质量的气体 试管壁是导热的 外界大气压恒 定 如果蜂鸣器发出响声 下列说法正确的是 图 8 2 9 A 封闭气体的温度升高 气体分子的热运动变得剧烈 撞击器 壁时对器壁的作用力增大 从而气体的压强一定增大 B 封闭气体的体积变大 单位体积的分子数减少 从而气体的 压强一定减小 C 封闭气体的密度变小 单位时间内打到器壁单位面积上的分子 数减少 分子动能增加 气体的压强可能不变 D 封闭气体的内能增加 气体对外界做功 气体向外界释放了 热量 解析 选 C 气体压强 p p0 gh 不变 当蜂鸣器发出响声时 水银柱向上移动 接通电路 气体体积 V 增大 由 恒量知 气体 pV T 温度 T 增大 热运动加剧 但压强可能不变 C 正确 由热力学第一 定律 U W Q U 0 W 0 Q 0 气体吸热 D 错 8 2008 年高考重庆卷 地面附近有一正在上升的空气团 它与 外界的热交换忽略不计 已知大气压强随高度增加而降低 则该气团 在此上升过程中 不计气团内分子间的势能 A 体积减小 温度降低 B 体积减小 温度不变 C 体积增大 温度降低 D 体积增大 温度不变 解析 选 C 我们以某一孤立的气团为研究对象 质量一定 根据 题意 气团上升的过程是绝热过程 且压强逐渐减小 所以体积逐渐 增大 且对外做功 根据热力学第一定律 其内能必减小 温度必降 低 正确选项为 C 9 如图 8 2 10 所示 绝热的容器内密闭一定质 量的气体 不考虑分子间的作用力 用电阻丝对其加热 时 绝热活塞无摩擦地上升 下列说法中正确的是 A 活塞上升 气体对外做功 其内能减少 B 电流对气体做功 气体对外做功 气体内能可 能减少 C 电流对气体做功 气体又对外做功 其内能可 能不变 D 电流对气体做功一定大于气体对外做功 解析 选 D 该过程为等压过程 气体体积增大 单位体积内的分 子数目减少 气体压强不变 说明气体的温度一定升高 其内能一定 增大 所以选项 D 正确 10 如图 8 2 11 所示容器中 A B 各 有一个可自由移动的轻活塞 活塞下是水 上为空气 大气压恒定 A B 底部由带有阀 门 K 的管道相连 整个装置与外界绝热 原 先 A 中水面比 B 中高 打开阀门 使 A 中的 水逐渐向 B 流 最后达到平衡 在这个过程 中 下面哪个说法正确 A 大气压对水做功 水的内能增加 B 水克服大气压力做功 水的内能减少 C 大气压对水不做功 水的内能不变 D 大气压对水不做功 水的内能增加 解析 选 D 因为水的体积未变 故大气压对水不做功 所以 A B 错 由于水的重心降低 重力势能转化为内能 所以 D 对 C 错 11 一定量的气体内能增加了 3 105 J 1 若吸收了 2 105 J 的热量 则是气体对外界做功 还是外界对 气体做功 做了多少焦耳的功 2 若气体对外界做了 4 105 J 的功 则是气体放热还是从外界吸 热 放出或吸收的热量是多少 解析 1 由热力学第一定律 U Q W 得 W U Q 3 105 J 2 105 J 1 105 J 外界对气体做功 2 由 U Q W 得 图 8 2 10 图 8 2 11 Q U W 3 105 J 4 105 J 7 105 J 气体从外界吸热 答案 1 外界对气体做功 1 105 J 2 气体从外界吸热 7 105 J 12 如图 8 2 12 所示 试管内封有一 定质量的气体 静止时气柱长为 L0 大气压 强为 p0 当试管绕竖直轴以角速度 在水平 面内匀速转动时 气柱长变