2012高考物理大一轮361度全程复习 第3节 知能 训练 选修3-3VIP

用心 爱心 专心1 课时课时 知能知能 训练训练 1 关于热力学定律 下列说法正确的是 A 在一定条件下物体的温度可以降到 0 K B 物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 C 吸收了热量的物体 其内能一定增加 D 压缩气体总能使气体的温度升高 2 2011 淮州月考 如图 11 3 2 所示 将完全相同的 A B 两球 分别浸没在初始 温度相同的水和水银的同一深度处 已知 A B 两球用同一种特殊的材料制成 当温度稍微 升高时 球的体积会明显地变大 现让两种液体的温度同时缓慢地升高到同一值 发现两 球膨胀后 体积相等 若忽略绳子 水和水银由于温度的变化而引起的体积膨胀 则以下 判断正确的是 图 11 3 2 A 因为同一深度处水的压强较小 所以 A 球膨胀过程中对外做的功较多 B 因为同一浓度处水银的压强较大 所以 B 球膨胀过程中内能增加较多 C 膨胀过程中 A 球吸引的热量较多 D 膨胀过程中 B 球吸收的热量较多 3 2010 广州模拟 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 在完全失重的情况下 密闭容器内的气体对器壁的顶部没有作用力 B 若气体膨胀对外界做功 则分子势能一定增大 C 若气体被压缩 外界对气体做功 则气体内能一定增加 D 若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功 则气体分子的动能一定不变 4 2011 通州检测 把一定的热量传给一定量的气体 则 A 该气体的内能一定增加 B 该气体的内能有可能减小 C 该气体的压强一定不会减小 D 该气体的体积一定不会减小 5 如图 11 3 3 所示 a b c d 表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个 用心 爱心 专心2 状态 图中 ad 平行于横坐标轴 ab 的延长线过原点 dc 平行纵轴 以下说法正确的是 图 11 3 3 A 从状态 d 到 c 气体不吸热也不放热 B 从状态 c 到 b 气体放热 C 从状态 a 到 d 气体对外做功 D 从状态 b 到 a 气体吸热 6 2010 深圳模拟 如图 11 3 4 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 11 3 4 A 体积必然变大 B 有可能经过体积减小的过程 C 外界必然对气体做功 D 气体必然从外界吸热 图 11 3 5 7 2010 全国 如图 11 3 5 所示 一绝热容器被隔板K隔开成 a b 两部分 已 知 a 内有一定量的稀薄气体 b 内为真空 抽开隔板K后 a 内气体进入 b 最终达到平衡 状态 在此过程中 A 气体对外界做功 内能减少 B 气体不做功 内能不变 C 气体压强变小 温度降低 用心 爱心 专心3 D 气体压强变小 温度不变 8 2010 江苏高考 1 在将空气压缩装入气瓶的过程中 温度保持不变 外界做了 24 kJ的功 现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底 若在此过程中 瓶中空气的质量保持 不变 且放出了 5 kJ的热量 在上述两个过程中 空气的内能共减小 kJ 空气 选填 吸收 或 放出 的总热量为 kJ 2 已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为 1 3 kg m3和 2 1 kg m3 空气的 摩尔质量为 0 029 kg mol 阿伏加德罗常数 NA 6 02 1023 mol 1 若潜水员呼吸一次吸入 2 L空气 试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数 结果保留一位 有效数字 9 1 蒸汽机 内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的 转移和转化 我们把这些气体称为工质 某热机经过一个循环后 工质从高温热源吸热 Q1 对外做功 W 又对低温热源放热 Q2 工质完全恢复初始状态 内能没有变化 根据热 力学第一定律 在工质的一个循环中 Q1 Q2 W 三者之间满足的关系是 热机的 效率 不可能达到 100 从能量转换的角度 说明 能不能完全转化为 W Q1 能 2 如图 11 3 6 表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线 图中等温线 对应的温度比等温线 对应的温度要 填 高 或 低 在同一等温线下 如 果该气体的压强变为原来的 2 倍 则气体的体积应变为原来的 倍 图 11 3 6 10 2009 江苏高考 1 若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变 则在此 过程中关于气泡中的气体 下列说法中正确的是 填写选项前的字母 A 气体分子间的作用力增大 B 气体分子的平均速率增大 C 气体分子的平均动能减小 D 气体组成的系统的熵增加 2 若将气泡内的气体视为理想气体 气泡从湖底上升到湖面的过程中 对外界做了 0 6 J的功 则此过程中气泡 选填 吸收 或 放出 的热量是 J 气泡到达湖面后 温度上升的过程中 又对外界做了 0 1 J的功 同时吸收了 0 3 J的 热量 则此过程中 气泡内气体内能增加了 J 用心 爱心 专心4 3 已知气泡内气体的密度为 1 29 kg m3 平均摩尔质量为 0 029 kg mol 阿伏加德罗 常数 NA 6 02 1023 mol 1 取气体分子的平均直径为 2 10 10 m 若气泡内的气体能完 全变为液体 请估算液体体积与原来气体体积的比值 结果保留一位有效数字 答案及解析 1 解析 根据热力学第三定律的绝对零度不可能达到可知A错误 物体从外界吸 收热量 对外做功 根据热力学第一定律可知内能可能增加 减小和不变 C错误 压缩 气体 外界对气体做正功 可能向外界放热 内能可能减少 温度降低 D错误 物体从 单一热源吸收的热量可全部用于做功而引起其他变化是可能的 B正确 答案 B 2 解析 本题考查的是热力学第一定律的主要内容 A B 两球所处的环境初末状 态一致 故两球的体积增量和温度增量均相同 所以内能增量相同 选项B错误 但 A 球 位于水中 B 球位于水银中 由于同一深度处水的压强较小 故 A 球膨胀过程中对外做功 较少 选项A错误 由 V W Q 的关系可知 B 球膨胀过程中对外做功较多 故 B 球膨 胀过程中吸收热量较多 选项D正确 答案 D 3 解析 在完全失重的情况下 密闭容器内的气体仍然有压强 气体对器壁的顶 部有作用力 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 但气体有可能向外界放热 所以内能的变化情况不能确 定 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 所以分子动能一定减小 即D错误 答案 B 4 解析 气体吸收一定的热量 可能同时对外做功 若气体吸收的热量小于气体 对外做的功 则内能将减少 所以A错误 B正确 气体吸收热量 可能同时对外做功 则气体体积将增大 气体分子密集程度变小 所以气体压强可能减小 C D均错误 答案 B 用心 爱心 专心5 5 解析 从状态 d 到 c 气体发生等温变化 内能不变 但由于体积变大 气体 对外界做功 根据热力学第一定律 知气体要吸热 A错误 从状态 c 到 b 气体的体积变 小 外界对气体做功 内能又减小 因此气体要放热 B正确 从状态 a 到 d 气体发生等 压变化 温度变大 体积变大 气体对外界做功 C正确 从状态 b 到 a 气体发生等容变 化 温度升高 内能变大 气体要吸热 D正确 答案 BCD 6 解析 题图告诉我们 从状态 A 到状态 B 压强 p 减小 温度 T 升高 由理想 气体的状态方程可知 体积必然变大 A正确 两个状态中间的过程不清楚 B正确 由热 力学第一定律 知 TB TA 则内能 UB UA 即 U 0 而从 A 到 B 体积增大 气体对外 做功 W 0 所以 Q 0 D正确 C错误 答案 ABD 7 解析 因 b 内为真空 抽开隔板K后 a 内气体对外界不做功 由 U W Q 知内能不变 故选项A错误 选项B正确 稀薄气体可看作理想气体 其内能只与温度有 关 气体的内能不变 温度也不变 由 p1V1 p2V2和 V1 V2知 p1 p2 即气体压强变小 故选项C错误 选项D正确 答案 BD 8 解析 1 本题意在考查考生对理想气体内能的概念和热力学第一定律的理 解 因为理想气体的内能只跟温度有关 第一个过程是等温压缩 所以内能不变 第二个 过程中 体积不变 说明只与外界发生热传递 根据热力学第一定律 U W Q 所以 U 5 kJ 故空气内能减小 5 kJ 空气放出 29 kJ的热量 2 设空气的摩尔质量为 M 在海底和岸上的密度分别为 海和 岸 一次吸入空气 的体积为 V 则有 n NA 代入数据得 n 3 1022 海 岸 V M 答案 1 5 放出 29 2 3 1022 9 解析 1 本题考查热力学第一定律 由热力学第一定律可得 U W Q Q1 W Q2 0 Q1 Q2 W 2 本题考查气体定律 在两等温线上取体积相等的两个状态 可见等温线 的压强小 于等温线 的压强 由 C 可得 等温线 的温度低于等温线 的温度 在等温条件下 pV T 可得如果气体的压强变为原来的 2 倍 则气体的体积变为原来的 1 2 倍 答案 1 Q1 Q2 W 内 机械 2 低 1 2 10 解析 1 气泡的上升过程气泡内的压强减小 温度不变 由玻意耳定律知 上升过程中体积增大 微观上体现为分子间距增大 分子间引力减小 温度不变所以气体 分子的平均动能 平均速率不变 此过程为自发过程 故熵增大 D项正确 2 理想气体等温过程中内能不变 由热力学第一定律 U