高中物理人教版3第十章热力学定律 全国获奖

1．关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是()A．吸热的物体，其内能一定增加B．体积膨胀的物体，其内能一定减少C．放热的物体，其内能也可能增加D．绝热压缩的物体，其内能一定增加解析：改变物体的内能有两种方式，物体吸热，同时对外做功，内能不一定增加，A错；体积膨胀对外做功，但同时吸热时，内能不一定减小，B错；物体放热同时对物体做功，其内能可能增加，C正确；绝热压缩物体，只对物体做功，不发生热传递，其内能一定增加，故选C、D.答案：CD2．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了×105J，则下列各式中正确的是()A．W＝8×104J，ΔU＝×105J，Q＝4×104JB．W＝8×104J，ΔU＝－×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝×105J，Q＝2×104JD．W＝－8×104J，ΔU＝－×105J，Q＝－4×104J解析：本题主要考查热力学第一定律的应用．因为外界对气体做功，W取正值，即W＝8×104J；内能减少，ΔU取负值，即ΔU＝－×105J；根据ΔU＝W＋Q，可知Q＝ΔU－W＝－×105－8×104＝－2×105J，即B选项正确．答案：B3．在轮胎爆裂这一短暂过程中，关于轮胎内的气体，下列叙述正确的是()A．气体膨胀，温度不变 B．气体膨胀，温度升高C．气体膨胀，温度降低 D．压强不变，内能增大解析：轮胎爆裂的短暂过程，可以看作是绝热过程，气体膨胀对外做功，气体的内能减小，温度降低，故选项C正确．答案：C4．一定质量的气体，从状态A变化到状态B的过程中，内能增加了160J，下列是关于内能变化可能原因的说法，其中不可能的是()A．从A到B的绝热过程中，外界对气体做功160JB．从A到B的单纯传热过程中，外界对气体传递了160J的热量C．从A到B的过程中吸热280J，并对外界做功120JD．从A到B的过程中放热280J，外界对气体做功120J解析：由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，A、B、C正确，D错误．答案：D5．一定质量的理想气体由状态Ⅰ(p1，V1，T1)被压缩至状态Ⅱ(p2，V2，T2)，已知T2>T1，则该过程中()A．气体的内能一定是增加的B．气体可能向外界放热C．气体一定从外界吸收热量D．气体对外界做正功解析：理想气体没有分子势能，因此温度升高时，气体的内能增加，故A对；由于不能确定做功情况，气体有可能吸热，也有可能放热，应选A、B.答案：AB6.一物理实验爱好者开展探究性课外活动研究气体压强、体积、温度三量间的变化关系．导热良好的气缸开口向下，内有理想气体(即分子势能可忽略的气体)，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气．一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止．现给沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则()A．绳的拉力对沙桶做正功，所以气体对外界做功B．外界对气体做功，温度计示数不变C．气体体积减小，同时从外界吸热D．外界对气体做功，温度计示数增加解析：气缸导热良好，细沙慢慢漏出，故活塞缓慢上升，有足够的时间与外界进行热交换，故温度不变，而压强变大．由理想气体状态方程可得体积减小，外界对气体做功，而内能又不变，故向外界放热，B项正确．答案：B7．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量×104J，气体对外界做功×104J，则该理想气体的()A．温度降低，密度增大 B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大 D．温度升高，密度减小解析：由热力学第一定律ΔE＝W＋Q，Q＝×104J，W＝－×104J可知ΔE大于零，气体内能增加，温度升高，A、B错；气体对外做功，体积增大，密度减小，C错，D对．答案：D8．一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图线描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量．(1)气体状态从A到B是________(填“等容”“等压”或“等温”)过程；(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A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________．解析：(1)由图可知，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eq\f(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W＞0，根据eq\f(V,T)＝C(常量)，则气体的温度T降低，气体的内能减小，由ΔU＝Q＋W，则Q＝ΔU－W＜0，所以气体放热．(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功W＝p2(V3－V1)－p1(V3－V2)．答案：(1)等压(2)降低(3)放热(4)p2(V3－V1)－p1(V3－V2)9.如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中．设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降的过程中，筒内空气的体积减小并且()A．从外界吸热 B．内能增大C．向外界放热 D．内能减小解析：筒缓慢下降的过程是等温过程，气体体积减小，外界对气体做功，W为正，又因为不计气体分子间的相互作用，气体内能仅由温度决定，温度不变，内能不变，即ΔU＝0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知Q＝ΔU－W，因此Q为负值，即向外界放热，故C正确．答案：C10.如图所示，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状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是()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，气体吸热解析：从状态d到c，温度不变，理想气体内能不变，但因为压强减小，所以体积增大，对外做功，还要保持内能不变，一定要吸收热量，故选项A错；气体从状态c到状态b是一个降压、降温过程，同时体积减小，外界对气体做功，而气体的内能还要减小(降温)就一定要伴随放热的过程，故选项B对；气体从状态a到状态d是一个等压、升温的过程，同时体积增大，所以气体要对外做功，选项C正确；气体从状态b到状态a是个等容变化过程，随压强的增大，气体的温度升高，内能增大，而在这个过程中气体的体积没有变化，就没有做功，气体内能的增大是因为气体吸热的结果，故选项D对．答案：BCD11.一定质量的理想气体的状态变化过程表示在如图所示的p－V图上，气体先由a状态沿双曲线经等温过程变化到b状态，再沿与横轴平行的直线变化到c状态，a、c两点位于与纵轴平行的直线上，以下说法中正确的是()A．由a状态至b状态过程中，气体放出热量，内能不变B．由b状态至c状态过程中，气体对外做功，内能增加，平均每个气体分子在单位时间内与器壁碰撞的次数不变C．c状态与a状态相比，c状态分子平均距离较大，分子平均动能较大D．b状态与a状态相比，b状态分子平均距离较小，分子平均动能相等解析：由a到b的过程是等温过程，所以内能不发生变化，气体体积减小，所以外界对气体做功，放出热量；由b到c的过程中，是等压变化，体积增大，温度升高，内能增加，而体积增大，所以气体对外界做功，应该吸收热量，虽然压强不变，但是气体分子热运动变得剧烈，碰撞次数改变．答案：AD12．(1)密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图甲所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.(2)如图乙所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p＝×105Pa，吸收的热量Q＝×10