高三物理總復(fù)習(xí) 3-3-3熱力學(xué)定律與能量守恒定律同步練習(xí) 新人教版

1、3-3-3熱力學(xué)定律與能量守恒定律一、選擇題1有關(guān)“溫度”的概念，下列說(shuō)法中正確的是()A溫度反映了每個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度B溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志C一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，內(nèi)能增加，溫度一定升高D溫度較高的物體，每個(gè)分子的動(dòng)能一定比溫度較低的物體分子的動(dòng)能大答案B解析溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，但不能反映每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)情況，所以A、D錯(cuò)誤，由UQW可知C錯(cuò)，故選項(xiàng)B正確2第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成，這是因?yàn)?)A違背了能量守恒定律B熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體C機(jī)械能不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能D內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變化答案D解析第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)的設(shè)想雖然符合能量守恒定律，但是違背了能量轉(zhuǎn)

2、化中有些過(guò)程是不可逆的規(guī)律，所以不可能制成，選項(xiàng)D正確3(2011·廣州模擬)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，壓強(qiáng)隨體積變化的關(guān)系如圖，這個(gè)過(guò)程()A氣體的密度一直變小B氣體的溫度一直降低C氣體一直對(duì)外界做功D氣體一直向外界放熱答案AC解析氣體從A到B的過(guò)程中，體積變大，質(zhì)量不變，溫度升高，所以選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤氣體膨脹對(duì)外做功，選項(xiàng)C正確根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體內(nèi)能變大，氣體對(duì)外做功，所以氣體一定吸熱，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4(2011·西安模擬)下列說(shuō)法中正確的是()A氣體的溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，分子的平均動(dòng)能增大，撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，從而氣體的壓

3、強(qiáng)一定增大B第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律C壓縮一定量的氣體，氣體的內(nèi)能一定增加D分子a從遠(yuǎn)處趨近固定不動(dòng)的分子b，當(dāng)a到達(dá)受b的作用力為零處時(shí)，a的動(dòng)能一定最大答案D解析氣體的溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，但氣體體積不確定，所以壓強(qiáng)不確定，A不正確；第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，所以B不正確；氣體內(nèi)能的改變量由做功和熱傳遞共同決定，在壓縮氣體對(duì)其做功的同時(shí)，它可能對(duì)外放熱，故其內(nèi)能不一定增大，所以C不正確；在a趨近b的過(guò)程中分子力先表現(xiàn)為引力后表現(xiàn)為斥力，分子勢(shì)能先減小后增大，當(dāng)分子力為零時(shí)，a的動(dòng)能最大，D正確5.如圖所示，兩相同的容器裝同體積的水和水銀

4、，A、B兩球完全相同，分別浸沒(méi)在水和水銀的同一深度，A、B兩球用同一種特殊的材料制成，當(dāng)溫度稍升高時(shí)，球的體積會(huì)明顯變大如果開(kāi)始時(shí)水和水銀的溫度相同，且兩液體同時(shí)緩慢地升高同一值，兩球膨脹后，體積相等，則()AA球吸收的熱量較多BB球吸收的熱量較多C兩球吸收的熱量一樣多 D無(wú)法確定答案B解析小球吸熱用于小球內(nèi)能的增加和膨脹對(duì)外做功，對(duì)外做功等于液體重力勢(shì)能的增加因此，由熱力學(xué)第一定律可知，答案B正確6(2011·黃岡模擬)如圖所示，一絕熱容器被隔板K隔開(kāi)成a、b兩部分，已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空抽開(kāi)隔板K后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b，最終達(dá)到平衡狀態(tài)在此過(guò)程中()A氣體對(duì)外界做功，

5、內(nèi)能減少B氣體不做功，內(nèi)能不變C氣體壓強(qiáng)變小，溫度降低D氣體壓強(qiáng)變小，溫度不變答案BD解析本題考查熱力學(xué)第一定律，氣體壓強(qiáng)的微觀解釋?zhuān)瑲怏w的內(nèi)能等知識(shí)點(diǎn)b室為真空，則a氣體體積膨脹對(duì)外不做功，由熱力學(xué)第一定律UWQ知，在絕熱時(shí)，氣體的內(nèi)能不變，A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對(duì)又氣體是稀薄氣體，則只有動(dòng)能，因此氣體的溫度不變，由C知，氣體的壓強(qiáng)減小，C項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)對(duì)7(2011·深圳部分重點(diǎn)中學(xué)模擬)封有理想氣體的導(dǎo)熱氣缸，開(kāi)口向下被豎直懸掛，活塞下系有鉤碼，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)摩擦，如圖所示若大氣壓恒定，系統(tǒng)狀態(tài)變化足夠緩慢，下列說(shuō)法正確的是()A外界溫度升高，氣體壓強(qiáng)一定增大B外界溫度升高，外界

6、可能對(duì)氣體做正功C保持氣體內(nèi)能不變，增加鉤碼質(zhì)量，氣體一定吸熱D保持氣體內(nèi)能不變，增加鉤碼質(zhì)量，氣體體積一定減小答案C解析本題考查熱力學(xué)第一定律和理想氣體三個(gè)狀態(tài)參量(溫度、體積、壓強(qiáng))的關(guān)系外界溫度升高，氣體膨脹，體積增大，氣體對(duì)外做功，B錯(cuò)；對(duì)活塞受力分析可知，氣體壓強(qiáng)不變，仍等于大氣壓強(qiáng)，A錯(cuò)；若鉤碼質(zhì)量增加，則氣體壓強(qiáng)減小，體積增大，對(duì)外做功，要保持氣體內(nèi)能不變，則一定吸熱，所以C正確，D錯(cuò)8(2011·深圳模擬)一定質(zhì)量的某種理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)圖中所示過(guò)程緩慢變化到狀態(tài)B，在此過(guò)程中()A氣體的密度一直變小B氣體的密度一直變大C氣體的內(nèi)能一直增加D氣體的內(nèi)能一直減小答案A

7、C解析可以把一定質(zhì)量的理想氣體由A到B的過(guò)程看做兩個(gè)過(guò)程，如圖所示由A到C過(guò)程為等溫變化，由玻意耳定律得pAVApBVC，因pA>pB，所以VC>VA；由C到B過(guò)程為等壓變化，由蓋呂薩克定律得，因TA<TB，所以VB>VC.綜上所述理想氣體由A到B的過(guò)程體積一直增大，而質(zhì)量不變，所以氣體的密度一直減小，A正確；又因?yàn)槔硐霘怏w的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，而由A到B氣體溫度一直升高，所以氣體的內(nèi)能一直增加，C正確故本題選A、C.二、非選擇題9(2011·南通模擬)一定質(zhì)量的理想氣體按圖示過(guò)程變化，其中bc與V軸平行，cd與T軸平行，則bc過(guò)程中氣體的內(nèi)能_(選填“增加”、

8、“減少”或“不變”)，氣體的壓強(qiáng)_(選填“增加”、“減少”或“不變”)；表示等壓變化過(guò)程的是_(選填“ab”、“bc”或“cd”)答案不變?cè)黾觓b10(2011·浙江)吸盤(pán)是由橡膠制成的一種生活用品，其上固定有掛鉤用于懸掛物體如圖所示，現(xiàn)有一吸盤(pán)，其圓形盤(pán)面的半徑為2.0×102m，當(dāng)其與天花板輕輕接觸時(shí)，吸盤(pán)與天花板所圍容積為1.0×105m3；按下吸盤(pán)時(shí)，吸盤(pán)與天花板所圍容積為2.0×106m3，盤(pán)內(nèi)氣體可看作與大氣相通，大氣壓強(qiáng)為p01.0×105Pa.設(shè)在吸盤(pán)恢復(fù)原狀過(guò)程中，盤(pán)面與天花板之間緊密接觸，吸盤(pán)內(nèi)氣體初態(tài)溫度與末態(tài)溫度相同不計(jì)

9、吸盤(pán)的厚度及吸盤(pán)與掛鉤的重量(1)吸盤(pán)恢復(fù)原狀時(shí)，盤(pán)內(nèi)氣體壓強(qiáng)為_(kāi)；(2)在掛鉤上最多能懸掛重為_(kāi)的物體；(3)請(qǐng)判斷在吸盤(pán)恢復(fù)原狀過(guò)程中盤(pán)內(nèi)氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述理由答案(1)2.0×104Pa(2)100N(3)吸熱，理由見(jiàn)解析解析(1)吸盤(pán)恢復(fù)原狀過(guò)程中 ，由玻意耳定律有：p0V1p2V2得p2Pa2.0×104Pa.(2)設(shè)最多掛重為G的物體，對(duì)吸盤(pán)有：p0SGp2S，其中Sr2，解得：G100N.(3)盤(pán)內(nèi)氣體內(nèi)能未變，體積增大，對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體必吸熱11(2011·茂名模擬)內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用

10、不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)為p11.0×105Pa，體積為V12.0×103m3的理想氣體現(xiàn)在活塞上方緩緩倒上砂子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的一半求：(1)此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p2；(2)此過(guò)程氣體是吸熱還是放熱？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由答案(1)2.0×105Pa(2)放熱理由見(jiàn)解析解析(1)以封閉的氣體為研究對(duì)象，由題意知，氣體作等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得：p1V1p2V2代入數(shù)據(jù)得：p22.0×105Pa.(2)放熱該過(guò)程被封閉的氣體做的是等溫變化，氣體內(nèi)能不變，而外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，此過(guò)程氣體是放熱12.(2011·濟(jì)南模擬)如圖所

11、示，在開(kāi)口向上、豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一定量的氣體，活塞在容器壁間能自由滑動(dòng)，容器的橫截面積為S.開(kāi)始時(shí)氣體的溫度為T(mén)0，活塞與容器底的距離為h0.現(xiàn)將整個(gè)裝置放在大氣壓恒為p0的空氣中，當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d的高度后再次平衡，求：(1)外界空氣的溫度是多少？(2)在此過(guò)程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少？答案(1)T0(2)Q(mgp0S)d解析(1)取密閉氣體為研究對(duì)象，活塞上升過(guò)程為等壓變化，由蓋呂薩克定律有：得外界溫度：TT0T0T0.(2)活塞上升的過(guò)程，密閉氣體克服大氣壓力和活塞的重力做功，所以外界對(duì)系統(tǒng)做的功為W(mgp0S)d根據(jù)熱力學(xué)第一定律得

12、密閉氣體增加的內(nèi)能：UQWQ(mgp0S)d.13(2011·東北三省四市模擬)(1)一定質(zhì)量的理想氣體溫度由T1降低到T2的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A如果氣體體積增大，則分子的平均動(dòng)能可能增大B如果氣體體積減小，則氣體的壓強(qiáng)一定不變C如果氣體的體積保持不變，則氣體一定放出熱量D不管氣體體積怎樣變化，氣體分子的平均動(dòng)能一定減小(2)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過(guò)程的pT圖象如圖所示已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的體積為1×103m3.求：該氣體在狀態(tài)C時(shí)的體積；該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B再到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體與外界傳遞的熱量答案(1)CD(2)3×103m3200J解析(1)分子的平均動(dòng)能只與溫度有關(guān)，溫度降低，分子的平均動(dòng)能減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、D正確；一定質(zhì)量的某種理想氣體滿足理想氣體狀態(tài)方程C ，溫度降低，如果氣體體積減小，則氣體的壓強(qiáng)的變化不確定，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度降低，理想氣體內(nèi)能減小，如果氣體的體積保持不