人教版物理選修3-3：第10章熱力學定律第3節(jié)課堂作業(yè)含解析

1、第十章第3節(jié)愜 作業(yè)KE - SHI - Z8-TE.基礎夯實野一、選擇題（14題為單選題，5題為多選題）1.第一類永動機是不可能制成的，這是因為（C ）A.不符合機械能守恒定律B.做功產(chǎn)生的熱量不符合熱功當量C.違背了熱力學第一定律D.找不到合適的材料和合理的設計方案解析：第一類永動機違背了熱力學第一定律，所以是不可能制成的。故選項 C正確。.在一個與外界沒有熱交換的房間內(nèi)打開冰箱門，冰箱正常工作，過一段時間房間內(nèi) 的溫度將（B ）A.降低B.升高C.不變D.無法確定解析：取房間內(nèi)氣體及電冰箱（有散熱裝置）為系統(tǒng)，外界消耗電能，對系統(tǒng)做功，系統(tǒng) 總內(nèi)能增加。. 一定量的氣體在某一過程中，外界

2、對氣體做了8X104J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2X105J,則下列各式中正確的是 （B ）W= 8X104J, AU=1.2X105J, Q = 4X104JW= 8X104J, AU = 1.2X 105J, Q=2X105Jw= 8X 104J, AU=1.2X105J, Q=2X105JW= 8X104J, AU = 1.2X 105J, Q=4X104J解析：因為外界對氣體做功， W取正值，即亞=8X104J,內(nèi)能減少，AU取負值，即AU =1.2X105J,根據(jù) AU = Q + W,可得 Q=AU W= 1.2X105J 8X 104J= 2X 105J, B正確。.如圖所示，某

3、同學將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。設水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計氣體分子間相互作用，則被淹沒的金屬筒，在緩慢下降過程中，筒內(nèi)空氣體積減?。– ）上B.內(nèi)能增大D.內(nèi)能減小A.從外界吸熱C.向外界放熱解析：金屬筒緩慢下降過程中，外界對筒內(nèi)氣體做功，而筒與水有熱交換、水溫恒定，所以筒內(nèi)空氣要向外界放熱，溫度保持不變，從而內(nèi)能不變。.（江蘇宿遷市2016年高二下學期期末）如圖所示，一定質量的理想氣體由 aA.外界對氣體做功B.氣體對外界做功C.氣體向外界放熱D.氣體從外界吸熱狀態(tài)變化到b狀態(tài)，下列說法正確的有 （BD ）.解析：由圖可看出從a到b氣體體積增大溫度升高， 內(nèi)能增大，氣體對外界

4、做功，氣體從外界吸收熱量，故選 BD。、非選擇題.（江蘇省鹽城市 2017年高二下學期期末）一定質量的理想氣fb . c體由斗犬態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c,吸U了 340J的熱量，并對外做功120J。若該氣體由狀態(tài) a沿adc變化到狀態(tài)c時，對外彳功40J,一一d則這一過程中氣體吸收（填“吸收”或“放出”）迎熱量。v解析：對該理想氣體由狀態(tài) a沿abc變化到狀態(tài)c,由熱力學第一定律可得：AU = Q +W= 340- 120 = 220J,即從a狀態(tài)到c狀態(tài)，理想氣體的內(nèi)能增加了220J;若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時，對外做功40J,此過程理想氣體的內(nèi)能增加還是220J,所以可以判定此

5、過程是吸收熱量，再根據(jù)熱力學第一定律可得：AU=Q+W,彳導Q= AU-W= 220 +40= 260J。.噴霧器內(nèi)有10L水，上部封閉有1atm的空氣2L。關閉噴霧閥門，用打氣筒向噴霧 器內(nèi)再充入1atm的空氣3L（設外界環(huán)境溫度一定，空氣可看作理想氣體）。噴霧閥門（1）當水面上方氣體溫度與外界溫度相等時，求氣體壓強，并從微觀上解釋氣體壓強變 化的原因。（2）打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過程氣體是吸熱還是放 熱？簡要說明理由。答案：（1）2.5atm （2）吸熱解析：（1）設氣體初態(tài)壓強為 Pi,體積為Vi；末態(tài)壓強為p2,體積為V2,由玻意耳定律piVl = p2V

6、2代入數(shù)據(jù)得p2 = 2.5atm微觀解釋：溫度不變，分子平均動能不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強增加。（2）吸熱。氣體對外做功而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律可知氣體吸熱。能力提升另一、選擇題（1、2題為單選題，3題為多選題）.（海南省海南中學2016年高二下學期期中）如圖，一定質量的理想 氣體，由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達狀態(tài)c。設 氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為 Tb和Tc,在過程ab和ac中吸收的 熱量分別為Qab和Qac。則（C ）A.TbTc,Qab QacB.TbTc,QabVQacC.Tb=Tc，Qab QacD.Tb=Tc,Qab Qac解析：根據(jù)熱

7、力學定律 泮 C,可知b、c狀態(tài)的溫度相等，又因為 ab過程中，體積變大，氣體對外做功，所以吸收的熱量比ac過程的多，故 C項正確。綜上所述，本題正確答案為Co.如圖所示，有一導熱性良好的氣缸放在水平面上，活塞與氣缸壁間的摩擦不計，氣缸內(nèi)用一定質量的活塞封閉了一定質量的氣體，忽略氣體分子間的相互作用（即分子勢能視為零），忽略環(huán)境溫度的變化，現(xiàn)緩慢推倒氣缸，在此過程中（A ）A.氣體吸收熱量，內(nèi)能不變B.氣缸內(nèi)分子的平均動能增大C.單位時間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多D.氣缸內(nèi)分子撞擊氣缸壁的平均作用力增大解析：由題圖可知，該過程氣體對外做功，由于忽略環(huán)境溫度變化，溫度不變，內(nèi)能不變，由熱

8、力學第一定律可知，氣體吸收熱量。內(nèi)能不變。A正確。.導熱氣缸開口向下，內(nèi)有理想氣體，缸內(nèi)活塞可自由滑動且不漏氣，活塞 下掛一個沙桶，沙桶裝滿沙子時，活塞恰好靜止，現(xiàn)在把沙桶底部鉆一個小洞， 細沙慢慢漏出，并緩慢降低氣缸外部環(huán)境溫度，則 （BC ）A.氣體壓強增大，內(nèi)能可能不變B.外界對氣體做功，氣體溫度降低C.氣體體積減小，壓強增大，內(nèi)能一定減小D.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能一定增加解析：由平衡條件知活塞受到的沙桶拉力減小，其他力如活塞重力、大氣壓力不變，則 氣體壓強增大、體積減小，外界對氣體做功，由于環(huán)境溫度緩慢降低，則氣體內(nèi)能減少，由AU = W+ Q知Q1023 Vmol22.4解得 N= 1.6X 1021(3)根據(jù)關系式 U=0.03T得，初狀態(tài)的氣體的內(nèi)能為Ui= 0.03Ti= 0.03X 300.3= 9.009J末狀態(tài)氣體的內(nèi)能為U2= 0.03T2= 0.03X 273=