全優(yōu)課堂·物理·選擇性必修第三冊(cè)粵教版課后提升訓(xùn)練 試題及答案 第3章_第1頁
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第三章第一節(jié)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練考點(diǎn)1對(duì)內(nèi)能的理解1.(2024年南京期末)關(guān)于質(zhì)量相同的0℃的水和0℃的水蒸氣,下列說法中正確的是()A.分子數(shù)相同,分子平均動(dòng)能不同,分子勢(shì)能相同,內(nèi)能不相同B.分子數(shù)相同,分子平均動(dòng)能不同,分子勢(shì)能不同,內(nèi)能不相同C.分子數(shù)相同,分子平均動(dòng)能相同,分子勢(shì)能不同,內(nèi)能不相同D.分子數(shù)不同,分子平均動(dòng)能相同,分子勢(shì)能不同,內(nèi)能不相同【答案】C【解析】質(zhì)量相同的0℃的水和0℃的水蒸氣,它們的物質(zhì)的量相同,則它們的分子數(shù)是相同的.溫度相同的物體,分子平均動(dòng)能相同,所以0℃的水和0℃的水蒸氣的分子平均動(dòng)能相同,由0℃的水變?yōu)?℃的水蒸氣,需要吸收熱量,分子間距離變大,而它們分子平均動(dòng)能相同,因此分子勢(shì)能不相同,內(nèi)能也不相同.2.(2024年揚(yáng)州月考)某密閉容器中有一滴水,經(jīng)一段時(shí)間后蒸發(fā)成水蒸氣,溫度不變,則在此過程中()A.分子平均動(dòng)能減小 B.分子勢(shì)能增加C.分子勢(shì)能不變 D.內(nèi)能不變【答案】B【解析】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度不變分子平均動(dòng)能不變,故A錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W,水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中需要吸收熱量,即Q>0,而密閉容器其體積不變,W=0,由此可知ΔU>0,即內(nèi)能增加,而內(nèi)能是分子動(dòng)能與分子勢(shì)能之和,分子平均動(dòng)能不變,則分子勢(shì)能增加,B正確,C、D錯(cuò)誤.3.(多選)下列關(guān)于內(nèi)能和機(jī)械能的說法錯(cuò)誤的是()A.內(nèi)能和機(jī)械能各自包含動(dòng)能和勢(shì)能,因此,它們?cè)诒举|(zhì)上是一樣的B.運(yùn)動(dòng)物體的內(nèi)能和機(jī)械能均不為零C.一個(gè)物體的機(jī)械能可以為零,但它的內(nèi)能永遠(yuǎn)不可能為零D.物體的機(jī)械能變化時(shí),它的內(nèi)能可以保持不變【答案】AB【解析】重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能與動(dòng)能都是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的能量形式,統(tǒng)稱為機(jī)械能,機(jī)械能與物體的宏觀運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng),而內(nèi)能是物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,內(nèi)能與物體的微觀粒子運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng),二者在本質(zhì)上不同,A錯(cuò)誤,符合題意;運(yùn)動(dòng)物體的內(nèi)能不為零,運(yùn)動(dòng)物體有動(dòng)能,重力勢(shì)能為負(fù)值時(shí),機(jī)械能可能為零,B錯(cuò)誤,符合題意;一個(gè)物體的機(jī)械能可以為零(例如當(dāng)物體靜止在零重力勢(shì)能參考面時(shí)),但由于構(gòu)成它的分子始終都在做著無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),所以它的內(nèi)能永遠(yuǎn)不可能為零,C正確,不符合題意;物體的機(jī)械能與內(nèi)能之間沒有必然聯(lián)系,物體的機(jī)械能變化時(shí),它的內(nèi)能可以保持不變,D正確,不符合題意.考點(diǎn)2改變內(nèi)能的兩種方式4.兩個(gè)物體之間發(fā)生了熱傳遞,則一定是()A.內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞熱量B.比熱容大的物體向比熱容小的物體傳遞熱量C.含熱量多的物體向含熱量少的物體傳遞熱量D.一個(gè)物體的分子平均動(dòng)能大于另一個(gè)物體的分子平均動(dòng)能【答案】D【解析】?jī)蓚€(gè)物體之間發(fā)生了熱傳遞,則兩個(gè)物體間一定有溫度差,即一個(gè)溫度高一個(gè)溫度低,而溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,故一定是一個(gè)物體的分子平均動(dòng)能大于另一個(gè)物體的分子平均動(dòng)能.故選D.5.下列關(guān)于做功和熱傳遞的說法中,正確的是()A.做功和熱傳遞都能引起系統(tǒng)內(nèi)能的改變B.只要外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能就一定改變C.熱傳遞的條件是物體間存在內(nèi)能差D.做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是一樣的【答案】A【解析】做功和熱傳遞都能引起系統(tǒng)內(nèi)能的改變,效果相同,但它們的實(shí)質(zhì)不同,做功是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化,而熱傳遞是不同物體或一個(gè)物體的不同部分間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,A正確,D錯(cuò)誤;因?yàn)闊崃拷粨Q情況未知,所以外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能不一定改變,B錯(cuò)誤;熱傳遞的條件是物體間存在溫度差,而不是存在內(nèi)能差,C錯(cuò)誤.6.下列現(xiàn)象中,通過熱傳遞的方法來改變物體內(nèi)能的是()A.打開電燈開關(guān),燈絲的溫度升高,內(nèi)能增加B.太陽能熱水器在陽光照射下,水的溫度逐漸升高C.用磨刀石磨刀時(shí),刀片的溫度升高,內(nèi)能增加D.打擊鐵釘,鐵釘?shù)臏囟壬?,?nèi)能增加【答案】B【解析】打開電燈開關(guān),燈絲的溫度升高,是通過電流做功的方法來改變物體內(nèi)能的,A錯(cuò)誤;太陽能熱水器中水的內(nèi)能增加是以熱傳遞方式進(jìn)行的,B正確;用磨刀石磨刀時(shí),刀片溫度升高,是通過摩擦力做功的方法來改變物體內(nèi)能的,C錯(cuò)誤;打擊鐵釘,鐵釘溫度升高,是通過做功的方法來改變物體內(nèi)能的,D錯(cuò)誤.7.(多選)自熱鍋因其便于加熱和方便攜帶,越來越受到戶外運(yùn)動(dòng)愛好者的歡迎.自熱鍋內(nèi)有一個(gè)發(fā)熱包,遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生大量熱能,不需要明火,溫度可超過100℃,能在15分鐘內(nèi)迅速加熱食品.自熱鍋的蓋子上有一個(gè)透氣孔,如果透氣孔堵塞,容易造成小型爆炸.對(duì)于這種現(xiàn)象下列說法正確的是()A.自熱鍋爆炸前,鍋內(nèi)氣體溫度升高B.自熱鍋爆炸前,鍋內(nèi)氣體內(nèi)能增加C.自熱鍋爆炸時(shí),鍋內(nèi)氣體溫度降低D.自熱鍋爆炸時(shí),鍋內(nèi)氣體內(nèi)能增加【答案】ABC【解析】自熱鍋內(nèi)有一個(gè)發(fā)熱包,遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生大量熱能,可知自熱鍋爆炸前,鍋內(nèi)氣體溫度升高,鍋內(nèi)氣體內(nèi)能增加,A正確;自熱鍋爆炸時(shí),由于時(shí)間極短,鍋內(nèi)氣體對(duì)外做功,且來不及與外界發(fā)生熱傳遞,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減小,鍋內(nèi)氣體溫度降低,C正確,D錯(cuò)誤.8.(2023年廣州階段檢測(cè))如圖,用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分,隔板左側(cè)充有理想氣體,隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空.現(xiàn)將隔板抽開,氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)氣缸.待氣體達(dá)到穩(wěn)定后,緩慢推壓活塞,將氣體壓回到原來的體積.假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣.下列說法錯(cuò)誤的是()A.氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大C.氣體在自發(fā)擴(kuò)散過程中,氣體對(duì)外界不做功D.氣體在被壓縮的過程中,氣體對(duì)外界做功【答案】D【解析】抽開隔板時(shí),由于右方是真空,氣體做自由擴(kuò)散,氣體沒有對(duì)外做功,又沒有熱傳遞,則根據(jù)ΔU=Q+W可知,氣體的內(nèi)能不變,A、C正確,不符合題意;氣體被壓縮的過程中,外界對(duì)氣體做功,又沒有熱傳遞,根據(jù)ΔU=Q+W可知,氣體內(nèi)能增大,B正確,不符合題意,D錯(cuò)誤,符合題意.9.飄在空氣中的氫氣球,在緩慢上升變大的過程中,不考慮氣溫的變化,以下說法正確的是()A.外界對(duì)氣體做功,同時(shí)向外界放出熱量B.球內(nèi)氣體對(duì)外做功,同時(shí)向外界放出熱量C.球內(nèi)氣體對(duì)外做功,同時(shí)從外界吸收熱量D.球內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大【答案】C【解析】氫氣球緩慢上升,體積變大,則泡內(nèi)氣體對(duì)外做功,溫度不變,則內(nèi)能不變,則氣體同時(shí)從外界吸收熱量,C正確,A、B錯(cuò)誤.氫氣球的體積變大,溫度不變,則壓強(qiáng)減小,D錯(cuò)誤.B組·能力提升10.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,其V-T圖像如圖所示.下列說法正確的是()A.A→B的過程中,氣體的壓強(qiáng)一定變大B.A→B的過程中,氣體分子的平均動(dòng)能變大C.B→C的過程中,氣體內(nèi)能一定增加D.B→C的過程中,氣體一定放出熱量【答案】D【解析】A→B的過程中,溫度不變、體積變大,據(jù)eq\f(pV,T)=c可知,氣體的壓強(qiáng)一定變小,分子的平均動(dòng)能不變,A、B錯(cuò)誤;由理想氣體狀態(tài)方程可得V=eq\f(cT,p),B→C的過程中,圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線,氣體壓強(qiáng)不變,溫度降低、體積變小,氣體內(nèi)能一定減少,體積變小外界對(duì)氣體做功,據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣體一定放出熱量,C錯(cuò)誤,D正確.11.(多選)(2024年廣東開學(xué)考試)某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置,它主要由氣缸和活塞組成.開箱時(shí),密閉于氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹,將箱蓋頂起,如圖所示.在此過程中,若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換,忽略氣體分子間相互作用,則缸內(nèi)氣體()A.對(duì)外做正功,分子的平均動(dòng)能減小B.對(duì)外做正功,內(nèi)能增大C.對(duì)外做負(fù)功,分子的平均動(dòng)能增大D.對(duì)外做正功,內(nèi)能減小【答案】AD【解析】密閉于氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹對(duì)外做正功,即外界對(duì)氣體做負(fù)功,因而W<0,缸內(nèi)氣體與外界無熱交換說明Q=0,忽略氣體分子間相互作用,說明內(nèi)能是所有分子動(dòng)能的總和.根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,可知內(nèi)能增加量ΔU<0,故內(nèi)能減小,分子平均動(dòng)能減小,溫度降低,故選AD.12.(多選)(2024年東莞期中)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)M經(jīng)過狀態(tài)N變化到狀態(tài)P,其V-t圖像如圖所示,下列說法正確的是()A.M→N的過程中,外界對(duì)氣體做功B.M→N的過程中,氣體放出熱量C.N→P的過程中,氣體的壓強(qiáng)增大D.N→P的過程中,氣體的內(nèi)能減小【答案】CD【解析】從M→N的過程中,溫度不變,體積增大,氣體對(duì)外界做功,由于溫度不變,所以理想氣體的內(nèi)能不變,由于ΔU=W+Q,由之前的分析可知W<0,所以可知Q>0,即氣體吸收熱量,A、B錯(cuò)誤;氣體的理想狀態(tài)方程有eq\f(pV,T)=c,所以從N→P過程中,氣體的壓強(qiáng)增大,C正確;從N→P過程中,氣體的溫度降低,所以理想氣體的內(nèi)能減小,D正確.13.(2024年佛山開學(xué)考試)某同學(xué)從網(wǎng)上訂購了一款壓力鍋,如圖為該鍋的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖.在某次試用過程中,該同學(xué)先蓋好密封鍋蓋,并將限壓閥套在排氣孔上,加熱前鍋內(nèi)氣體溫度t0=27℃,氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)均為p0=1.0×105Pa.當(dāng)鍋內(nèi)氣體被加熱至t1=127℃時(shí),壓力閥恰好被頂起進(jìn)行泄壓.已知出氣孔的橫截面積S=3×10-5m2,重力加速度g取10m/s2,熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系近似為T=(t+273)K,不計(jì)壓力閥和排氣孔外壁的摩擦,鍋內(nèi)氣體可視為理想氣體.(1)求限壓閥的質(zhì)量m.(2)若限壓閥被頂起時(shí)立即停止加熱,并直接取走限壓閥進(jìn)行快速放氣.請(qǐng)判斷在放氣過程中,鍋內(nèi)氣體的溫度會(huì)如何變化?并簡(jiǎn)要說明理由.解:(1)選鍋內(nèi)氣體為研究對(duì)象,初狀態(tài)T0=(273+27)K=300K,p0=1.0×105Pa.末狀態(tài)對(duì)限壓閥受力分析可得mg+p0S=p1S又由查理定律得eq\f(p0,T0)=eq\f(p1,T1),其中T1=(273+127)K=400K,解得m=0.1kg.(2)若限壓閥被頂起時(shí)立即停止加熱,并直接取走限壓閥進(jìn)行快速放氣.在放氣過程中,鍋內(nèi)氣體膨脹對(duì)外做功,內(nèi)能減小,溫度降低.14.在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水在沸騰時(shí),1g的水由液態(tài)變成同溫度的水汽,其體積由1.043cm3變?yōu)?676cm3.已知水的汽化熱為2263.8J/g.求:(1)體積膨脹時(shí)氣體對(duì)外界做的功W;(2)氣體吸收的熱量Q;(3)氣體增加的內(nèi)能ΔU.解:取1g水為研究系統(tǒng),1g沸騰的水變成同溫度的水汽需要吸收熱量,同時(shí)由于體積膨脹,系統(tǒng)要對(duì)外做功,所以有ΔU<Q吸.(1)氣體在等壓(大氣壓)下膨脹做功W=p(V2-V1)=1.013×105×(1676-1.043)×10-6J=169.7J.(2)氣體吸熱Q=1×2263.8J=2263.8J.(3)根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W=2263.8J+(-169.7)J=2094.1J.第三章第二節(jié)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練考點(diǎn)1理解能量守恒定律1.能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),下列關(guān)于能量守恒和能源的說法正確的是()A.能量是守恒的,能源是取之不盡,用之不竭的B.能量的耗散反映了能量是不守恒的C.開發(fā)新能源,是緩解能源危機(jī)的重要途徑D.對(duì)能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減小,形成能源危機(jī)【答案】C【解析】能量是守恒的,能源是能夠提供可利用能量的物質(zhì),并不是取之不盡,用之不竭的,A錯(cuò)誤;能量的耗散是一種形式能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量,能量守恒定律是自然界的規(guī)律之一,B錯(cuò)誤;開發(fā)新能源,是緩解能源危機(jī)的重要途徑,C正確;對(duì)能源的過度消耗將形成“能源危機(jī)”,但自然界的能量不變,D錯(cuò)誤.2.(多選)下列過程可能發(fā)生的是()A.物體吸收熱量,同時(shí)對(duì)外做功,內(nèi)能增加B.物體吸收熱量,同時(shí)對(duì)外做功,內(nèi)能減少C.外界對(duì)物體做功,同時(shí)物體吸熱,內(nèi)能減少D.外界對(duì)物體做功,同時(shí)物體放熱,內(nèi)能增加【答案】ABD【解析】當(dāng)物體吸收的熱量多于物體對(duì)外做的功時(shí),物體的內(nèi)能就增加,A正確;當(dāng)物體吸收的熱量少于物體對(duì)外做的功時(shí),物體的內(nèi)能就減少,B正確;外界對(duì)物體做功,同時(shí)物體吸熱,由熱力學(xué)第一定律可知物體的內(nèi)能必增加,C錯(cuò)誤;當(dāng)物體放出的熱量少于外界對(duì)物體做的功時(shí),物體的內(nèi)能增加,D正確.3.(多選)下列關(guān)于能量的說法,正確的是()A.地面上滾動(dòng)的足球最終停下來,說明能量消失了B.能量有不同的表現(xiàn)形式,并可以相互轉(zhuǎn)化,但總量不變C.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)表明了小球在運(yùn)動(dòng)過程中某個(gè)量是守恒的D.人類對(duì)太陽能的利用說明能量可以憑空產(chǎn)生【答案】BC【解析】根據(jù)能量守恒定律,能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而能量的總量保持不變,A、D錯(cuò)誤,B正確;伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)表明了小球在運(yùn)動(dòng)過程中某個(gè)量是守恒的,C正確.考點(diǎn)2能量守恒定律的應(yīng)用4.如圖所示,直立容器內(nèi)部有被隔板隔開的A、B兩部分氣體,A的密度小,B的密度大,抽出隔板,加熱氣體使兩部分氣體均勻混合,設(shè)在此過程中氣體吸熱為Q,氣體內(nèi)能增量為ΔU,則()A.ΔU=Q B.ΔU<QC.ΔU>Q D.無法比較【答案】B【解析】A、B兩部分氣體密度不同,混合后其重力勢(shì)能將發(fā)生變化,剛開始時(shí)A、B氣體的合重心在中線下方,均勻混合后重心在中線上,重心上升了,所以氣體的重力勢(shì)能增加了,由能量守恒定律知,吸收的熱量一部分增加氣體的內(nèi)能,一部分增加重力勢(shì)能,即Q=ΔU+ΔEp,所以Q>ΔU,故B正確.5.如圖所示容器中,A、B各有一個(gè)可自由移動(dòng)的輕活塞,活塞下是水,上為空氣,大氣壓恒定.A、B底部由帶有閥門K的管道相連,整個(gè)裝置與外界絕熱.原先A中水面比B中高,打開閥門,使A中的水逐漸向B中流,最后達(dá)到平衡.在這個(gè)過程中,下面說法正確的是()A.大氣壓力對(duì)水做功,水的內(nèi)能增加B.水克服大氣壓力做功,水的內(nèi)能減少C.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能不變D.大氣壓力對(duì)水不做功,水的內(nèi)能增加【答案】D【解析】由W=p·S·Δh=p·ΔV可知大氣壓力對(duì)A、B兩管中水做功代數(shù)和為零,但由于水的重心下降,重力勢(shì)能減小,由能量守恒定律可知水的內(nèi)能增加,D正確.6.(多選)如圖所示,A、B兩點(diǎn)表示一定質(zhì)量的某種理想氣體的兩個(gè)狀態(tài),當(dāng)氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B時(shí)()A.體積必然變大 B.有可能經(jīng)過體積減小的過程C.外界必然對(duì)氣體做正功 D.氣體必然從外界吸熱【答案】ABD【解析】本題是氣體狀態(tài)變化、圖像與熱力學(xué)第一定律結(jié)合的綜合分析題.連接OA、OB,得到兩條等容線,故有VB>VA,A正確.由于沒有限制從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程,所以可先減小氣體的體積再增大氣體的體積到B狀態(tài),B正確.因?yàn)闅怏w體積增大,所以是氣體對(duì)外界做功,C錯(cuò)誤.因?yàn)闅怏w對(duì)外界做功,而氣體的溫度又升高,內(nèi)能增大,由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w一定從外界吸熱,D正確.考點(diǎn)3永動(dòng)機(jī)7.(多選)下列關(guān)于第一類永動(dòng)機(jī)的說法正確的是()A.永動(dòng)機(jī)是不消耗*任何能量卻能源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器B.永動(dòng)機(jī)不能制成的原因是違背了熱力學(xué)第一定律C.永動(dòng)機(jī)不能制成的原因是技術(shù)問題D.永動(dòng)機(jī)不能制成的原因是違背了能量守恒定律【答案】AD【解析】永動(dòng)機(jī)是不消耗任何能量卻能源源不斷對(duì)外做功的機(jī)器,這是人們的美好愿望,但它違背了能量守恒定律,這也是它不能制成的原因,而不是因?yàn)榧夹g(shù)問題.故選AD.8.(多選)下列說法正確的有()A.只要知道氧氣的摩爾體積和氧氣分子的體積,就可以計(jì)算出阿伏伽德羅常數(shù)B.溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能大C.內(nèi)能不相同的物體,它們的分子平均動(dòng)能可能相同D.“第一類永動(dòng)機(jī)”不可能制成,是因?yàn)樗`反了能量守恒定律【答案】CD【解析】知道氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數(shù)可以計(jì)算出每個(gè)氣體分子占據(jù)的平均空間,但不是分子的體積,故知道氧氣分子的摩爾體積和氧氣分子的體積,不能計(jì)算出阿伏伽德羅常數(shù),A錯(cuò)誤;內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度有關(guān),故溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大,B錯(cuò)誤;內(nèi)能不相同的物體溫度可能相同,所以它們的分子平均動(dòng)能可能相同,C正確;“第一類永動(dòng)機(jī)”指機(jī)器不消耗任何能量卻可以源源不斷的對(duì)外做功不可能制成,它違反了能量守恒定律,D正確.綜合提升練9.(多選)如圖所示,用絕熱活塞把絕熱容器隔成容積相同的兩部分,先把活塞鎖住,將質(zhì)量和溫度都相同的理想氣體氫氣和氧氣分別充入容器的兩部分,然后提起銷子,使活塞可以無摩擦地滑動(dòng),當(dāng)活塞平衡時(shí)()A.氫氣的溫度不變 B.氫氣的壓強(qiáng)減小C.氫氣的體積增大 D.氧氣的溫度升高【答案】BCD【解析】理想氣體氫氣和氧氣的質(zhì)量雖然相同,但由于氫氣的摩爾質(zhì)量小,故氫氣物質(zhì)的量多,又體積和溫度相同,eq\f(pV,T)=c,所以氫氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)大,當(dāng)拔掉銷子后,會(huì)推動(dòng)活塞向氧氣一方移動(dòng),這時(shí)氫氣對(duì)外做功,又無熱傳遞,由ΔU=W+Q可知,氫氣內(nèi)能減少,溫度降低,對(duì)氧氣而言,外界對(duì)它做功,體積減小,由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,無熱傳遞的情況下,氧氣內(nèi)能增加,溫度升高.10.(多選)如圖所示,密閉絕熱容器內(nèi)有一絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞,活塞的上部封閉著氣體,下部為真空,活塞與器壁的摩擦忽略不計(jì).置于真空中的輕彈簧的一端固定于容器的底部,另一端固定在活塞上,彈簧被壓縮后用繩扎緊,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep(彈簧處在自然長(zhǎng)度時(shí)的彈性勢(shì)能為零).現(xiàn)繩突然斷開,彈簧推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止,氣體達(dá)到平衡狀態(tài),經(jīng)過此過程()A.絕熱容器內(nèi)氣體的內(nèi)能增加B.絕熱容器內(nèi)氣體的體積增加C.絕熱容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變D.彈簧的彈性勢(shì)能減少量等于氣體內(nèi)能增加量與活塞重力勢(shì)能增加量之和【答案】AD【解析】彈簧推動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多次往復(fù)運(yùn)動(dòng)后活塞靜止,氣體達(dá)到平衡狀態(tài),最終靜止時(shí),活塞相對(duì)原來位置上升,氣體體積減小,外界對(duì)氣體做正功,由于容器絕熱,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣體的內(nèi)能增加,則氣體溫度升高,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)=c,可知?dú)怏w壓強(qiáng)增大,A正確,B、C錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒可知,彈簧的彈性勢(shì)能減少量等于氣體內(nèi)能增加量與活塞重力勢(shì)能增加量之和,D正確.11.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c,吸收了340J的熱量,并對(duì)外做功120J.若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時(shí),對(duì)外做功40J,則這一過程中氣體________(填“吸收”或“放出”)________J熱量.【答案】吸收260【解析】對(duì)該理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c,由熱力學(xué)第一定律可得ΔU=Q+W=340J-120J=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(shí),對(duì)外做功40J,此過程理想氣體的內(nèi)能增加還是220J,所以可以判定此過程是吸收熱量,再根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得ΔU=Q+W,得Q=ΔU-W=220J+40J=260J.第三章第三節(jié)基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練考點(diǎn)1對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解1.下列過程中,可能發(fā)生的是()A.某工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次?0kJ的熱量,全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,而沒有產(chǎn)生其他任何影響B(tài).打開一高壓密閉容器,其內(nèi)氣體自發(fā)溢出后又自發(fā)跑進(jìn)去,恢復(fù)原狀C.利用其他手段,使低溫物體溫度更低,高溫物體溫度更高D.兩瓶不同液體自發(fā)混合,然后又自發(fā)地各自分開【答案】C【解析】根據(jù)熱力學(xué)第二定律,熱量不可能從低溫物體自發(fā)地傳給高溫物體,而不引起其他的變化,但如果有第三者的介入是可以實(shí)現(xiàn)的,C正確;熱量自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是不可能的,A錯(cuò)誤;氣體膨脹具有方向性,B錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象具有方向性,D錯(cuò)誤.2.(2024年阿克蘇月考)下列說法正確的是()A.靜止的物體沒有內(nèi)能B.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱量不可能從高溫物體傳給低溫物體D.物體吸收熱量,同時(shí)對(duì)外做功,內(nèi)能可能不變【答案】D【解析】物體的內(nèi)能與物體的物質(zhì)的量、溫度、體積以及物態(tài)有關(guān),與物體是否靜止無關(guān),靜止是物體的宏觀的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),A錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化物體的內(nèi)能,B錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他的變化,C錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,物體吸收熱量,同時(shí)對(duì)外做功,內(nèi)能可能不變,D正確.3.(2024年廣東期末)下列對(duì)能量理解正確的是()A.能量在被利用的過程中,可利用的效率不變B.能量轉(zhuǎn)化遵守能量守恒定律C.能量可以憑空消失D.自然界中的能量在不斷減少【答案】B【解析】由熱力學(xué)第二定律的開爾文表述:不可能從單一熱庫吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響.開爾文的表述闡述了機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性:機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而內(nèi)能不可能全部用來做功以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,因此能量在被利用的過程中,可利用的效率是不同的,A錯(cuò)誤;由能量轉(zhuǎn)化守恒定律可知,能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變.因此能量轉(zhuǎn)化遵守能量守恒定律,B正確,C錯(cuò)誤;由能量守恒定律可知,自然界中的能量不會(huì)減少,D錯(cuò)誤.4.(多選)用兩種不同的金屬絲組成一個(gè)回路,接觸點(diǎn)1插在熱水中,接觸點(diǎn)2插在冷水中,如圖所示,電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象.關(guān)于這一現(xiàn)象,正確的說法是()A.這一實(shí)驗(yàn)過程不違反熱力學(xué)第二定律B.在實(shí)驗(yàn)過程中,熱水一定降溫、冷水一定升溫C.在實(shí)驗(yàn)過程中,熱水內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成電能,電能則部分轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能D.在實(shí)驗(yàn)過程中,熱水的內(nèi)能只有部分轉(zhuǎn)化成電能,電能則全部轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能【答案】AB考點(diǎn)2對(duì)第二類永動(dòng)機(jī)的理解5.關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律,下列說法中正確的是()A.隨著低溫技術(shù)的發(fā)展,我們可以使溫度逐漸降低,并達(dá)到絕對(duì)零度,最終實(shí)現(xiàn)熱機(jī)效率100%B.熱量是不可能從低溫物體傳遞給高溫物體的C.第二類永動(dòng)機(jī)遵從能量守恒,故能做成D.用活塞壓縮氣缸里的空氣,對(duì)空氣做功2.0×105J,同時(shí)空氣向外界放出熱量1.5×105J,則空氣的內(nèi)能增加了0.5×105J【答案】D【解析】由熱力學(xué)第二定律知B、C錯(cuò)誤;絕對(duì)零度不可達(dá)到,A錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第一定律知,D正確.6.(2024年廊坊期末)下列有關(guān)熱學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是()A.雙手互相摩擦發(fā)熱的現(xiàn)象是用熱傳遞的方法來改變物體內(nèi)能的B.在散熱的條件下被壓縮的氣體內(nèi)能一定增加C.第二類永動(dòng)機(jī)不違反熱力學(xué)第二定律,只違反熱力學(xué)第一定律D.宏觀熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的物理過程都是不可逆的【答案】D【解析】雙手互相摩擦發(fā)熱的現(xiàn)象是用做功的方法來改變物體內(nèi)能的,A錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q知,在散熱的條件下被壓縮的氣體內(nèi)能不一定增加,B錯(cuò)誤;第二類永動(dòng)機(jī)不違反熱力學(xué)第一定律,只違反熱力學(xué)第二定律,C錯(cuò)誤;宏觀與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的物理過程都是不可逆的,D正確.7.對(duì)熱力學(xué)第二定律理解,正確的是()A.熱力學(xué)第二定律是從另一個(gè)側(cè)面闡述能量守恒定律B.若消除熱機(jī)的漏氣、摩擦和熱量損耗,熱機(jī)效率可以達(dá)到100%C.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序性的量度,一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展【答案】D【解析】熱力學(xué)第二定律從微觀上闡述一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,它反映的是宏觀自然過程中的方向性,而不是另一個(gè)側(cè)面闡述能量守恒定律,A錯(cuò)誤;若消除熱機(jī)的漏氣、摩擦和熱量損耗,熱機(jī)效率也不可能達(dá)到100%,B錯(cuò)誤;第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能也能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,但要引起外界的變化,C錯(cuò)誤;熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序性的量度,一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展,D正確.8.(2024年遼寧模擬)根據(jù)熱學(xué)中的有關(guān)知識(shí),下列說法中正確的是()A.一切符合能量守恒定律的宏觀過程都能發(fā)生B.空調(diào)的工作過程表明,熱量可以自發(fā)地由低溫物體向高溫物體傳遞C.第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律,當(dāng)人類科技水平足夠先進(jìn)時(shí),第二類永動(dòng)機(jī)可以被制造出來D.能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性【答案】D【解析】熱運(yùn)動(dòng)的宏觀過程會(huì)有一定的方向性,符合能量守恒定律的宏觀過程并不能都真的發(fā)生,根據(jù)熱力學(xué)第二定律,不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響,能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性,A錯(cuò)誤,D正確;空調(diào)的工作過程表明,熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞,但要引起其他變化,B錯(cuò)誤;第一類永動(dòng)機(jī)違背能量守恒定律,第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律,而是違背了熱力學(xué)第二定律,第二類永動(dòng)機(jī)不可能制造出來,C錯(cuò)誤.綜合提升練9.如圖所示,某廠家聲稱所生產(chǎn)的空氣能熱水器能將熱量從空氣吸收到儲(chǔ)水箱.下列說法中正確的是()A.熱量可以自發(fā)地從大氣傳遞到儲(chǔ)水箱內(nèi)B.空氣能熱水器的工作原理違反了能量守恒定律C.空氣能熱水器的工作原理違反了熱力學(xué)第二定律D.空氣能熱水器能夠不斷地把空氣中的熱量傳到水箱內(nèi),但必須消耗電能【答案】D【解析】該熱水器將空氣中的能量轉(zhuǎn)移到熱水中的能量,符合能量守恒定律,但是熱量不可能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體,實(shí)質(zhì)上在產(chǎn)生熱水的過程中,必須消耗電能才能實(shí)現(xiàn),因此也符合熱力學(xué)第二定律,D正確.10.(2024深圳聯(lián)考)海底火山活躍的海域,火山附近的海水會(huì)受到加熱形成水蒸氣從而產(chǎn)生氣泡.當(dāng)氣泡浮上水面的過程中溫度下降,壓強(qiáng)減小,體積減?。撨^程中水蒸氣可視作理想氣體.下列關(guān)于該過程說法正確的是()A.水蒸氣上升過程中吸收熱量B.水蒸氣分子的平均動(dòng)能增大C.水蒸氣放出的熱量

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