《備考指南一輪 物理 》課件-第13章 第3講

第十三章第3講知識鞏固練習1．(2019年遵義一模)密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁．此過程中瓶內(nèi)空氣(不計分子勢能)()A．內(nèi)能減小，吸收熱量 B．內(nèi)能減小，外界對其做功C．內(nèi)能增大，放出熱量 D．內(nèi)能增大，對外界做功【答案】B【解析】因不計分子勢能，所以瓶內(nèi)空氣內(nèi)能由溫度決定，內(nèi)能隨溫度降低而減小．空氣內(nèi)能減小、外界對空氣做功，根據(jù)熱力學第一定律可知空氣向外界放熱．故A、C、D錯誤，B正確．2．(2019年懷柔模擬)對一定質(zhì)量的氣體，下列說法正確的是()A．從外界吸收熱量后，內(nèi)能一定增大B．溫度升高時，分子間的平均距離一定增大C．溫度不變而壓強增大時，外界一定要對氣體做功D．要使氣體分子的平均動能增大，外界必須向氣體傳熱【答案】C3．(2018年蘭州名校期末)關(guān)于熱力學定律，下列說法正確的是()A．一定量氣體吸收熱量，其內(nèi)能一定增大B．物體可以將從單一熱源吸收的熱量全部用于做功C．不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體D．第二類永動機不僅違反了熱力學第二定律，也違反了能量守恒定律【答案】B【解析】做功與熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式．一定量的氣體吸收熱量，如果氣體同時對外做功，氣體內(nèi)能不一定增大，故A錯誤．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功，并產(chǎn)生其他影響．故B正確．不可能使熱量自發(fā)地由低溫物體傳到高溫物體，但在一定條件下溫度可以從低溫物體傳到高溫物體，故C錯誤．第二類永動機不違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律，故D錯誤．4．(2019年武威名校模擬)先把空的燒瓶放進冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示．此時燒瓶里的氣體()A．吸收熱量，內(nèi)能減小，對外做功B．吸收熱量，內(nèi)能增大，對外做功C．吸收熱量，內(nèi)能增大，外界對氣體做功D．放出熱量，內(nèi)能增大，對外做功【答案】B【解析】由于熱水的溫度較高，將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，燒瓶中的空氣吸收了熱水的熱量，溫度升高，內(nèi)能增大，體積增大，氣球逐漸膨脹起來對外做功．(多選)(2020屆海南名校月考)如圖，一定量的理想氣體由狀態(tài)a等壓變化到狀態(tài)b，再從狀態(tài)b等容變化到狀態(tài)c.a、c兩狀態(tài)溫度相等．下列說法正確的是()A．從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中氣體吸熱B．氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能C．氣體在狀態(tài)b的溫度小于在狀態(tài)a的溫度D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中氣體對外做正功【答案】BD【解析】內(nèi)能是組成物體分子的無規(guī)則熱運動動能和分子間相互作用勢能的總和，由于理想氣體不考慮分子勢能，故理想氣體的內(nèi)能等于分子平均動能的總和，而溫度是分子平均動能的宏觀表現(xiàn)，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)恒定不變知從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中壓強減小，所以溫度減小，則平均動能減小，而體積不變，即內(nèi)能減小，再根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，可知此過程氣體放出熱量，故A錯誤；氣體在狀態(tài)a的溫度等于在狀態(tài)c的溫度，故氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能，故B正確；由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(paVa,Ta)＝eq\f(pbVb,Tb)可知，從a到b體積增大，壓強不變，所以溫度升高，所以氣體在狀態(tài)b的溫度大于在狀態(tài)a的溫度，故C錯誤；從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中氣體膨脹對外做正功，故D正確．(多選)(2019年遼寧名校模擬)如圖所示，一個封閉的絕熱汽缸被中間的擋板分割成左右相等的兩部分．左邊充滿一定量的某種理想氣體，右邊真空．現(xiàn)將中間的擋板移去，待氣體穩(wěn)定后，則()A．氣體的溫度不發(fā)生變化B．因為氣體的體積膨脹了，所以內(nèi)能降低C．氣體分子的平均動能減小D．雖然氣體的體積膨脹了，但是沒有對外做功【答案】AD【解析】氣體在向真空膨脹的過程中沒有力的作用，所以不做功．在絕熱過程中，內(nèi)能不變，故溫度不變，故A、D正確，B錯誤．溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度不變，故分子的平均動能不變，故C錯誤．綜合提升練習6．(多選)(2019年湖北模擬)下列有關(guān)熱現(xiàn)象的敘述正確的是()A．一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動無序性減小的方向進行B．機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實際宏觀過程是不可逆過程C．氣體可以從單一熱源吸收熱量，全部用來對外做功D．第二類永動機沒有違反能量守恒定律，但違反了熱力學第一定律【答案】BC【解析】由熵增加原理知，一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行，故A錯誤．根據(jù)熱力學第二定律知，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實際宏觀過程是不可逆過程，故B正確．在外界的影響下，氣體可以從單一熱源吸收熱量，全部用來對外做功，故C正確．第二類永動機沒有違反能量守恒定律，但違反了熱力學第二定律，故D錯誤．8．(2018年廣安模擬)如圖所示，圓柱形汽缸內(nèi)用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸的高度為l，缸內(nèi)的底面積為S.重力為G.彈簧下端固定在桌面上，上端連接活塞，活塞所在的平面始終水平．當熱力學溫度為T0時，缸內(nèi)氣體高為0.5l.已知大氣壓強為p0，不計活塞重力及活塞與缸體的摩擦．現(xiàn)緩慢升溫至活塞剛要脫離汽缸，求：(1)此時缸內(nèi)氣體的溫度；(2)該過程中缸內(nèi)氣體對汽缸的壓力所做的功；(3)若該過程缸內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，則缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加量為多少？【答案】(1)2T0(2)eq\f(G＋p0Sl,2)(3)Q－eq\f(G＋p0Sl,2)【解析】(1)缸內(nèi)氣體做等壓變化，設(shè)緩慢升溫至活塞剛要脫離汽缸時溫度為T，由蓋－呂薩克定律得eq\f(0.5lS,T)＝eq\f(lS,T)，解得T＝