高中物理练习热力学定律与能量守恒定律.doc

选修3-3 第3讲 一、选择题 1．有关“温度”的概念，下列说法中正确的是(　　) A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度 B．温度是分子平均动能的标志 C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高 D．温度较高的物体，每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大 [答案]　B [解析]　温度是分子平均动能的标志，但不能反映每个分子的运动情况，所以A、D错误，由ΔU＝Q＋W可知C错，故选项B正确． 2．第二类永动机不可能制成，这是因为(　　) A．违背了能量守恒定律 B．热量总是从高温物体传递到低温物体 C．机械能不能全部转变为内能 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化 [答案]　D [解析]　第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，选项D正确． 3．(2010·重庆)给旱区送水的消防车停于水平地面．在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体(　　) A．从外界吸热　　　　　　B．对外界做负功 C．分子平均动能减小 D．内能增加 [答案]　A [解析]　该题考查了热力学定律，由于车胎内温度保持不变，故分子的平均动能不变，内能不变，放水过程中体积增大对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体吸热．A选项正确． 4．如图所示，两相同的容器装同体积的水和水银，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度，A、B两球用同一种特殊的材料制成，当温度稍升高时，球的体积会明显变大．如果开始时水和水银的温度相同，且两液体同时缓慢地升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则(　　) A．A球吸收的热量较多 B．B球吸收的热量较多 C．两球吸收的热量一样多 D．无法确定 [答案]　B [解析]　小球吸热用于小球内能的增加和膨胀对外做功，对外做功等于液体重力势能的增加．因此，由热力学第一定律可知，答案B正确． 5．(2010·河北八校联考)如图所示，有一圆筒形绝热容器，用绝热且具有一定质量的活塞密封一定量的理想气体，不计活塞与容器之间的摩擦．开始时容器直立在水平桌面上，容器内气体处于状态a，然后将容器缓慢平放在桌面上，稳定后气体处于状态b.下列说法正确的是(　　) A．与a态相比，b态气体分子间作用力较小 B．与a态相比，b态气体的温度较低 C．a、b两态的气体分子对活塞的压力相等 D．a、b两态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等 [答案]　B [解析]　理想气体不计分子间作用力，A错；由a到b，气体对外做功且绝热，所以温度降低，B对；两态压强不等，所以压力不等，C错；分子在单位时间内撞击活塞的个数取决于两个因素，温度和分子密度，D错． 6．如图所示，电路与一绝热密闭气缸相连，RA为电热丝．气缸内有一定质量的理想气体，闭合电键后，气缸里的气体(　　) A．内能增大 B．平均动能减小 C．无规则热运动增强 D．单位时间内对单位面积器壁的撞击次数减少 [答案]　AC [解析]　本题考查热力学第一定律、分子动理论以及气体压强的微观分析．由热力学第一定律：W＋Q＝ΔU知Q0，W＝0，则内能增大，故A选项正确；温度升高，无规则热运动增强、分子平均动能增大，故C选项正确、B选项错误；体积不变，气体密度不变，温度升高会使单位时间内对器壁单位面积的撞击次数增加，故D选项错误．二、非选择题 7．(2010·试题调研)如图所示，是某同学通过实验研究一定质量的理想气体的状态变化得到的p—T图象．气体状态由A变化至B的过程中，气体的体积将________(填“变大”或“变小”)，这是________(填“吸热”或“放热”)过程． [答案]　变大　吸热 [解析]　连接OA与OB为两条等容线，可知VA小于VB，由热力学第二定律ΔU＝W＋Q可知，在由状态A到状态B的过程中，气体对外做功，温度升高，内能增加，所以一定吸热． 8．(2010·枣庄)如图所示，用横截面积为S的活塞在气缸内封闭一定质量的空气，活塞质量为m.在活塞上施加恒力F推动活塞，使气体体积减小． (1)设上述过程中气体温度保持不变，则气缸内的气体压强________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，按照分子动理论从微观上解释，这是因为________． (2)设上述过程中活塞下降的最大高度为Δh，气体放出的热量为Q0，外界大气压强为P0，试求此过程中被封闭气体内能的变化ΔU. [答案]　(1)增大　分子的平均动能不变，分子的密集程度增大　(2)(F＋mg＋P0S)Δh－Q0 [解析]　由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可得： ΔU＝(F＋mg＋P0S)Δh－Q0 9．(1)如图为同一密封的小包装食品的两张照片，甲图摄于海拔500m、气温18℃的环境下，乙图摄于海拔3200m、气温10℃环境下．下列说