1、优质文档优质文档温馨提示：此套题为 Word 版，请按住 Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭 Word 文档返回原板块。课时提升作业(二十三)(40分钟 100 分)一、选择题(本大题共 10小题,每小题 7分,共 70分。每小题至少一个答案正确,选不全得 3分)1.根据热力学定律和分子动理论,可知下列说法中正确的是 ( )A.理想气体在等温变化时,内能不改变,因而与外界不发生热量交换B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动C.永动机是不可能制成的D.根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高温物体2.(20
2、11大纲版全国卷)关于一定量的气体,下列叙述正确的是 ( )A.气体吸收的热量可以完全转化为功B.气体体积增大时,其内能一定减少C.气体从外界吸收热量,其内能一定增加D.外界对气体做功,气体内能可能减少3.关于热力学定律,下列说法正确的是 ( )A.为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量B.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功C.不可能使热量从低温物体传向高温物体优质文档优质文档D.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程4.(2013南宁模拟)一定质量的气体吸热膨胀,保持压强不变,关于此过程中的下列说法正确的是 ( )A.气体的内能一定增加,吸收的热小于内能的增量B.气体的内能一定减
3、小,吸收的热大于内能的增量C.气体的内能一定增加,吸收的热一定大于内能的增量D.不能确定5.如图为某人在旅游途中对同一密封的小包装食品拍摄的两张照片,甲图摄于海拔 500m、气温为 18的环境下,乙图摄于海拔 3200m、气温为 10的环境下,下列说法中正确的是 ( )A.甲图中小包内气体的压强小于乙图小包内气体的压强B.甲图中小包内气体的压强大于乙图小包内气体的压强C.海拔越高,小包内气体的压强越大D.若发现小包鼓起得更厉害,则可以判断所在位置的海拔更高6.如图所示,活塞将汽缸分成两个气室,汽缸壁、活塞、拉杆是绝热的,且都不漏气,U A和 UB分别表示A、B 气室中气体的内能。则将拉杆向外拉
4、动(向左拉动)的过程中 ( )优质文档优质文档A.UA不变,U B变小 B.UA增大,U B不变C.UA增大,U B变小 D.UA不变,U B增大7.(2013绵阳模拟)我国“神七”航天员的漫步太空已变成现实。“神七”航天员漫步太空,此举震撼世界,意义重大。其中,飞船在航天员出舱前先要“减压”,在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”,因此飞船将此设施专门做成了一个舱,叫“气闸舱”,其原理图如图所示,两个相通的舱 A、B 间装有阀门K,指令舱 A中充满气体,气闸舱 B内为真空,整个系统与外界没有热交换。打开阀门 K后,A 中的气体进入 B中,最终达到平衡,则 ( )A.气体体积膨胀,对外做功B
5、.气体分子势能减少,内能增加C.体积变大,温度降低D.B中气体不可能自发地全部退回到 A中8.如图所示,用可自由移动的活塞封闭一定质量理想气体,导热汽缸开口向下被竖直悬挂,活塞下系有重物 m,整个系统处于静止状态。若大气压恒定,系统状态变化缓慢,则下列说法中正确的是( )A.外界温度升高时,气体的压强一定增大B.外界温度升高时,气体的内能一定增大C.外界温度升高时,气体吸收的热量等于气体增加的内能与气体对外所做功的总和D.保持气体的内能不变,增加重物的质量,气体一定吸热9.(2013渝中区模拟)如图所示,在固定的真空容器 A内部固定着一个绝热汽缸 B,用质量为 m的绝热活塞 P优质文档优质文档
6、将一部分理想气体封闭在汽缸内,撤去销子 K,不计摩擦阻力,活塞将向右运动。该过程 ( )A.由于 A为真空,气体膨胀时对外不做功B.活塞做匀加速运动,缸内气体温度降低C.气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少D.在相同时间内,气体分子对活塞的冲量不变10.(2013青岛模拟)如图所示,一根上细下粗、粗端与细端都均匀的玻璃管上端开口、下端封闭,上端足够长,下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体。现对气体缓慢加热,气体温度不断升高,水银柱上升,则被封闭的气体的体积和热力学温度的关系最接近 ( )二、计算题(本大题共 2小题,共 30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单
7、位)11.(2013玉林模拟)(12 分)如图所示,一长为 L、内横截面积为 S的绝热汽缸固定在水平地面上,汽缸内用一质量为 M的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,开始时活塞固定在汽缸正中央,汽缸内被封闭气体压强为 p,外界大气压为 p0(pp0)。现释放活塞,测得活塞被缸内气体推到缸口时的速度为 v。求:(1)此过程克服大气压力所做的功;优质文档优质文档(2)活塞从释放到将要离开缸口,缸内气体内能改变了多少?12.(2012海南高考)(18 分)如图,一汽缸水平固定在静止的小车上,一质量为 m、面积为 S的活塞将一定量的气体封闭在汽缸内,平衡时活塞与汽缸底相距 L。现让小车以一较小的水平恒定
8、加速度向右运动,稳定时发现活塞相对于汽缸移动了距离 d。已知大气压强为 p0,不计汽缸和活塞间的摩擦;且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为 p0;整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。答案解析1.【解析】选 C。一定 质 量的理想气体在等温变化时,内能不变,但可以与外界有热量交换;若从外界吸收热量,则吸收的热量等于对外做的功,若外界对气体做功,则外力做的功等于气体向外放出的热量,选项 A 错误;布朗运动并不是液体分子的运动,而是悬浮微粒的运动,它反映了液体分子的无规则运动,选项 B 错误; 第一类永动机违背了能量守恒定律,第二类永动机违背了热力学第二定律,都不可能制成,选项 C 正确;热
9、量可以由低温物体传到高温物体,但必须伴有其他物理过程,选项 D 错误。2.【解题指南】解答本题要注意理解热力学第一定律 U=W+Q 各量正负号的意义,吸收热量 Q 取正值,放出热量 Q 取负值,外界对气体做功 W 取正值,气体对外界做优质文档优质文档功 W 取负值 。【解析】选 A、D。如果气体等温膨胀,则气体的内能不变,吸收的热量全部用来对外做功,A 正确;当气体体积增大时,对外做功,若同时吸收热量,且吸收的热量大于或等于对外做功的数值时,内能不会减少,所以 B 错误; 若气体吸收热量同时对外做功,其内能也不一定增加,C 错误;若外界对气体做功同时气体向外放出热量,且放出的热量多于外界对气体
10、所做的功,则气体内能减少,所以 D 正确。3.【解析】选 A、B、D。做功和热传递都可以改变物体的内能,选项 A 正确;由热力学第二定律可知,通过外界作用可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,可以使热量从低温物体传向高温物体,所有的实际宏观热过程都是不可逆的,所以B、D 对,C 错。4.【解析】选 C。由理想气体状态方程 =C(常量) 可知,当压强 p 不变,气体吸热膨p胀即 V 增大时,气体的温度 T 一定升高,所以气体的内能一定增加;根据热力学第一定律 U=Q+W 可知,U0,WU,所以气体吸收的热一定大于内能的增量。故 C 正确。5.【解析】选 B。由 =常数分析,T 甲 T 乙 ,V
11、 甲 p 乙 ,A 错,B 对。海拔越p高,大气压强越小,于是小包内的气体膨胀,小包内气体压强越小,C 错。小包内气体体积的大小,不仅与海拔高度有关,还与温度有关,要考虑这两个因素,D 错。6.【解析】选 C。该题中的汽缸壁、活塞、拉杆是绝热的,说明汽缸中的气体与外界不发生热交换。对 A 气室中的气体,若以 UA 表示其内能的增量,则由热力学第一定律有 UA=QA+WA,注意到 QA=0,得 UA=WA。在题述过程中,因 A 气室中气体的体积减小,外界(活塞)对气体做功,W A0,所以 UA0,即 UA 增大。同理,B 气优质文档优质文档室中气体的体积增大,气体对外界(活塞)做功,W B0,所
12、以 UB0,即 UB 减小。所以 C 正确。【总结提升】热力学第一定律的应用方法(1)当做功和热传递两种过程同时发生时,内能的变化就要用热力学第一定律进行综合分析。(2)做功情况看气体的体积:体积增大,气体对外做功,W 为负; 体积缩小,外界对气体做功,W 为 正。若气体体 积不变,外界不做功,即 W=0,则 Q=U,气体吸收的热量等于气体内能的增加;(3)若是 绝热过 程,则 Q=0,W=U,即外界对物体做的功等于物体内能的增加 ;(4)若过 程的始末状 态物体的内能不变,即 U=0,则 W+Q=0 或 W=-Q,外界对物体做的功等于物体放出的热量。7.【解析】选 D。当阀门 K 被打开时,
13、A 中的气体进入 B 中,由于 B 中为真空,所以A 中的气体不会做功,故 A 错误;又因为系统与外界无热交换,所以气体内能不变,则气体的温度也不变,故 B、C 错误;由热力学第二定律知,真空中气体膨胀具有方向性,在无外界作用时,B 中气体不能自发地全部回到 A 中,故 D 正确。8.【解析】选 B、C、D。由于大气压恒定,故汽缸内封闭气体的压强不变,A 错误;当温度升高时,气体分子平均动能增加,气体内能增加,B 正确; 当温度升高时,气体吸热,内能增加,同时,气体体积膨胀,对外做功,根据热力学第一定律,C 正确; 保持气体内能不变,即温度不变,增加重物的质量,则气体压强减小,体积变大,气体对
14、外做功,故一定吸收热量,D 正确。【变式备选】固定的水平汽缸内由活塞 B 封闭着一定量的气体,气体分子之间的相互作用力可以忽略。假设汽缸壁的导热性优质文档优质文档能很好,环境的温度保持不变。若用外力 F 将活塞 B 缓慢地向右拉动,如图所示,则在拉动活塞的过程中,关于汽缸内气体的下列结论,其中正确的是 ( )A.气体对外做功,气体内能不变B.气体对外做功,气体内能减小C.外界对气体做功,气体内能不变D.气体从外界吸热,气体内能减小【解析】选 A。当活塞向右拉动时,气体的体积 增大,气体对外做功,而气体的温度不变,即内能不变,所以气体从外界吸热,A 正确。9.【解析】选 C。虽然 A 为真空,但
15、撤去销子 K 时,气体推动活塞向右加速运动而获得动能,即气体对活塞做了功,A 错;由于气体膨胀、压强减小,活塞受到的气体的推力减小,因此加速度减小,B 错;气体的压强减小,气体分子在单位时间内撞击活塞的次数减少,在相同时间内,气体分子对活塞的冲量也减小,C 对 D 错。10.【解析】选 A。根据状态方程 =C(常数)得:V= T,图线的斜率为 。在水银柱升p C C入细管前,封闭气体先做等压变化,斜率不变,图线为直线;水银柱部分进入细管后,气体压强增大,斜率减小;当水银柱全部进入细管后,气体的压强不变,V-T 图线又为直线,只是斜率比原来的小。故 A 正确。11.【解析】(1)设大气作用在活塞
16、上的压力为 F,则 F=p0S (2 分)根据功的计算式 W= (2 分)F2解得:W= (2 分)p02优质文档优质文档(2)设活塞离开汽缸时动能为 Ek,则 Ek= (3 分)m22根据能量守恒定律得:缸内气体内能改变E=- - (2 分)m22 p02即内能减少了 mv2+ p0SL (1 分)12 12答案：(1) (2)减少了 mv2+ p0SLp02 12 1212.【解析】设小车加速度大小为 a,稳定时汽缸内气体的压强为 p1,活塞受到汽缸内外气体的压力分别为f1=p1S (2 分)f0=p0S (2 分)由牛顿第二定律得 f1-f0=ma (3 分)小车静止时,在平衡情况下,汽缸内气体的压强为 p0。由玻意耳定律得 p1V1=p0V(3 分)式中 V=SL (2 分)V1=S(L-d) (2 分)联立式得 a= p0()(4 分 )答案：p0()关闭 Word 文档返回原板块
