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选修3-3第十章热力学定律
第I卷(选择题)
评卷人 得分
一、选择题
1.下列说法正确的是
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.理想气体绝热压缩内能会增大
C.理想气体等温膨胀内能会减小
D.热量不可以从低温物体传到高温物体
2.下列说法正确的是_________(选对l个给2分,选对2个给4分,有错选得0分),
A.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
B.在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动
C.一定量理想气体发生绝热膨胀时,其内能不变
D.一定质量的理想气体压强不变,温度升高时吸收的热量一定大于内能的增加量
E.物体的机械能和内能都不可以为零
3.(多)以下说法正确的是 ( )
A.能量耗散过程中能量仍守恒
B.在轮胎爆裂这一短暂过程中,气体膨胀,温度下降
C.第二类永动机违背了热力学第二定律
D.从单一热源吸取热量,使之全部变成有用的机械功是不可能的
4.下列说法中正确的是
A.液体中悬浮微粒的布朗运动是作无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的
B.物体的温度越高,其分子的平均动能越大
C.物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能.
D.只有传热才能改变物体的内能
5.能源是社会发展的基础。下列关于能量守恒和能源的说法正确的是( )
A.能量是守恒的,能源是取之不尽、用之不竭的
B.能量的耗散反映了能量是不守恒的
C.开发新能源,是缓解能源危机的重要途径
D.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减小,形成“能源危机”
6.关于热力学定律,下列说法正确的是
A.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
B.对某物体做功,必定会使该物体的内能增加
C.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功
D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
7.下列说法正确的是_______
A.布朗运动说明了颗粒内分子在做永不停息的无规则运动
B.随着分子间距离增大,分子间作用力减小,分子势能也减小
C.能量既然不会减少,则能源也不会越来越少
D.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的
8.(6分)下列说法中正确的是__________(填正确答案标号。选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得0分)
A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B.将大颗粒的盐磨成细盐,就变成了非晶体
C.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加
D.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低
E.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
9.下列说法正确的是
A.大气中PM2.5的运动是分子的无规则运动
B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
C.扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
D.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体
10.如图所示,一定质量的理想气体从状态A ( http: / / www.21cnjy.com )变化到状态B的过程中,它对外界做功为W,外界向它传递的热量为Q。此过程中气体分子平均动能 (选增“增大”、“不变”或“减小”) ,W与Q满足的关系是 。2-1-c-n-j-y
11.一定质量的理想气体分别在T1、T2温 ( http: / / www.21cnjy.com )度下发生等温变化,相应的两条等温线如图所示,T2对应的图线上A、B两点表示气体的两个状态,则_________.
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A.温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大
B.A到B的过程中,气体内能增加
C.A到B的过程中,气体从外界吸收热量
D.A到B的过程中,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少
12.一定质量的理想气体从状态a变化到状态b的P-V图像如图所示,在这一过程中,下列表述正确的是
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A.气体在a状态的内能比b状态的内能大
B.气体向外释放热量
C.外界对气体做正功
D.气体分子撞击器壁的平均作用力增大
13.下列说法正确的是 _________(选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.分子间距离增大时,分子间的引力减小,斥力增大
B.当分子间的作用力表现为斥力时,随分子间距离的减小分子势能增大
C.一定质量的理想气体发生等温膨胀,一定从外界吸收热量
D.一定质量的理想气体发生等压膨胀,一定向外界放出热量
E.熵的大小可以反映物体内分子运动的无序程度
14.有关热学,下列说法正确的是
A.甲分子固定不动,乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中,分子间的分子势能是先增大后减小
B.一定量的理想气体在体积不变的条件下,吸收热量,内能和压强一定增大
C.已知阿伏伽德罗常数为NA,水的摩尔质量为M,标准状况下水蒸气的密度为ρ(均为国际单位制单位),则1个水分子的体积是
D.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,是不可逆的
15.下列说法中正确的是 。(填选项前的编号)
A.雨水没有透过布雨伞是因为伞布太厚
B.分子间的距离增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大
C.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D.悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
16.下列叙述中不是以发展新能源为目的的是
A.降低长途运输中能源使用的成本
B.解决能源短缺的问题
C.增加对化石燃料的开采
D.减少环境问题
17.下列说法正确的是_______(双选,填正确答案序号)
A.温度升高,物体分子热运动的平均动能一定增大
B.当分子力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而减小
C.外界对物体做功,物体内能一定增加
D.对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
18.下列说法正确的是________。(双选,填正确答案标号)
A.物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和
B.布朗运动就是液体分子或者气体分子的热运动
C.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
D.气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力减小
19.下列说法中正确的是_ ( http: / / www.21cnjy.com )______(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。21·世纪*教育网
A.气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关
B.布朗运动是液体分子的运动,说明液体分子永不停息地做无规则热运动
C.热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功, 而不产生其他影响
D.水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力
E.温度升高,物体所有分子的动能都增大
20.(5分)下列说法正确的是____ ( http: / / www.21cnjy.com )___(填入正确选项前的字母。选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;选错1个扣2分,最低得0分)。
A.温度高的物体动能不一定大,但分子平均动能一定大
B.雨伞伞面上有许多细小的孔,却能遮雨,是因为水的表面张力作用
C.橡胶无固定的熔点,是非晶体
D.热机的效率可以100%
E.气体很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
21.下列说法正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.一定温度下,水的饱和汽的压强是一定的
B.改进内燃机结构,提高内燃机内能转化率,最终可能实现内能完全转化为机械能
C.大颗粒的盐磨成了细盐,就变成了非晶体
D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
E.大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率是按照一定规律分布的
22.如图所示为导热气缸,内封有一 ( http: / / www.21cnjy.com )定质量理想气体,活塞与气缸壁的接触面光滑,活塞上用弹簧悬挂。当周围环境温度不变,大气压缓慢变大之后,下列说法中正确的是
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A.弹簧长度将改变
B.气体内能将增加
C.气体向外放出热量
D.单位时间碰撞气缸单位面积的分子数不变
23.下列说法正确的是________(填选项前的字母)21世纪教育网
A.物体从外界吸收热量,其内能一定增加
B.热机的效率可以达到100%
C.布朗运动是悬浮颗粒分子的无规则运动
D.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
24.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质.据此可判断下列说法中正确的是______(填选项前的字母)
A.布朗运动是指液体分子的无规则运动
B.分子问的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大
C.一定质量的气体温度不变时,体积减小,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
D.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大
25.(6分)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体,那么21cnjy.com
A.外界对胎内气体做功,气体内能减小
B.外界对胎内气体做功,气体内能增大
C.胎内气体对外界做功,内能减小
D.胎内气体对外界做功,内能增大
26.如图,一定质量的理想气体,由 ( http: / / www.21cnjy.com )a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac。则 。
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A.Tb>Tc,Qab>Qac B. Tb>Tc,Qab<Qac
C. Tb=Tc,Qab>Qac D. Tb=Tc,Qab<Qac
27.下列说法正确的是( )
A.物体放出热量,其内能一定减小
B.物体对外做功,其内能一定减小
C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加
D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变
28.下列说法正确的是( )
A.布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动21世纪教育网
B.物体吸热时,它的内能一定增加
C.分子间距离增大时,分子间的引力、斥力都减小
D.用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度,就可以求出该种气体的分子质量
29.下列说法正确的是_______(双选,填正确答案标号)
A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动
B.晶体的物理性质都是各向异性的
C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加
D.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小
30.下列说法中正确的是________(填 ( http: / / www.21cnjy.com )正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
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A.甲图中,两个分子从很远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用的合力先变小后变大
B.乙图中,在测量油酸分子直径时,可把油膜厚度视为分子直径
C.丙图中,食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性
D.丁图中,猛推木质推杆,密闭的气体温度升高,压强变大,气体对外界做功
E.戊图中,电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递
31.关于热现象,下列说法正确的是( )
A.分子间的距离增大时,分子势能一定增大
B.温度越高,分子扩散越快
C.物体吸热时,它的内能一定增加
D.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体
32.图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化的关系”的实验装置图.粗细均匀的弯曲玻璃管的管插入烧瓶,管与玻璃管下部用橡胶管连接,管开口向上,一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内.开始时,、内的水银面等高,外界大气压恒定,下列判断正确的是
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A.保持、两管不移动,若烧瓶内气体温度降低,则瓶内气体密度增大,对外做正功
B.保持、两管不移动,若烧瓶内气体温度降低,则管中水银柱将升高
C.若烧瓶内气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将管向下移动
D.若烧瓶内气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将管向上移动
33.一定质量的理想气体,如果保持温度不变而吸收了热量,那么气体的:
A.体积一定增大,内能一定改变
B.体积一定减小,内能一定保持不变
C.压强一定增大,内能一定改变
D.压强一定减小,内能一定不变
34.下列说法正确的是
A.液体中悬浮颗粒的无规则运动称为布朗运动 B.液体分子的无规则运动称为布朗运动
C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加 D.物体对外界做功,其内能一定减少
35.对一定质量的气体,下列说法中正确的是 ( )
A.温度升高,压强一定增大
B.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大
C.压强增大,体积一定减小
D.吸收热量,可能使分子热运动加剧、气体体积增大
36.(4分)下列说法中正确的是 (填入正确选项前的字母。选对得4分,选不全得2分,错选或多选得0分)。
A.分子间的距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小
B.物体的温度升高时,分子的平均动能将增大
C.物体吸热时,它的内能一定增加
D.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
37.下列说法正确的是 .
A.物体吸收热量,其温度一定升高
B.橡胶无固定熔点,是非晶体
C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
E.第二类永动机是不能制造出来的,尽管它不违反热力学第一定律,但它违反热力学第二定律
38.下列说法错误的是
A.气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
B.晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点
C.自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互斥力越来越大的原因
D.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关
39.(6分)下列说法正确的是
A.液体表面张力产生的原因是:液体表面层分子较密集,分子间引力大于斥力
B.晶体有一定的熔化温度,非晶体没有一定的熔化温度
C.扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,但扩散现象和布朗运动并不是热运动
D.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
E.两个分子从很远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用的合力先变大后变小,再变大
40.下列说法正确的是( )(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.液体中悬浮的微粒越大,布朗运动越显著
B.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大
C.第二类永动机不可能制成,因为它违反能量守恒定律
D.一定质量的理想气体,当它的压强、体积都增大时,其内能一定增加
E.因为液体表面层分子分布比内部稀疏,因此液体表面有收缩趋势
评卷人 得分
二、多选题
41.(5分)下列叙述和热 ( http: / / www.21cnjy.com )力学定律相关,其中正确的是 。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律
B.能量耗散过程中能量不守恒
C.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,违背了热力学第二定律
D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
E.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
42.对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是________。
A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大21世纪教育网
B.外界对物体做功,物体内能一定增加
C.温度越高,布朗运动越显著
D.当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小
E.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
43.下列叙述正确的有___________。(双选,填正确答案标号)
A.两个分子组成的系统的势能随分子间的距离增大而减小
B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力
C.把很多小的单晶体放在一起,就变成了非晶体
D.第二类永动机没有违反能量守恒定律
44.下图为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水,在水加热升温的过程中,被封闭的空气
( http: / / www.21cnjy.com )
A.内能增大
B.压强增大
C.分子间引力和斥力都减小
D.所有分子运动速率都增大
45.一定质量的理想气体经过一系列过程,如图所示,下列说法中正确的是( )
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A.过程中,气体体积增大,压强减小
B.过程中,气体压强不变,体积增大
C.过程中,气体压强增大,体积变小
D.过程中,气体内能增大,体积不变
46.早些年农村的小孩子 ( http: / / www.21cnjy.com )常用旧圆珠笔芯做一种玩具,铁丝的一端缠绕棉花,用水打湿后从一段塞入笔芯内,将笔芯的另一端用力在马铃薯上触一下拔出来,然后用力推铁丝,马铃薯小块高速飞出,能打出十几米远。下列说法正确的是( )
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A.在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中,笔芯内密封的气体的温度升高
B.在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中,气体对外做功
C.马铃薯小块高速飞出的动能来自于气体内能
D.马铃薯小块高速飞出时外界对笔芯内气体做功
第II卷(非选择题)
评卷人 得分
三、填空题
47.如图所示是一定质量的理想气体沿直 ( http: / / www.21cnjy.com )线ABC发生状态变化的p-V图像。已知A→B过程中,理想气体内能变化量为25J,吸收的热量为50J,则该过程气体对外界做功为 J,A→C过程气体吸收热量为 J。
( http: / / www.21cnjy.com )
48.热力学第二定律有多种表述,请写出下面的两种:
①克劳修斯表述 。
②开尔文表述 。
49.(1)如图所示是一定质量的理想气 ( http: / / www.21cnjy.com )体沿直线ABC发生状态变化的p V图像.已知A→B的过程中,理想气体内能变化量为250J,吸收的热量为500J,则由B→C的过程中,气体温度 (选填“升高”或“降低”),放出热量 J.
(2)在1atm、0℃下,1mol ( http: / / www.21cnjy.com )理想气体的体积均为22.4L.若题(1)中气体在C时的温度为27℃,求该气体的分子数(结果取两位有效数字).阿伏伽德罗常数取6.0×1023mol 1.
( http: / / www.21cnjy.com )
50.图为一定质量理想气体的压强p与体积 ( http: / / www.21cnjy.com )V的关系图像,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC,则TA=______ TC. 从状态B到状态C过程气体________热(填“吸”、“放”).
( http: / / www.21cnjy.com )
51.如图所示,竖直放置的粗细均匀的 ( http: / / www.21cnjy.com )U形管,右端封闭有一段空气柱,两管内水银面高度差为h=19 cm,封闭端空气柱长度为L1=40 cm.为了使左、右两管中的水银面相平,(设外界大气压强p0=76 cmHg,空气柱温度保持不变)试问:
( http: / / www.21cnjy.com )
①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱?此时封闭端空气柱的长度是多少?
②注入水银过程中,外界对封闭空气做________(填“正功”“负功” 或“不做功”),气体将______(填“吸热”或“放热”).
52.若一定质量的理想气体分别按下图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是 _______(填“A”、“B”或“C”),该过程中气体的内能 (增“增加”、“减少”或 “不变”)
( http: / / www.21cnjy.com )
53.(2014 盐城三模)如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示,太空宇航员的航天服内充有气体,与外界绝热,为宇航员提供适宜的环境,若宇航员出舱前航天服与舱内气体的压强相等,舱外接近真空,在打开舱门的过程中,舱内气压逐渐降低,航天服内气体内能 (选填“增加”、“减少”或“不变”).为使航天服内气体保持恒温,应给内部气体 (选填“制冷”或“加热”)
( http: / / www.21cnjy.com )
54.如图所示。是一定质量的理想气体, ( http: / / www.21cnjy.com )由状态A经状态B变化到状态C最后又回到初始状态A的P—T图像。上述变化过程中,气体吸热的过程是 过程,气体对外做功的过程是 过程。
( http: / / www.21cnjy.com )
55.热力学第二定律两种中的一种表述是:不 ( http: / / www.21cnjy.com )可能使热量由 传递到 ,而不引起其他变化。该定律使人们认识到:自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有 。
56.如果一个系统从环境中吸 ( http: / / www.21cnjy.com )收了40J的热,在膨胀过程中对环境作了10J的功,则该系统的内能 ________(选填“增加”或“减少”) J。
57.一定质量的气体,膨胀过程中对外做 ( http: / / www.21cnjy.com )功135J,内能减少了220J。则此过程中气体____________(填“吸收”或“放出”)了____________J的热量。
58.(6分)一空的铝制易拉罐开口向下 ( http: / / www.21cnjy.com )浸没在恒温游泳池的水中,现将易拉罐缓慢下压,关于罐内空气(可视为理想气体),下列说法正确的是______。(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A .内能增大 B. 压强增大
C.分子间的平均距离减小 D.对外界做功
E.向外界放热
59.(5分)关于一定量的理想气体,下列 ( http: / / www.21cnjy.com )说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分).
A. 气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积
B. 只要能增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高
C. 在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零
D. 气体从外界吸收热量,其内能不一定增加
E. 气体在等压膨胀过程中温度一定升高。
60.一定质量的理想气体由状态A经过程I变至 ( http: / / www.21cnjy.com )状态B时,内能增加120 J.当气体从状态B经过程II回到状态A时,外界压缩气体做功200 J,则II过程中气体 (填“吸热”缄“放热”),热量为 J
61.实验是物理的基础,方法很多,在 ( http: / / www.21cnjy.com )探究气体状态变化规律时,我们采用 方法;现一定质量的气体,在从状态1变化到状态2的过程中,吸收热量280J,同时对外做功120J,则这些气体的内能是 (填:“增加”或“减少”)了 J。
评卷人 得分
四、计算题
62.(8分)空调机中的压缩机在一次压 ( http: / / www.21cnjy.com )缩过程中,对被压缩的气体做了1.0×103J的功,同时气体的内能增加了0.5×103J。该过程气体吸热还是放热?吸收或放出的热量Q是多少?
63.某同学估测室温的装置如图所示。气缸 ( http: / / www.21cnjy.com )导热性能良好,用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体。室温时气体的体积V1=66mL,将气缸竖直放置于冰水混合物中,稳定后封闭气体的体积V2=60mL。不计活塞重力、活塞与缸壁间的摩擦,室内大气压p0=1.0×105Pa。
( http: / / www.21cnjy.com )
①室温是多少
②上述过程中,外界对气体做的功是多少
64.lmol理想气体的压强p与体积V关系如图所示。气体在状态A时的压强为p0、体积为V0,热力学温度为T0,在状态B时的压强为2p0,体积为2V0,AB为直线段。已知该气体内能与温度成正比U=T( 为比例系数)。求:
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①气体在B状态时的热力学温度;
②气体从状态A变化到状态B的过程中,吸收的热量。
65.如图所示,为一气缸内封闭的一 ( http: / / www.21cnjy.com )定质量气体的p-V图线,当该系统从状态a沿过程acb到达状态b时,有335J的热量传入系统,系统对外界做功126J。求:
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①沿adb过程,系统对外界做功42J,则有多少热量传入系统?
②若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时,外界对系统做功84J,问系统吸热还是放热?吸收或放出了多少热量?
66.如图所示,导热良好的汽缸中用不 ( http: / / www.21cnjy.com )计质量的活塞封闭着一定质量的理想气体,光滑活塞的横截面积S=100cm2,初始时刻气体温度为27℃,活塞到气缸底部的距离为h。现对汽缸缓缓加热使汽缸内的气体温度升高到t,然后保持温度不变,在活塞上轻轻放一质量为m=20kg的重物,使活塞缓慢下降到距离底部1.5h的位置。已知大气压强P0=1.0×105pa,环境温度保持不变,g取10m/s2,
①求t。
②判断活塞下降的过程气体是吸热还是放热,并说明理由。
67.如图所示,一个绝热的气缸竖直放置 ( http: / / www.21cnjy.com ),内有一个绝热且光滑的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,隔板将气缸分成两部分,分别密封着两部分理想气体 A 和 B。活塞的质量为m,横截面积为S,与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当A气体吸收热量Q时,活塞上升了h,此时气体的温度为T1。已知大气压强为P0,重力加速度为g。
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①加热过程中,若A气体内能增加了ΔE1,求B气体内能增加量ΔE2
②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2。求此时添加砂粒的总质量Δm。
68.如图所示,U形管右管横 ( http: / / www.21cnjy.com )截面积为左管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱,左右两管水银面高度差为21cm,外界大气压为76cmHg。若给左管的封闭气体降温,使管内气柱长度变为20cm.求:
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①此时左管内气体的温度为多少?
②左管内气体 (填“吸收”或“放出”) 的热量, (填“大于”、“等于”或“小于”)外界对气体做的功。
69.如图所示,竖直放置、 ( http: / / www.21cnjy.com )粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为Vo=12cm3的金属球形容器连通,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体。开始时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm,水银柱上方空气柱长ho=6cm。现在左管中加入水银,保持温度不变,使两边水银柱在同一高度。(已知大气压po=75cmHg,U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2)。求
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①需要加入的水银柱长度;
②此过程中被封气体是吸热还是放热
70.如图所示,为厚度和质量不计,横截面积为的绝热气缸倒扣在水平桌面上,气缸内有一绝热的“”型活塞固定在桌面上,活塞与气缸封闭一定质量的理想气体,开始时,气体的温度为,压强为,活塞与气缸底的距离为,活塞与气缸可无摩擦滑动且不漏气,大气压强为.求:
①此时桌面对气缸的作用力
②现通过电热丝给气体缓慢加热到,此过程中气体吸收热量为,内能增加了,
整过程活塞都在气缸内,求的值.
71.如图所示,圆柱形容器内用活塞封闭一定 ( http: / / www.21cnjy.com )质量的理想气体,已知容器横截面积为S,活塞重为G,大气压强为p0。若活塞固定,封闭气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q1;若活塞不固定,仍使封闭气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q2。不计一切摩擦,在活塞可自由移动时,封闭气体温度升高1℃,活塞上升的高度h应为多少?
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72.若一条鱼儿正在水下10m处戏水,吐出的 ( http: / / www.21cnjy.com )一个体积为1cm3的气泡.气泡内的气体视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为P0=1.0×105Pa,g=10m/s2,湖水温度保持不变.
①气泡在上升的过程中,气体吸热还是放热?请简述理由。
②气泡到达湖面时的体积多大?
73. (9分) 如图所示,一直立的气缸用一 ( http: / / www.21cnjy.com )质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定在A点,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g。
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①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;
②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定).
74.如图所示,水平放置一个长方体气缸,总体积为V,用无摩擦活塞(活塞绝热、体积不计)将内部封闭的理想气体分为完全相同的A、B两部分。初始时两部分气体压强均为P,温度均为T。若使A气体的温度升高,B气体的温度保持不变,求
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(i)A气体的体积变为多少
(ii)B气体在该过程中是放热还是吸热?
75.某学校科技兴趣小组,利 ( http: / / www.21cnjy.com )用废旧物品制作了一个简易气温计:在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的玻璃管,玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱,接口处用蜡密封,将酒瓶水平放置,如图所示。已知该装置密封气体的体积为480cm3,玻璃管内部横截面积为0. 4 cm2,玻璃管在瓶口外的有效长度为48 cm。当气温为7℃时,水银柱刚好处在瓶口位置。
(1)求该气温计能测量的最高气温。
(2)假设水银柱从瓶口处缓慢移动 ( http: / / www.21cnjy.com )到最右端的过程中,密封气体从外界吸收3J热量,则在这一过程中该气体的内能如何变化?变化了多少?(已知大气压为1 × 105 Pa)
76.如图所示,一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B,再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300 K.
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①求气体在状态B的温度;
②由状态B变化到状态C的过程中,气体的内能增加还是减少(不需阐述理由)?
77.一定质量理想气体经历如图所示的A→B ( http: / / www.21cnjy.com )、B→C、C→A三个变化过程,TA=300 K,气体从C→A的过程中做功为100J,同时吸热250J,已知气体的内能与热力学温度成正比.求:
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①气体处于C状态时的温度TC;
②气体处于C状态时内能EC.
78.(9分)如图所示, 一圆柱形绝热 ( http: / / www.21cnjy.com )容器竖直放置, 通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体, 活塞的质量为m, 横截面积为S, 与容器底部相距h1.现通过电热丝给气体加热一段时间, 使其温度上升到t2, 若这段时间内气体吸收的热量为Q, 已知大气压强为p0, 重力加速度为g, 求:
( http: / / www.21cnjy.com )
①气体的压强.
②这段时间内活塞上升的距离是多少?
③这段时间内气体的内能变化了多少?
79.如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300K.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)求气体在状态B的温度;
(2)由状态B变化到状态C的过程中,气体是吸热还是放热?简要说明理由.
80.如图,体积为V、内壁光滑的圆 ( http: / / www.21cnjy.com )柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体.p0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=αT,α为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求:
①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
②在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.
81.如图所示,气缸放置在水平平 ( http: / / www.21cnjy.com )台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm2,厚度不计.当温度为27℃时,活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通.g取10m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦,大气压强保持不变
( http: / / www.21cnjy.com )
①将气缸倒过来放置,若温度上升到127℃,此时气柱的长度为20cm,求大气压强.
②分析说明上述过程气体是吸热还是放热.
82.如图所示,用轻质活塞在汽缸内封闭 ( http: / / www.21cnjy.com )一定质量理想气体,活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距汽缸底高度h1=0.50 m,气体的温度t1=27 ℃.给汽缸缓慢加热至t2=207 °C,活塞上升到距离汽缸底某一高度h2处,此过程中缸内气体增加的内能ΔU=300 J.已知活塞横截面积S=5.0×10-3 m2,大气压强p0 =1.0×105 Pa.求:
①活塞距离汽缸底h2;
②此过程中缸内气体吸收的热量Q.
83.如图,喷雾器内有一定体积的水,初始时上部封闭有压强为、体积为的空气.关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入压强为、体积为的空气(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体).
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①当水面上方被封气体温度与外界温度相等时,求气体压强.
②打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”?
84.如图所示,一圆柱形绝热气缸竖 ( http: / / www.21cnjy.com )直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T1。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦,求:
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①活塞上升的高度;
②加热过程中气体的内能增加量。
85.(2014 江苏二模)如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com ),用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体,活塞与气缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距气缸底高度h1=0.50m.给气缸加热,活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0.80m处,同时缸内气体吸收Q=450J的热量.已知活塞横截面积S=5.0×10﹣3 m2,大气压强p0=1.0×105 Pa.求:
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①缸内气体对活塞所做的功W;
②此过程中缸内气体增加的内能△U.
86.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的P-V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。求:
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①该气体在状态B、C时的温度各为多少℃;
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少.
87.(9分)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示,气体在状态A时压强P0=1.0×105 Pa,线段AB与v轴平行。 21*cnjy*com
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(ⅰ)求状态B时的压强为多大?
(ⅱ)气体从状态A变化到状态B过程中,对外界做的功为10 J,求该过程中气体吸收的热量为多少?
88. (9分)如图所示,在竖直放置的 ( http: / / www.21cnjy.com )圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间可以无摩擦滑动,活塞的面积为S。现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中,开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0。在气体从外界吸收热量Q的过程中,活塞缓慢上升d后再次平衡,则在此过程中密闭气体的内能增加了多少
( http: / / www.21cnjy.com )
89.(9分)如图所示, ( http: / / www.21cnjy.com )A、B气缸的长度均为60 cm,截面积均为40 cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门。整个装置均由导热材料制成.原来阀门关闭,A内有压强pA = 2.4×105 Pa的氧气.B内有压强pB = 1.2×105 Pa的氢气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.(假定氧气和氢气均视为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略,环境温度不变)求:
( http: / / www.21cnjy.com )
①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
②活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热(简要说明理由).
90.(8分)两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻,一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计,现让ab杆由静止开始沿导轨下滑。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)求ab杆下滑的最大速度;
(2)ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x
91.如图所示,一圆柱形容器竖直放 ( http: / / www.21cnjy.com )置,通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。现通过电热丝给气体加热一段时间,结果活塞又缓慢上升了h,若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦,求:
①容器中气体的压强;
②这段时间内气体的内能增加了多少?
③这段时间内气体的温度升高了多少?
评卷人 得分
五、实验题
92.把一个小烧瓶和一根 ( http: / / www.21cnjy.com )弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置。在玻璃管内引入一小段油柱,将一定质量的空气密封在容器内,被封空气的压强跟大气压强相等。如果不计大气压强的变化,利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系。
(1)关于瓶内气体,下列说法正确的有________
( http: / / www.21cnjy.com )
A.温度升高时,瓶内气体体积增大,压强不变
B.温度升高时,瓶内气体分子的动能都增大
C.温度升高,瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多
D.温度不太低,压强不太大时,可视为理想气体
(2)改变烧瓶内气体的温度,测出几 ( http: / / www.21cnjy.com )组体积V与对应温度T的值,作出V—T图象如图所示。已知大气压强p0=1×105Pa,则由状态a到状态b的过程中,气体对外做的功为_______ _J。若此过程中气体吸收热量60J,则气体的内能增加了__________J。
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)已知1mol任何气体在压强 ( http: / / www.21cnjy.com )p0=1×105Pa,温度t0=0℃时,体积约为V0=22.4L。瓶内空气的平均摩尔质量M=29g/mol,体积V1=2.24L,温度为T1=250C。试估算瓶内空气的质量。
93.(1)下列说法正确的是 ( ).
A.当分子间的距离增大时,分子势能一定减小
B.判断物质是晶体还是非晶体,主要从该物质是否有固定的熔点来看
C.水对玻璃是浸润液体,是因为在玻璃与水的接触面处,玻璃分子对水分子的引力大于水分子间的引力
D.在相同温度下,不同气体的分子平均动能是不同的
(2)湖水深10 m,上下水温可认 ( http: / / www.21cnjy.com )为相同,在湖底形成体积为1 cm3的气泡,当气泡上升到湖面时的体积是多大(大气压强取1×105 Pa,湖水密度取1×103 kg/m3)?气泡在上升的过程中是吸热还是放热?简要说明你判断的理由.
评卷人 得分
六、简答题
94.(1)下列说法正确的是 ( )
A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力
B.PM2.5(指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物)在空气中的运动属于分子热运动
C.把很多小的单晶体放在一起,就变成了非晶体
D.第二类永动机没有违反能量守恒定律
E.水的饱和汽压随温度的升高而增大
F.分子间引力总是随着分子间距离的减小而减小
(2)一端开口的极细玻璃管 ( http: / / www.21cnjy.com )开口朝下竖直立于水银槽的水银中,初始状态管内外水银面的高度差为l0=62cm,系统温度27℃。因怀疑玻璃管液面上方存在空气,现从初始状态分别进行两次试验如下:
保持系统温度不变,将玻璃管竖直向上提升(开口仍在水银槽液面以下),结果液面高度差增加;将系统温度升到77℃,结果液面高度差减小。已知玻璃管内粗细均匀,空气可看成理想气体,热力学零度可认为为-273℃。求:
①实际大气压为多少cmHg?
②初始状态玻璃管内的空气柱有多长?
95.如图l所示,导热性能良好 ( http: / / www.21cnjy.com )的气缸放置在水平平台上,活塞质量为10 kg,横截面积50 cm2,厚度l cm,气缸全长25 cm,气缸质量20 kg,大气压强为1×105Pa,当温度为17℃时,活塞封闭的气柱长10 cm。现在用一条细绳一端连接在活塞上,另一端通过两个光滑的定滑轮后连接在一个小桶上,如图2所示。开始时活塞静止。现不断向小桶中添加细沙,使活塞缓慢向上移动(g取l0m/s2)
( http: / / www.21cnjy.com )
①通过计算判断气缸能否离开台面。
②活塞缓慢向上移动过程中,气缸内气体是___ ( http: / / www.21cnjy.com )_____(填“吸热”或放热“),气体的内能__________(填“增加”或“减少”或“不变”)
96.(8分)某次科学实验中,从高温 ( http: / / www.21cnjy.com )环境中取出一个如图所示的圆柱形导热气缸,把它放在大气压强为P0=1atm、温度为t0=27oC的环境中自然冷却。该气缸内壁光滑,容积为V=1m3,开口端有一厚度可忽略的活塞。开始时,气缸内密封有温度为t=447oC、压强为P=1.2atm的理想气体,将气缸开口向右固定在水平面上,假设气缸内气体的所有变化过程都是缓慢的。求:
①活塞刚要向左移动时,气缸内气体的温度t1;
②最终气缸内气体的体积V1;
③在整个过程中,气缸内气 ( http: / / www.21cnjy.com )体对外界 (填“做正功”“做负功”或“不做功”),气缸内气体放出的热量 (填“大于”“等于”或“小于”)气体内能的减少量。
( http: / / www.21cnjy.com )
97.(1)下列说法正确的是________.
A.温度可以自发地从高温物体传递到低温物体
B.分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能
C.第二类永动机不可能制成的原因是其违背了能量守恒定律
D.热量能够从低温物体传递到高温物体
(2)如图甲所示,一导热 ( http: / / www.21cnjy.com )性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置,横截面积S=2×10-3 m2、质量m=4 kg,厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离为24 cm,在活塞的右侧12 cm处有一对与汽缸固定连接的卡环,气体的温度为300 K,大气压强p0=1.0×105 Pa.现将汽缸竖直放置,如图乙所示,取g=10 m/s2.求:
①活塞达到卡环时的温度;
②加热到675 K时封闭气体的压强.
98.如图所示,一定质量的理想气体从 ( http: / / www.21cnjy.com )状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换).这就是著名的“卡诺循环”.
(1)该循环过程中,下列说法正确的是________
A.A→B过程中,外界对气体做功
B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大
C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
(2)该循环过程中,内能减小的过程是_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”).若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量,在C→D过程中放出38 kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.
(3)若该循环过程中的气体为1 mol,气体在A状态时的体积为10 L,在B状态时压强为A状态时的.求气体在B状态时单位体积内的分子数.(已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,计算结果保留一位有效数字)
99.(1)下列说法正确的有________.(填入正确选项前的字母)
A.第二类永动机和第一类永动机一样,都违背了能量守恒定律
B.自然界中的能量虽然是守恒的,但有的能量便于利用,有的不便于利用,故要节约能源
C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大
D.晶体都具有固定的熔点
(2)如图所示,用销钉固定的导热活塞把 ( http: / / www.21cnjy.com )水平放置的导热汽缸分隔成容积相同的两部分,分别封闭着A、B两部分理想气体:A部分气体压强为pAO=2.5×105 Pa,B部分气体压强为pBO=1.5×105 Pa.现拔去销钉,待活塞重新稳定后.(外界温度保持不变,活塞与汽缸间摩擦可忽略不计,整个过程无漏气发生)
①求此时A部分气体体积与原来体积之比;
②判断此过程中A部分气体是吸热还是放热,并简述理由.
100.(1)从分子动理论的角度看,对一定质量的理想气体,下列说法正确的是________.
A.若保持体积不变而温度升高,则压强一定增大
B.若保持压强不变而体积减小,则温度一定升高
C.若将该气体密闭在绝热容器里,则压缩气体时气体的温度一定升高
D.可以在体积、温度、压强这三个物理量中只改变一个
(2)如图所示,内壁光滑的汽缸竖直放置 ( http: / / www.21cnjy.com )在水平桌面上,汽缸内封闭一定质量的气体,在活塞从A运动到B的过程中,气体吸收热量280 J,并对外做功120 J,气体的内能________(填“增加”或“减少”)了________J;若活塞在外力作用下从B返回到A,且返回A时温度与原来在A处的温度相同,此过程气体放出热量240 J,那么在返回的过程中________(填“气体对外”或“外界对气体”)做功________ J.
(3)某气体的摩尔质量为M、密度为ρ,用NA表示阿伏加德罗常数,求该气体分子间的平均距离.
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:A、布朗运动是悬浮在流体中的固体小 ( http: / / www.21cnjy.com )颗粒的无规则运动,不是液体分子的无规则运动.故A错误;B、理想气体绝热压缩的过程中没有热交换,即Q=0,压缩气体的过程中外界对气体做功,W>0,根据热力学第一定律:△E=W+Q,可知内能会增大,故B正确;C、理想气体等温膨胀的过程中温度不变,所以内能不变,故C错误;D、在一定的条件下,热量不可以从低温物体传到高温物体;如空调.故D错误.故选B.2·1·c·n·j·y
考点:本题考查布朗运动、热力学第一定律、热力学第二定律以及内能。
2.BD
【解析】
试题分析:布朗运动是由液体分子对固体颗粒的不平衡撞击引起的,选项A错误;在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动,选项B正确;根据热力学第一定律,一定量理想气体发生绝热膨胀时,其内能减小,选项C错误;一定质量的理想气体压强不变,温度升高时体积变大,对外做功,根据可知,故吸收的热量一定大于内能的增加量,选项D正确;物体的机械能可以为零,但是内能不可以为零,选项E错误;故选BD.
考点:布朗运动;热力学第一定律;内能。
3.ABC
【解析】
试题分析:能量守恒定律是自然界 ( http: / / www.21cnjy.com )的规律之一,所以A项正确;轮胎爆裂,气体压强减小,所以体积增大,在这个过程中,气体对外做功,又因为时间很短,所以不能从外界吸热,就只能通过减小内能的方式来实现能量守恒,所以气体的温度下降,B项正确;第二类永动机的设计思路是遵循能量守恒,让能量从低温物体自发的传给高温物体,或者把热能直接用来做功而不需要引起其它变化,热现象是有方向性的,所以C项正确;从单一热源吸取热量,使之全部变成有用的机械功是可能的,但是需要引起其他变化,所以D项错误。
考点:本题考查了热力学第二定律
4.AB
【解析】
试题分析:布朗运动是悬浮在液体中固 ( http: / / www.21cnjy.com )体微粒的无规则运动,是做无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的.A正确; 物体的温度越高,其分子的平均动能越大.B正确; 物体里所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能,C错误;改变内能的方式有做功和热传递,D错误;故选AB。
考点:分子动理论、物体的内能及内能的改变。
5.C
【解析】
试题分析:能量是守恒的,能源 ( http: / / www.21cnjy.com )是能够提供可利用能量的物质并不是取之不尽、用之不竭的,所以A项错误;能量的耗散是一种形式能转化为另一种形式的能量,能量守恒定律是自然界的规律之一,所以B项错误;对能源的过度消耗将形成“能源危机”,自然界的能量不变,所以D项错误;C项正确。
考点:本题考查了能源和能量的理解
6.AC
【解析】
试题分析:一切与热现象有关的宏观过程都具有方 ( http: / / www.21cnjy.com )向性,即一切与热现象有关的宏观的自然过程都是不可逆的,所以A项正确;对物体做功,物体有可能是发生了形变或产生了机械运动,物体的内能不一定增加,所以B项错误;不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响,如果引起其他变化,可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,所以C项正确;热量不能自发地从低温物体传到高温物体,如果有其他作用,热量有可能从低温物体传到高温物体,所以D项错误。
考点:本题考查了热力学定律
7.D
【解析】
试题分析:布朗运动不能说明颗粒内分子在做永 ( http: / / www.21cnjy.com )不停息的无规则运动,只能间接地说明液体分子是运动的,故选项A错误;当分子间距离在平衡位置逐渐增大时,分子间作用力表现为引力,且逐渐增大,分子势能也增大,故选项B错误;根据能量守恒定律可知,总能量不会减少,但我们可利用的能量却越来越少,所以要节约能源,故选项C错误;气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的,选项D正确。
考点:布朗运动,分子间作用力,能量守恒等。
8.ACD
【解析】
试题分析:布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的 ( http: / / www.21cnjy.com )无规则运动,故选项A正确;将大颗粒的盐磨成细盐,盐的种类没有变化,故它仍是非晶体,选项B错误;一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加,选项C正确;因为温度是分子势运动剧烈程度的标志,故只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低,选项D正确;空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,是通过做功的方法实现的,故它遵守热力学第二定律,选项E错误。
考点:分子动理论,布朗运动,势力学第二定律。
9.BC
【解析】
试题分析:大气中PM2.5的运 ( http: / / www.21cnjy.com )动是固体颗粒的无规则运动,选项A错误;晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,选项B正确;扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,温度越高越明显,选项C正确;热量能够从高温物体传到低温物体,也能从低温物体传到高温物体,但要引起其他的变化,选项D错误;故选BC.
考点:晶体和非晶体;布朗运动和扩散现象;热力学第二定律.
【答案】不变;Q=W
【解析】
试题分析:由图线可知,从A到B的过程中,气体的温度不变,故气体分子平均动能不变;根据热力学第一定律可知:,因为,则Q=W。
考点:热力学第一定律;图线
11.ACD
【解析】
试题分析:由图可知,当体积相同时,有,根据得,,故A正确;对于理想气体,其内能仅由温度决定,A到B的过程是等温变化的过程,所以气体的温度不变,内能不变,故B错误;A到B的过程中,气体的体积增大,对外做功而内能不变,由热力学第一定律:△E=W+Q可得,气体一定从外界吸收热量,故C正确;A到B的过程中,气体温度不变,则分子运动的激烈程度不变,而气体的体积增大,分子密度减小,气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少,故D正确。所以选ACD。
考点:本题考查了温度是分子平均动能的标志;内能及其变化;热力学第一定律及气体压强的微观解释。
12.D
【解析】
试题分析:由P-V图象可知,由a到b气体的压强和体积均增大,有理想气体状态方程:可知,气体温度升高,平均动能增大,所以内能增大,故选项A错误;由P-V图象可知,由a到b气体的压强和体积均增大,气体对外做功,;根据理想气体状态方程:可知,气体温度升高,理想气体内能由温度决定,故内能增加,即,根据热力学第一定律:可知,,气体从外界吸收热量,故选项B、C错误;由P-V图象可知,由a到b气体的压强和体积均增大,单位体积内分子数减少,又压强增大,故气体分子撞击器壁的作用力增大,故选项D正确;21教育网
13.BCE
【解析】
试题分析:分子间距离增大时,分子间的引力、斥力都减小,A错误;当分子间的作用力表现为斥力时,随分子间距离的减小,斥力做负功,分子势能增大,B正确;等温膨胀,温度不变,气体内能不变,体积增大,对外做功,内能要减小,要保持内能不变,所以需要从外界吸收热量,C正确;等压膨胀,压强不变,体积增大,根据公式可得温度升高,内能增大,需要吸收热量,故D错误;熵的物理意义反映了宏观过程对应的微观状态的多少,标志着宏观状态的无序程度,即熵是物体内分子运动无序程度的量度,E正确。
考点:考查了分子间相互作用力,理想气体状态方程,熵
14.BD
【解析】
试题分析:分子间的分子势能随分子间距离先减小后增大,A错误;.体积不变,既没有对外界做功,外界也没有对气体做功,所以吸收的热量使物体内能增大,同时温度升高,压强增大,B正确;一个水分子的体积应是,而是一个水分子所占有的空间,C错误;根据热力学第二定律的微观含义知,D正确;故选BD。【来源:21·世纪·教育·网】
考点:分子势能、分子动理论、热力学定律。
15.C
【解析】
试题分析:雨水没有透过布雨伞是因为液体的表面 ( http: / / www.21cnjy.com )张力,A错误;当分子间的距离小于平衡距离时,分子间的距离r增大,分子间作用力做正功,分子势能减小,当分子间距离大于平衡距离时,分子间的距离r增大,分子间作用力做负功,分子势能增大,B错误;根据热力学第二定律可知,C正确;悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,使颗粒受力平衡的就多,布朗运动越不明显,D错误;故选C。
考点:分子动理论、液体的性质、物体的内能、热力学第二定律
16.C
【解析】
试题分析:我国目前在能源应 ( http: / / www.21cnjy.com )用上坚持的原则是,节约能源,开发新能源,同时要保护好环境,所以增加对化石燃料的开采不是以发展新能源为目的的,选C。
考点:能源的开发和利用。
17.AD
【解析】
试题分析:温度是分子热运动 ( http: / / www.21cnjy.com )剧烈程度的标志,温度升高,物体分子热运动的平均动能一定增大,选项A正确;当分子力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,选项B错误;外界对物体做功,但是如果气体放热,则物体内能不一定增加,选项C错误;对于一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,则温度升高,即W<0,△U>0,根据△U=W+Q 可知Q>0那么它一定从外界吸热,选项D正确;故选AD.21·cn·jy·com
考点:分子动能;分子势能;热力学第一定律;
18.AC
【解析】
试题分析:物体的内能是物体所有分子热 ( http: / / www.21cnjy.com )运动的动能和分子间的势能之和,选项A正确;布朗运动就是悬浮在液体或者气体中的固体颗粒的无规则运动,是液体分子或者气体分子热运动的表现,选项B错误;利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的,选项C正确;气体分子间距离减小时,分子间斥力增大,引力也增大,选项D错误;故选AC.
考点:物体的内能;布朗运动;分子力.
19.ACD
【解析】
试题分析:气体压强的大小和单位体积内的分 ( http: / / www.21cnjy.com )子数及气体分子的平均动能都有关,单位体积内的分子数越多则单位时间对器壁碰撞的次数就越多,气体分子的平均动能越大,则气体分子对器壁的碰撞力越大,压强越大,选项A正确;布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,说明液体分子永不停息地做无规则热运动,选项B错误;热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响,选项C正确;水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力,选项D正确;温度升高,物体分子的平均动能变大,并非所有分子的动能都增大,选项E错误;故选ACD.21*cnjy*com
考点:气体的压强;布朗运动;热力学第二定律;表面张力;温度
20.ABC
【解析】
试题分析:温度是分子热运动的平均动 ( http: / / www.21cnjy.com )能的标志,并非分子动能的标志,所以A项正确;液体的表面张力使液体具有收缩的趋势,所以B项正确;橡胶无固定的熔点,是非晶体,所以C项正确;根据热力学第二定律可知,不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响,第二类永动机是不可能制成的,热机的效率不可能是100%,所以D项错误;气体很容易充满整个容器,是分子热运动的表现,所以E项错误。
21.ADE
【解析】
试题分析:一定温度下,水的饱和汽的 ( http: / / www.21cnjy.com )压强是一定的,选项A正确;根据热力学第二定律可知,即使改进内燃机结构,提高内燃机内能转化率,也不可能实现内能完全转化为机械能,选项B错误;大颗粒的盐磨成了细盐仍然是晶体,选项C错误;根据热力学第一定律可知,气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关,选项D正确;大量气体分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率是按照一定规律分布的,选项E正确;故选ADE.
考点:饱和气;热力学第二定律;热力学第一定律;
22.C
【解析】
试题分析:以活塞和气缸整体为 ( http: / / www.21cnjy.com )研究对象,根据平衡条件可知,两者的重力大小等于弹簧弹力大小,与大气压无关,所以A项错误;周围环境的温度不变,气缸是导热的,气体的温度不变,所以气体的内能不变,B项错误;由于大气压强增大,封闭气体的压强增大,根据理想气体状态方程,温度不变,压强增大,体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律封闭气体一定放出热量,所以C项正确;压强增大,体积减小,相等时间内碰撞气缸单位面积的分子数一定增大,所以D项错误。
考点:本题考查了理想气体状态方程和热力学第一定律
23.D
【解析】
试题分析:如果物体从外界吸收热量,但是物体对外做功,则其内能不一定增加,选项A错误;
根据热力学第二定律可知,热机的效 ( http: / / www.21cnjy.com )率不可以达到100%,选项B错误;布朗运动是悬浮在液体表面的颗粒的无规则运动,选项C错误;叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,选项D正确;故选D.
考点:热力学第一、第二定律;布朗运动;表面张力.
24.C
【解析】
试题分析:布朗运动是指悬浮在液体表面 ( http: / / www.21cnjy.com )的固体颗粒的无规则运动,选项A错误;分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大,再减小,故选项B错误;一定质量的气体温度不变时,体积减小,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多,选项C正确;若气体从外界吸收热量,但是气体对外做功,则气体的内能不一定增大,选项D错误;故选C.
考点:布朗运动;分子力;气体压强;内能的变化.
25.D
【解析】对车胎内的理想气体分析知,体积增大为气体为外做功,内能只有动能,而动能的标志为温度,故中午温度升高,内能增大,故选D。
【考点定位】理想气体的性质、功和内能、热力学第一定律。
26.C
【解析】根据理想气体状态方程:,代入可得Tb=Tc;根据热力学第一定律,又Tb=Tc,故两过程的相同,从a到c过程W=0,从a到b过程W<0,所以Qab>Qac,故C正确。
【考点定位】理想气体状态方程和热力学第一定律。
27.C
【解析】A.由热力学第一定律可知,物体放热,,但是未知,则不一定小于零,即内能不一定减少,选项A错误。B.对外做功,但未知,所以依旧不能判定,选项B错误。C.吸收热量,对外做功,可为正或为零或负,即内能可能增加或不变或减小,选项C正确。D.放热,且对外做功,则,即内能一定减少。选项D错误。故选C。
【考点定位】热力学第一定律。
28.C
【解析】
试题分析:布朗运动是指在显微镜下观察 ( http: / / www.21cnjy.com )到的固体颗粒的无规则运动,选项A错误;若物体吸热,但是有对外做功,则物体的内能不一定增加,选项B错误;分子间距离增大时,分子间的引力、斥力都减小,选项C正确;用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度,不可以求出该种气体的分子质量,选项D错误;故选C.
考点:布朗运动;热力学第一定律;分子力;阿伏伽德罗常数.
29.AD
【解析】
试题分析:液体中悬浮微粒的无规则运 ( http: / / www.21cnjy.com )动称为布朗运动,选项a正确;只有单晶体的物理性质是各向异性的,多晶体的物体性质各向同性,选项b错误;物体从外界吸收热量,如果气体放热,则其内能可能会减小,选项C错误;当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小,选项d正确;故选ad.
考点:布朗运动;热力学第一定律;晶体;相对湿度.
30.BCE
【解析】
试题分析:甲图中,两个分子从很远处逐 ( http: / / www.21cnjy.com )渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子力相互作用的合力先变大后变小再反向变大,所以A错误;在测量油酸分子直径时,当油膜不再扩大时,油膜厚度视为单分子球形薄膜,油膜厚度视为分子直径,所以B项正确;食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性,所以C项正确;猛推木质推杆,外界对气体做正功,密闭的气体内能增加,温度升高,分子平均动能增大,体积减小分子密度增大,压强变大,所以D项错误;冰箱制冷的过程实质上是利用氟利昂在冰箱内汽化吸收大量的热量,然后在冰箱外液化放出大量的热量,使冰箱内温度降低,此过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递,E项正确。
31.B
【解析】
试题分析:A、当分子间的距离增大时 ( http: / / www.21cnjy.com ),分子之间的引力和斥力均同时减小,但斥力减小的更快,当合力表现为引力时,分子势能增加,当合力表现为斥力时,分子势能减小,故A错误;B、分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动越快,故B正确;C、由热力学第一定律可知,物体吸热同时对外做功,内能可能不变或减少,选项C错误;D、热量不能自发的从低温物体传到高温物体,但在引起其它变化的条件下,可以从低温物体传到高温物体,故D错误。故选B.
考点:本题考查了分子动理论、热力学第二定律、热力学第一定律.
32.C
【解析】
试题分析:若烧瓶内气体温 ( http: / / www.21cnjy.com )度降低,压强减小,B管水印面上升C管水银面下降,气体气体减小,而质量不变,所以密度增大,外界对其他做功,AB错误;气体温度升高,压强变大,B管水银面下降,为保证气体压强不变,应适当降低C管,所以应将C管向下移动,直至B、C两管水银面等高,即保证了气体压强不变,C正确D错误.
考点:考查了理想气体状态方程的应用
33. D
【解析】
试题分析: 理想气体温度不 ( http: / / www.21cnjy.com )变,内能就不变,根据热力学第一定律得吸收了热量,就一定会对外做功,对外做功,就是气体膨胀,体积是一定增大的.理想气体温度不变,体积增大,压强是一定减小的,故D正确,A、B、C错误。
考点: 热力学第一定律
34.A
【解析】
试题分析:液体中悬浮颗粒的无规则运动称为布朗运动,布朗运动不是液体分子的运动,故选项A正确,B错误;根据可知,物体从外界吸收热量,其内能不一定增加,选项C错误;物体对外界做功,,如果吸收热量,则其内能不一定减少,选项D错误;故选A.
考点:布朗运动;热力学第一定律.
35.BD
【解析】
试题分析:温度升高,分子热运动的 ( http: / / www.21cnjy.com )平均动能一定增大,但压强还与单位体积的分子数相关不一定增大,故A错误、B正确;压强大小决定于单位体积的分子数和分子平均速率,压强增大,体积不一定减小,C错误;吸收热量,内能增大故可能使分子热运动加剧、气体体积增大,D正确。
考点:本题考查了气体状态方程、内能等概念。
36.BD
【解析】
试题分析:分子间的距离增大时,分子 ( http: / / www.21cnjy.com )间的引力和斥力均减小,选项A错误;温度是分子平均动能的标志,所以当物体的温度升高时,分子的平均动能将增大,选项B错误;根据热力学第一定律,若物体吸热,但是物体对外做功时,它的内能不一定增加,选项C错误;根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,选项D正确;气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子在永不停息的做无规则运动,选项E错误;故选BD.
考点:分子力;分子平均动能;热力学第一定律和第二定律;扩散现象.
37.BCE
【解析】
试题分析:晶体在熔化过程中吸收热量,但温度不变,选项A错误;橡胶无固定熔点,是非晶体
,选项B正确;做功和热传递是改变物体 ( http: / / www.21cnjy.com )内能的两种方式,选项C正确;布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动,是液体分子无规则运动的反映,选项D错误;第二类永动机是不能制造出来的,尽管它不违反热力学第一定律,但它违反热力学第二定律,选项E正确.
考点:晶体与非晶体;改变物体内能的方式;布朗运动;永动机.
38.C
【解析】
试题分析:气体自发的扩散运动总是沿 ( http: / / www.21cnjy.com )着分子热运动的无序性增大的方向进行,故A正确;晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点,B正确;给自行车轮胎打气时,轮胎内气体压强逐渐增大,因此打气越来越费力,并非分子之间斥力导致,故C错误;气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,决定气体的压强,因此与单位体积内分子数和气体的温度有关,D正确。
考点:扩散,晶体和非晶体;气体压强的微观意义.
39.BCE
【解析】
试题分析:液体表面张力产生的原因是:液 ( http: / / www.21cnjy.com )体表面层分子较稀疏,分子间引力大于斥力,选项A 错误;晶体有一定的熔化温度即熔点,非晶体没有一定的熔化温度,选项B正确;扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关,但扩散现象和布朗运动并不是热运动,只是分子热运动的体现形式,选项C正确;第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律,不违反能量守恒定律,选项D 错误;两个分子从很远处逐渐靠近,直到不能再靠近为止的过程中,分子间相互作用的合力先表现为引力变大后表现为引力变小,再表现为斥力变大,选项E正确。
考点:表面张力、晶体与非晶体、布朗运动、永动机、分子力.
40.BDE
【解析】
试题分析:悬浮微粒越小,表面积越小,同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少,冲力越不平衡,合力越大,布朗运动越激烈,A正确;,分子力表现为引力,分子力表现为斥力,当r从无穷大开始减小,分子力做正功,分子势能减小,当r减小到继续减小,分子力做负功,分子势能增加,所以在处有最小势能.在时,r越大,分子势能越大;B正确;第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,C错误;根据公式可得,当体积压强都增大时,温度一定增大,所以分子内能一定增大,D正确;液体表面层分子比较稀疏,分子间距大于分子平衡距离,引力和斥力都减小,但斥力减小快,则分子引力大于斥力,分子力表现为引力,故具有收缩的趋势,E正确。
考点:考查了布朗运动,永动机,理想气体状态方程,分子作用力
41.ABE
【解析】
试题分析:第一类永动机是指不消耗 ( http: / / www.21cnjy.com )能量却可以不断对外做功的机器,违背了能量守恒定律,A正确;电冰箱在电机做功的情况下,不断把冰箱内的热量传到外界,没有违背热力学第二定律,C错误;物体从单一热源吸收的热量不可全部用于做功,因为机械能和内能的转化过程具有方向性,尽管机械能可以全部转化成内能,内能却不能全部转化成机械能,同时不引起其他变化,E错误。
考点:主要考查了热力学定律。
42.ACE
【解析】
试题分析:物体的内能由分 ( http: / / www.21cnjy.com )子势能和分子平均动能了决定,温度只能决定分子的平均动能,温度高,则分子的平均动能大,故选项A正确;做功和热传递是改变物体内能的两种方式,所以只有外界对物体做功不能说明内能就一定增大,有可能还减少,即物体向外界传递热量,故选项B错误;布朗运动的快慢由温度来决定,温度高布朗运动越显著,故选项C正确;当分子间的距离增大时,分子间作用力可能先增大后减小,故选项D错误;当分子间作用力表现为斥力时,距离减小,则分子力做负功,分子势能增大,故选项E正确。所以本题正确选项为ACE。
43.BD
【解析】
试题分析:分子间的距离从特别小增大到无穷 ( http: / / www.21cnjy.com )远的过程中,分子之间首先是排斥力做的功,分子势能减小;然后分子之间的作用力表现为分子引力,随距离的增大,分子力做负功,分子势能增大 故A错误;液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力 故B正确;把很多小的单晶体放在一起,可能仍然是单晶体,如食盐晶体;故C错误;第二类永动机没有违反能量守恒定律,违反了热力学第二定律 故D正确;故选BD.
考点:分子势能;表面张力;晶体;热力学第二定律
44.AB
【解析】当内筒中水加热升温时,金 ( http: / / www.21cnjy.com )属内筒和隔热外筒间封闭的空气温度也将升高,其内能增大,故选项A正确;又由于其体积不变,根据查理定律可知,其压强也增大,故选项B正确;因气体体积、分子数不变,即分子间间距不变,因此分子间引力和斥力都不变,故选项C错误;温度升高,分子的热运动加剧,其平均速率增大,但分子的运动仍然为无规则运动,某时刻,对某个分子而言,其速率可能会很小,故选项D错误。
【考点定位】对分子动理论、查理定律的理解与应用。
【规律总结】温度是分子平均动能的 ( http: / / www.21cnjy.com )标志,理想气体不计分子势能,因此内能仅仅由温度决定;分子间引力与斥力同时存在,且均随分子间距离的增大而减小,只是斥力变化较快。
45.AD
【解析】
试题分析:过程中,气体温度不变,压强减小,根据,可知体积增大,选项A正确; 过程中,气体压强不变,温度降低,根据,则体积减小,选项B错误;过程中,气体压强增大,温度升高,气体内能增大,因P-T线是直线故气体的体积不变,选项D正确;故选AD.
考点:气体的状态变化方程;P-T线。
46.AC
【解析】
试题分析:在推铁丝而马铃 ( http: / / www.21cnjy.com )薯小块未飞出的过程中,由于活塞对气体做功,即W>0,而迅速压缩气体时Q=0,根据热力学第一定律可知,气体的内能变大,即笔芯内密封的气体的温度升高,选项A正确,B错误;马铃薯小块高速飞出时,气体的内能转化为马铃薯的动能,故马铃薯的动能来自于气体内能,选项C正确;
马铃薯小块高速飞出时,气体的体积变大,笔芯内气体对外做功,选项D错误;故选AC.
考点:热力学第一定律.
47.25;50。
【解析】
试题分析:在A→B的过程中,压 ( http: / / www.21cnjy.com )强减小,体积增大,故气体对外做功,温度降低,内能减少,由于内能减少量为25J,吸收的热量为50J,则该过程气体对外界做功为W=△U-Q=25J-50J=-25J,则该过程气体对外界做功为25J;对于A、C状态而言,它们的压强与体积的乘积相等,说明二个的温度相等,内能相等,而A到B与B到C的体积变化量相等,故对外做功也相等,因为AB过程中气体对外做功25J,则AC过程中气体对外做功50J,由热力学第一定律可知,内能不变,故气体应该吸收50J的热量。
考点:热力学第一定律。
48.见解析
【解析】
试题分析:克劳修斯表述为:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
开尔文表述为:不可能从单一热库(源)吸收热量,使之完全变成功(全部对外做功),而不产生其他影响(不引起其他变化).
49.(1)降低 100(2)7.3×1022个
【解析】
试题分析:(1)根据理想气体状态方程:知,从B到C的过程PV减小,所以温度T降低;从A到B,根据热力学第一定律可得: 250=WAB+500,WAB= 250J,由图知,从B到C,WBC=3WAB/5= 150J,从B到C内能变化量为 250J,所以 250= 150+Q,Q= 100J,所以放出的热量为100J。(2)(1分) 气体的摩尔数(1分)
气体分子数(1分)N=7.3×1022个(1分)
考点:本题考查理想气体状态方程、热力学第一定律
50. ; 吸
【解析】
试题分析:由理想气体状态方程可知:,所以。因为从状态B到状态C过程过程,所气体等压膨胀,温度升高,内能增加,而且气体膨胀对处做功,由热力学第一定律可知:,ΔU>0,W<0,所以Q>0,即气体吸热。
考点:本题考查理想气体状态方程
51.①39 cm 30 cm (4分)②正功 放热 (2分)
【解析】
试题分析:①设U形管横截面积为S,左、右两管中的水银面相平后,封闭端空气柱长为L2.
对空气柱有(p0-19 cmHg)SL1=p0SL2,
得L2=30 cm
故需要再注入39 cm的水银柱
②由于空气柱的长度减小,因此外界对气体做正功 根据热力学第一定律,此时气体放热
考点:气体实验定律,热力学第一定律
52.C 增加
【解析】
试题分析:根据理想气体状态方程(恒量),可知等压变化应是为常量的变化,由图可知C正确。
理想气体的内能,仅指分子平均动能,由图可知从1态到2态温度升高,故气体的内能增加。
考点:本题考查了理想气体状态方程、理想气体的内能。
53.减小,加热
【解析】
试题分析:判断气体的吸热与放热 ( http: / / www.21cnjy.com )可根据热力学第一定律△U=W+Q得知,气体的温度不变,气体的压强可从玻意耳定律PV=C得知.分子的热运动与温度有关,分子间的引力和斥力与分子间的距离有关.【来源:21cnj*y.co*m】
解:根据热力学第一定律△U=W+Q,Q=0,气体急剧膨胀,气体对外界做功,W取负值,可知△U为负值,即内能减小.
为使航天服内气体保持恒温,应给内部气体加热.
故答案为:减小,加热
点评:解决本题的关键是掌握热力学第一定律△U=W+Q及气体状态方程
54.AB、CA
【解析】
试题分析:根据理想气体方程分析,在P-T图中,过原点的直线表示的是等容过程,从状态A到B的过程中,对应的体积不变,温度升高,气体吸收热量;B到C的过程中,气体体积减小,外界对气体做功,同时气体的温度降低,所以一定是放出热量.C到A的过程中,体积增大,温度不变,气体对外做功,
考点:理想气体的状态方程;热力学第一定律.
55.低温物体,高温物体,方向性
【解析】
试题分析:据热力学第二定律可知:不 ( http: / / www.21cnjy.com )可能使热量由低温物体传递到 高温物体,而不引起其他变化;二是:不可能从单一热源 吸收热量并把它全部用来 做功,而不引起其他变化;自然界中进行的涉及热现象的 宏观过程都具有方向性。
考点:热力学第二定律
56.增加;30。
【解析】
试题分析:由于吸收了40J的热,故Q=4 ( http: / / www.21cnjy.com )0J,对环境作了10J的功,故W=-10J,故根据势力学第一定律,系统的内能△U=Q+W=40J-10J=360J,即内能增加了30J。
考点:热力学第一定律。
57.放出;85。
【解析】
试题分析:由于气体对外做功为13 ( http: / / www.21cnjy.com )5J,故W=-135J,内能减少了220J,故△U=-220J,则根据热力学第一定律得,热量Q=△U-W=-220J-(-135J)=-85J,故气体放出了85J的热量。www-2-1-cnjy-com
考点:热力学第一定律。
58.BCE
【解析】
试题分析:理想气体的内能只由温度决定, ( http: / / www.21cnjy.com )所以罐内空气内能不变,即△U=0 ①,故A错误.由p=p0+ρgh可知,金属罐在水中缓慢下降过程,罐内空气气体压强增大,等温变化,由玻意耳定律可判,罐内空气体积缩小,所分子间的平均距离减小,故B正确.由玻意耳定律得,压强增大则体积会减小,分子间的平均距离减小,故C正确.由C分析知,外界对气体做功,故D错误.由热力学第一定律得:△U=W+Q,由D分析知,W>0,结合A分析,故Q<0,即气体放热,故E正确.www.21-cn-jy.com
故选:BCE
考点:玻意耳定律;热力学第一定律。
59.BDE
【解析】
试题分析:每个气体分子平均所占有的空间体积比气体分子的体积要大得多,选项A 错误;温度是分子平均动能的标志,则只要能增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高,选项B正确;气体的压强不是由气体的重力产生的,所以在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强也不为零,选项C错误;根据热力学第一定律,气体从外界吸收热量,若同时对外做功,则其内能不一定增加,选项D 正确;根据可知气体在等压膨胀过程中温度一定升高,选项E 正确。21教育名师原创作品
考点:温度;气体的压强;热力学第一定律;气态方程。
60.放热; 320
【解析】
试题分析:理想气体得内能只与温度有关,由 ( http: / / www.21cnjy.com )状态A经过程Ⅰ变至状态B时,内能增加120J,说明气体温度升高;则气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时,温度降低,气体放热,且内能减小120J;由热力学第一定律得:△U=W+Q,得放出热量为:Q=△U-W=-120-200J=-320J,负号说明放热;
考点:热力学第一定律。
61.控制变量法;增加;160J
【解析】
试题分析:在探究气体状态变化规律时,我们采用控制变量法;由热力学第一定律得:,则气体内能增加了160J;
考点:考查了物理实验方法,热力学第一定律
62.放热 0.5×103
【解析】
试题分析:做功数值比内能增加量多,所以该过程气体放热 (2分)
由热力学第一定律得△U=W+Q (4分)
解得Q=-0.5×103J ( http: / / www.21cnjy.com ) (2分)
考点:本题考查了热力学第一定律
63.①300.3K ②0.60J
【解析】
试题分析:①对活塞研究,因不计活塞重力、活塞与缸壁间的摩擦,活塞只受外部气体对其向下的压力和内部气体对其向上的托力,所以气缸内的气体为等压变化,设室温为,则,代入数据解得:。
②因压强恒定,所以外界对气体做功为,代入数据解得:。
考点:本题考查了理想气体的状态方程。
64.①4T0;②
【解析】
试题分析:①根据理想气体状态方程,
解得
②根据热力学第一定律,
根据图象可知
解得:
考点:理想气体状态方程;热力学第一定律
65.①251J;②放热293J
【解析】
试题分析:①根据热力学第一定律得:
代入数值:
得:
②根据题意
代入数值:
得: 即放热293J
考点:热力学第一定律.
66.①267℃;②放热。
【解析】
试题分析:①根据 ①
②
③
联立① ② ③代入数据解之得
t=267℃ ④
②放热。温度不变,所以内能不变,体积变小对内做功,根据热力学第一定律
可得Q<0,故放热。
考点:气态方程;热力学第一定律
67.① ②ΔE=
【解析】
试题分析: ①B气体对外做功:W=pSh=(p0S+mg)h
由热力学第一定律得ΔE1+ΔE2 =Q-W
解得
②B气体的初状态:p1=p0+,V1=2hS,T1
B气体末状态:p2=p0+,V2=hS,T2
由气态方程
解得 ΔE=
考点:热力学第一定律;气体的状态变化方程.
68.①②放热 大于
【解析】
试题分析:① 初状态:,V1=30S T1=577.5K
降温后,水银面左管上升10cm,右管下降5cm. (2分)
V2=20S
由理想气体状态方程得 (2分)
解得 (2分)
② 放热(1分)、大于(1分)
考点:考查了理想气体状态方程
69.①27cm② 放热
【解析】
试题分析:①cmHg cm3 p2=75 cmHg
得:V2=12 cm3
即水银刚好到球的底部,加入的水银为=27cm
②气体温度不变,内能不变,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知故气体放热。
考点:本题旨在考查热力学定律。
70.①50N. ②720K.
【解析】
试题分析:①对气缸受力分析,由平衡条件有
得
②设温度升高至T时活塞距离气缸底,则
气体对外界做功
由热力学第一定律
解得.
气体温度从升高到的过程,由理想气体状态方程,得
解得
考点:理想气体状态方程;热力学第一定律。
71.h=
【解析】
试题分析:
活塞固定时,由热力学第一定律,气体增加的内能△U=Q1
活塞不固定时,外界对气体做功为W,则Q2+W= Q2-(p0Sh+Gh)
对活塞由能量守恒定律得Gh= W内-p0Sh
所以W=-W内=-(p0Sh+Gh),解得活塞上升的高度h=。
考点:分子动理论,热力学第一定律。
72.① 吸热 ②2cm3
【解析】
试题分析:① 吸热(1分),气泡上升的过程中体积增大,对外做功,由于保持温度不变,故内能不变,由热力学第一定律可得,气泡需要吸热(2分)。21世纪教育网版权所有
②气泡初始时的压强P1= P0+ρgh=2.0×105Pa (2分)
气泡浮到水面上的气压P1= P0=1.0×105Pa
由气体的等温变化可知,P1V1= P2V2 (2分)
带入数据可得:V2=2cm3 (1分)
考点:热力学第一定律,气体实验定律
73.①p0+;②(p0S+mg)h
【解析】
试题分析:①设封闭气体的压强为p,活塞受力平衡p0S+mg=pS (2分)
解得p=p0+ (2分)
②由于气缸内封闭气体的温度不变,则内能的变化ΔU=0 (2分)
由能量守恒定律可得Q=(p0S+mg)h (3分)
考点:能量守恒定律。
74.(i)
(ii)B部分气体对外放热
【解析】
试题分析:(i)设末状态两部分气体压强均为P末,选择A气体为研究对象,升高温度后体积变为VA
对B部分气体,升高温度后体积为VB,由玻马定律
又VA+VB=V
可得
(ii)B部分气体温度不变,内能不变,体积减小,外界对B做正功,根据热力学第一定律,B部分气体对外放热【出处:21教育名师】
考点:本题考查理想气体状态方程的理解和应用
75.增加,1.08 J
【解析】
试题分析: 2分
T2 = 291.2 K = 18.2 ℃ 1分
因为理想气体的温度升高,所以气体的内能增加 2分
W = -p0SL =-1.92 J 1分
=(-1.92 + 3)J = 1.08 J ... 2分
考点:气体实验定律
76.(1)1200K;(2)内能减少
【解析】
试题分析:(1)根据,则;(2)由状态B变化到状态C的过程中,体积不变,W=0,温度降低,则气体的内能减小.
考点:气态方程;内能.
77.①150K;②150J.
【解析】
试题分析:①由C到A为等压变化,则
解得:
②由热力学第一定律,由A到C有:
由于气体的内能与温度有关,则
解得:
考点:气体的状态方程;热力学第一定律.
78.① p0+ ② ③ Q-(p0S+mg)
【解析】
试题分析: ①分析活塞的受力情况如图所示, 根据平衡条件有mg+p0S=pS (1分), 由此得: p=p0+ (1分)【版权所有:21教育】
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②设温度为t2时活塞与容器底部相距h2.因为气体做等压变化, 由盖 吕萨克定律
得: (1分)
由此得: h2= (1分)
活塞上升了Δh=h2-h1= (1分)
③气体对外做功为
W=pS·Δh=(p0+)·S·=(p0S+mg) (2分)
由热力学第一定律可知
ΔU=Q-W=Q-(p0S+mg) . (2分)
考点:理想气体状态方程
79.(1)1200K;(2)气体要放热.
【解析】
试题分析:(1)由理想气体的状态方程
得气体在状态B的温度
(2)由状态B到状态C气体做等容变化,由查理定律可知,则
故气体由状态B到状态C为等容变化,不做功,但温度降低,内能减小,根据热力学第一定律,,W=0,故Q<0,可知气体要放热.
考点:气体的状态方程;热力学第一定律.
80.①V②p0V+αT0
【解析】
试题分析:①在气体由压强p=1.2p0下降到p0的过程中,气体体积不变,温度由T=2.4T0变为T1.由查理定律得①
在气体温度由T1变为T0的过程中,体积由V减小到V1,气体压强不变.由盖·吕萨克定律得②
V1=V③
②在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为W=p0(V-V1)④
在这一过程中,气体内能的减少为ΔU=α(T1-T0)⑤
由热力学第一定律得,气缸内气体放出的热量为Q=W+ΔU⑥
由②③④⑤⑥式得Q=p0V+αT0⑦
考点:考查了理想气体状态方程
81.①;②气体吸热.
【解析】
试题分析:①汽缸正立时:
汽缸倒立时:
由气态方程:
解得:
②温度升高,内能增加,气体体积变大,气体对外做功,由热力学第一定律可知,气体吸热.
考点:气体的状态变化方程.
82. ①0.80m ②450 J
【解析】
试题分析: ①气体做等压变化,根据