课时提升作业三十九 第十三章 第3讲.docx
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课时提升作业三十九第十三章第3讲
课时提升作业(三十九)
(40分钟100分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题6分,共48分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.夏天,如果将自行车内胎充气过足,又放在阳光下暴晒,车胎极易爆裂。
关于这一现象的描述(暴晒过程中内胎容积几乎不变),下列说法错误的是 ( )
A.车胎爆裂,是车胎内气体温度升高,气体分子间斥力急剧增大的结果
B.在爆裂前的过程中,气体温度升高,分子无规则热运动加剧,气体压强增大
C.在车胎突然爆裂前的瞬间,气体内能增加
D.在车胎突然爆裂后的瞬间,气体内能减少
2.(2013·广州模拟)民间常用“拔火罐”来治病,方法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上(忽略罐内体积变化,视为理想气体)。
火罐内的气体 ( )
A.温度不变,内能不变
B.温度降低,吸收热量
C.温度降低,内能减少
D.温度升高,压强增大
3.一定量气体,吸热200J,内能减少20J,下列说法中正确的是 ( )
A.气体对外做功180J
B.气体对外做功220J
C.外界对气体做功180J
D.外界对气体做功220J
4.下列说法中正确的是 ( )
A.一切形式的能量间的相互转化都具有方向性
B.热量不可能由低温物体传给高温物体
C.气体的扩散过程具有方向性
D.一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性
5.(2013·广州模拟)如图所示,一导热性能良好的金属汽缸放置在水平面上,汽缸内封闭了一定质量的理想气体,现缓慢地在活塞上堆放一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,活塞与汽缸壁间的摩擦不计,在此过程中 ( )
A.气体的内能增大
B.气体吸热
C.单位时间内撞击汽缸壁单位面积的分子数增多
D.若汽缸和活塞换成绝热材料,汽缸内分子平均动能减小
6.某校开展探究性课外活动,一同学用如图所示的装置研究气体压强、体积、温度三量之间的变化关系,该同学选用导热良好的汽缸,将其开口向下,内装理想气体,并将汽缸固定不动,但缸内活塞可自由滑动且不漏气,他把一温度计通过缸底小孔插入缸内,插口处密封良好,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时活塞恰好静止.他把沙桶底部钻一个小洞,让细沙慢慢漏出,外部环境温度恒定.由此可确定 ( )
A.外界对气体做功,内能增大
B.外界对气体做功,温度计示数不变
C.气体体积减小,温度计示数减小
D.外界对气体做功,温度计示数增大
7.(2011·福建高考)一定量的理想气体在某一过程中,从外界吸收热量2.5×104J,气体对外界做功1.0×104J,则该理想气体的 ( )
A.温度降低,密度增大B.温度降低,密度减小
C.温度升高,密度增大D.温度升高,密度减小
8.(2013·东莞模拟)下列说法正确的是 ( )
A.常温常压下,一定质量的气体,保持体积不变,压强将随温度的升高而增大
B.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功3.5×105J,同时空气的内能增加了
2.5×105J,则空气从外界吸收热量1×105J
C.物体的温度为0℃时,分子的平均动能为零
D.热量从低温物体传到高温物体是不可能的
二、双项选择题(本大题共8小题,9~12题每小题6分,13~16题每小题7分,共52分。
每小题有两个选项符合题意)
9.(2013·张家口模拟)下列说法中正确的是 ( )
A.一定质量的理想气体保持压强不变,温度升高,体积一定增大
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.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的
D.液晶在光学和电学性质上表现出各向同性
10.关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是 ( )
A.教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动,这种运动是布朗运动
B.热量只能从高温物体向低温物体传递,不可能由低温物体传给高温物体
C.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功2.0×105J,若空气向外界放出热量
1.5×105J,则空气内能增加5×104J
D.一定质量的理想气体,如果保持温度不变,体积越小,压强越大
11.(2013·茂名模拟)下列说法正确的是 ( )
A.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定不增加
B.布朗运动反映了固体小颗粒内分子的无规则运动
C.温度相同的氢气和氧气,它们分子的平均动能不相同
D.当两分子间的距离为“r0”时,分子间的作用力为零
12.(2013·广州模拟)某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体,气体分子间的相互作用力表现为引力。
关于实际气体的下列说法中正确的是 ( )
A.在完全失重的情况下,密封容器内的气体对器壁的顶部没有作用力
B.若气体膨胀对外界做功,则分子势能一定增大
C.若气体被压缩,外界对气体做功,则气体内能一定增加
D.若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,则气体分子的动能一定减小
13.(能力挑战题)如图所示,绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质量不计,左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。
初始时,两室气体的温度相等,氢气的压强大于氧气的压强,松开固定栓直至系统重新达到平衡,下列说法中正确的是 ( )
A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
B.系统重新达到平衡时,氢气的内能比初始时小
C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气
D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中,氧气的内能先增大后减小
14.(2011·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
15.下列关于热量、功和内能三者的说法中正确的是 ( )
A.三者单位相同,物理意义相同
B.热量和功是内能的量度
C.热量和功由过程决定,而内能由物体状态决定
D.系统内能增加了100J,可能是外界采用绝热方式对系统做功100J,也可能是外界单纯地对系统传热100J
16.下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是 ( )
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自然界中的宏观过程具有方向性
答案解析
1.【解析】选A。
分析题意得:
车胎在阳光下暴晒,爆裂前内能增加,气体的温度升高,分子无规则热运动加剧,气体压强变大,所以选项B和C是正确的,易知选项A是错误的。
当车胎突然爆裂的瞬间,气体膨胀对外做功,温度也会有所下降,所以气体内能减少,选项D正确。
2.【解析】选C。
将火罐开口紧压在皮肤上后火罐内的气体向外放热,温度降低,内能减少,故C正确。
3.【解析】选B。
根据ΔU=Q+W,Q=200J,ΔU=-20J,所以W=-220J,即对外做功220J,B项正确。
4.【解析】选C。
热力学第二定律反映的是所有与热现象有关的宏观过程都具有方向性,A、D错;热量不是不能从低温物体传给高温物体,关键是看能否还产生其他影响,B错;气体的扩散过程具有方向性,C对。
【变式备选】下列说法中正确的是 ( )
A.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
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.热量在任何条件下都不可能从低温物体传到高温物体
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
【解析】选B。
布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动,不是固体分子的运动,A错误。
当分子力表现为引力时,分子距离变大,外力克服分子引力做功,分子势能增大,B正确。
热量不能自发地从低温物体传到高温物体,C错误。
第二类永动机违反了热力学第二定律,D错误。
5.【解析】选C。
堆放沙土后,气体体积被压缩,外界对气体做功,由于汽缸导热,气体同时放热,内能不变,故A、B错误。
由于气体体积减小,温度不变,故压强增大,单位时间内撞击汽缸壁的单位面积的分子数增多,C正确。
若汽缸绝热,则气体内能增加、温度升高,汽缸内分子平均动能增大,D错误。
6.【解析】选B。
细沙慢慢漏出,使活塞受到的拉力逐渐减小,在大气压力的作用下,活塞缓慢上移,此过程通过压缩对缸内气体做功,有使其内能增大、温度升高的趋势;由于汽缸导热良好,且过程十分缓慢,使汽缸能够及时与外界进行热交换而保持与外界环境温度相同,由于外界环境温度恒定,所以缸内气体温度不变,内能也就不变。
7.【解析】选D。
由热力学第一定律ΔU=W+Q,Q=2.5×104J,W=-1.0×104J可知
ΔU大于零,气体内能增加,温度升高,A、B错;气体对外做功,体积增大,密度减小,C错,D对。
8.【解析】选A。
根据一定质量气体压强、温度和体积的关系可知,体积一定时,气体温度升高,则压强增大,A项正确;由热力学第一定律可知,ΔE=W+Q,所以气体应向外界放热,B项错误;0℃时,物体分子平均动能不为零,C错误;热量只是不能自发地从低温物体传到高温物体,如空调可以把热量从温度较低的室内转移到室外,D项错误。
9.【解析】选A、C。
由气体实验定律可知A正确;布朗运动是固体小颗粒的运动,是由小颗粒周围的液体分子撞击颗粒的不平衡引起的,B错误;第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但违反热力学第二定律,它是制造不出来的,C正确;液晶在光学和电学性质上表现出各向异性,D错误。
10.【解析】选C、D。
布朗运动是由液体分子撞击固体小颗粒而引起的,而教室内粉尘颗粒杂乱无章的运动是由空气流动引起的,A项错误;在一定条件下,热量可以从低温物体传给高温物体,如夏天空调工作时,不断地将热量从低温的室内传到高温的室外,B项错误;根据热力学第一定律可知,C项正确;根据
=恒量可知,对于一定质量的气体,温度不变,体积越小,压强越大,D正确。
11.【解析】选A、D。
晶体熔化时吸收热量,温度不变,分子平均动能一定不增加,选项A正确;布朗运动反映了液体分子的无规则运动,选项B错误;温度相同的氢气和氧气,它们分子的平均动能相同,选项C错误;当两分子间的距离为“r0”时,分子间的引力和斥力大小相等,合力为零,选项D正确。
12.【解析】选B、D。
在完全失重的情况下,密封容器内的气体仍然有压强,气体对器壁的顶部有作用力,所以A错误;体积膨胀,分子间距离增大,分子力做负功,气体的分子势能增大,B正确;外界对气体做功,但气体有可能向外界放热,所以内能的变化情况不能确定,C错误;气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功,所以内能不变,但分子势能增大了,所以分子动能一定减小,即D正确。
13.【解析】选C、D。
温度相同,则分子的平均动能相同,A错。
初始时氢气压强大于氧气压强,松开固定栓后,氢气快速压缩氧气,氧气内能增加,温度升高,同时氢气内能减小,温度降低。
因此氢气又从氧气吸热,氧气内能又减小,C、D正确。
重新平衡后,两部分气体温度相等,对两部分气体ΔU=W+Q=0,即系统内能不变,温度与开始相同,B错。
故C、D正确。
【总结提升】应用能量守恒定律应注意的四个问题
1.研究对象的系统性,即研究对象是由几个物体(或几部分)构成的系统。
分析题时需理清系统的构成。
如本题的氢气、氧气两部分。
2.转化守恒的过程性,即涉及能量转化守恒肯定对应着一个过程或几个过程。
分析时需理清共有几个过程。
选取哪个过程更恰当、科学。
3.务必理清共有几种形式的能,每种能的增减情况如何。
分析能的情况可从以下三方面入手:
(1)进行受力分析,因为力做功会引起相应能的改变,即运用功能关系。
(2)进行运动分析,因为运动情况会反映出某些能的情况,如动能、重力势能、摩擦生热等。
(3)结合热力学第一定律分析,特别是涉及内能、热传递、做功时。
4.注意守恒方程的书写,明确各种形式的能量如何变化。
14.【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所做的功,则气体内能减少,所以D正确。
15.【解析】选C、D。
热量、功和内能三者尽管单位相同,但物理意义有本质区别,A错。
热量和功由过程决定,内能由物体状态决定,热量和功是内能变化的量度,C对,B错。
对一个绝热过程ΔU=W=100J,对一个单纯热传递过程ΔU=Q=100J,D对。
16.【解析】选A、D。
第一类永动机是指不消耗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;电冰箱在压缩机做功情况下,不断地把电冰箱内的热量传到外界,没有违背热力学第二定律,C错误;能量耗散说明了自然界中能量转化的方向性,并不违背能量守恒定律,B错误,D正确。
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