課練34 機械振動 機械波—2021屆高中物理(新高考)一輪考評特訓(xùn)檢測
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1、課練34 熱力學(xué)定律和能量守恒 [狂刷小題 夯基礎(chǔ)] 練基礎(chǔ)小題 1.[2020甘肅酒泉一診](多選)對一定質(zhì)量的理想氣體,下列說法正確的是( ) A.體積不變,壓強增大時,氣體分子的平均動能一定增大 B.溫度不變,壓強減小時,氣體的密度一定減小 C.壓強不變,溫度降低時,氣體的密度一定減小 D.溫度升高,壓強和體積都可能不變 2.[2020甘肅敦煌中學(xué)一診](多選)如圖所示,用彈簧秤拉著一支薄壁平底玻璃試管,將它的開口端向下插入水銀槽中,管內(nèi)有一部分空氣,此時試管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h.若試管本身的重力與管壁的厚度不計,此時彈簧秤的讀數(shù)( ) A.等于進入試管內(nèi)的
2、H高水銀柱的重力 B.等于外部大氣壓與內(nèi)部空氣對試管平底部分的壓力之差 C.等于試管內(nèi)高出管外水銀面的h高水銀柱的重力 D.等于上面A、C選項所述的兩個數(shù)值的差 3. [2020重慶市九校聯(lián)考](多選)回?zé)崾街评錂C是一種深低溫設(shè)備,制冷極限約50 K.某臺回?zé)崾街评錂C工作時,一定量的氦氣(可視為理想氣體)緩慢經(jīng)歷如圖所示的四個過程,已知狀態(tài)A和B的溫度均為27 ℃,狀態(tài)C和D的溫度均為-133 ℃,下列判斷正確的是( ) A.氣體由狀態(tài)A到B的過程,溫度先升高后降低 B.氣體由狀態(tài)B到C的過程,內(nèi)能保持不變 C.氣體由狀態(tài)C到D的過程,分子間的平均間距減小 D.氣體由狀
3、態(tài)C到D的過程,氣體對外做功 4.[2019河南示范性高中期中](多選)下列說法正確的是( ) A.物體吸收熱量時,其分子平均動能一定增大 B.空氣中水蒸氣的壓強越大,空氣的絕對濕度一定越大 C.當(dāng)兩分子間距離小于平衡位置的間距r0時,分子間的距離越大,分子勢能越小 D.熵值越大表明系統(tǒng)內(nèi)分子運動越無序 5.[2019吉林省百校聯(lián)盟聯(lián)考](多選)下列說法正確的是( ) A.溫度高的物體比溫度低的物體所具有的內(nèi)能多 B.物體吸熱其內(nèi)能不一定增大 C.隨著科技的進步,熱機效率會逐漸提高,最終可以達到100% D.物體的溫度變化時,其分子平均動能一定隨之改變 6.[20
4、20廣東肇慶聯(lián)考](多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài),其p-T圖象如圖所示,下列判斷正確的是( ) A.a(chǎn)和c兩個狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同 B.a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中,狀態(tài)b分子的平均動能最大 C.過程bc中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱 D.過程ca中氣體既不吸熱也不放熱 練高考小題 7.[2016全國卷Ⅱ)(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài),其p-T圖象如圖所示,其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是( ) A.氣體在a、c兩狀
5、態(tài)的體積相等 B.氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能 C.在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功 D.在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功 8.[2018全國卷Ⅰ](多選)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e.對此氣體,下列說法正確的是( ) A.過程①中氣體的壓強逐漸減小 B.過程②中氣體對外界做正功 C.過程④中氣體從外界吸收了熱量 D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等 9.[2019全國卷Ⅱ33(1)] 如p—V圖所示,1、2、3三個點代表某容器中一定量理想氣體的三個不同狀態(tài),對應(yīng)的溫度分別是T
6、1、T2、T3.用N1、N2、N3分別表示這三個狀態(tài)下氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù),則N1________N2,T1________T3,N2________N3.(填“大于”“小于”或“等于) 練模擬小題 10.[2020內(nèi)蒙古包頭九中檢測](多選)下列說法正確的是( ) A.控制液面上方飽和汽的體積不變,升高溫度,則達到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強也增大 B.沒有摩擦的理想熱機可以把獲得的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能 C.兩個分子甲和乙相距較遠(此時它們之間的作用力可以忽略),設(shè)甲固定不動,乙逐漸向甲靠近,直到不能再靠近,在整個移動過程中分子力先增
7、大后減小,分子勢能先減小后增大 D.晶體熔化過程中,吸收的熱量全部用來破壞空間點陣,增加分子勢能,而分子平均動能卻保持不變,所以晶體有固定的熔點 11. [2020廣西調(diào)研](多選)如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的體積V和攝氏溫度t變化關(guān)系的圖象,氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中,下列說法正確的是( ) A.氣體的內(nèi)能增大 B.氣體的內(nèi)能不變 C.氣體的壓強減小 D.氣體的壓強不變 12. [2020遼寧省六校聯(lián)考](多選)一定質(zhì)量的理想氣體,從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p—V圖象如圖所示.已知氣體處于狀態(tài)A時的溫度為300 K,則下列判斷正
8、確的是( ) A.氣體處于狀態(tài)B時的溫度是900 K B.氣體處于狀態(tài)C時的溫度是300 K C.從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C過程氣體內(nèi)能一直增大 D.從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程氣體放熱 13.[2020福建省福州質(zhì)檢]如圖是某噴水壺示意圖.未噴水時閥門閉合,壓下壓桿可向瓶內(nèi)儲氣室充氣;多次充氣后按下按柄打開閥門,水會自動經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出.儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體,充氣和噴水過程溫度保持不變,則( ) A.充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大 B.充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體分子平均動能增大 C.噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體放熱 D.噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體壓強增大 14. (
9、多選)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中,A→B和C→D為等溫過程,B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換).該循環(huán)過程中,下列說法正確的是( ) A.A→B過程中,氣體的內(nèi)能不變 B.B→C過程中,氣體分子的平均動能增大 C.C→D過程中,氣體分子數(shù)密度增大,單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多 D.D→A過程中,外界對氣體做的功小于氣體內(nèi)能的增加量 15.(多選)下列說法正確的是( ) A.兩個物體只要溫度相等,那么它們分子熱運動的平均動能就相等 B.在自然界能量的總量是守恒的,所以不存在能源危機 C.熱力學(xué)第一定律
10、也可表述為第一類永動機不可能制成 D.熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體” [綜合測評 提能力] 一、單項選擇題(本題共8小題,每小題3分,共24分) 1.[2019貴州安順期末]下列說法不正確的是( ) A.第一類永動機不可能制成是因為違反了能量守恒定律 B.第二類永動機不違背能量守恒定律,隨著科技的進步,第二類永動機可以被制造出來 C.由熱力學(xué)第一定律可知做功可以改變內(nèi)能,熱傳遞也可以改變內(nèi)能,但同時做功和熱傳遞內(nèi)能可能不變 D.分子間引力和斥力同時存在,都隨分子間距離增大而減小,但斥力變化更快 2.[2019江西南昌二中期末]如圖
11、所示,絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動的絕熱隔板固定,隔板質(zhì)量不計,左、右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣(均視為理想氣體).初始時,兩室氣體的溫度相等,氫氣的壓強大于氧氣的壓強,松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡,下列說法正確的是( ) A.初始時氫分子的平均動能大于氧分子的平均動能 B.系統(tǒng)重新達到平衡時,氫氣的內(nèi)能比初始時的小 C.系統(tǒng)重新達到平衡時,兩者溫度相同,等于初始值 D.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣 3. [2020內(nèi)蒙古包頭四中質(zhì)檢]如圖所示,電路與一絕熱氣缸相連,R為電熱絲,氣缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,外界大氣壓強恒定,閉合
12、開關(guān)后,絕熱活塞K緩慢且無摩擦地向右移動,下列說法正確的是( ) A.氣體的內(nèi)能增加 B.氣體分子平均動能不變 C.電熱絲放出的熱量等于氣體對外所做的功 D.氣體的壓強增大 4.[2019武漢華中師大一附中期中]如圖所示,一氣缸固定在水平面上,氣缸內(nèi)活塞B封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,假設(shè)氣缸壁的導(dǎo)熱性能很好,環(huán)境的溫度保持不變,若用外力F將活塞B緩慢地向右拉動,則在拉動活塞的過程中,關(guān)于氣缸內(nèi)氣體,下列說法正確的是( ) A.每個氣體分子對氣缸壁的平均作用力變小 B.單位時間內(nèi),氣體分子對左側(cè)氣缸壁的碰撞次數(shù)變少 C.外界對氣體做正功,氣體向外界放熱 D.氣體對外界做正
13、功,氣體內(nèi)能減小 5.[2019上海長寧期末]如圖,兩端開口的彎管,左管插入水銀槽中,管內(nèi)外水銀面高度差為h1,右側(cè)管有一段水銀柱,兩端液面高度差為h2,中間封有一段空氣( ) A.若大氣壓升高,h1減小,h2增大 B.若把彎管向上移動少許,重新平衡后,管內(nèi)氣體體積不變 C.若把彎管向下移動少許,重新平衡后,管內(nèi)氣體壓強不變 D.彎管無論向上還是向下移動,重新平衡后,h1始終等于h2 6. 如圖所示為常見的家用保溫瓶,頭一天用軟木塞密封了半瓶開水,過了一夜后軟木塞很難取出,則( ) A.瓶里所有氣體分子的動能都變小了 B.外界對瓶內(nèi)氣體沒有做功,瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能
14、不變 C.瓶內(nèi)氣體溫度降低,氣體內(nèi)能減小 D.瓶內(nèi)氣體溫度降低,壓強增大 7.[2020山東滕州五中模擬]如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)過圖線A→B→C→A的狀態(tài)變化過程,AB的延長線過O點,CA與縱軸平行.由圖線可知( ) A.A→B過程壓強不變,氣體對外做功 B.B→C過程壓強增大,外界對氣體做功 C.C→A過程壓強不變,氣體對外做功 D.C→A過程壓強減小,外界對氣體做功 8.[2019東北三校一模]一個氣泡從湖底緩慢上升到湖面,在上升的過程中溫度逐漸升高,氣泡內(nèi)氣體可視為理想氣體,在此過程中,關(guān)于氣泡內(nèi)氣體下列說法不正確的是( ) A.氣體分子平均動能變小
15、 B.氣體吸收熱量 C.氣體對外做功 D.氣體內(nèi)能增加 二、多項選擇題(本題共2小題,每小題4分,共8分) 9.[名師原創(chuàng)]如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始,經(jīng)歷A→B→C→D→E過程后到達狀態(tài)E,其中BA的延長線經(jīng)過原點O,BC與橫軸平行,DE與縱軸平行,關(guān)于該氣體,下列說法正確的是( ) A.A→B過程中氣體的體積逐漸減小 B.B→C過程中氣體從外界吸熱 C.C→D過程中內(nèi)能不變 D.D→E過程中氣體從外界吸熱 10.[2020廣西六市聯(lián)考,科學(xué)思維]如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如p-T圖中從a到b的直線所示.在此過程中(
16、 ) A.氣體的體積減小 B.氣體對外界做功 C.氣體的內(nèi)能不變 D.氣體先從外界吸收熱量,后向外界放出熱量 三、非選擇題(本題共3小題,共25分) 11.(7分)(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體,下列說法正確的是( ) A.氣體分子間的作用力增大 B.氣體分子的平均速率增大 C.氣體分子的平均動能減小 D.氣體組成的系統(tǒng)一定吸熱 (2)若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過程中,對外界做了0.6 J的功,則此過程中的氣泡________(填“吸收”或“放出”)的熱量是______J.氣泡到達湖面后,溫度上
17、升的過程中,又對外界做了0.1 J的功,同時吸收了0.3 J的熱量,則此過程中,氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了________J. 12.(8分) 如圖所示的p-V圖象中,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過ACB過程至狀態(tài)B,氣體對外做功280 J,吸收熱量410 J;氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過程回到狀態(tài)A,這一過程中外界對氣體做功200 J.則: (1)ACB過程中氣體的內(nèi)能是增加還是減少?變化量是多少? (2)BDA過程中氣體是吸熱還是放熱?吸收或放出的熱量是多少? 13.(10分) 如圖所示,一圓柱形容器豎直
18、放置,通過活塞封閉著攝氏溫度為t的理想氣體.活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,與容器底部相距h.現(xiàn)通過電熱絲給氣體加熱一段時間,結(jié)果活塞緩慢上升了h,若這段時間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q,已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,不計器壁向外散失的熱量及活塞與器壁間的摩擦,則: (1)容器中氣體的壓強是多少? (2)這段時間內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了多少? (3)這段時間內(nèi)氣體的溫度升高了多少? 課練34 熱力學(xué)定律和能量守恒 [狂刷小題 夯基礎(chǔ)] 1.AB 體積不變,壓強增大時,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C可知,溫度升高,所以氣體分子的平均動能一定增大,故A正確;溫度不變,壓強減小
19、時,根據(jù)=C可知,體積變大,所以氣體的密度一定減小,故B正確;壓強不變,溫度降低時,根據(jù)=C可知,體積減小,所以氣體的密度一定增大,故C錯誤;溫度升高,根據(jù)=C可知,p、V的乘積變大,壓強和體積不可能都不變,故D錯誤. 2.BC 取試管平底部分為研究對象,有pS+F彈=p0S,彈簧秤對試管的拉力F彈=p0S-pS,故B項正確;而試管內(nèi)封閉氣體的壓強p=p0-ρgh,代入上式,得F彈=p0S-(p0-ρgh)S=ρghS,故C項正確,A、D錯誤. 3.AD 狀態(tài)A和B的溫度相等,根據(jù)=C,經(jīng)過A、B的等溫線應(yīng)是過A、B的雙曲線,沿直線由A到B,pV先增大后減小,所以溫度先升高后降低,故A正確
20、;氣體由狀態(tài)B到C的過程,體積不變,根據(jù)=C,壓強減小,溫度降低,內(nèi)能減小,故B錯誤;氣體由狀態(tài)C到D的過程,體積增大,分子間的平均間距增大,故C錯誤;氣體由狀態(tài)C到D的過程,體積增大,氣體對外做功,故D正確. 4.BCD 物體吸收熱量時,若同時對外做功,則其內(nèi)能可能會減小,此時溫度降低,其分子平均動能減小,選項A錯誤;用空氣中水蒸氣的壓強表示的濕度叫做空氣的絕對濕度,故選項B正確;當(dāng)兩分子間距離小于平衡位置的間距r0時,分子力表現(xiàn)為斥力,分子間的距離越大,分子力所做正功越多,則分子勢能越小,選項C正確;熵是物體內(nèi)分子運動無序程度的量度,系統(tǒng)內(nèi)分子運動越無序,熵值越大,故D正確. 5.BD
21、 物體內(nèi)能的多少由物體質(zhì)量、種類和溫度等因素共同決定,A錯誤;物體吸熱同時還可以對外做功,其內(nèi)能不一定增大,B正確;由于能量耗散不可避免,熱機效率不可能達到100%,C錯誤;溫度是分子平均動能的標志,溫度發(fā)生變化,分子的平均動能就會發(fā)生變化,D正確. 6.AB 由題圖可知,a、c狀態(tài)氣體的溫度是相等的,所以氣體分子的平均動能相同;c狀態(tài)的壓強大,結(jié)合氣體壓強的微觀意義可知,a和c兩個狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同,故A正確;由圖象可知,b狀態(tài)溫度最高,分子平均動能最大,故B正確;由圖象可知,bc過程氣體壓強不變,溫度降低,由蓋一呂薩克定律可知,其體積減小,外界對氣
22、體做功,W>0,氣體溫度降低,內(nèi)能減少,ΔU<0,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體要放出熱量,過程bc中外界對氣體所做的功小于氣體所放出的熱量,故C錯誤;由圖象可知,ca過程氣體溫度不變,壓強減小,由玻意耳定律可知,其體積增大,氣體對外界做功,W<0,氣體溫度不變,內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體要吸收熱量,故D錯誤. 7.AB 由=k可知,p-T圖象中過原點的一條傾斜的直線是等容線,A項正確;氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過程溫度不變,內(nèi)能不變,從狀態(tài)d到狀態(tài)a的過程溫度升高,內(nèi)能增加,B項正確;由于過程cd中氣體的內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣體向外放出的熱量等于外界對氣體做的功,C項錯誤;
23、在過程da中氣體內(nèi)能增加,氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功,D項錯誤. 8.BD 由理想氣體狀態(tài)方程=可知,pb>pa,即過程①中氣體的壓強逐漸增大,選項A錯誤;由于過程②中氣體體積增大,所以過程②中氣體對外做功,選項B正確;過程④中氣體體積不變,氣體對外做功為零,溫度降低,內(nèi)能減小,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,過程④中氣體放出熱量,選項C錯誤;由于狀態(tài)c、d的溫度相等,理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等,選項D正確. 9.答案:大于 等于 大于 解析:對一定質(zhì)量的理想氣體,為定值,由p—V圖象可知,2p1V1=p12V1>p1V1,所以T1=T3> T2.狀態(tài)1與狀態(tài)
24、2時氣體體積相同,單位體積內(nèi)分子數(shù)相同,但狀態(tài)1下的氣體分子平均動能更大,在單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)更多,所以N1>N2;狀態(tài)2與狀態(tài)3時氣體壓強相同,狀態(tài)3下的氣體分子平均動能更大,在單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)較少,所以N2 >N3. 10.AD 溫度升高時,液體分子的平均動能增大,單位時間內(nèi)從液面飛出的分子數(shù)增多,所以達到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強也增大,A正確;根據(jù)熱力學(xué)第二定律知熱機的效率不可能為1,B錯誤;兩個分子甲和乙相距較遠(此時它們之間的作用力可以忽略),設(shè)甲固定不動,乙逐漸向甲靠近,直到不能再靠近,在整個移動過程中分子力先增大后減小再
25、增大,分子勢能先減小后增大,C錯誤;晶體熔化過程中,吸收的熱量全部用來破壞空間點陣,增加分子勢能,而分子平均動能卻保持不變,所以晶體有固定的熔點,D正確. 11.AC 由題圖可知,理想氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中,溫度升高,內(nèi)能增大,故A正確,B錯誤;如圖所示,兩條虛線為等壓線,斜率越大,壓強越小,故氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中,壓強減小,故C正確,D錯誤. 12.AB 由題意可知TA=300 K,由于A→B的過程為等壓變化,則由=,代入數(shù)據(jù)解得T=900 K,A正確;B→C過程是等容變化,則由=,代入數(shù)據(jù)解得TC=300 K,B正確;從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中,氣體的溫度先升高
26、后降低,則氣體的內(nèi)能先增大后減小,C錯誤;A→B過程,氣體的溫度升高,內(nèi)能增大,體積增大,氣體對外做功,由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知,氣體吸熱,D錯誤. 13.A 充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體的質(zhì)量增加,氣體的溫度不變,故氣體的平均動能不變,氣體內(nèi)能增大,A正確,B錯誤;噴水過程中,氣體對外做功,體積增大,而氣體溫度不變,則氣體吸熱,壓強減小,C、D錯誤. 14.AC 根據(jù)A→B過程為等溫過程知,氣體的內(nèi)能不變,A正確;B→C為絕熱過程,氣體沒有與外界熱交換,體積增大,氣體對外界做功,內(nèi)能減小,所以B→C過程中,氣體分子的平均動能減小,B錯誤;C→D為等溫過程,C→D過程中,氣體體積減小,
27、單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多,C正確;D→A過程中,氣體與外界無熱量交換,體積減小,外界對氣體做功,外界對氣體做的功等于氣體內(nèi)能的增加量,D錯誤. 15.AC 溫度是分子熱運動平均動能的標志,兩個物體只要溫度相等,那么它們分子熱運動的平均動能就相等,A正確;雖然在自然界能量的總量是守恒的,但能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性,B錯誤;熱力學(xué)第一定律也可表述為第一類永動機不可能制成,C正確;熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他的變化”,D錯誤. [綜合測評 提能力] 1.B 第一類永動機不可能制成是因為違反了能量守恒定律,選項A正確;第二類永動機不違
28、背能量守恒定律,但是違背了熱力學(xué)第二定律,所以即使隨著科技的進步,第二類永動機也不可以被制造出來,選項B錯誤;由熱力學(xué)第一定律可知做功和熱傳遞都能改變內(nèi)能,但同時做功和熱傳遞不一定會改變內(nèi)能,選項C正確;分子間引力和斥力同時存在,都隨分子間距離增大而減小,但斥力變化更快,選項D正確. 2.B 溫度是分子平均動能的標志,溫度相同,分子的平均動能相同,與分子質(zhì)量無關(guān),兩部分氣體溫度相同,初始時兩部分氣體分子的平均動能相同,故A錯誤;松開固定栓,氫氣對氧氣做功,內(nèi)能減少,氧氣內(nèi)能增加,故B正確,CD錯誤. 3.A 活塞可無摩擦滑動,外界大氣壓強不變,故氣體為等壓變化,活塞緩慢向右移動過程中,氣體
29、體積增大,故溫度一定升高,氣體內(nèi)能增加,A正確,D錯誤;電熱絲向氣體放熱,氣體溫度升高,分子平均動能增大,B錯誤;氣體內(nèi)能增大,由熱力學(xué)第一定律可知,電熱絲向氣體放出的熱量一定大于氣體對外做的功,C錯誤. 4.B 由理想氣體狀態(tài)方程知,等溫變化過程中,體積增大,壓強減小,即所有分子的平均作用力變小,但分子做無規(guī)則熱運動,大量分子只能得到統(tǒng)計規(guī)律,無法衡量某一個分子的撞擊力是否變化,A錯誤;氣體的溫度不變,則分子運動的激烈程度不變,氣體的壓強減小,根據(jù)壓強的微觀意義可知,氣體分子單位時間對氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少,故B正確;氣體體積變大,故氣體對外做正功;又氣缸壁的導(dǎo)熱性能良好,環(huán)境的溫
30、度保持不變,故氣體做等溫變化,溫度不變即內(nèi)能不變,則氣體從外界吸熱,C、D錯誤. 5.D 平衡后管中封閉氣體的壓強p=p0+ρgh1=p0+ρgh2,則得h1=h2,若大氣壓升高,則封閉氣體的壓強增大,由玻意耳定律pV=C得知,封閉氣體的體積減小,水銀柱將發(fā)生移動,使h1和h2同時減小,二者始終相等,故A錯誤,D正確;若把彎管向上移動少許,則h1=h2且h1、h2同時減小,封閉氣體的壓強減小,由玻意耳定律pV=C得,管內(nèi)氣體體積增大,B錯誤;若把彎管向下移動少許,則h1=h2且h1、h2同時增大,管內(nèi)氣體壓強增大,C錯誤. 6.C 經(jīng)過一個夜晚后,保溫瓶內(nèi)氣體溫度下降,分子平均動能減小,但
31、并不是所有氣體分子的動能都減小,氣體溫度降低,內(nèi)能減小,故A、B錯誤,C正確;由=C知,V不變,T降低,則p減小,故D錯誤. 7.B 由圖可知,A→B過程,氣體體積與熱力學(xué)溫度成正比,則氣體發(fā)生等壓變化,氣體壓強不變,體積減小,外界對氣體做功,選項A錯誤;如圖所示,作過C的等容線,則體積相等的情況下,C狀態(tài)的溫度高,所以C狀態(tài)的壓強一定比A、B狀態(tài)的壓強大,由圖可知B→C體積減小,外界對氣體做功,選項B正確;由選項B知C狀態(tài)的壓強一定比A狀態(tài)的壓強大,所以C→A過程壓強減?。挥蓤D可知氣體的體積增大,溫度不變,氣體對外界做功,選項C、D錯誤. 8.A 氣泡上升到湖面時體積變大,氣體對
32、外做功,因溫度上升,氣體分子平均動能變大,氣體內(nèi)能增加,氣體吸收熱量,故A錯誤,B、C、D正確. 9.BD 因BA延長線經(jīng)過原點O,由理想氣體狀態(tài)方程可知AB是等容線,所以此過程中氣體的體積不變,選項A錯誤;B→C過程中氣體的溫度升高,內(nèi)能增大,因BC與橫軸平行,故該過程壓強不變,由理想氣體狀態(tài)方程可知氣體的體積增大,氣體對外界做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,此過程氣體從外界吸熱,所以選項B正確;C→D過程中氣體的溫度升高,內(nèi)能增大,所以選項C錯誤;因DE與縱軸平行,故D→E過程中氣體的溫度不變,內(nèi)能不變,因壓強減小,由理想氣體狀態(tài)方程可知氣體的體積增大,對外界做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,此
33、過程氣體從外界吸熱,選項D正確. 10.AC 由圖線可知,由a到b過程氣體溫度T保持不變而氣體壓強p增大,由玻意耳定律pV=C可知,氣體體積V減小,故A正確;氣體體積減小,外界對氣體做功,W>0,故B錯誤;由圖線可知,從a到b過程氣體溫度不變,氣體內(nèi)能不變,ΔU=0,故C正確;由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,可知Q=ΔU-W=-W<0,氣體向外界放出熱量,故D錯誤. 11.答案:(1)D (2)吸收 0.6 0.2 解析:(1)考慮氣體分子間作用力時,分子力表現(xiàn)為引力,氣泡膨脹,分子間距增大,分子力減小,A錯誤;氣泡上升過程中溫度不變,分子的平均動能不變,分子的平均速率也不變,B、C錯誤;
34、氣泡上升過程中體積膨脹,溫度不變,而氣體對外做功,故氣體一定吸收熱量,D正確. (2)將氣體視為理想氣體時,其內(nèi)能只與溫度有關(guān).氣泡上升過程中溫度不變,ΔU=0,對外做功,W=-0.6 J,由ΔU=Q+W有Q=ΔU-W=0.6 J>0,即需從外界吸收0.6 J的熱量.氣泡到達湖面后,由ΔU=Q+W得ΔU′=(0.3-0.1) J=0.2 J. 12.答案:(1)增加 130 J (2)放熱 330 J 解析:(1)ACB過程中W1=-280 J,Q1=410 J, 由熱力學(xué)第一定律得UB-UA=W1+Q1=130 J, 故ACB過程中氣體的內(nèi)能增加了130 J. (2)因為一定質(zhì)量
35、的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),BDA過程中氣體內(nèi)能的變化量UA-UB=-130 J 由題意知W2=200 J,由熱力學(xué)第一定律得 UA-UB=W2+Q2, 代入數(shù)據(jù)解得Q2=-330 J, 即BDA過程中氣體放出熱量330 J. 13.答案:(1)p0+ (2)Q-(p0S+mg)h (3)273.15 K+t 解析:(1)以活塞為研究對象,對其進行受力分析,由平衡條件有 mg+p0S=pS,得容器中氣體的壓強 p=p0+. (2)根據(jù)功的定義知:氣體對外做功為 W=-pSh, 得W=-(p0S+mg)h. 根據(jù)熱力學(xué)第一定律得:這段時間內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量 ΔU=Q+W=Q-(p0S+mg)h. (3)在加熱過程中活塞緩慢上升,壓強保持不變,是等壓變化,由蓋呂薩克定律有=,即= 得t′=273.15 K+2t, 所以這段時間內(nèi)氣體的溫度升高了Δt=t′-t=273.15 K+t.
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