课时提能演练
1.(2012·福建高考)关于热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是( )
A.一定量气体吸收热量,其内能一定增大
B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体
C.若两分子间距离增大,分子势能一定增大
D.若两分子间距离减小,分子间引力和斥力都增大
2.(2011·江苏高考)如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是( )
A.转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C.转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
3.(2013·珠海模拟)如图所示，上端开口的圆柱形导热汽缸竖直放置，一定质量的理想气体被光滑活塞封闭在汽缸内，设环境的大气压保持不变，若外界温度逐渐升高，则缸内的气体( )
A.体积增大，内能减小
B.体积增大，吸收热量
C.体积不变，内能增大
D.体积不变，放出热量
4.(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，其内能一定减小
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，气体内能可能减小
5.关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( )
A.第二类永动机违反能量守恒定律
B.如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加
C.外界对物体做功，则物体的内能一定增加
D.做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的
6.(2013·泰安模拟)被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿，就会重新鼓起来。这一过程乒乓球内的气体( )
A.吸热，对外做功，内能不变
B.吸热，对外做功，内能增加
C.温度升高，体积增大，压强不变
D.压强增大，单位体积内分子数增多
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.(2011·新课标全国卷)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是( )
A.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
B.若气体的内能不变，其状态也一定不变
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.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.当气体温度升高时，气体的内能一定增大
9.(2013·唐山模拟)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，开始时活塞用销钉固定在汽缸正中央，汽缸内被封闭气体压强为p，外界大气压为p0(p>p0)。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；
(2)活塞从释放到将要离开缸口，缸内气体内能改变了多少？
10.如图所示的p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J,吸收热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中外界对气体做功200J，求：
(1)ACB过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？
(2)BDA过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？
11.如图所示的圆柱形汽缸固定于水平面上，缸内用活塞密封一定质量的理想气体，已知汽缸的横截面积为S，活塞重为G，大气压强为p0。将活塞固定，使汽缸内气体温度升高1℃，气体吸收的热量为Q1；如果让活塞可以缓慢自由滑动(活塞与汽缸间无摩擦、不漏气，且不计气体的重力)，也使汽缸内气体温度升高
1℃，其吸收的热量为Q2。
(1)简要说明Q1和Q2哪个大些。
(2)求汽缸内气体温度升高1℃时活塞向上移动的高度h。
12.如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为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)汽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，汽缸内气体放出的热量Q。
答案解析
1.【解析】选D。根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体吸收热量对外做功，内能不一定增大，A错；热量可以由低温物体传递到高温物体但要引起其他变化，B错；两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大，D对；当分子间作用力表现为斥力时，距离增大，分子势能减小，C错。
2.【解析】选D。该“永动机”叶片进入水中，吸收热量而伸展划水，推动转轮转动，离开水面后向空气中放热，叶片形状迅速恢复，所以转动的能量来自热水，由于不断向空气释放热量，所以水温逐渐降低，A、B、C错，D对。
3.【解析】选B。汽缸内的气体做等压变化，由盖—吕萨克定律=C可知，气体温度升高，体积变大，故气体的内能增大，即W<0，ΔU>0，由热力学第一定律ΔU=W+Q可知，缸内气体吸收热量。只有选项B正确。
4.【解析】选A、D。如果气体等温膨胀，则气体的内能不变，吸收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，内能不会减小，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，则气体内能减小，所以D正确。
5.【解析】选D。第二类永动机违反热力学第二定律，并不违反能量守恒定律，A错误。由热力学第一定律可知物体吸收热量，内能不一定增加，B错误。同理，外界对物体做功，物体的内能也不一定增加，C错误。做功和热传递都可以改变物体的内能，但做功是能量的转化，热传递是能量的转移，D正确。
6.【解析】选B。乒乓球内的气体吸收热量后，温度升高，内能增加，体积变大，对外做功，A错误，B正确。乒乓球能鼓起来，说明内部气体的压强一定增大，单位体积内分子数减少，C、D均错误。
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、D、E。对一定质量的理想气体，有=常量，当体积和压强不变时，温度也不变，而其内能仅由温度决定，故其内能不变，因此A正确。在等温时，理想气体内能不变，但其状态可以变化，并遵循玻意耳定律，故B错。由于=常量，当V与T成正比时，p不变，故C错。对气体，在等压和等容情况下，比热容不同，因此D正确。由于理想气体的内能仅由温度决定，温度升高，内能增大，故E正确。
9.【解析】(1)设大气作用在活塞上的压力为F，则：
F=p0S
根据功的公式W=Fl
解得：W=p0LS
(2)设活塞离开汽缸时动能为Ek，
则：Ek=根据能量守恒定律得：
ΔU=-
答案：(1) (2) -
10.【解析】(1)ACB过程中W1=-280J,Q1=410J
由热力学第一定律得UB-UA=W1+Q1=130J
故ACB过程气体的内能增加了130J。
(2)因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关，BDA过程中气体内能的变化量UA-UB=-130J
由题意知W2=200J，由热力学第一定律得
UA-UB=W2+Q2,
代入数值解得Q2=-330J,
即BDA过程中气体放出热量330J。
答案：(1)增加 130J (2)放热 330J
11.【解析】(1)等容过程，吸收的热量，用于增加气体的内能，ΔU1=Q1。等压过程，吸收的热量，用于增加气体的内能和对外做功，
ΔU2+=Q2
又ΔU2=ΔU1，
则Q1＜Q2
(2)气体对外做功=(p0S+G)h
活塞向上移动的高度h=
答案：(1)见解析 (2)
12.【解析】(1)在气体由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
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
解得
(2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为
W=p0(V-V1)
在这一过程中，气体内能的减少量为
ΔU=α(T1-T0)
由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为
Q=W+ΔU,
解得Q=p0V+αT0
答案：(1)V (2) p0V+αT0
关闭Word文档返回原板块
【点此下载】