2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 熱力學(xué)定律 能量守恒課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-3.doc

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2019年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 熱力學(xué)定律 能量守恒課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-3 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法中正確的是(　　) A．在一定條件下物體的溫度可以降到0K B．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功 C．吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加 D．壓縮氣體總能使氣體的溫度升高 2．如圖所示，A、B兩球完全相同，分別浸沒在水和水銀里的同一深度，A、B用同一種特殊材料制作．當(dāng)溫度稍微升高，球的體積就明顯增大，如果水和水銀的初溫及緩慢升高后的末溫都相同，且兩球熱膨脹后體積也相等，兩球也不上升，則(　　) 第2題圖 A．A球吸收的熱量多 B．B球吸收的熱量多 C．A、B球吸收的熱量一樣多 D．不能確定吸收熱量的多少 3．如圖所示，一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕軒和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片．輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)．離開熱水一，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)．下列說法正確的是(　　) 第3題圖 A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量 B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來自形狀記憶合金自身 C．轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，水溫升高 D．葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量 4．如圖所示將一絕熱氣缸放在水平的平臺(tái)上，缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，絕熱活塞可無摩擦移動(dòng)，且不漏氣．現(xiàn)使平臺(tái)繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，氣缸和平臺(tái)相對(duì)靜止，缸內(nèi)氣體達(dá)到新的平衡，則缸內(nèi)氣體(　　) 第4題圖 A．壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增大 B．壓強(qiáng)、內(nèi)能都減小 C．壓強(qiáng)、內(nèi)能都不變 D．壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小 5．如圖水平放置的密封汽缸內(nèi)的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)，右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲．汽缸壁和隔板均絕熱．初始時(shí)隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等．現(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時(shí)間后切斷電源，當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達(dá)到平衡時(shí)，與初始狀態(tài)相比(　　) 第5題圖 A．右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變 B．左右兩邊氣體溫度都升高 C．左邊氣體壓強(qiáng)增大 D．右邊氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲放出的熱量 6．如圖所示，固定容器及可動(dòng)活塞P都是絕熱的，中間有一導(dǎo)熱的固定隔板B，B的兩邊分別盛有氣體甲和乙．現(xiàn)將活塞P緩慢地向B移動(dòng)一段距離，已知?dú)怏w的溫度隨其內(nèi)能的增加而升高，則在移動(dòng)P的過程中(　　) 第6題圖 A．外力對(duì)乙做功；甲的內(nèi)能不變 B．外力對(duì)乙做功；乙的內(nèi)能不變 C．乙傳遞熱量給甲；乙的內(nèi)能增加 D．乙的內(nèi)能增加；甲的內(nèi)能不變 　第7題圖 7．如圖所示，玻璃管豎直懸掛，上端封閉、下端開口，管內(nèi)一個(gè)很薄的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的空氣，已知活塞橫截面積S＝1 cm2.用力緩慢向下拉活塞，在活塞下降5 cm的過程中，拉力做功為1 J．已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0105 Pa，實(shí)驗(yàn)中環(huán)境溫度保持不變且封閉氣體與外界有良好的熱交換，不計(jì)活塞與玻璃管壁間的摩擦．則活塞下降過程中，封閉氣體的壓強(qiáng)將__________(選填“增大”、“減小”或“不變”)，封閉氣體__________(選填“吸收”或“放出”)的熱量為__________ J. 第8題圖 8．(11年江蘇高考)如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在氣缸內(nèi)，外界大氣壓強(qiáng)為p0.現(xiàn)對(duì)氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量Q后，體積由V1增大為V2.則在此過程中，氣體分子平均動(dòng)能________(選填“增大”、“不變”或“減小”)，氣體內(nèi)能變化了________． 9．用兩種不同的金屬絲組成一個(gè)回路，接觸點(diǎn)1插在熱水中，接觸點(diǎn)2插在冷水中，如圖所示，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象，這一實(shí)驗(yàn)是否違反能量守恒定律？熱水和冷水的溫度是否會(huì)發(fā)生變化？簡述這一過程中能的轉(zhuǎn)化情況． 第9題圖 10．(1)下列說法正確的是(　　) A．液體的分子勢能與液體的體積無關(guān) B．為了保存玉米地水分，可以鋤松地面，破壞土壤里的毛細(xì)管 C．從微觀角度看，氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞引起的 D．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，不能在固體中發(fā)生 (2)如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有______的性質(zhì)．如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為______． 　　　 　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙 第10題圖 (3)一定質(zhì)量的理想氣體體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖象如圖所示，氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)p0＝1.0X105Pa，線段AB與V軸平行． ①求狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng)為多大？ ②氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程中，對(duì)外界做的功為10J，求該過程中氣體吸收的熱量為多少？ 第10題圖 第11題圖 (1)若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V，摩爾體積為VO，阿伏加德羅常數(shù)為NA，寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式． (2)假定在一次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1.5J，并向外界釋放了2.5J的熱量，鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？ 課時(shí)作業(yè)(四十七)　熱力學(xué)定律　能量守恒 　1.B　【解析】 0K是低溫的極限，任何物體的溫度只能接近而不能達(dá)到，所以A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，物體不可能從單一熱源吸收了熱量全部用來對(duì)外做功而不產(chǎn)生其他影響，但在“產(chǎn)生其他影響的情況下”，也可以從單一熱源吸收熱量全部用來做功，所以B正確；吸收了熱量的物體，內(nèi)能也可能減小，C錯(cuò)誤；壓縮氣體，氣體的溫度也可能降低，D錯(cuò)． 　2.B　【解析】 因?yàn)樗y密度大于水的密度，且A、B兩球浸沒深度相同，所以B球所受壓力大于A球．要使B球膨脹到等于A球體積，B球克服壓力做的功多，故吸收熱量也多． 　3.D　【解析】 通過分析題意可知，轉(zhuǎn)輪之所以能夠發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，是因?yàn)槿~片能吸收熱量，其內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是依靠慣性運(yùn)動(dòng)的，其轉(zhuǎn)動(dòng)的能量來自于熱水中的內(nèi)能；A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，需要消耗能量，水溫應(yīng)不斷降低，C錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒，葉片在熱水中吸收的能量應(yīng)等于葉片的機(jī)械能與葉片向空氣中釋放的能量之和，故D正確． 　4.B　【解析】 以活塞為研究對(duì)象，做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力提供向心力，即： Fn＝(p0－p氣)S＝m，所以p0＞p氣，而原來p0＝p氣(p0為大氣壓強(qiáng))．由于氣體的壓強(qiáng)變小，活塞向外移動(dòng)，氣體體積增大，即氣體對(duì)外界做功，絕熱氣缸無熱傳遞，故氣體內(nèi)能減小，B項(xiàng)正確． 　5.BC　【解析】 首先是右邊氣體由于電熱絲加熱而內(nèi)能增加溫度升高，從而壓強(qiáng)變大，進(jìn)而推動(dòng)活塞向左運(yùn)動(dòng)．活塞向左運(yùn)動(dòng)過程中，右邊氣體對(duì)左邊氣體做功，左邊氣體內(nèi)能增加溫度升高，壓強(qiáng)也變大，而右邊氣體的壓強(qiáng)、溫度又會(huì)降低，當(dāng)再達(dá)到平衡時(shí)兩邊氣體壓強(qiáng)又相等，但比初始狀態(tài)的壓強(qiáng)大，對(duì)右邊氣體由＝常量知溫度比初始狀態(tài)高，則內(nèi)能比初始狀態(tài)大．由能量守恒知，兩邊氣體內(nèi)能的總增加量應(yīng)等于電熱絲放出的熱量，B、C正確． 　6.C　【解析】 當(dāng)活塞P向B移動(dòng)時(shí)，外力做功，氣體乙的內(nèi)能增加，溫度升高，乙通過導(dǎo)熱板B向氣體甲傳熱，因此甲的內(nèi)能增加，故選C. 　7.減小　吸收　0.5　【解析】 由pV＝nRT，而nRT不變，故當(dāng)V增大時(shí)，p減小；活塞下移過程中，克服外部大氣壓做功為W＝p0Sl＝0.5J，而拉力做功為1J，故封閉氣體吸收0.5J的熱量． 　8.增大　Q－p0(V2－V1)　【解析】 溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增大．根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：ΔU＝Q＋W，而W＝－p0SΔL＝－p0ΔV＝－p0(V2－V1)，所以氣體內(nèi)能變化了ΔU＝Q－p0(V2－V1)． 　9.不違反　熱水溫度降低，冷水溫度升高　熱水中的內(nèi)能減少，一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分傳遞給冷水． 　【解析】 溫差發(fā)電現(xiàn)象中產(chǎn)生了電能是因?yàn)闊崴械膬?nèi)能減少，一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分傳遞給冷水，不違反能量守恒定律．　 　10.(1)BC　(2)各向異性　引力　(3)0.5105 Pa　10J 　【解析】 液體的分子勢能是由液體分子的相互位置決定的．故A錯(cuò)誤．破壞毛細(xì)管可以讓水份浸潤到土壤里，從而保濕．從微觀上講，氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞引起的，擴(kuò)散可以在固、液、汽三態(tài)中擴(kuò)散． (2)晶體沿不同方向的光學(xué)性質(zhì)不同或?qū)釋?dǎo)電性能不同稱為各向異性． 由于分子間距離大于分子平衡距離，故表現(xiàn)為引力． (3)①A→B　p0v0＝pB2v0　pB＝p0＝0.5105 Pa ②A→B：ΔU＝0　ΔU＝Q＋W　Q＝－W＝10J 　11.(1)n＝NA　(2)內(nèi)能減少　減少了4J 　【解析】 (1)設(shè)鍋內(nèi)氣體分子數(shù)為n，則n＝NA. (2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W－Q及W＝－1.5J和Q＝－2.5J，可得ΔU＝－4J，即鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少，減少了4J.