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1、选修3-3第3节课时知能训练1关于热力学定律，下列说法正确的是()A在一定条件下物体的温度可以降到0 KB物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C吸收了热量的物体，其内能一定增加D压缩气体总能使气体的温度升高2(2011淮州月考)如图1132所示，将完全相同的A、B两球，分别浸没在初始温度相同的水和水银的同一深度处，已知A、B两球用同一种特殊的材料制成，当温度稍微升高时，球的体积会明显地变大现让两种液体的温度同时缓慢地升高到同一值，发现两球膨胀后，体积相等。若忽略绳子、水和水银由于温度的变化而引起的体积膨胀，则以下判断正确的是()图1132A因为同一深度处水的压强较小，所以A球膨胀过程中对外做
2、的功较多B因为同一浓度处水银的压强较大，所以B球膨胀过程中内能增加较多C膨胀过程中，A球吸引的热量较多D膨胀过程中，B球吸收的热量较多3(2010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，密闭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不变4(2011通州检测)把一定的热量传给一定量的气体，则()A该气体的内能一定增加B该气体的内能有可能减小C该气
3、体的压强一定不会减小D该气体的体积一定不会减小5如图1133所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，dc平行纵轴，以下说法正确的是()图1133A从状态d到c，气体不吸热也不放热B从状态c到b，气体放热C从状态a到d，气体对外做功D从状态b到a，气体吸热6(2010深圳模拟)如图1134所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态A变化到状态B时()图1134A体积必然变大B有可能经过体积减小的过程C外界必然对气体做功D气体必然从外界吸热图11357(2010全国)如图1135所示，一绝热容器被隔板K
4、隔开成a、b两部分，已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态在此过程中()A气体对外界做功，内能减少B气体不做功，内能不变C气体压强变小，温度降低D气体压强变小，温度不变8(2010江苏高考)(1)在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24 kJ的功现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5 kJ的热量在上述两个过程中，空气的内能共减小_ kJ，空气_(选填“吸收”或“放出”)的总热量为_ kJ.(2)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3，空气的摩尔质量
5、为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1.若潜水员呼吸一次吸入2 L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数(结果保留一位有效数字)9(1)蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全恢复初始状态，内能没有变化根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是_热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明_能不能完全转化为_能(2)如图1136表示一定质量的某气体在不
6、同温度下的两条等温线图中等温线对应的温度比等温线对应的温度要_(填“高”或“低”)在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的_倍图113610(2009江苏高考)(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是_(填写选项前的字母)A气体分子间的作用力增大B气体分子的平均速率增大C气体分子的平均动能减小D气体组成的系统的熵增加(2)若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J的功，则此过程中气泡_(选填“吸收”或“放出”)的热量是_ J气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界
7、做了0.1 J的功，同时吸收了0.3 J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了_ J.(3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1，取气体分子的平均直径为21010 m若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值(结果保留一位有效数字)答案及解析1【解析】根据热力学第三定律的绝对零度不可能达到可知A错误；物体从外界吸收热量、对外做功，根据热力学第一定律可知内能可能增加、减小和不变，C错误；压缩气体，外界对气体做正功，可能向外界放热，内能可能减少、温度降低，D错误；物体从单一热源吸收的
8、热量可全部用于做功而引起其他变化是可能的，B正确【答案】B2【解析】本题考查的是热力学第一定律的主要内容A、B两球所处的环境初末状态一致，故两球的体积增量和温度增量均相同，所以内能增量相同，选项B错误但A球位于水中，B球位于水银中，由于同一深度处水的压强较小，故A球膨胀过程中对外做功较少，选项A错误，由VWQ的关系可知，B球膨胀过程中对外做功较多，故B球膨胀过程中吸收热量较多，选项D正确【答案】D3【解析】在完全失重的情况下，密闭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，气体的分子势能增加，B正确；外界对气体做功，但气体有可能向外界放
9、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错误【答案】B4【解析】气体吸收一定的热量，可能同时对外做功若气体吸收的热量小于气体对外做的功，则内能将减少，所以A错误，B正确气体吸收热量，可能同时对外做功，则气体体积将增大，气体分子密集程度变小，所以气体压强可能减小，C、D均错误【答案】B5【解析】从状态d到c，气体发生等温变化，内能不变，但由于体积变大，气体对外界做功，根据热力学第一定律，知气体要吸热，A错误；从状态c到b，气体的体积变小，外界对气体做功，内能又减小，因此气体要放热，B正确；从状态a
10、到d，气体发生等压变化，温度变大，体积变大，气体对外界做功，C正确；从状态b到a，气体发生等容变化，温度升高，内能变大，气体要吸热，D正确【答案】BCD6【解析】题图告诉我们，从状态A到状态B，压强p减小，温度T升高，由理想气体的状态方程可知，体积必然变大，A正确；两个状态中间的过程不清楚，B正确；由热力学第一定律，知TBTA，则内能UBUA，即U0，而从A到B，体积增大，气体对外做功W0，所以Q0，D正确，C错误【答案】ABD7【解析】因b内为真空，抽开隔板K后，a内气体对外界不做功，由UWQ知内能不变，故选项A错误，选项B正确稀薄气体可看作理想气体，其内能只与温度有关，气体的内能不变，温度
11、也不变，由p1V1p2V2和V1V2知p1p2，即气体压强变小，故选项C错误，选项D正确【答案】BD8【解析】(1)本题意在考查考生对理想气体内能的概念和热力学第一定律的理解因为理想气体的内能只跟温度有关，第一个过程是等温压缩，所以内能不变，第二个过程中，体积不变，说明只与外界发生热传递，根据热力学第一定律UWQ，所以U5 kJ，故空气内能减小5 kJ，空气放出29 kJ的热量(2)设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为海和岸，一次吸入空气的体积为V，则有nNA，代入数据得n31022.【答案】(1)5放出29(2)310229【解析】(1)本题考查热力学第一定律由热力学第一定律可得，
12、UWQ，Q1WQ20，Q1Q2W.(2)本题考查气体定律在两等温线上取体积相等的两个状态，可见等温线的压强小于等温线的压强，由C可得，等温线的温度低于等温线的温度；在等温条件下，可得如果气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积变为原来的1/2倍【答案】(1)Q1Q2W内机械(2)低1/210【解析】(1)气泡的上升过程气泡内的压强减小，温度不变，由玻意耳定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大D项正确(2)理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律UQW，物体对外做功0.6 J，则一定同时从外界吸收0.6 J热量，才能保证内能不变而温度上升的过程，内能增加了0.2 J.(3)设气体体积为V0，液体体积为V1，气体分子数nNA，V1n(或V1nd3)则d3NA(或d3NA)解得1104.【答案】(1)D(2)吸收0.60.2(3)1104
