高考物理试题《热力学第一定律》试题强化练习(2019年最新版)(二)

时间:2019-07-03 00:10:40

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1、计算题  若一个空的教室地面面积为15 m2,高3 m,该房间空气温度为27℃.(已知大气压P=l×105Pa)
①则该房间的空气在标准状况下占的体积V=?
②设想该房间的空气从27℃等压降温到0℃,由W=p0△V计算外界对这些空气做的功为多少?若同时这些空气放出热量5×105J,求这些空气的内能变化了多少?


参考答案:①41 m3.②内能减少了1×105 J.


本题解析:
①该房间的体积V1=15×3 m3=45 m3,T1=27+273=300 K,标准状况下T=273 K,

解出V=41 m3.
②外界对这些空气做功
W=p0ΔV=P0(V1-V)=4×105 J,
热量Q=-5×105 J,由ΔU=Q+W,故ΔU=4×105 J-5×105 J=-1×105 J,
ΔU为负,表示内能减少了1×105 J.


本题难度:一般



2、选择题  关于热现象和热学规律,下列说法正确的是(  )
A.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,并最终达到绝对零度
B.根据热力学第二定律,热量不可能从低温物体传到高温物体
C.理想热机可以把从单一热源吸收的热量全部转化为机械能,而不引起其他变化
D.任何机械都不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化


参考答案:A、热力学温度与分子的平均动能成正比,分子热运动的平均动能不可能为零,故A错误;
B、热量是不可能自发地从低温物体传递给高温物体的,故B错误;
C、不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响;故C错误,D正确
故选D.


本题解析:


本题难度:一般



3、选择题  如图所示,一水平固定放置的绝热气缸,由截面积不同的两圆筒连接而成,绝热活塞用一刚性细杆连接,它们只能在各自的筒内无摩擦地沿水平方向左右滑动,之间封闭着一定质量的理想气体,现用力拉活塞,使它们向左缓慢移动.在这个过程中,下列说法正确的是(  )

A.每个气体分子的动能减小
B.外界对气体做正功
C.单位体积内气体分子数减少
D.气体的压强减小


参考答案:CD


本题解析:现用力拉活塞,使它们向左缓慢移动,使得总体积不断增加,所以单位体积内气体分子数减少,C对。活塞向左移动过程中,气体的体积会增大,气体对外做功,因绝热无热传递,由ΔU=W+Q知,内能减小,温度降低,分子平均动能减小,但不是每个气体分子动能都减小,总分子数不变,因体积增大,则单位体积内气体分子数减少,由决定气体压强的两个因素可知,压强减小,因此CD正确。
点评:本题考查了通过热力学定律判断气体的能变化,以及气体压强等因素,考虑的过程通常是判断温度的变化,在判断压强等


本题难度:简单



4、选择题  下列说法正确的是(  )
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.一定质量的理想气体,当温度升高时它的内能一定增大
C.一定质量的理想气体,经等温压缩后其压强可能不变
D.盛有气体的容器做匀减速运动时,容器中气体分子的平均动能随之减小


参考答案:解;A、气体压强产生的原因是大量气体分子?对容器壁的持续的、无规则撞击产生的.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁的顶部有作用力,故A错误.
B、温度是分子平均动能大小的标志.当温度升高时它的内能一定增大,故B正确.
C、一定质量的理想气体,根据气体方程PVT=C,经等温压缩后其压强变大.故C错误.
D、温度是分子平均动能大小的标志,所以盛有气体的容器做匀减速运动时,容器中气体分子的平均动能不变,故D错误.
故选B.


本题解析:


本题难度:简单



5、选择题  (1)在研究性学习的过程中,针对能源问题,大气污染问题同学们提出了如下四个活动方案,哪些从理论上讲是可行的(? )
A.发明一种制冷设备,使温度降至绝对零度以下
B.汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,
既清洁了空气,又变废为宝
C.某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路。利用电磁感应激起电流后,由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光
D.由于太阳的照射,海洋表面的温度可达30℃左右,而海洋深处的温度要低得多,在水600~1000m的地方,水温约为4℃。据此,科学家研制了一种抗腐蚀的热交换器,利用海水温差发电
(2)秋天附着在树叶上的露水常呈球形.这是因为________________________________.
水银放在某一固体容器中,其液面向下弯,说明水银______这种固体(填“浸润”或“ 不浸润”)。
(3)如图所示,在竖直放置圆柱形容器内用质量为m活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为S,开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0。现将整个装置放在大气压恒为P0的空气中,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,问:

① 外界空气的温度是多少?
②在此过程中密闭气体的内能增加了多少?


参考答案:(1)D ;(2)由于液体的表面张力使液面具有收缩的趋势,故露水常呈球形 (1分) 不浸润(1分);(3)答案①? ②


本题解析:(1)绝对零度不可能到达,A错。汽车尾气中的不同成分已经混合,不可能自发地分离,因为这违背了热力学第二定律。一切宏观热学现象都具有方向性,要实现其逆过程,必须付出能量代价,故B项错。C选项违背了能量转化与守恒定律。
(2)由于液体的表面张力使液面具有收缩的趋势,故露水常呈球形
(3)①取密闭气体为研究对象,活塞上升过程是等压为变化,由盖·吕萨克定律
?得外界温度?
②取活塞为研究对象,设活塞对密闭气体做功为W,由动能定理得
?
根据热力学第一定律??
联立上面两式得密闭气体增加的内能??
误区警示:在利用动能定理计算密闭气体做功时,不要忘记此过程中大气压也在做功。


本题难度:简单



A clean fast is better than a dirty breakfast. 宁为清贫,不为浊富。

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