高三物理课后强化作业4一、选择题1．有关“温度”的概念，下列说法中正确的是( )A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．温度较高的物体，每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大[答案] B[解析] 温度是分子平均动能的标志，但不能反映每个分子的运动情况，所以A、D错误，由ΔU＝Q＋W可知C错，故选项B正确．2．第二类永动机不可能制成，这是因为( )A．违背了能量守恒定律B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转变为内能D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化[答案] D[解析] 第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，选项D正确．3．(2022·广州模拟)一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图，这个过程( )A．气体的密度一直变小B．气体的温度一直降低C．气体一直对外界做功D．气体一直向外界放热[答案] AC[解析] 气体从A到B的过程中，体积变大，质量不变，温度升高，所以选项A正确，选项B错误．气体膨胀对外做功，选项C正确．根据热力学第一定律，气体内能变大，气体对外做功，所以气体一定吸热，选项D错误．84．(2022·西安模拟)下列说法中正确的是( )A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大[答案] D[解析] 气体的温度升高时，分子平均动能增大，但气体体积不确定，所以压强不确定，A不正确；第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律，所以B不正确；气体内能的改变量由做功和热传递共同决定，在压缩气体对其做功的同时，它可能对外放热，故其内能不一定增大，所以C不正确；在a趋近b的过程中分子力先表现为引力后表现为斥力，分子势能先减小后增大，当分子力为零时，a的动能最大，D正确．5.如图所示，两相同的容器装同体积的水和水银，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度，A、B两球用同一种特殊的材料制成，当温度稍升高时，球的体积会明显变大．如果开始时水和水银的温度相同，且两液体同时缓慢地升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则( )A．A球吸收的热量较多 B．B球吸收的热量较多C．两球吸收的热量一样多D．无法确定[答案] B[解析] 小球吸热用于小球内能的增加和膨胀对外做功，对外做功等于液体重力势能的增加．因此，由热力学第一定律可知，答案B正确．6．(2022·黄冈模拟)如图所示，一绝热容器被隔板K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( )8A．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[答案] BD[解析] 本题考查热力学第一定律，气体压强的微观解释，气体的内能等知识点．b室为真空，则a气体体积膨胀对外不做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，在绝热时，气体的内能不变，A项错，B项对．又气体是稀薄气体，则只有动能，因此气体的温度不变，由＝C知，气体的压强减小，C项错，D项对．7．(2022·深圳部分重点中学模拟)封有理想气体的导热气缸，开口向下被竖直悬挂，活塞下系有钩码，整个系统处于静止状态，不计摩擦，如图所示．若大气压恒定，系统状态变化足够缓慢，下列说法正确的是( )A．外界温度升高，气体压强一定增大B．外界温度升高，外界可能对气体做正功C．保持气体内能不变，增加钩码质量，气体一定吸热D．保持气体内能不变，增加钩码质量，气体体积一定减小[答案] C[解析] 8本题考查热力学第一定律和理想气体三个状态参量(温度、体积、压强)的关系．外界温度升高，气体膨胀，体积增大，气体对外做功，B错；对活塞受力分析可知，气体压强不变，仍等于大气压强，A错；若钩码质量增加，则气体压强减小，体积增大，对外做功，要保持气体内能不变，则一定吸热，所以C正确，D错．8．(2022·深圳模拟)一定质量的某种理想气体由状态A经过图中所示过程缓慢变化到状态B，在此过程中( )A．气体的密度一直变小B．气体的密度一直变大C．气体的内能一直增加D．气体的内能一直减小[答案] AC[解析] 可以把一定质量的理想气体由A到B的过程看做两个过程，如图所示．①由A到C过程为等温变化，由玻意耳定律得pAVA＝pBVC，因pA>pB，所以VC>VA；②由C到B过程为等压变化，由盖－吕萨克定律得＝，因TA<tb，所以vb>VC.综上所述理想气体由A到B的过程体积一直增大，而质量不变，所以气体的密度一直减小，A正确；又因为理想气体的内能只与温度有关，而由A到B气体温度一直升高，所以气体的内能一直增加，C正确．故本题选A、C.8二、非选择题9．(2022·南通模拟)一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(选填“增加”、“减少”或“不变”)，气体的压强________(选填“增加”、“减少”或“不变”)；表示等压变化过程的是________(选填“a→b”、“b→c”或“c→d”)．[答案] 不变 增加 a→b10．(2022·浙江)吸盘是由橡胶制成的一种生活用品，其上固定有挂钩用于悬挂物体．如图所示，现有一吸盘，其圆形盘面的半径为2.0×10－2m，当其与天花板轻轻接触时，吸盘与天花板所围容积为1.0×10－5m3；按下吸盘时，吸盘与天花板所围容积为2.0×10－6m3，盘内气体可看作与大气相通，大气压强为p0＝1.0×105Pa.设在吸盘恢复原状过程中，盘面与天花板之间紧密接触，吸盘内气体初态温度与末态温度相同．不计吸盘的厚度及吸盘与挂钩的重量．(1)吸盘恢复原状时，盘内气体压强为________；(2)在挂钩上最多能悬挂重为________的物体；(3)请判断在吸盘恢复原状过程中盘内气体是吸热还是放热，并简述理由．[答案] (1)2.0×104Pa (2)100N (3)吸热，理由见解析[解析] (1)吸盘恢复原状过程中，由玻意耳定律有：p0V1＝p2V2得p2＝＝Pa＝2.0×104Pa.8(2)设最多挂重为G的物体，对吸盘有：p0S＝G＋p2S，其中S＝πr2，解得：G＝100N.(3)盘内气体内能未变，体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，气体必吸热．11．(2022·茂名模拟)内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为p1＝1.0×105Pa，体积为V1＝2.0×10－3m3的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上砂子，使封闭气体的体积变为原来的一半．求：(1)此时气缸内气体的压强p2；(2)此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由．[答案] (1)2.0×105Pa (2)放热 理由见解析[解析] (1)以封闭的气体为研究对象，由题意知，气体作等温变化，根据玻意耳定律得：p1V1＝p2V2代入数据得：p2＝2.0×105Pa.(2)放热．该过程被封闭的气体做的是等温变化，气体内能不变，而外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，此过程气体是放热．12.(2022·济南模拟)如图所示，在开口向上、竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一定量的气体，活塞在容器壁间能自由滑动，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的高度后再次平衡，求：(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？[答案] (1)T0 (2)Q－(mg＋p0S)d[解析] (1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖－吕萨克定律有：＝得外界温度：T＝T0＝T0＝T0.8(2)活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功为W＝－(mg＋p0S)d根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能：ΔU＝Q＋W＝Q－(mg＋p0S)d.13．(2022·东北三省四市模拟)(1)一定质量的理想气体温度由T1降低到T2的过程中，下列说法正确的是( )A．如果气体体积增大，则分子的平均动能可能增大B．如果气体体积减小，则气体的压强一定不变C．如果气体的体积保持不变，则气体一定放出热量D．不管气体体积怎样变化，气体分子的平均动能一定减小(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－T图象如图所示．已知该气体在状态A时的体积为1×10－3m3.求：①该气体在状态C时的体积；②该气体从状态A到状态B再到状态C的过程中气体与外界传递的热量．[答案] (1)CD (2)①3×10－3m3 ②200J[解析] (1)①分子的平均动能只与温度有关，温度降低，分子的平均动能减小，选项A错误、D正确；②一定质量的某种理想气体满足理想气体状态方程＝C，温度降低，如果气体体积减小，则气体的压强的变化不确定，选项B错误；③理想气体的内能只与温度有关，温度降低，理想气体内能减小，如果气体的体积保持不变，则气体与外界没有做功，由热力学第一定律可知，气体一定放出热量，选项C正确．故正确选项为CD.(2)①理想气体从A→C温度保持不变，根据玻意耳定律有pAVA＝pCVC①解得VC＝3×10－3m3.②8②A→C过程，由温度相等得：ΔU＝0③由热力学第一定律：ΔU＝Q＋W可知，在A→B→C的过程中，吸收的热量Q＝W④所以Q＝pΔV＝1×105×(3×10－3－1×103)J＝200J.⑤8</tb，所以vb>
