高考物理(30)气体、热力学定律(含答案)
考点30 气体热力学定律
两年高考真题演练
1．(·北京理综，13)下列说法正确的是( )
A．物体放出热量，其内能一定减小
B．物体对外做功，其内能一定减小
C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加
D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变
2．[·福建理综，29，(2)]如图，
一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac。则( )
A．T b＞T c，Q ab＞Q ac B．T b＞T c，Q ab＜Q ac
C．T b＝T c，Q ab＞Q ac D．T b＝T c，Q ab＜Q ac
3．[·山东理综，37(1)](多选)如图，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时，缸内气体( )
A．内能增加
B．对外做功
C．压强增大
D．分子间的引力和斥力都增大
4．(·
广东理综，17)(多选)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体( )
A．体积减小，内能增大
B．体积减小，压强减小
C．对外界做负功，内能增大
D．对外界做正功，压强减小
5．[·新课标全国卷Ⅰ，33(1)](多选)一定量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab 、bc 、ca 回到原状态，其pT 图象如图所示。下列判断正确的是( )
A ．过程ab 中气体一定吸热
B ．过程bc 中气体既不吸热也不放热
C ．过程ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D ．a 、b 和c 三个状态中，状态a 分子的平均动能最小
E ．b 和c 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 6．[·重庆理综，10(1)]某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么( )
A ．外界对胎内气体做功，气体内能减小
B ．外界对胎内气体做功，气体内能增大
C ．胎内气体对外界做功，内能减小
D ．胎内气体对外界做功，内能增大
(2)北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结。若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T 1，压强为p 1，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T 2。整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为p 0。求冻结后肥皂膜内外气体的压强差。
7．[·新课标全国卷Ⅰ，33(2)]如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，
两圆筒中各有一个活塞。已知大活塞的质量为m 1＝2.50 kg ，横截面积为S 1＝80.0 cm 2
；小
活塞的质量为m 2＝1.50 kg ，横截面积为S 2＝40.0 cm 2
；两活塞用刚性轻杆连接，间距为l
＝40.0 cm ；汽缸外大气的压强为p ＝1.00×105
Pa ，温度为T ＝303 K 。初始时大活塞与大圆筒底部相距l
2，两活塞间封闭气体的温度为T 1＝495 K 。现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞
缓慢下移。忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g 取 10 m/s 2
。求：
(ⅰ)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；
(ⅱ)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。
8．[·新课标全国卷Ⅱ，3(2)]
如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l＝10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0 cm。现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10.0 cm时将开关K 关闭。已知大气压强p0＝75.0 cmHg。
(ⅰ)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；
(ⅱ)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度。
9．[·山东理综，37(2)]扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象。如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K，压强为大气压强p0。当封闭气体温度上升至303 K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度仍为303 K。再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求：
(ⅰ)当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强；
(ⅱ)当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力。
10．[·海南卷，15(2)]
如图，一底面积为S ，内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m 的相同活塞A 和B ；在A 与B 之间、B 与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V 。已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g ，外界大气压强为p 0。现假设活塞B 发生缓慢漏气，致使B 最终与容器底面接触。求活塞A 移动的距离。
11．[·新课标全国卷Ⅰ，33(2)]一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p ，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h ，外界的温度为T 0。现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h /4。若此后外界的温度变为T ，求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g 。
12．[·新课标全国卷Ⅱ，33(2)]如图，两气缸A 、B 粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A 的直径是B 的2倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除A 顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a 、b ，活塞下方充有氮气，活塞a 上方充有氧气。当大气压为p 0、外界和气缸内气体温度均为7 ℃且平衡时，活塞a 离气缸顶的距离是气缸高度的1
4
，活塞b 在气缸正中间。
(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；
(ⅱ)继续缓慢加热，使活塞a上升。当活塞a上升的距离是气缸高度的1
16
时，求氧气的压强。
考点30 气体热力学定律
一年模拟试题精练
1．(·梅州5月质检)(多选)关于物体内能和热力学定律的说法正确的是( )
A．物体内所有分子动能和分子势能的总和就是分子的内能
B．第二类永动机的构想违背了热力学第二定律
C．做功和热传递具有相同的物理本质
D．物体没有做功时，物体吸热，物体的内能一定增加
E．若一定质量的某理想气体的内能增加，则其温度一定升高
2．(·福州质检)
如图所示，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦。初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板。现缓慢升高缸内气体的温度，则能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图象是( )
3．(·兰州市诊断)
一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时的压强p A＝p0，温度T A＝T0，线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点。求：
(1)气体在状态B时的压强p B；
(2)气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做的功为10 J，该过程中气体吸收的热量为多少；
(3)气体在状态C时的压强p C和温度T C。
4．(·邯郸质检)
如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A之间气体柱长为l A＝40 cm，右管内气体柱长为l B＝39 cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm，已知大气压强p0＝76 cmHg，求：
(1)A端上方气柱长度；
(2)稳定后右管内的气体压强。
5．(·陕西五校一模)
如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活寒封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定在A点，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB＝h，大气压强为p0，重力加速度为g。
(1)求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；
(2)设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q (一定量理想气体的内能仅由温度决定)。
参考答案
考点30 气体 热力学定律
两年高考真题演练
1．C [由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。若物体放热Q ＜0，但做功W 未知，所以内能不一定减小，A 选项错误；物体对外做功W ＜0，但Q 未知，所以内能不一定减小，B 选项错误；物体吸收热量Q ＞0，同时对外做功W ＜0，(W ＋Q )可正、可负，所以内能可能增加，故C 选项正确；物体放出热量Q ＜0，同时对外做功W ＜0，所以ΔU ＜0，即内能一定减小，D 选项错误。]
2．C [a →b 过程为等压变化，由盖－吕萨克定律得：V 0T a
＝2V 0
T b
，得T b ＝2T a ，a →c 过程
为等容变化，由查理定律得：p 0T a
＝2p 0
T c
，得T c ＝2T a 所以T b ＝T c 由热力学第一定律：a →b ：W ab
＋Q ab ＝ΔU ab
a →c ：W ac ＋Q ac ＝ΔU ac
又W ab ＜0，W ac ＝0，ΔU ab ＝ΔU ac 则有Q ab ＞Q ac 故C 项正确。]
3．AB [因气缸导热良好，故环境温度升高时封闭气体温度亦升高，而一定质量的理想气体内能只与温度有关，故封闭气体内能增大，A 正确；因气缸内壁光滑，由活塞受力平衡有p 0S ＋mg ＝pS ，即缸内气体的压强p ＝p 0＋mg S 不变，C 错误；由盖—吕萨克定律V T
＝恒量可知气体体积膨胀，对外做功，B 正确；理想气体分子间除碰撞瞬间外无相互作用力，故D 错误。]
4．AC [袋内气体与外界无热交换即Q ＝0，袋四周被挤压时，体积V 减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，气体内能增大，则温度升高，由pV T
＝常数知压强增大，选项A 、C 正确，B 、D 错误。]
5．ADE [对封闭气体，由题图可知a →b 过程，气体体积V 不变，没有做功，而温度T 升高，则为吸热过程，A 项正确；b →c 过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，则为吸热过程，B 项错；c →a 过程为等压变化，温度T 降低，内能减少，体积V 减小，外界对气体做功，依据W ＋Q ＝ΔU ，外界对气体所做的功小于气体所放的热，C 项错；温度是分
子平均动能的标志，T a ＜T b ＝T c ，故D 项正确；同种气体的压强由气体的分子数密度ρ和温度T 决定，由题图可知T b ＝T c ，p b ＞p c ，显然E 项正确。]
6．解析 (1)车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内气体内能增大，D 项正确。
(2)对泡内气体由查理定律得
p 1T 1＝p 2
T 2
① 内外气体的压强差为Δp ＝p 2－p 0② 联立①②式解得Δp ＝T 2T 1
p 1－p 0③ 答案 (1)D (2)T 2T 1
p 1－p 0
7．解析 (ⅰ)大小活塞在缓慢下移过程中，受力情况不变，汽缸内气体压强不变，由盖—吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2
初状态V 1＝l
2(S 1＋S 2)，T 1＝495 K
末状态V 2＝lS 2
代入可得T 2＝2
3T 1＝330 K
(ⅱ)对大、小活塞受力分析则有
m 1g ＋m 2g ＋pS 1＋p 1S 2＝p 1S 1＋pS 2
可得p 1＝1.1×105
Pa
缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡过程中，气体体积不变，由查理定律得p 1T 2＝p 2T 3
T 3＝T ＝303 K
解得p 2＝1.01×105
Pa
答案 (ⅰ)330 K (ⅱ)1.01×105
Pa
8．解析 (ⅰ)以cmHg 为压强单位。设A 侧空气柱长度l ＝10.0 cm 时的压强为p ；当两侧水银面的高度差为h 1＝10.0 cm 时，空气柱的长度为l 1，压强为p 1。
由玻意耳定律得pl ＝p 1l 1① 由力学平衡条件得p ＝p 0＋h ②
打开开关K 放出水银的过程中，B 侧水银面处的压强始终为p 0，而A 侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B 、A 两侧水银面的高度差也随之减小，直至B 侧水银面低
于A 侧水银面h 1为止。由力学平衡条件有
p 1＝p 0－h 1③
联立①②③式，并代入题给数据得l 1＝12.0 cm ④
(ⅱ)当A 、B 两侧的水银面达到同一高度时，设A 侧空气柱的长度为l 2，压强为p 2。 由玻意耳定律得pl ＝p 2l 2⑤ 由力学平衡条件有p 2＝p 0⑥
联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l 2＝10.4 cm ⑦ 设注入的水银在管内的长度Δh ，依题意得 Δh ＝2(l 1－l 2)＋h 1⑧
联立④⑦⑧式，并代入题给数据得Δh ＝13.2 cm ⑨ 答案 (ⅰ)12.0 cm (ⅱ)13.2 cm
9．解析 (ⅰ)以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T 0＝300 K ，压强为p 0；末状态温度T 1＝303 K ，压强设为p 1，由查理定律得
p 0T 0＝p 1
T 1
① 代入数据得
p 1＝
101
100
p 0＝1.01p 0② (ⅱ)设杯盖的质量为m ，刚好被顶起时，由平衡条件得
p 1S ＝p 0S ＋mg ③
放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T 2＝303 K ，压强p 2＝p 0，末状态温度T 3＝300 K ，压强设为p 3，由查理定律得
p 2T 2＝p 3
T 3
④ 设提起杯盖所需的最小力为F ，由平衡条件得
F ＋p 3S ＝p 0S ＋mg ⑤
联立②③④⑤式，代入数据得
F ＝
201
10 100
p 0S ＝0.02p 0S ⑥
答案 (ⅰ)1.01p 0 (ⅱ)0.02p 0S
10．解析 A 与B 之间、B 与容器底面之间的气体压强分别为p 1、p 2，在漏气前，对A 分析有p 1＝p 0＋mg S ，对B 有p 2＝p 1＋mg S
B 最终与容器底面接触后，AB 间的压强为p ，气体体积为V ′，则有p ＝p 0＋mg
S
因为温度始终不变，对于混合气体有(p 1＋p 2)·V ＝pV ′ 设活塞B 厚度为d ，漏气前A 距离底面的高度为 h ＝2V S
＋d
漏气后A 距离底面的高度为h ′＝V ′S
＋d 联立可得Δh ＝h －h ′ 以上各式联立化简得Δh ＝mg p 0S ＋mg ·V
S
答案
mg p 0S ＋mg ·V
S
11．解析 设气缸的横截面积为S ，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为Δp ，由玻意耳定律得
phS ＝(p ＋Δp )(h －14
h )S ①
解得Δp ＝1
3
p ②
外界的温度变为T 后，设活塞距底面的高度为h ′。根据盖—吕萨克定律，得 （h －14
h ）S
T 0
＝
h ′S
T
③ 解得h ′＝
3T
4T 0
h ④ 据题意可得Δp ＝mg S
⑤ 气体最后的体积为V ＝Sh ′⑥ 联立②④⑤⑥式得V ＝9mghT
4pT 0
答案
9mghT
4pT 0
12．解析 (ⅰ)活塞b 升至顶部的过程中，活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气经历等压过程。设气缸A 的容积为V 0，氮气初态体积为V 1，温度为T 1；末态体积为V 2，温度为T 2。按题意，气缸B 的容积为V 0/4，由题给数据和盖—吕萨克定律有
V 1＝34V 0＋12×V 04
＝7
8
V 0①
V 2＝34
V 0＋14
V 0＝V 0②
V 1T 1＝V 2
T 2
③ 由①②③式和题给数据得
T 2＝320 K ④
(ⅱ)活塞b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a 开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸高度的1
16
时，活塞a 上方的氧气经历等温过程。设氧气初态体积为V 1′，压强为
p 1′；末态体积为V 2′，压强为p 2′。由题给数据和玻意耳定律有
V 1′＝14
V 0，p 1′＝p 0，V 2′＝316
V 0⑤ p 1′V 1′＝p 2′V 2′⑥
由⑤⑥式得
p 2′＝43
p 0
答案 (ⅰ)320 K (ⅱ)4
3p 0
一年模拟试题精练 1．BDE
2．B [当缸内气体的压强p ＜p 0时，缓慢升高缸内气体的温度，气体的体积不变，由查理定律知，p p 1＝T T 1，即p ＝p 1T 1
T ，故缸内气体的压强p 与热力学温度T 呈线性关系；当缸内气体的压强p ＝p 0时，发生等压变化。正确的图象为图B 。]
3．解析 (1)A →B ：等温变化p 0V 0＝p B ×2V 0，解得p B ＝1
2p 0
(2)A →B ：ΔU ＝0，ΔU ＝Q ＋W ，Q ＝－W ＝10 J (3)B →C ：等压变化，p C ＝p B ＝12p 0，V B V C ＝T B T C ，T C ＝1
2T 0
答案 (1)12p 0 (2)10 J (3)12p 0 1
2
T 0
4．解析 (1)设A 端上方气柱长度为l 1，由题可知，插入水银槽后左管内气体压强为
p 1＝p 0＋pg Δh ＝80 cmHg
由玻意耳定律得p 0l A ＝p 1l 1
所以A 端上方气柱长度为l 1＝38 cm
(2)设右管水银面上升h ，则右管内气柱长度为l B －h ，气体压强为p 1－2pgh 由玻意耳定律得p 0l B ＝(p 1－2pgh )(l B －h ) 解得h ＝1 cm
所以右管内气体压强为p 2＝p 1－2h ＝78 cmHg 答案 (1)38 cm (2)78 cmHg
5．解析 (1)设封闭气体的压强为p ，活塞受力平衡，则
p 0S ＋mg ＝pS
解得p ＝p 0＋mg S
(2)由于气体的温度不变，则内能的变化ΔU ＝0 外界对气体做的功W ＝(p 0S ＋mg )h 由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可得Q ＝－W ＝－(p 0S ＋mg )h 即气体通过缸壁放热(p 0S ＋mg )h
答案 (1)p 0＋mg S
(2)(p 0S ＋mg )h
2.2热力学第一定律对理想气体的应用
§2.2 热力学第一定律对理想气体的应用 2．2．1、等容过程 气体等容变化时，有=T P 恒量，而且外界对气体做功0=?-=V p W 。根据 热力学第一定律有△E=Q 。在等容过程中，气体吸收的热量全部用于增加内能，温度升高；反之，气体放出的热量是以减小内能为代价的，温度降低。 p V i T C n E Q V ???= ??=?=2 式中 R i T E v T Q C V ?=??=?=2)(。 2．2．1、等压过程 气体在等压过程中，有=T V 恒量，如容器中的活塞在大气环境中无摩擦地自 由移动。 根据热力学第一定律可知：气体等压膨胀时，从外界吸收的热量Q ，一部分用来增加内能，温度升高，另一部分用于对外作功；气体等压压缩时，外界对气体做的功和气体温度降低所减少的内能，都转化为向外放出的热量。且有 T nR V p W ?-=?-= T nC Q p ?= V p i T nC E v ??=?=?2 定压摩尔热容量p C 与定容摩尔热容量V C 的关系有R C C v p +=。该式表明：1mol 理想气体等压升高1K 比等容升高1k 要多吸热8.31J ，这是因为1mol 理想气体等压膨胀温度升高1K 时要对外做功8.31J 的缘故。 2．2．3、等温过程 气体在等温过程中，有pV =恒量。例如，气体在恒温装置内或者与大热源想
接触时所发生的变化。 理想气体的内能只与温度有关，所以理想气体在等温过程中内能不变，即△E =0，因此有Q=-W 。即气体作等温膨胀，压强减小，吸收的热量完全用来对外界做功；气体作等温压缩，压强增大，外界的对气体所做的功全部转化为对外放出的热量。 2．2．4、绝热过程 气体始终不与外界交换热量的过程称之为绝热过程，即Q=0。例如用隔热良好的材料把容器包起来，或者由于过程进行得很快来不及和外界发生热交换，这些都可视作绝热过程。 理想气体发生绝热变化时，p 、V 、T 三量会同时发生变化，仍遵循=T pV 恒 量。根据热力学第一定律，因Q=0，有 )(21122V p V p i T nC E W v -=?=?= 这表明气体被绝热压缩时，外界所作的功全部用来增加气体内能，体积变小、温度升高、压强增大；气体绝热膨胀时，气体对外做功是以减小内能为代价的，此时体积变大、温度降低、压强减小。气体绝热膨胀降温是液化气体获得低温的重要方法。 例：0.020kg 的氦气温度由17℃升高到27℃。若在升温过程中，①体积保持不变，②压强保持不变；③不与外界交换热量。试分别求出气体内能的增量，吸收的热量，外界对气体做的功。 气体的内能是个状态量，且仅是温度的函数。在上述三个过程中气体内能的增量是相同的且均为： J T nC E v 6231031.85.15=???=?=?
热力学第二定律练习题及答案
热力学第二定律练习题 一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画× 1、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的 ( ) 2、组成可变的均相系统的热力学基本方程 d G =－S d T ＋V d p ＋d n B ，既适用于封闭系统也适用于敞 开系统。 （ ） 3、热力学第三定律的普朗克说法是：纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零。 ( ) 4、隔离系统的熵是守恒的。（ ） 5、一定量理想气体的熵只是温度的函数。（ ） 6、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。（ ） 7、定温定压且无非体积功条件下，一切吸热且熵减少的反应，均不能自发发生。 ( ) 8、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W ’<0，且有W ’>G 和G <0，则此状态变化一定能发生。（ ） 9、绝热不可逆膨胀过程中S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。（ ） 10、克-克方程适用于纯物质的任何两相平衡。 （ ） 11、如果一个化学反应的r H 不随温度变化，则其r S 也不随温度变化， （ ） 12、在多相系统中于一定的T ，p 下物质有从化学势较高的相自发向化学势较低的相转移的趋势。 （ ） 13、在10℃， kPa 下过冷的H 2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。 （ ） 14、理想气体的熵变公式 只适用于可逆过程。 （ ） 15、系统经绝热不可逆循环过程中S = 0，。 （ ） 二、选择题 1 、对于只做膨胀功的封闭系统的(A /T )V 值是：（ ） （1）大于零 （2） 小于零 （3）等于零 （4）不确定 2、 从热力学四个基本过程可导出V U S ??? ????=（ ） (1) (2) (3) (4) T p S p A H U G V S V T ???????????? ? ? ? ????????????? 3、1mol 理想气体（1）经定温自由膨胀使体积增加1倍；（2）经定温可逆膨胀使体积增加1倍；（3）经绝热自由膨胀使体积增加1倍；（4）经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。在下列结论中何者正确（ ）
高考物理邢台力学知识点之牛顿运动定律单元汇编含解析
高考物理邢台力学知识点之牛顿运动定律单元汇编含解析 一、选择题 1．如图，某人在粗糙水平地面上用水平力F推一购物车沿直线前进，已知推力大小是 80N，购物车的质量是20kg，购物车与地面间的动摩擦因数，g取，下列说法正确的是（） A．购物车受到地面的支持力是40N B．购物车受到地面的摩擦力大小是40N C．购物车沿地面将做匀速直线运动 D．购物车将做加速度为的匀加速直线运动 2．如图所示，质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，（规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向）则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是（） A．B． C．D． 3．如图A、B、C为三个完全相同的物体。当水平力F作用于B上，三物体可一起匀速运动，撤去力F后，三物体仍可一起向前运动，设此时A、B间作用力为f1，B、C间作用力为f2，则f1和f2的大小为（）
A ．f 1=f 2=0 B ．f 1=0，f 2=F C ．13 F f ，f 2=2 3F D ．f 1=F ，f 2=0 4．甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)同时静止释放．两球下落过程中所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即f=kv(k 为正的常量),两球的v?t 图象如图所示,落地前,经过时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、2v ,则下落判断正确的是( ) A ．甲球质量大于乙球 B ．m 1/m 2=v 2/v 1 C ．释放瞬间甲球的加速度较大 D ．t 0时间内，两球下落的高度相等 5．如图所示，质量为10kg 的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力F =20N 的作用，则物体的加速度为（ ） A ．0 B ．2m/s 2，水平向右 C ．4m/s 2，水平向右 D ．2m/s 2，水平向左 6．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m 的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止， 并以此时为零时刻，在后面一段时间内传 感器显示弹簧弹力F 随时间t 变化的图象 如图乙所示，g 为重力加速度，则（ ）
第二章-热力学第一定律--题加答案
第二章热力学第一定律 1. 始态为25 °C，200 kPa的5 mol某理想气体，经途径a，b两不同途径到达相同的末态。途经a先经绝热膨胀到-28.47 °C，100 kPa，步骤的功；再恒容加热到压力 200 kPa的末态，步骤的热。途径b为恒压加热过程。求途径b的及。（天大2.5题） 解：先确定系统的始、末态 对于途径b，其功为 根据热力学第一定律 2. 2 mol某理想气体，。由始态100 kPa，50 dm3，先恒容加热使压力增大到200 dm3，再恒压冷却使体积缩小至25 dm3。求整个过程的。（天大2.10 题） 解：过程图示如下 由于，则，对有理想气体和只是温度的函数 该途径只涉及恒容和恒压过程，因此计算功是方便的
根据热力学第一定律 3. 单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5 mol，摩尔分数，始态温 度，压力。今该混合气体绝热反抗恒外压膨胀到平 衡态。求末态温度及过程的。（天大2.18题） 解：过程图示如下 分析：因为是绝热过程，过程热力学能的变化等于系统与环境间以功的形势所交换的能量。因此， 单原子分子，双原子分子 由于对理想气体U和H均只是温度的函数，所以 4. 1.00mol（单原子分子）理想气体，由10.1kPa、300K按下列两种不同的途 径压缩到25.3kPa、300K，试计算并比较两途径的Q、W、ΔU及ΔH。
(1）等压冷却，然后经过等容加热； （2）等容加热，然后经过等压冷却。 解：C p,m=2.5R, C V,m=1.5R （1） 10.1kPa、300K 10.1kPa、119.8 25.3kPa、300K 0.2470dm30.09858 dm30.09858 dm3 Q=Q1+Q2=1.00×2.5R×(119.8-300)+ 1.00×1.5R×(300-119.8) =-3745+2247=-1499(J) W=W1+W2=-10.1×103×(0.09858-0.2470)+0=1499(J) ΔU=Q+W=0 ΔH=ΔU+Δ(pV)=0+25.3×0.09858-10.1×0.2470=0 （2） 10.1kPa、300K 25.3kPa、751.6 25.3kPa、300K 0.2470dm30.2470dm30.09858 dm3 Q=Q1+Q2=1.00×1.5R×(751.6-300)+ 1.00×2.5R×(300-751.6) =5632-9387=-3755(J) W=W1+W2=0-25.3×103×(0.09858-0.2470) =3755(J) ΔU=Q+W=0 ΔH=ΔU+Δ(pV)=0+25.3×0.09858-10.1×0.2470=0 计算结果表明，Q、W与途径有关，而ΔU、ΔH与途径无关。 5. 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。隔板靠活塞一侧为2 mol，0 °C的单原子理想气体A，压力与恒定的环境压力相等；隔板的另一侧为6 mol，100 °C的双原子理想气体B，其体积恒定。今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成导热板，求系统达平衡时的T 及过程的。 解：过程图示如下 显然，在过程中A为恒压，而B为恒容，因此
高考物理力学知识点之热力学定律知识点训练含答案(6)
高考物理力学知识点之热力学定律知识点训练含答案(6) 一、选择题 1．如图所示，柱形容器内封有一定质量的空气，光滑活塞C （质量为m ）与容器用良好的隔热材料制成。活塞横截面积为S ，大气压为0p ，另有质量为M 的物体从活塞上方的A 点自由下落到活塞上，并随活塞一 起到达最低点B 而静止，在这一过程中，容器内空气内能的改变量E ?，外界对容器内空气所做的功W 与物体及活塞的重力势能的变化量的关系是（ ） A ．Mgh mg h E W +??+= B ．E W ?=，0W Mgh mg h p S h +?+?= C ．E W ?=，0W Mgh mg h p S h +?+?< D ． E W ?≠，0W Mgh mg h p S h +?+?= 2．如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象，气体经历了ab 、bc 、cd 、da 四个过程。其中bc 的延长线经过原点，ab 与竖直轴平行，cd 与水平轴平行，ad 与bc 平行。则气体在 A ．ab 过程中对外界做功 B ．bc 过程中从外界吸收热量 C ．cd 过程中内能保持不变 D ．da 过程中体积保持不变 3．若通过控制外界条件，使图甲装置中气体的状态发生变化．变化过程中气体的压强p 随热力学温度T 的变化如图乙所示，图中AB 线段平行于T 轴，BC 线段延长线通过坐标原点，CA 线段平行于p 轴．由图线可知
A．A→B过程中外界对气体做功 B．B→C过程中气体对外界做功 C．C→A过程中气体内能增大 D．A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功 4．一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度变化如图所示，则此过程() A．气体的密度减小 B．外界对气体做功 C．气体从外界吸收了热量 D．气体分子的平均动能增大 5．下列说法正确的是（） A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．在实验室中可以得到-273.15℃的低温 C．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大 D．热量一定是从内能大的物体传递到内能小的物体 6．下列说法正确的是（） A．气体的温度升高，分子动能都增大 B．功可以全部转化为热，但吸收的热量一定不能全部转化为功 C．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化 7．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a；然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V﹣T图所示．设气体在状态b 和状态c的压强分别为P b和P c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac，则 （）
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律单元汇编附答案(3)
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律单元汇编附答案(3) 一、选择题 1．跳水运动员从10m 高的跳台上腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中的上升过程和下落过程，以下说法正确的有（ ） A ．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态 B ．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态 C ．上升过程和下落过程均处于超重状态 D ．上升过程和下落过程均处于完全失重状态 2．在匀速行驶的火车车厢内，有一人从B 点正上方相对车厢静止释放一个小球，不计空气阻力，则小球（ ） A ．可能落在A 处 B ．一定落在B 处 C ．可能落在C 处 D ．以上都有可能 3．如图所示，质量为2 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上面。质量为3 kg 的物体B 用轻质细线悬挂，A 、B 接触但无挤压。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B 对A 的压力大小为（g ＝10 m/s 2） A ．12 N B ．22 N C ．25 N D ．30N 4．如图所示，弹簧测力计外壳质量为0m ，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m 的重物，现用一竖直向上的拉力F 拉着弹簧测力计，使其向上做匀加速直线运动，弹簧测力计的读数为0F ，则拉力F 大小为（ ） A ． 0m m mg m + B ． 00m m F m +
C ． m m mg m + D ． 000 m m F m + 5．质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F ，其运动的v －t 图象如图所示.取g ＝10m/s 2，则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为( ) A ．0.2,6N B ．0.1,6N C ．0.2,8N D ．0.1,8N 6．如图所示，质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37°的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则( ) A ．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上 B ．弹簧弹力不可能为 3 4 mg C ．小球可能受三个力作用 D ．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg 7．如图，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a 的加速度记为a 1，S 1和S 2相对原长的伸长分别为?x 1和?x 2，重力加速度大小为g ，在剪断瞬间（ ） A ．a 1=g B ．a 1=3g C ．?x 1=3?x 2 D ． ?x 1=?x 2 8．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m 的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止， 并以此时为零时刻，在后面一段时间内传 感器显示弹簧弹力F 随时间t 变化的图象 如图乙所示，g 为重力加速度，则（ ）
物化试卷 理想气体与热力学第一定律
第二小组测试卷一 2012—2013学年第一学期 一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 物质临界点的性质与什么有关？------------------ -----------( ) A. 与外界温度有关 B. 与外界压力有关 C. 是物质本身的特性 D. 与外界物质有关 2. 下列说法错误的是------------------------------------------------( ) A . 压力是宏观量 B . 压力是体系微观粒子相互碰撞时动量改变量的量度 C . 压力是体系微观粒子碰撞器壁时动量改变量的量度 D . 压力是体系微观粒子一种运动行为的统计平均值 3. 范德华气体方程式中的常数a 与b 应取何值？-------------( ) A. 都大于零 B. 都小于零 C. a 大于零，b 小于零 D. a 小于零，b 大于零 4. 理想气体的分子运动论公式为 PV=3 1Nmu2 式中，u 是-( ) A. 分子平均运动速率 B. 最可几速率 C. 分子运动最大速率 D. 根均方速率 5．成年人每次呼吸大约为500ml 空气，若其压力为100kPa ，温度为20℃，则 其中有多少氧分子？ --------------------------------------------( ) A . 4.305×103 mol B . 0.0205mol C . 22.32mol D . 4.69mol 6. 在同一温度下，同一气体物质的摩尔定压热容C p ,m 与摩尔定容热容C V ,m 之间的关系为-----------------------------------------------------( )。 考试科目 物理化学(上) 考试成绩 试卷类型 考试形式 闭卷 考试对象 11化本 学院—化学与材料工程--- 班级---- 06化本----- 姓名------------------------------------- 学号-------------------------------------
高考物理力学知识点之热力学定律经典测试题附答案解析(3)
高考物理力学知识点之热力学定律经典测试题附答案解析(3) 一、选择题 1．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度．他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将() A．逐渐有所升高 B．保持不变 C．开机时降低，停机时又升高 D．开机时升高，停机时降低 2．一定质量的理想气体在某一过程中，气体对外界做功1.6×104J，从外界吸收热量 3.8×104J，则该理想气体的（） A．温度降低，密度减小 B．温度降低，密度增大 C．温度升高，密度减小 D．温度升高，密度增大 3．如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象，气体经历了ab、bc、cd、da四个过程。其中bc的延长线经过原点，ab与竖直轴平行，cd与水平轴平行，ad与bc平行。则气体在 A．ab过程中对外界做功 B．bc过程中从外界吸收热量 C．cd过程中内能保持不变 D．da过程中体积保持不变 4．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（） A．第二类永动机违背能量守恒定律 B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加 C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别 5．如图所示,用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在一杯热水中,接触点2插在一杯冷水中,此时灵敏电流计的指针会发生偏转,这就是温差发电现象,根据这一现象,下列说法中正确的是( )
A．这一过程违反了热力学第二定律 B．这一过程违反了热力学第一定律 C．热水和冷水的温度将发生变化 D．这一过程违反了能量守恒定律 6．⑴下列说法：正确的是． A．由阿伏德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的大小 B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显 C．分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间斥力随分子间距离的增大而减小D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体 7．如图所示，A、B为两相同的绝热气缸，用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体，活塞和杠杆质量不计，活塞和杠杆接触，忽略一切摩擦．O为固定轴，且MO=NO，将A中气体温度升高（变化不大）到杠杆MN重新平衡，下列说法正确的是（） A．B中气体温度不变 B．B中气体温度降低 C．A中气体克服外力做功，外界对B气体做功 D．A中气体内能增加，B中气体内能减少 8．根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法中正确的是( ) A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量 B．满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行 C．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动 D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大 9．在下列叙述中，正确的是 A．物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能 B．—定质量的气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大 C．对一定质量的气体加热，其内能一定增加 D．随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小 10．一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，（若不计气泡内空气分子势能的变化）则（） A．气泡对外做功，内能不变，同时放热 B．气泡对外做功，内能不变，同时吸热
高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(4)
高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(4) 一、选择题 1．如图所示，在水平地面上有一辆小车，小车内底面水平且光滑，侧面竖直且光滑。球A 用轻绳悬挂于右侧面细线与竖直方向的夹角为37°，小车左下角放置球B，并与左侧面接触。小车在沿水平面向右运动过程中，A与右侧面的弹力恰好为零。设小车的质量为M，两球的质量均为m，则（） A．球A和球B受到的合力不相等 B．小车的加速度大小为6m/s2 C．地面对小车的支持力大小为（M+m）g D．小车对球B的作用力大小为1.25mg 2．如图所示，质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂，A、B接触但无挤压。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g＝10 m/s2） A．12 N B．22 N C．25 N D．30N 3．如图所示，质量为m的小物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面，斜面倾角为θ，物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ，（规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向）则图中表示该物块的速度v和摩擦力f随时间t变化的图象正确的是（） A．B．
C ． D ． 4．如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体。当水平力F 作用于B 上，三物体可一起匀速运动，撤去力F 后，三物体仍可一起向前运动，设此时A 、B 间作用力为f 1，B 、C 间作用力为f 2，则f 1和f 2的大小为（ ） A ．f 1=f 2=0 B ．f 1=0，f 2=F C ．13 F f = ，f 2=2 3F D ．f 1=F ，f 2=0 5．下列单位中，不能．． 表示磁感应强度单位符号的是（ ） A ．T B ． N A m ? C ． 2 kg A s ? D ． 2 N s C m ?? 6．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k .在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( ) A ．伸长量为 1tan m g k θ B ．压缩量为1tan m g k θ C ．伸长量为 1m g k tan θ D ．压缩量为 1m g k tan θ 7．如图所示，质量为10kg 的物体，在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时，物体受到一个水平向右的拉力F =20N 的作用，则物体的加速度为（ ） A ．0 B ．2m/s 2，水平向右 C ．4m/s 2，水平向右 D ．2m/s 2，水平向左 8．下列对教材中的四幅图分析正确的是
热力学第一定律习题及答案
热力学第一定律习题 一、单选题 1) 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：( ) A. W =0，Q <0，?U <0 B. W <0，Q <0，?U >0 C. W <0，Q <0，?U >0 D. W <0，Q =0，?U >0 ?2) 如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知p右> p左，将隔板抽去后: ( ) A. Q＝0, W ＝0, ?U ＝0 B. Q＝0, W <0, ?U >0 C. Q >0, W <0, ?U >0 D. ?U ＝0, Q＝W??0 ?3）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：( ) A. (?U/?T)V＝0 B. (?U/?V)T＝0 C. (?H/?p)T＝0 D. (?U/?p)T＝0 ?4）凡是在孤立孤体系中进行的变化，其?U 和?H 的值一定是：( ) A. ?U >0, ?H >0 B. ?U ＝0, ?H＝0 C. ?U <0, ?H <0 D. ?U ＝0，?H 大于、小于或等于零不能确定。 ?5）在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: ( ) A. Q >0, ?H＝0, ?p < 0 B. Q＝0, ?H <0, ?p >0 C. Q＝0, ?H ＝0, ?p <0 D. Q <0, ?H ＝0, ?p <0 ?6）如图，叙述不正确的是：( ) A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小 B.?H1表示无限稀释积分溶解热 C.?H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热 D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热 ?7）?H＝Q p此式适用于哪一个过程: ( ) A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPa B.在0℃、101325Pa下，冰融化成水 C.电解CuSO4的水溶液 D.气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa ) ?8) 一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。( ) A. V1 < V2 B. V1 = V2 C. V1 > V2 D. 无法确定 ?9) 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系温度由T1升高到T2，则此过程的焓变?H:( ) A.小于零 B.大于零 C.等于零 D.不能确定 ?10) 对于独立粒子体系，d U＝?n i d? i＋?? i d n i，式中的第一项物理意义是: ( ) A. 热 B. 功 C. 能级变化 D. 无确定意义 ?11) 下述说法中哪一个正确：( ) A.热是体系中微观粒子平均平动能的量度 B.温度是体系所储存能量的量度 C.温度是体系中微观粒子平均能量的量度 D.温度是体系中微观粒子平均平动能的量度 ?12) 下图为某气体的p－V图。图中A→B为恒温可逆变化，A→C为绝热可逆变化，A→D 为多方不可逆变化。B, C, D态的体积相等。问下述个关系中哪一个错误？( ) A. T B > T C B. T C > T D C. T B > T D D. T D > T C ?13) 理想气体在恒定外压p?下从10dm3膨胀到16dm3, 同时吸热126J。计算此气体的??U。( ) A. -284J B. 842J C. -482J D. 482J ?14) 在体系温度恒定的变化过程中，体系与环境之间：( ) A.一定产生热交换 B.一定不产生热交换 C.不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关
热力学定律针对习题(word版有答案)
- 1 - 高二物理 热学针对训练（三） 第十章：热力学定律 一、单选题： 1．下列说法正确的是 A ．物体吸收热量，其温度一定升高 B ．热量只能从高温物体向低温物体传递 C ．遵守热力学第一定律的过程一定能实现 D ．做功和热传递是改变物体内能的两种方式 2.给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不 变，不计分子间势能，则胎内气体 A .从外界吸热 B.对外界做负功 C. 分子平均动能减小 D.内能增加 3. 如图所示是密闭的气缸，外力推动活塞P 压缩气体，对缸内气体做功800J ， 同时气体向外界放热200J ，缸内气体的 A .温度升高，内能增加600J B.温度升高，内能减少200J C.温度降低，内能增加600J D.温度降低，内能减少200J 4. 如图4所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气 A.体积不变，压强变小 B .体积变小，压强变大 C.体积不变，压强变大 D.体积变小，压强变小 5．如图所示，两个相通的容器P 、Q 间装有阀门K 、P 中充满气体，Q 为真空，整个系统与外界没有热交换.打开阀门K 后，P 中的气体进入Q 中，最终达到平衡，则 A.气体体积膨胀，内能增加 B.气体分子势能减少，内能增加 C.气体分子势能增加，压强可能不变 D .Q 中气体不可能自发地全部退回到P 中 6．下列说法中正确的是 A ．任何物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和 B ．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能 C ．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的 D ．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行 7．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 8．如图，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被掩没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小。正确的说法是（ ） A.从外界吸热 B.内能增大 C .向外界放热 D.内能减小
主题单元设计——牛顿运动定律
主题单元设计——牛顿运动定律 适用年级高一年级 所需时间4课时（每周 2 课时，共 4 课时） 主题单元概述 (简述单元在课程中的地位和作用、单元的组成情况，解释专题的划分和专题之间的关系，主要的学习方式和预期的学习成果，字数300-500) 本章是在前面对运动和力分别研究的基础上的延伸——研究力和运动的关系，建立起牛顿运动定律。牛顿运动定律是动力学的基础，是力学中也是整个物理学的基本规律。 本章在牛顿第一定律的研究中采用的理想实验法；牛顿第二定律中的控制变量法；运用牛顿第二定律处理问题时常用的整体法与隔离法，以及单位的规定方法，单位制的创建等。对这些方法要认真体会、理解，以提高认知的境界。 为了更扎实地理解牛顿第二定律，本章第二节安排了实验：探究加速度与力、质量的关系，并提供了参考案例，实验操作方便，规律性强，结论容易获得，控制变量法在此得到了实践。第五节牛顿第三定律的研究引入了传感器――计算机的组合，现代气息浓厚，实验效果很好。 主题学习目标 (描述该主题学习所要达到的主要目标) 知识与技能： 1、认识运动状态的改变是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变 2、理解力是产生加速度的原因 3、理解质量是惯性大小的量度 4、通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系 5、会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式 6、通过加速度与质量和和合外力的定量关系，深刻理解力是产生加速度的原因这一规律 7、认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系，认识加速度与和外力间的瞬时对应关系 8、能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题 9、会用准确的文字叙述牛顿第三定律 10、能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力 11、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题 过程与方法： 1、培养学生严谨的逻辑推理能力；通过对大量实例的分析，培养学生归纳、综合能力 2、通过演示实验及数据处理，培养学生观察、分析、归纳总结的能力；通过实际问题的处理，培养良好的书面表达能力 3、培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力 情感态度与价值观： 1、善于思考、善于总结，把物理与实际生活紧密结合 2、培养认真的科学态度，严谨、有序的思维习惯 3、与实际问题相结合，培养学习兴趣 4、培养严谨的科学态度，养成良好的思维习惯
物理化学课后参考答案热力学定律
第二章热力学第一定律 2.5 始态为25 ?C，200 kPa的5 mol某理想气体，经途径a，b两不同途径到达相同的末态。途经a先经绝热膨胀到 -28.47 ?C，100 kPa，步骤的功 ；再恒容加热到压力200 kPa的末态，步骤的热。途径b为恒压加热过程。求途径b的及。 解：先确定系统的始、末 态 对于途径b，其功为 根据热力学第一定律 2.6 4 mol的某理想气体，温度升高20 ?C，求的值。 解：根据焓的定义
2.10 2 mol某理想气体，。由始态100 kPa，50 dm3，先恒容加热使压力体积增大到150 dm3，再恒压冷却使体积缩小至25 dm3。求整个过程的 。 解：过程图示如下 由于，则，对有理想气体和 只是温度的函数 该途径只涉及恒容和恒压过程，因此计算功是方便的 根据热力学第一定律
2.13 已知20 ?C液态乙醇(C 2H 5 OH，l)的体膨胀系数，等温压 缩率，密度，摩尔定压热容 。求20 ?C，液态乙醇的。 解：由热力学第二定律可以证明，定压摩尔热容和定容摩尔热容有以下关 系 2.14 容积为27 m3的绝热容器中有一小加热器件，器壁上有一小孔与100 kPa 的大气相通，以维持容器内空气的压力恒定。今利用加热器件使器内的空气由0 ?C加热至20 ?C，问需供给容器内的空气多少热量。已知空气的 。 假设空气为理想气体，加热过程中容器内空气的温度均匀。 解：在该问题中，容器内的空气的压力恒定，但物质量随温度而改变
注：在上述问题中不能应用，虽然容器的体积恒定。这是因为，从 小孔中排出去的空气要对环境作功。所作功计算如下： 在温度T时，升高系统温度 d T，排出容器的空气的物质量为 所作功 这正等于用和所计算热量之差。 2.15 容积为0.1 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 ?C，4 mol 的Ar(g)及150 ?C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求
高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(7)
高考物理力学知识点之牛顿运动定律单元检测(7) 一、选择题 1．质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为f，加速度为 a＝1 3 g，则f的大小是() A．f＝1 3 mg B．f＝ 2 3 mg C．f＝mg D．f＝4 3 mg 2．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示.取g＝10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为() A．0.2,6N B．0.1,6N C．0.2,8N D．0.1,8N 3．下列关于超重和失重的说法中，正确的是（） A．物体处于超重状态时，其重力增加了 B．物体处于完全失重状态时，其重力为零 C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 4．如图，倾斜固定直杆与水平方向成60角，直杆上套有一个圆环，圆环通过一根细线与一只小球相连接 .当圆环沿直杆下滑时，小球与圆环保持相对静止，细线伸直，且与竖直方向成30角.下列说法中正确的 A．圆环不一定加速下滑 B．圆环可能匀速下滑 C．圆环与杆之间一定没有摩擦 D．圆环与杆之间一定存在摩擦
5．如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体。当水平力F 作用于B 上，三物体可一起匀速运动，撤去力F 后，三物体仍可一起向前运动，设此时A 、B 间作用力为f 1，B 、C 间作用力为f 2，则f 1和f 2的大小为（ ） A ．f 1=f 2=0 B ．f 1=0，f 2=F C ．13 F f = ，f 2=2 3F D ．f 1=F ，f 2=0 6．如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的a t -图，则在上升过程中（ ） A ．3s t =时，部件属于失重状态 B ．4s t =至 4.5s t =时，部件的速度在减小 C ．5s t =至11s t =时，部件的机械能守恒 D ．13s t =时，部件所受拉力小于重力 7．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k .在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( ) A ．伸长量为 1tan m g k θ B ．压缩量为1tan m g k θ C ．伸长量为 1m g k tan θ D ．压缩量为 1m g k tan θ 8．下列对教材中的四幅图分析正确的是
第二章热力学第一定律练习题及解答
第 二 章 热力学第一定律 一、思考题 1. 判断下列说法是否正确，并简述判断的依据 （1）状态给定后，状态函数就有定值，状态函数固定后，状态也就固定了。 答：是对的。因为状态函数是状态的单值函数。 （2）状态改变后，状态函数一定都改变。 答：是错的。因为只要有一个状态函数变了，状态也就变了，但并不是所有的状态函数都得 变。 （3）因为ΔU=Q V ，ΔH=Q p ，所以Q V ，Q p 是特定条件下的状态函数? 这种说法对吗？ 答：是错的。?U ，?H 本身不是状态函数，仅是状态函数的变量，只有在特定条件下与Q V ，Q p 的数值相等，所以Q V ，Q p 不是状态函数。 （4）根据热力学第一定律，因为能量不会无中生有，所以一个系统如要对外做功，必须从 外界吸收热量。 答：是错的。根据热力学第一定律U Q W ?=+，它不仅说明热力学能（ΔU ）、热（Q ）和 功（W ）之间可以转化，有表述了它们转化是的定量关系，即能量守恒定律。所以功的转化 形式不仅有热，也可转化为热力学能系。 （5）在等压下，用机械搅拌某绝热容器中的液体，是液体的温度上升，这时ΔH=Q p =0 答：是错的。这虽然是一个等压过程，而此过程存在机械功，即W f ≠0，所以ΔH≠Q p 。 （6）某一化学反应在烧杯中进行，热效应为Q 1，焓变为ΔH 1。如将化学反应安排成反应相 同的可逆电池，使化学反应和电池反应的始态和终态形同，这时热效应为Q 2，焓变为ΔH 2，则ΔH 1=ΔH 2。 答：是对的。Q 是非状态函数，由于经过的途径不同，则Q 值不同，焓（H ）是状态函数，只要始终态相同，不考虑所经过的过程，则两焓变值?H 1和?H 2相等。 2 . 回答下列问题，并说明原因 （1）可逆热机的效率最高，在其它条件相同的前提下，用可逆热机去牵引货车，能否使火 车的速度加快？ 答？不能。热机效率h Q W -=η是指从高温热源所吸收的热最大的转换成对环境所做的功。
热力学定律(含答案)
图1 第3课时 热力学定律 导学目标 1.理解热力学第一定律，能运用其解释自然界能量的转化、转移问题.2.了解热力学第二定律，能运用其解释第二类永动机不能制成的原因以及自然界能量转移、转化的方向性问题． 一、热力学第一定律与能量守恒定律 [基础导引] 1．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900 J 的功，同时汽缸向外散热210 J ，汽缸里空 气的内能改变了多少？ 2．如图1，在汽缸内活塞左边封闭着一定量的空气，压强和大 气压相同．把汽缸和活塞固定，使汽缸内空气升高一定的温 度，空气吸收的热量为Q 1.如果让活塞可以自由滑动(活塞与 汽缸间无摩擦、无漏气)，也使汽缸内空气温度升高相同温度，其吸收 的热量为Q 2.Q 1和Q 2哪个大些？ [知识梳理] 1．物体内能的改变 (1)________是其他形式的能与内能的相互转化过程，内能的改变量可用________的数值来量度． (2)________是物体间内能的转移过程，内能转移量用________来量度． 2．热力学第一定律 (1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它________________与外界对它所__________的和． (2)表达式：ΔU ＝________. 3．能量守恒定律 (1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律． (2)任何违背能量守恒定律的过程都是不可能的，不消耗能量而对外做功的第一类永动机是不可能制成的． 二、热力学第二定律 [基础导引] 以下哪些现象能够发生？哪些不能发生？不能够发生的现象是否违背热力学第二定律？ A ．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热． B ．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能． C ．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离． D ．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体． [知识梳理] 1．两种表述
C单元 牛顿运动定律
C单元牛顿运动定律 C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律 14．C1[2012·课标全国卷] 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础．早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是() A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B．没有力的作用，物体只能处于静止状态 C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性 D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动 14．AD[解析] 惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质，A正确；没有力的作用，物体将处于静止或匀速直线运动状态，B错误；行星在圆形轨道上保持匀速率运动的原因是行星受到地球的万有引力作用，不是由于惯性，C错误；运动物体如果没有受到力的作用，将一直匀速直线运动下去，D正确． C2 牛顿第二定律单位制 21．C2、D1、E2[2012·福建卷] 如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d (1)小船从A点运动到B f (2)小船经过B点时的速度大小v1； (3)小船经过B点时的加速度大小a. 21．[解析] (1)小船从A点运动到B点克服阻力做功 W f＝fd① (2)小船从A点运动到B点，电动机牵引绳对小船做功 W＝Pt1② 由动能定理有 W－W f＝1 2m v21－ 1 2m v20③ 由①②③式解得v1＝v20＋2 m(Pt1－fd)④ (3)设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为θ，电动机牵引绳的速度大小为u，则 P＝Fu⑤ u＝v1cosθ⑥ 由牛顿第二定律有 F cosθ－f＝ma⑦ 由④⑤⑥⑦式解得 a＝ P m2v20＋2m(Pt1－fd) － f m 17．C2[2012·安徽卷] 如图4a沿斜面匀加速下 滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F 图4 则()