12.2 能量的转化和守恒 作业11-2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第三册

11B 物理选修 第十二章 热力学定律 作业11 第二节 能量的转换和守恒 班级________姓名________学号________日期________ 1、 单项选择题（只有一个选项正确） 1. ★下列说法中正确的是（　　） （A）对一定质量的理想气体，当分子的密集程度增加时，其压强一定增大 （B）气体对外做功，内能一定减少 （C）分子间距离增大时，分子间的作用力与分子势能均减小 （D）水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 2. ★★★一定质量的理想气体从状态a开始，经历、、三个过程回到原状态。其图像如图所示，下列说法不正确的是（　　） （A）处于状态a的气体，内能最小 （B）处于状态c的气体，压强最大 （C）过程是等压变化，气体对外做功 （D）过程是等温变化，气体与外界不进行热交换 2、 多项选择题 3. ★★如图，一开口向上的导热汽缸内，用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上，使其缓慢上升。环境温度保持不变，大气压不变，系统始终处于平衡状态。在活塞上升过程中（　　） （A）气体体积逐渐增大，内能增加 （B）气体压强逐渐减小，内能不变 （C）气体压强逐渐增大，放出热量 （D）气体对外界做功，吸收热量 4. ★★密闭在钢瓶中的理想气体，如图所示是该气体在a、b状态时的分子速率分布图象。下面关于a、b状态的叙述，正确的是（　　） （A）Ta>Tb （B）pa<pb （C）在状态a时，气体分子的平均动能小 （D）从状态a到状态b，所有气体分子的动能都增大了 5. ★★★一定质量的理想气体，在如图所示的p-V坐标系中，由状态A变化到状态B，已知p=1.5p，V=2V，状态A、B对应的温度分别为T、T，则下列说法正确的是（　　） （A）T<T （B）气体从状态A变化到状态B，单个气体分子撞击器壁的平均作用力增大 （C）气体从状态A变化到状态B，器壁单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数增多 （D）若气体从状态A经状态B、C返回到A，气体吸热 （E）若气体从状态A经状态B、C返回到A，气体放热 3、 填空题 6. ★判断下列说法是否正确。 （1）某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加。( ) （2）能量既可以转移又可以转化，故能的总量是可以变化的。( ) （3）违背能量守恒定律的过程是不可能发生的。( ) （4）ΔU＝W＋Q，该式表示的是功、热量跟内能改变之间的定量关系，在物理学中叫作热力学第一定律。( ) （5）永动机不能制成，因为它违背了能的转化和守恒定律。( ) 7. ★一定质量的理想气体，从外界吸收热量500J，同时对外做功100J，则气体内能变化______J，分子平均动能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。 8. ★★上海新冠疫情期间，全国各地紧急驰援，某地用卡车装运的物资长途跋涉到达上海。若由于远距离行驶，卡车车胎内的气体（视为理想气体）的温度升高，不考虑车胎体积的变化，则与出发前相比，车胎内的气体的压强___________（填“增大”、“减小”或“不变”）；卡车行驶过程中车胎内的气体___________（填“从外界吸收热量”或“向外界放出热量”）。 4、 简答题 9. ★★★如图所示，一质量的绝热圆柱形容器用绝热轻质活塞密封一定质量的理想气体，轻杆一端固定在地面上，另一端固定在活塞上，整个装置倒立在空中．开始时气体的温度，活塞停在容器的中间位置。通过容器内部的电热丝（末画出）缓慢加热气体，当电热丝产生的热量时活塞刚好停在容器口处。已知容器的厚度不计，横截面积，其深度，活塞（厚度不计）与容器壁间无摩擦，大气压，重力加速度取，求： （1）开始时封闭气体的压强和活塞刚好停在容器口处时封闭气体的温度； （2）整个过程中气体内能增加量。 10. ★★★如图所示，水平放置的固定汽缸内由活寨封闭一定质量的气体，活塞能无摩擦地滑动，汽缸的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时缸内气体的温度为T0，空气柱长度为l0。用电热丝对气体加热，活塞缓慢向左移动，缸内气体只与电热丝发生热交换，当缸内气体吸热为Q时，缸内空气柱长度为l1，处于平衡。求： （1）此时缸内气体的温度； （2）在此过程中，外界对缸内气体做了多少功？ （3）在此过程中，缸内气体的内能增加了多少？ 考答案： 1．D 【详解】A．根据压强的微观意义可知，气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关；对一定质量的理想气体，当分子的密集程度增加时，其压强不一定增大，故A错误； B．气体对外做功的同时有可能吸热，由热力学第一定律可知内能不一定减少，故B错误； C．分子间为斥力时距离增大时，分子间的作用力与分子势能均减小；分子间为引力时距离增大时，分