第三章 热力学定律-【学霸题中题】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

进阶 突被 第三章热力学定律 第1节功、热和内能的改变 1.如图所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的理想气体（不考虑分子势能）.将一个热敏电阻 (电阻值随温度升高而减小)置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接，汽缸和活塞均具 有良好的绝热性能，汽缸和活塞间摩擦不计.则 A若发现欧姆表示数变大，则汽缸内气体压强一定减小 B.若发现欧姆表示数变大，则汽缸内气体内能一定减小 热敏电阻 ⑧姆 C.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小 D.拉动活塞使汽缸内气体体积增大时，需加一定的力，这说明气体分子间 有引力 第2~3节热力学第一定律能量守恒定律 1.如图，一个质量为m=2kg的T形活塞在汽缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不 计，距汽缸底部h,=l0Cm处连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计），初始时，封闭气体 温度为T,=360K,活塞距离汽缸底部为h2=15cm,两边水银柱存在高度差.已知大气压强为 P%=1×10Pa,汽缸横截面积为S=1×103m2,活塞竖直部分长为L=12cm,重力加速度为g 取10m/s2,求： (1)通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平？ (2)从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体对外界放出的热量为6J,气体内能的变化 量△U. O8黑白题物理I选择性必修第三册·RJ 2.(2023·湖南长沙一中质检)气压式升降椅（如图甲）通过汽缸上下运动来调节椅子升降，其 简易结构如图乙所示.圆柱形汽缸与椅面固定在一起，总质量m=6kg.固定在底座上的柱状 汽缸杆的横截面积S=30cm2,在汽缸中封闭了长度=20cm的理想气体汽缸气密性、导热 性能良好，忽略摩擦力，已知室内温度T=320K,大气压强po=1.0×10P,重力加速度g取 10m/s2.求： (1)质量M=54kg的人，脚悬空坐在椅面上，室温不变，稳定后椅面下降的距离： (2)在(1)情况下人坐上去后，由于开空调室内气温缓慢降至T,=300K,封闭气体的内能减 少了13.5J,该过程封闭气体对外界放出的热量Q. 倚面 汽缸轩 第4节热力学第二定律 1.(2023·湖南长沙期末)如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆 的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推 动转轮转动.离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动.下列说法正确的是 () 形状记忆合余 A.热水将热量传递给叶片，所以热水的温度会降低 B.由形状记忆合金自身提供了转轮转动的能量 C.转轮依靠自身惯性一直转动，不需要消耗外界能量 D.叶片在热水中吸收的热量等于在空气中释放的热量 进阶突破·拔高练09内液柱高度为h,有mg=pghS,又0.6po=pgh,解得m=phS= 体分子对液体分子引力大于液体分子之间的引力，那么附着 06ps_0.6p 层的分子密度将会大于液体内部分子密度，此时附着层内 0 ,所以P2=1.2印以舱内气体为研究对象，有 pg 的分子相互作用表现为斥力，液面呈现“扩散“的趋势，便形 么=%=1m,7=30K=124,气体做等容变化有号 成了浸润现象，故D正确：故选D, 2.D解析：AB.由题意，在自然条件下，液品层中的液品分子 ,解得T=360K,故选C 无规则排列，像一块毛玻璃，可知人射光在液品层发生漫反 射，光线可以通过，但通过量较少，而且没有规律，故 第3课时理想气体的状态方程 AB错误： 1.(1)4:1(2)540K CD.由题意，通电以后，弥散分布的液品分子迅速从无规则 解析：(1)设汽缸A和B部分的体积分别为V,和。，对缸内 排列变为有规则排列，整个液品层相当于一块普通的透明玻 气体分析，初始状态，气体的压强为P1=Po-6cmHg= 璃，可知通电时，入射光在通过液品层后按原有方向传播，故 70cmHg,末态压强为P=。-62cmHg=14cmHg根据玻意 C错误，D正确.故选D. .4 第三章热力学定律 耳定律，有p,n(+,)→宁(2)设汽红的总长度 第1节功、热和内能的改变 为L,横截面积为S,活塞初始位置离汽缸左端的距离为L,= 1B解析：设外界大气压强为P,活塞质量为m,横截面积 L气体压强随活塞移动的距离均匀增大，设比例系影 为S,汽缸内部气体的压强为P=%+肾，则气体的压强不变， 为k,则活塞向右移动距离为x时，气体的压强为p,=P+x, 欧姆表示数变大，说明气体温度降低，根据理想气体状态方 此时气体的体积V,=(L一x)S当气体恢复到原来状态时压强 PI=p:+ L,n(L45) 限业 4 =C,体积减小，内能减小，故A错误，B正确：若拉动活 对封闭气体，由理想气体的状态 塞使汽缸内气体体积增大，气体对外界做功，温度降低