内容正文:
能量守恒定律拔高练习卷
一、单选题
1.一物体先后经过几个不同的物理过程,其温度均从升高到,则在这些过程中( )
A.物体一定从外界吸收热量
B.物体与外界交换的热量都相等
C.外界对物体所做的功均相等
D.物体内分子动能的平均值增加量都相等
2.如图所示,将一只气球放到绝热密闭的升温箱中缓慢加热,随温度的升高,气球缓慢膨胀,气球内气体压强增大,将气体视为理想气体,且气球不漏气,下列说法正确的是( )
A.气球内所有气体分子的动能都增大
B.气球内气体对外做的功大于气球内气体吸收的热量
C.气球内的气体分子对气球壁单位面积的平均撞击力增大
D.箱内气体及气球内气体总内能增加量等于从加热器上吸收的热量
3.如图所示,这是中国传统玩具饮水鸟。在鸟的面前放上一杯水,用手把鸟嘴浸到水里,小鸟“喝”了一口后,又直立起来。之后,无需人的干预,小鸟直立一会儿就会自己俯下身去使鸟嘴浸入水中“喝”水,然后又会直立起来。就这样周而复始,小鸟不停地点头“喝”水,则下列说法正确的是( )
A.饮水鸟上下运动的能量来源于周围空气的内能
B.水杯中的水干了之后,小鸟还能点头“喝”水
C.这种玩具饮水鸟是一架永动机
D.此现象违背了热力学第一定律
4.如图所示,是中国古代玩具饮水鸟,它的神奇之处是,在鸟的面前放上一杯水,鸟就会俯下身去,把嘴浸到水里,“喝”了一口水后,鸟将绕着O点不停摆动,一会儿它又会俯下身去,再“喝”一口水。A、B是鸟上两点,说法正确的是( )
A.A、B两点的向心加速度大小相同
B.A、B两点的线速度大小不同,角速度大小相同
C.此过程虽然不违反能量守恒定律,但不可能发生
D.此过程违反能量守恒定律,但可能发生,说明第一类永动机可以制成
5.如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸中,汽缸和活塞的绝热性、密封性良好。初始时,气体的压强、温度与外界大气相同。现接通电热丝加热气体,活塞缓慢向右移动,不计活塞与汽缸间的摩擦,外界大气压强保持不变,则该过程中( )
A.气体压强增大
B.气体分子的平均动能不变
C.气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
D.气体分子在单位时间内撞击活塞单位面积的次数增加
6.一定量的理想气体的压强p与热力学温度T的变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.A→B的过程中,气体对外界做功,气体内能增加
B.A→B的过程中,气体从外界吸收的热量等于其内能的增加量
C.B→C的过程中,气体体积增大,对外做功
D.B→C的过程中,气体对外界放热,内能减小
7.如图所示,内壁光滑的绝热汽缸固定在斜面上,一定质量的绝热活塞把汽缸分成a、b两部分,两部分中封闭有相同质量、相同温度的同种理想气体,初始时活塞用销钉固定,b部分气体的体积小于a部分气体的体积。现拔掉销钉,活塞移动一段距离最终达到平衡状态,则最终状态与初始状态相比( )
A.a部分气体温度可能不变
B.b部分气体压强可能不变
C.a部分气体压强可能不变
D.两部分气体内能之和增大
8.如图是斯特林循环的V-t图像。一定质量的理想气体按图线从状态a经b、c和d后再回到a,图中ab、cd和横轴平行,bc和ad与纵轴平行。下列说法不正确的是( )
A.从a到b,气体从外界吸收热量
B.从b到c过程中气体对外界做的功,小于从d到a过程中外界对气体做的功
C.从c到d,气体的压强减小,向外放热
D.从d到a,单位体积内的气体分子数目增多
9.如图所示为某理想气体的图像,下列说法正确的是( )
A.由A到B的过程,气体对外做功,内能增加
B.由A到B是等容过程,B到C是等压过程,气体在C状态时的体积比在B状态时的体积大
C.由B到C的过程,外界对气体做功,放出热量
D.由B到C的过程,气体温度升高,所有气体分子的动能都增大
10.关于热学现象和热学规律,下列说法中正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.用油膜法测分子直径的实验中,应使用纯油酸滴到水面上
C.第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律
D.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功3.0×105 J,同时空气的内能增加2.2×105 J,则空气从外界吸热5.2×105 J
二、多选题
11.下列说法正确的有( )
A.只要知道氧气的摩尔体积和氧气分子的体积,就可以计算出阿伏加德罗常数
B.温度高的物体比温度低的物体内能大
C.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同
D.“第一类永动机”不可能制成,是因为它违反了能量守恒定律
12.下列关于能量守恒定律的认识正确的是( )
A.某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加
B.某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械(第一类永动机)不可能制成
D.树叶从空中落下,最后停止在地面上,说明能量消失了
13.一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程,a→b、b→c、c→d、d→a这四段过程在p—T图上都是直线段,其中的延长线通过坐标原点O,垂直于,而平行于,由图可以判断( )
A.a→b过程中气体对外做功
B.b→c过程中外界对气体做功
C.c→d过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
D.d→a过程中气体体积不断减小
14.一定质量的理想气体的图像中的等温变化图线如图所示,A、B是双曲线上的两点。下列说法正确的是( )
A.图中△OAC和△OBD的面积一定相等
B.气体在状态A的内能一定大于在状态B的内能
C.气体从状态A到状态B的过程,一定向外界放出热量
D.气体从状态A到状态B的过程,单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少
15.某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作,该循环可视为由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环,则该气体( )
A.在a→b的过程中,外界对其做的功全部用于增加内能
B.在状态a和c时气体分子的平均动能可能相等
C.在b→c的过程中,单位时间内撞击汽缸壁的分子数增多
D.在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量
16.如图所示,水平放置的密封汽缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分,隔板可在汽缸内无摩擦滑动,右侧气体内有一电热丝。汽缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止,左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流,通电一段时间后切断电流。当缸内气体再次达到平衡时,与初始状态相比( )
A.左边气体分子单位时间内撞击活塞的次数增加
B.左右两边气体温度都升高
C.左边气体压强增大
D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
17.下列有关说法中正确的是( )
A.用阿伏加德罗常数和某种气体的密度,就可以求出该种气体的分子质量
B.“第一类永动机”不可能制成,是因为它违反了能量守恒定律
C.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征
D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越快
18.如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知a→d是等温膨胀过程,则对于图中所示的4个过程中,以下说法中错误的是( )
A.a→b过程气体对外做功最多,内能增加也最多
B.a→c可能既不吸热也不放热
C.a→e过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功
D.b、c、d、e各状态下,单位体积内的气体分子个数都相同
19.以下说法中正确的是( )
A.第一类永动机的思想违背能量守恒定律
B.气体体积等于各个气体分子的体积之和
C.太空中水滴成球形,是液体表面张力作用的结果
D.一种液体能否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关系
20.下列说法中正确的是( )
A.饱和汽和液体之间的动态平衡,是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率相等
B.晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列
C.自然界一切过程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
D.一定质量理想气体对外做功,内能不一定减少,但密度一定减小
答案第10页,共12页
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能量守恒定律拔高练习卷
一、单选题
1.一物体先后经过几个不同的物理过程,其温度均从升高到,则在这些过程中( )
A.物体一定从外界吸收热量
B.物体与外界交换的热量都相等
C.外界对物体所做的功均相等
D.物体内分子动能的平均值增加量都相等
【答案】D
【详解】A.温度升高,内能增加,内能可通过吸热()或外界做功()改变,如果物体放出的热量小于外界对物体做的功,物体内能同样会增加,故A错误。
B.热量交换与过程相关。例如,等容过程(体积不变)中,而等压过程(压强不变)中,若体积变化不同,热量不等。故B错误。
C.功与过程相关。例如,等容过程,而等压过程 ,若体积变化不同,功不等。故C错误。
D.分子平均动能仅与温度成正比,温度变化相同(),则平均动能增加量相同,与过程无关。故D正确。
故选D。
2.如图所示,将一只气球放到绝热密闭的升温箱中缓慢加热,随温度的升高,气球缓慢膨胀,气球内气体压强增大,将气体视为理想气体,且气球不漏气,下列说法正确的是( )
A.气球内所有气体分子的动能都增大
B.气球内气体对外做的功大于气球内气体吸收的热量
C.气球内的气体分子对气球壁单位面积的平均撞击力增大
D.箱内气体及气球内气体总内能增加量等于从加热器上吸收的热量
【答案】C
【详解】A.温度升高,气体分子的平均动能增大,但不是每个分子的动能都增大,故A错误;
B.气球内气体温度升高,内能增加,根据热力学第一定律可知
故
气球内气体对外做的功小于气球内气体吸收的热量,故B错误;
C.气球内的气体压强增大,故气球内的气体分子对气球壁单位面积的平均撞击力增大,故C正确;
D.箱内气体及气球内气体从加热器中吸收的热量等于总内能增加量与气球弹性势能增加量的总和,故D错误。
故选C。
3.如图所示,这是中国传统玩具饮水鸟。在鸟的面前放上一杯水,用手把鸟嘴浸到水里,小鸟“喝”了一口后,又直立起来。之后,无需人的干预,小鸟直立一会儿就会自己俯下身去使鸟嘴浸入水中“喝”水,然后又会直立起来。就这样周而复始,小鸟不停地点头“喝”水,则下列说法正确的是( )
A.饮水鸟上下运动的能量来源于周围空气的内能
B.水杯中的水干了之后,小鸟还能点头“喝”水
C.这种玩具饮水鸟是一架永动机
D.此现象违背了热力学第一定律
【答案】A
【详解】A.玩具饮水鸟的内部结构如图所示,其原理是先在鸟嘴上滴一些水,水分蒸发过程中吸热,温度降低,压强减小,使得头部气压小于肚子中的气压,从而使肚子中的部分液体压入头部,使重心上移,鸟的身体变得不稳定而发生倾斜,倾斜的过程中肚子中的玻璃管口脱离液面,从而使头部的液体又回流到肚子中,使鸟的身体再回到开始的竖直状态,而刚才倾斜的过程中鸟嘴刚好又沾到了水,之后鸟回到竖直状态后,鸟嘴的水分蒸发,重复前面的运动过程,即饮水鸟上下运动的能量来源于周围空气的内能,A正确;
B.根据上述分析可知,当水杯中的水干了之后,不能蒸发制冷,不能形成头部和肚子内空气的压强差,小鸟不能再上下运动,即小鸟不能点头“喝”水,B错误;
CD.这种玩具饮水鸟仍然遵循能量守恒定律,此现象没有违背热力学第一定律,不是一架永动机,CD错误。
故选A。
4.如图所示,是中国古代玩具饮水鸟,它的神奇之处是,在鸟的面前放上一杯水,鸟就会俯下身去,把嘴浸到水里,“喝”了一口水后,鸟将绕着O点不停摆动,一会儿它又会俯下身去,再“喝”一口水。A、B是鸟上两点,说法正确的是( )
A.A、B两点的向心加速度大小相同
B.A、B两点的线速度大小不同,角速度大小相同
C.此过程虽然不违反能量守恒定律,但不可能发生
D.此过程违反能量守恒定律,但可能发生,说明第一类永动机可以制成
【答案】B
【详解】B.根据同轴转动角速度相等知,A、B两点的角速度大小相同,根据知A点半径大,线速度较大,故B正确;
A.根据知A点半径大,加速度较大,故A错误;
C.饮水鸟的头和躯体分别为两个薄壁玻璃球,其间以一个玻璃管连接,内部装有易挥发的液体。其原理是先在鸟嘴上滴一些水,水分蒸发会吸收头部空气中的热量,使得头部气压小于肚子中的气压,从而使肚子中的部分液体压入头部,使重心上移,鸟的身体变得不稳定而发生倾斜,倾斜的过程中肚子中的玻璃管口脱离液面,从而使头部的液体又回流到肚子中,使鸟的身体再回到开始的竖直状态,而刚才倾斜的过程中鸟嘴刚好又沾到了水,之后鸟回到竖直状态后,鸟嘴的水分蒸发,重复前方的运动,即饮水鸟上下运动的能量来源于周围空气的内能,此过程不违反能量守恒定律,可能发生,故C错误;
D.此过程不违反能量守恒定律,可能发生,说明第一类永动机不可以制成,故D错误。
故选B。
5.如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸中,汽缸和活塞的绝热性、密封性良好。初始时,气体的压强、温度与外界大气相同。现接通电热丝加热气体,活塞缓慢向右移动,不计活塞与汽缸间的摩擦,外界大气压强保持不变,则该过程中( )
A.气体压强增大
B.气体分子的平均动能不变
C.气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
D.气体分子在单位时间内撞击活塞单位面积的次数增加
【答案】C
【详解】A.活塞向右运动,不计活塞与汽缸间的摩擦,外界大气压强保持不变,则整个过程属于等压变化,气体压强与外界大气压强大小相等,保持不变,故A错误;
B.由于气体温度升高,气体内能升高,则气体分子的平均动能升高,故B错误;
C.活塞向右移动,气体对外做功,根据热力学第一定律
气体内能升高可知气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功,故C正确;
D.气体压强取决于气体分子在单位时间内撞击活塞单位面积的次数和每次撞击活塞的平均作用力,气体分子的平均动能升高,即气体分子的速度增大,则每次撞击活塞的平均作用力增大,而气体压强不变,则气体分子在单位时间内撞击活塞单位面积的次数减少,故D错误;
故选C。
6.一定量的理想气体的压强p与热力学温度T的变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.A→B的过程中,气体对外界做功,气体内能增加
B.A→B的过程中,气体从外界吸收的热量等于其内能的增加量
C.B→C的过程中,气体体积增大,对外做功
D.B→C的过程中,气体对外界放热,内能减小
【答案】B
【详解】AB.从A到B的过程,是等容升温过程,气体不对外做功,气体从外界吸收热量,使得气体内能增加,故A错误,B正确;
CD.从B到C的过程是等温压缩过程,压强增大,体积减小,外界对气体做功,气体放出热量,内能不变,故CD错误。
故选B。
7.如图所示,内壁光滑的绝热汽缸固定在斜面上,一定质量的绝热活塞把汽缸分成a、b两部分,两部分中封闭有相同质量、相同温度的同种理想气体,初始时活塞用销钉固定,b部分气体的体积小于a部分气体的体积。现拔掉销钉,活塞移动一段距离最终达到平衡状态,则最终状态与初始状态相比( )
A.a部分气体温度可能不变
B.b部分气体压强可能不变
C.a部分气体压强可能不变
D.两部分气体内能之和增大
【答案】D
【详解】A.由于两部分气体都是绝热的,故两部分气体均既不吸热也不放热,又活塞对b部分气体做负功,对a部分气体做正功,根据热力学第一定律知b部分气体内能减小,温度降低,a部分气体内能增加,温度升高,故A错误;
BC.对于一定质量的理想气体,由状态方程
结合题给条件可知,拔掉销钉前,b部分气体压强较大,所以拔掉销钉后,活塞下降,重新平衡后,b部分气体压强减小,a部分气体压强增大,故BC错误;
D.活塞下移,活塞的重力势能减小,根据能量守恒定律可知活塞重力势能的减少量等于a、b两部分气体内能的增加量,故两部分气体的内能之和增大,故D正确。
故选D。
8.如图是斯特林循环的V-t图像。一定质量的理想气体按图线从状态a经b、c和d后再回到a,图中ab、cd和横轴平行,bc和ad与纵轴平行。下列说法不正确的是( )
A.从a到b,气体从外界吸收热量
B.从b到c过程中气体对外界做的功,小于从d到a过程中外界对气体做的功
C.从c到d,气体的压强减小,向外放热
D.从d到a,单位体积内的气体分子数目增多
【答案】B
【详解】A.由图示图像可知,从a到b过程气体体积不变而温度升高,气体内能增大,外界对气体不做功,,,由热力学第一定律
可知
气体从外界吸收热量,故A正确;
B.由图示图像可知,从b到c与从d到a过程气体体积的变化量相等,从b到c气体压强的变化量大于从d到a过程气体压强的变化量大,从b到c过程中气体对外界做的功大于从d到a过程中外界对气体做的功,故B错误;
C.由图示图像可知,从c到d过程气体体积V不变而温度T降低,外界对气体不做功,气体内能减小,,,由理想气体状态方程
可知气体压强p减小,由热力学第一定律
可知
气体向外放出热量,故C正确;
D.从d到a过程气体体积减小,气体分子数不变而体积减小,单位体积内的气体分子数目增多,故D正确;
故选B。
9.如图所示为某理想气体的图像,下列说法正确的是( )
A.由A到B的过程,气体对外做功,内能增加
B.由A到B是等容过程,B到C是等压过程,气体在C状态时的体积比在B状态时的体积大
C.由B到C的过程,外界对气体做功,放出热量
D.由B到C的过程,气体温度升高,所有气体分子的动能都增大
【答案】B
【详解】A.根据可知,一定质量的理想气体,其图像的斜率为,则从A到B的过程为等容升温的过程,因体积不变,则,而温度升高了,则内能增大,故A错误;
B.B到C是等压升温的过程,比较B点和C点与坐标原点连线构成的斜率可知,C点的斜率小,则气体体积大,故B正确;
C.B到C的过程,体积变大,则气体对外做功(),而温度升高说明内能增大(),由热力学第一定律可推出,即气体要吸热,故C错误;
D.由B到C的过程气体温度升高,反映平均动能增大,而气体分子的热运动是统计规律,不能体现所有分子的动能都增大,故D错误;
故选B。
10.关于热学现象和热学规律,下列说法中正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.用油膜法测分子直径的实验中,应使用纯油酸滴到水面上
C.第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律
D.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功3.0×105 J,同时空气的内能增加2.2×105 J,则空气从外界吸热5.2×105 J
【答案】C
【详解】A.布朗运动是小颗粒的运动,只是间接反映了液体分子的无规则运动,故A错误;
B.用油膜法测分子直径的实验中,应使用油酸溶液滴到水面上,便于稀释后紧密排列在水面上,故B错误;
C.第一类永动机违背了能量守恒定律,故C正确;
D.由热力学第一定律△U=W+Q可知,空气向外界散出0.8×105J的热量,故D错误;
故选C。
二、多选题
11.下列说法正确的有( )
A.只要知道氧气的摩尔体积和氧气分子的体积,就可以计算出阿伏加德罗常数
B.温度高的物体比温度低的物体内能大
C.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同
D.“第一类永动机”不可能制成,是因为它违反了能量守恒定律
【答案】CD
【详解】A.知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以计算出每个气体分子占据的平均空间,但不是分子的体积,故知道氧气分子的摩尔体积和氧气分子的体积,不能计算出阿伏加德罗常数,故A错误;
B.内能的大小与物体的质量、温度有关,故温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,故B错误;
C.内能不相同的物体温度可能相同,所以它们的分子平均动能可能相同,故C正确;
D.“第一类永动机”指机器不消耗任何能量却可以源源不断的对外做功不可能制成,它违反了能量守恒定律,故D正确。
故选CD。
12.下列关于能量守恒定律的认识正确的是( )
A.某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加
B.某个物体的能量减少,必然有其他物体的能量增加
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械(第一类永动机)不可能制成
D.树叶从空中落下,最后停止在地面上,说明能量消失了
【答案】ABC
【详解】A.由能量守恒定律可知,某种形式的能量减少,必然有其他形式的能量增加,故A正确;
B.由能量守恒定律可知,某个物体能量减少,必然有其他物体能量增加,故B正确;
C.不需要任何外界的动力而持续对外做功的第一类永动机不可能制成,因为它违背了能量守恒定律,故C正确;
D.树叶从空中落下,停止在地面上,能量减少,但没有消失,故D错误。
故选ABC。
13.一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程,a→b、b→c、c→d、d→a这四段过程在p—T图上都是直线段,其中的延长线通过坐标原点O,垂直于,而平行于,由图可以判断( )
A.a→b过程中气体对外做功
B.b→c过程中外界对气体做功
C.c→d过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
D.d→a过程中气体体积不断减小
【答案】BC
【详解】A.根据理想气体的方程
可知
即a→b过程中气体体积不变,不存在对外做功,故A错误;
B.根据
可知b→c过程中气体体积变小,外界对气体做功,故B正确;
C.c→d过程中T增大,可知气体内能增大,故气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功,C正确;
D.根据
d→a过程中气体体积不断变大,故D错误;
故选BC。
14.一定质量的理想气体的图像中的等温变化图线如图所示,A、B是双曲线上的两点。下列说法正确的是( )
A.图中△OAC和△OBD的面积一定相等
B.气体在状态A的内能一定大于在状态B的内能
C.气体从状态A到状态B的过程,一定向外界放出热量
D.气体从状态A到状态B的过程,单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少
【答案】AD
【详解】A.三角形面积为
由题意可知,图线为等温曲线,由理想气体状态方程
则
由于C是常数,温度T保持不变,则pV相等,两三角形的面积相等,即
故A正确;
B.从A到B气体做等温变化,温度不变,故气体的内能不变,故B错误;
C.气体从A到B,体积增大,对外做功,由于内能不变,根据热力学第一定律
可得气体吸收热量,且吸收的热量等于气体做的功,故C错误;
D.A到B的过程中,温度不变,分子平均运动速率不变,但是体积变大,分子变稀疏,所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少,故D正确;
故选AD。
15.某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作,该循环可视为由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环,则该气体( )
A.在a→b的过程中,外界对其做的功全部用于增加内能
B.在状态a和c时气体分子的平均动能可能相等
C.在b→c的过程中,单位时间内撞击汽缸壁的分子数增多
D.在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量
【答案】AC
【详解】A.由题意可知a→b过程为绝热过程,即气体吸收的热量为零,根据热力学第一定律可知,外界对气体做的功全部用于增加内能,故A正确;
B.在a→b过程中,气体内能增大,温度升高。根据查理定律可知b→c过程中,气体温度也升高,所以气体在状态c时的温度比在状态a时的温度高,所以两个状态时气体分子的平均动能不可能相等,故B错误;
C.在b→c过程中,气体压强增大,单位时间内撞击汽缸壁的分子数增多,故C正确;
D.根据能量守恒定律可知,在一次循环过程中,气体吸收的热量一定大于放出的热量,其差值为对外所做的机械功,故D错误。
故选AC。
16.如图所示,水平放置的密封汽缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分,隔板可在汽缸内无摩擦滑动,右侧气体内有一电热丝。汽缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止,左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流,通电一段时间后切断电流。当缸内气体再次达到平衡时,与初始状态相比( )
A.左边气体分子单位时间内撞击活塞的次数增加
B.左右两边气体温度都升高
C.左边气体压强增大
D.右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
【答案】ABC
【详解】ABC.当电热丝通电后,右侧的气体吸收电热丝放出的热量,温度升高,同时绝热膨胀,向左推动活塞,从而对左边气体做功,由题意并根据热力学第一定律可知,左边气体内能增加,温度升高;根据理想气体状态方程可知左边气体压强增大,所以左边气体分子单位时间内撞击活塞的次数增加,故ABC正确;
D.根据能量守恒定律可知,两边气体内能的总增加量等于电热丝放出的热量,故D错误。
故选ABC。
17.下列有关说法中正确的是( )
A.用阿伏加德罗常数和某种气体的密度,就可以求出该种气体的分子质量
B.“第一类永动机”不可能制成,是因为它违反了能量守恒定律
C.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征
D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越快
【答案】BC
【详解】A.用阿伏加德罗常数和某种气体的密度,加气体的摩尔质量,才能求出该种气体的分子质量,故A错误;
B.“第一类永动机”不可能制成,是因为它违反了能量守恒定律,故B正确;
C.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征,故C正确;
D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越慢,故D错误。
故选BC。
18.如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知a→d是等温膨胀过程,则对于图中所示的4个过程中,以下说法中错误的是( )
A.a→b过程气体对外做功最多,内能增加也最多
B.a→c可能既不吸热也不放热
C.a→e过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功
D.b、c、d、e各状态下,单位体积内的气体分子个数都相同
【答案】BC
【详解】A.由图示图象可知,b、c、d、e点的体积V相等,,由查理定律
可知
a→d是等温膨胀过程,则
从a到b、c、d、e过程体积变化量相同,气态对外做功
a→b过程气体压强不变,a→c、a→d、a→e过程压强减小,则a→b过程气体对外做功最多,a→b过程气体温度升高最大,气体内能增加最多,故A正确;
B.a→c过程气体体积增大,气体对外做功,a→c过程气体温度升高,内能增加,由热力学第一定律可知,气体吸收热量,故B错误;
C.a→e过程气体温度降低,内能减少,气体体积增大,气体对外做功,气体内能的减少量可能等于气体对外做的功,故C错误;
D.b、c、d、e各状态下气体体积相等,分子数密度相等,即单位体积内的气体分子个数相等,故D正确;
故选BC。
19.以下说法中正确的是( )
A.第一类永动机的思想违背能量守恒定律
B.气体体积等于各个气体分子的体积之和
C.太空中水滴成球形,是液体表面张力作用的结果
D.一种液体能否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关系
【答案】ACD
【详解】A.第一类永动机的思想违背能量守恒定律,故A正确;
B.气体体积等于各个气体分子运动所占据的空间体积之和,故B错误;
C.太空中失重状态下水滴成球形,是液体表面张力使其表面积收缩到最小的结果,故C正确;
D.一种液体能否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关系,故D正确。
故选ACD。
20.下列说法中正确的是( )
A.饱和汽和液体之间的动态平衡,是指汽化和液化同时进行的过程,且进行的速率相等
B.晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列
C.自然界一切过程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
D.一定质量理想气体对外做功,内能不一定减少,但密度一定减小
【答案】ABD
【详解】A.当气体汽化和液化同时进行的,速率相等时,饱和汽和液体之间达到动态平衡,故A正确;
B.晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列,故B正确;
C.自然界发生的一切过程能量都守恒,但是根据熵增原理,一切与热运动有关的宏观过程都是不可逆的,故有些不违背能量守恒的宏观过程也无法自然发生,故C错误;
D.一定质量理想气体对外做功,但可能吸收热量,根据热力学第一定律公式
内能不一定减少,但由于体积变大,所以密度变小,故D正确。
故选ABD。
答案第10页,共12页
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