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题型: 多选题
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多选题

如图是某研究小组为了研究“鱼鳔的作用”所制作的装置,具体制作方法如下:在大号“可乐瓶”中注入半瓶水,在一个小气球中放入几枚硬币并充入少量空气,将其装入“可乐瓶”中,通过在水中放盐改变水的密度后,使气球恰好悬浮于水中,并拧紧瓶盖,已知初始时瓶中气体、水及外界大气的温度相同(忽略瓶内和气球中空气的分子势能),外界气体温度恒定.当用手挤压“可乐瓶”的上半部分时,下列说法正确的是(  )

A快速挤压时,瓶内气体的压强变大

B快速挤压时,瓶内气体的温度不变

C缓慢挤压时,气球内气体的体积不变

D缓慢挤压时,气球将下降

正确答案

A,D

解析

解:AB、快速挤压时,瓶内气体的体积减小而温度升高,由理想气体状态方程知压强变大,A正确,B错误;

C、缓慢挤压时,外界对瓶内气体做功,由于外界气温恒定,所以气体的温度不变,体积减小压强增大,气球内气体的体积减小,C错误;

D、缓慢挤压时,瓶内气体压强增大,气球的平衡被打破,气球将下降,D正确.

故选:AD.

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题型: 多选题
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多选题

关于热力学规律有以下说法,其中不正确的是(  )

A物体的温度越高,则分子平均动能越大

B对物体做功不可能使物体的温度升高

C用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做了900J的功,同时汽缸向外散热200J,则汽缸里的空气的内能增加了700J

D热量不能从低温物体传到高温物体

正确答案

B,D

解析

解:A、温度是分子平均动能的标志,温度越高,物体分子的平均动能就越大,故A正确;

B、据改变物体的内能的两种方式可知,对物体做功可能使物体的温度升高,故B错误;

C、据△U=Q+W可知,△U=900J-200J=700J,所以汽缸里的空气的内能增加了700J,故C正确;

D、据热力学第二定律可知,热量不能自发从低温物体传到高温物体,故D错误.

本题是选错误的是,故选:BD.

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题型: 多选题
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多选题

在恒温的水池中,有一气泡缓慢上升,在此过程中,气泡的体积逐渐增大,不考虑气泡内气体/分子势能的变化,下列说法正确的是(  )

A气泡对外界做功

B气泡的内能减少

C气泡"与外界没有热量交换

D气泡内气体分子的平均动能保持不变

正确答案

A,D

解析

解:气泡体积增大,对外做功,由于温度不变,因此分子的平均动能不变,气体的内能不变,根据△U=W+Q可知,气体吸收热量,故BC错误,AD正确.

故选:AD.

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题型:简答题
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简答题

如图所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,开始时封闭的空气柱长度为20cm,压强为p0=1×105Pa,现用竖直向下的外力压缩气体,使封闭的空气柱长度变为5cm.

①若用足够长的时间缓慢压缩,求压缩后气体的压强;

②若快速压缩活塞,对气体做功 10J,同时气体向外散失的热量为2J,求该过程中气体内能的变化.

正确答案

解析

解:①设压缩后气体的压强为P,活塞的横截面积为S,10=20cm,1=5cm,V0=10S,V=lS,缓慢压缩,气体温度不变,

由玻意耳定律得:P0V0=PV

解出:p=4×105Pa

②活塞对气体做功W=10J,气体向外散失的热量2J,即Q=-2J,由热力学第一定律:△U=W+Q

代入解得△U=8J

答:①若用足够长的时间缓慢压缩,压缩后气体的压强是2×105Pa

②若压缩气体,对气体做功 10J,此过程气体向外散失的热量为2J,则气体的内能增加8J.

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•房山区月考)下列说法中正确的是(  )

A布朗运动是液体分子的运动

B物体吸收热量后,内能一定增大

C物体温度升高,分子平均动能一定增大

D已知某气体的摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA,可以求一个气体分子的体积

正确答案

C

解析

解:A、布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动,不是液体分子的运动,而是液体分子的运动的间接反映.故A错误;

B、做功和热传递都可以改变物体的内能.物体从外界吸收热量,其内能不一定增加,还与做功情况有关.故B错误;

C、温度是分子平均动能的标志,温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大,故C正确;

D、已知某气体的摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA,可以求一个气体分子所占空间的大小,由于气体分子之间的距离比较大,所以不能计算分子的体积,故D错误;

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,一个导热汽缸竖直放置,汽缸内封闭有一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁紧密接触,可沿汽缸壁无摩擦地上下移动.若大气压保持不变,而环境温度缓慢升高,在这个过程中(  )

A汽缸内每个分子的动能都增大

B封闭气体对外做功

C汽缸内单位体积的分子数增多

D封闭气体放出热量

正确答案

B

解析

解:气缸内气体压强不变,气体发生等压变化;

A、由于气缸是导热的,外界温度逐渐升高,缸内气体温度升高,分子平均动能增大,不一定每个分子的动能都增大,故A错误;

B、D、气体温度升高,内能增加,气体体积变大,对外做功,由热力学第一定律可知,气体要吸收热量,故B正确,D错误;

C、气体温度升高,体积变大,汽缸内单位体积内的分子数减少,故C错误.

故选:B

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题型: 单选题
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单选题

用密闭活塞封闭在汽缸内一定质量的某种理想气体,如果气体与外界没有热交换,下列说法正确的是(  )

A若气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大

B若气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定减小

C若气体分子的平均距离增大,则气体分子的平均动能一定增大

D若气体分子的平均距离增大,则气体分子的平均动能可能不变

正确答案

A

解析

解:A、若气体分子的平均动能增大,则温度一定升高,内能增加,据△U=W+Q,由于△U>0,Q=0,故W>0,则气体被压缩,据,由于T2>T1,V2<V1,则p2>p1,即压强一定增大,A正确B错误;

C、若气体分子的平均距离增大,则气体体积变大,气体对外做功W<0,据W+Q=△U,由于Q=0,则△U<0,内能减小,温度降低,气体分子的平均动能一定减小,故CD错误.

故选A

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题型:填空题
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填空题

第一类永动机不能制成的原因是______

正确答案

违反了能量守恒定律

解析

解:第一类永动机是不可能制成的,因为它违背了能量守恒定律.

故答案为:违反了能量守恒定律.

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题型: 多选题
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多选题

对于一定量的理想气体,下列说法正确的是(  )

A温度变化1K等同于温度变化1℃

B温度升高时物体的每个分子的动能都将增大

C保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈

D体积不变,温度升高,则单位时间内撞击容器壁的分子数增加

正确答案

A,C,D

解析

解:A、根据T=t+273K,得△T=△t,即温度变化1K等同于温度变化1℃.故A正确.

B、温度升高时分子的平均动能增大,由于分子的运动是杂乱无章的,所以不是每个分子的动能都增大,故B错误.

C、保持压强不变时,温度可能升高,分子热运动可能变得剧烈,故C正确.

D、体积不变,温度升高,气体的压强增大,则单位时间内撞击容器壁的分子数增加,故D正确.

故选:ACD.

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题型: 单选题
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单选题

将一装有压缩空气的金属瓶的瓶塞突然打开,使压缩空气迅速跑出,当瓶内气体压强降至等于大气压p0时,立即盖紧瓶塞,过一段时间后,瓶内压强将:(设瓶外环境温度不变)(  )

A仍为p0

B大于p0

C小于p0

D无法确定

正确答案

B

解析

解:打开阀门空气“迅速”喷出,可视为绝热过程Q=0,瓶内气体体积膨胀对外做功W<0,由热力学第一定律△U<0,立即关闭阀门时瓶内氧气温度必然低于外界温度,而压强等于外界大气压;“过一段时间”经过热交换,钢瓶内空气的温度升高,由于体积未变,所以瓶内气体压强将增大.

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

图是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功500J,同时气体向外界放热100J,缸内气体的(  )

A温度升高,内能增加400J

B温度升高,内能减少400J

C温度降低,内能增加600J

D温度降低,内能减少600J

正确答案

A

解析

解:由热力学第一定律可知:△U=W+Q

外界对气体做功,W=500J;气体向外散热,故Q=-100J;

故△U=500-100J=400J;

气体内能增加400J,则温度升高;

故选:A.

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题型:简答题
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简答题

如图,一集热箱里面封闭着一定量的气体,集热板作为箱的活塞且始终正对着太阳,其面积为S,在t时间内集热箱里气体膨胀对牙做功的数值为W,其内能增加了△U,不计封闭气体向外散的热,已知照射到集热板上太阳光的能量为50%被箱内气体吸收,求:

①这段时间内的集热箱里气体共吸收的热量;

②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率.

正确答案

解析

解:①设这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为E,根据热力学第一定律得:

50%E-W=△U,得到E=2(W+△U)

②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率P==

答:①这段时间内集热箱里气体共吸收的热量为2(W+△U).②太阳光照在集热板单位面积上的辐射功率

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题型: 单选题
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单选题

下列说法正确的是(  )

A溶融化时吸收热量,分子平均动能增大

B竹筏漂浮在水面上,是液体表面张力作用的结果

C密闭液体气瓶里的气体是饱和汽

D房间里灰尘的运动属于布朗运动

正确答案

C

解析

解:A、晶体熔化时温度不变,则分子的平均动能不变,故A错误.

B、竹筏漂浮在水面上,是水的浮力造成的,故B错误.

C、在一定温度下,饱和蒸气的分子数密度是一定的,因而其压强也是一定的,与体积无关;故密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的.故C正确;

D、灰尘的运动是由于空气流动形成的,不属于布朗运动.故D错误;

故选:C

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题型: 单选题
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单选题

如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可以在N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中(  )

A外界对气体做功,气体内能增大

B外界对气体做功,气体内能减小

C气体对外界做功,气体内能增大

D气体对外界做功,气体内能减小

正确答案

A

解析

解:M向下滑动,压力与位移同方向,即外界对气体做正功,同时筒内气体不与外界发生热交换,根据能量守恒定律,气体内能一定增加;

故选A.

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题型:简答题
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简答题

某压力锅结构如图所示.盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热.

(1)在压力阀被顶起前,停止加热.若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,计算锅内气体的分子数;

(2)在压力阀被顶起后,停止加热.假设放气过程中气体对外界做功为W0,并向外界释放了Q0的热量.求该过程锅内原有气体内能的变化量.

正确答案

解析

解:(1)物质的量等于总体积除以摩尔体积,分子数等于物质的量与阿伏加德罗常数的积,设分子数为n,故有:n=NA

(2)由热力学第一定律△U=W+Q得:

△U=-W0-Q0

答:(1)锅内气体的分子数

(2)锅内原有气体内能的变化量-W0-Q0

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