2013届高考复习沪科版试题：选修3－3第11章第3节热力学定律与能量守恒.docVIP

1. (2011·高考广东理综卷)图11－3－5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可沿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(　　) 图11－3－5 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 解析: 选A.因为M、N内被封闭气体体积减小, 所以外界对气体做功. 由热力学第一定律及M、N内气体与外界没有热交换可知外界对气体做功, 内能一定增加, 故A正确, B、C、D错误. 2. (2011·高考福建理综卷)一定量的理想气体在某一过程中, 从外界吸收热量2.5×104 J, 气体对外界做功1.0×104 J, 则该理想气体的(　　) A. 温度降低, 密度增大　　　B. 温度降低, 密度减小 C. 温度升高, 密度增大 D. 温度升高, 密度减小 解析: 选 D.由ΔU＝W＋Q可得理想气体内能变化ΔU＝－1.0×104 J＋2.5×104 J＝1.5×104 J＞0, 故温度升高, A、B两项均错. 因为气体对外做功, 所以气体一定膨胀, 体积变大, 由ρ＝可知密度变小, 故C项错误D项正确. 3. 根据热力学第二定律, 下列判断正确的是(　　) A. 电流的能不可能全部变为内能 B. 在火力发电机中, 燃气的内能不可能全部变为电能 C. 在热机中, 燃气的内能不可能全部变为机械能 D. 在热传导中, 热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体 解析: 选BCD.由热力学第二定律可知, 凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性, 电流的能可全部变为内能, 而内能不可能全部变为电流的能. 机械能可全部变为内能, 而内能不可能全部变成机械能. 在热传导中, 热量只能自发地从高温物体传递给低温物体, 而不能自发地从低温物体传递给高温物体, 所以选项B、C、D正确. 4. (2012·淮安模拟)某学习小组做了如下实验: 先把空的烧瓶放入冰箱冷冻, 取出烧瓶, 并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上, 封闭了一部分气体, 然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里, 气球逐渐膨胀起来, 如图11－3－6所示: 图11－3－6 (1)在气球膨胀过程中, 下列说法正确的是(　　) A. 该密闭气体分子间的作用力增大 B. 该密闭气体组成的系统熵增加 C. 该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的 D. 该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和 (2)若某时刻该密闭气体的体积为V, 密度为ρ, 平均摩尔质量为M, 阿伏伽德罗常数为NA, 则该密闭气体的分子个数为________; (3)若将该密闭气体视为理想气体, 气球逐渐膨胀的过程中, 气体对外做了0.6 J的功, 同时吸收了0.9 J的热量, 则该气体内能变化了________J; 若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈, 则该气球内气体的温度________(选填“升高”或“降低”). 解析: (1)气球内气体的体积增大, 微观上体现为分子间距增大, 分子间引力减小, A错; 系统自发变化时总是向着熵增加的方向发展, B正确; 气体的压强是大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞而产生的, C错; 气体的体积是气球的容积, 而不是气体分子的体积之和, D错. (2)气体的质量为ρV, 摩尔数为, 故该密闭气体的分子个数为NA (3)W＝－0.6 J, Q＝0.9 J, 由热力学第一定律 ΔU＝Q＋W＝0.3 J 气球脱离瓶颈, 气球体积减小, 对外做功, Q＝0由热力学第一定律知ΔU＝W＜0, 故气球内气体温度降低. 答案: (1)B　(2)NA　(3)0.3　降低 5. (2012·高考浙江卷)吸盘是由橡胶制成的一种生活用品, 其上固定有挂钩用于悬挂物体. 如图11－3－7所示, 现有一吸盘, 其圆形盘面的半径为2.0×10－2 m, 当其与天花板轻轻接触时, 吸盘与天花板所围容积为1.0×10－5 m3; 按下吸盘时, 吸盘与天花板所围容积为2.0×10－6 m3, 盘内气体可看作与大气相通, 大气压强为p0＝1.0×105 Pa.设在吸盘恢复原状过程中, 盘面与天花板之间紧密接触, 吸盘内气体初态温度与末态温度相同. 不计吸盘的厚度及吸盘与挂钩的重量. 图11－3－7 (1)吸盘恢复原状时, 盘内气体压强为________; (2)在挂钩上最多有悬挂重为________的物体; (3)请判断在吸盘恢复原状过程中盘内气体是吸热还是放热, 并简述理由. 解析: (1)吸盘恢复原状时盘内气体发生等温变化由p1V1＝p2V2可得p2＝＝＝ Pa＝2.0×104 Pa. (2)由平衡条件可得, G＝(p0－p2