1、试卷第 1 页，总 4 页2017-2018 学年度教科版选修 3-3 4.3 宏观过程的方向性 作业（5 ）1如图是一定质量的理想气体的 pV 图，气体状态从 ABCDA 完成一次循环，AB(图中实线)和 CD 为等温过程，温度分别为 T1和 T2.下列判断正确的是( )A. T1T2B. CD 过程放出的热量等于外界对气体做的功C. 若气体状态沿图中虚线由 AB，则气体的温度先降低后升高D. 从微观角度讲 BC 过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的E. 若 BC 过程放热 200 J，DA 过程吸热 300 J，则 DA 过程气体对外界做功 100 J2如图所示，一导热性能良好的气
2、缸内部封闭定质货的理想气体，气缸内壁光滑且不漏气。气缸固定，现用外力 F 使活塞缓慢向右移动，若环境温度保持不变，则下列说法正确的是A. 缸内气体压强不变，温度降低B. 单位时间内，气体分子对活塞撞击次数减少C. 缸内气体内能不变，从外界吸收热量D. 缸内气体内能减小，向外界放出热量3下列说法正确的是 试卷第 2 页，总 4 页A. 在绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果B. 当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大C. 液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性的特点制成的D. 热量能够自发地从高温物体传到低温物体，也能自发地从低温物体传到高温物体E. 自然
3、界发生的一切过程能量都守恒，符合热力学第二定律的宏观过程都能自然发生4 4下列说法中正确的是 。A. 布朗运动是指液体或气体中悬浮的固体小颗粒的无规则运动B. 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加C. 液体表面张力形成的原因是由于液体表面层分子间距离大于 r0，分子间作用力表现为引力D. 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和汽压，水蒸发越慢E. 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律5下列说法中正确的是_ 。A. 单晶体和多晶体均存在固定的熔点B. 物体的内能与物体的温度有关，与物体的体积无关C. 电
4、冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递D. 对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E. 分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小6 6下列说法正确的有_A. 物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大B. 布朗运动就是液体分子的热运动C. 当分子之间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大D. 外界对物体做功，同时物体吸收热量，则物体的内能一定增大E. 不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化7 【3-3】下列说法正确的有 ( )A. 凡是与热有关的自发的宏观现象都是不可逆的试卷第 3 页，总 4 页B. 第二类永动机不可能实现是因为违
5、背了能量守恒定律C. 在火力发电机中，燃气燃烧产生的内能不可能全部变成电能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8 对热力学第二定律，下列理解正确的是（ ）A. 自然界 进行的一切宏观过程都是可逆的B. 自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性C. 热量可能由低温物体传递到高温物体D. 第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成9 (多选)下列说法正确的是 ( )A. 水的饱和汽压随温度的升高而增加B. 气体的压强是由于气体分子间的相互排斥而产生的C. 第二类永动机是不可能制成的，因为它违反了能量守恒定律D. 一定质量的理想气体，在体积不变温度降低过程中，分子每秒平
6、均碰撞器壁次数减小10关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）A. 热量不可以从低温物体传到高温物体B. 物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C. 吸收了热量的物体，其内能一定增加D. 压缩气体总能使气体的温度升高11一间面积为 30m2 的房间内的空气质量约 120kg，根据表中的数据可知，该空调机以最大功率进行制冷，在 5min 内可以使房间内的空气温度下降约多少假设房间与外界处于隔热状态，取空气的比热容 c=1010 3J/（kg）试卷第 4 页，总 4 页12空调器制热时，出风口导风板向下时制热效果比较好这是为什么？13如图所示，为一汽缸内封闭的一定质量的气体的 pV 图线，当该系统从
7、状态 a 沿过程 acb 到达状态 b 时，有 335 J 的热量传入系统，系统对外界做功 126 J求：(1)若沿 adb 过程，系统对外做功 42 J，则有多少热量传入系统？(2)若系统由状态 b 沿曲线过程返回状态 a 时，外界对系统做功 84 J，问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？14将甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 x 轴上， 甲、乙分子间作用力与距离间关系的函数图象如图所示若质量为 m110 26 kg 的乙分子从 r3(r312d，d 为分子直径)处以 v100 m/s 的速度沿 x 轴负方向向甲分子飞来，仅在分子力作用下，则乙分子在运动中能达到的最大分子势能为多大(选
8、无穷远处分子势能为零 )?15横截面积为 3 dm2 的圆筒内有 0.6 kg 的水，太阳光垂直照射了 2 min，水温升高了 1 .设大气顶层的太阳能只有 45%到达地面， 试估算出太阳的全部辐射功率(保留一位有效数字，设太阳与地球之间平均距离为 1.51011m)答案第 1 页，总 5 页参考答案1 ABE【解析】由图示图象可知，D A 过程为等压过程，气体体积变大，由盖吕萨克定律可知，气体温度升高，即 A 点的温度高于 D 点的温度，则 ，故 A 正确；CD 过程是等温T1T2变化，气体内能不变， ，气体体积减小，外界对气体做功， ，由热力学第一定U=0 W0律得 ，气体放出热量，由以上
9、分析可知，C D 过程放出的热量等于外Q=UW=W0界对气体做的，故 B 正确；若气体状态沿图中虚线由 AB，则气体的温度先升高后降低，故 C 错误；从 BC 过程，气体体积不变，压强减小，由查理定律可知，气体的温度 T 降低，分子的平均动能减小，由于气体体积不变，分子数密度不变，单位时间内撞击器壁的分子数不变，分子平均动能减小，分子撞击器壁的作用力变小，气体压强减小，故 D 错误；由热力学第一定律可知，若 BC 过程放热 200J，DA 过程吸热 300J，则 DA 过程气体对外界做功 100J，故 E 正确；2 BC【解析】A、由于气缸导热性能良好，故气体的温度不变，体积变大，根据 可知P
10、VCT压强减小，所以单位时间内，气体分子对活塞撞击次数减少，故选项 A 错误，B 正确；C、由于体积变大，膨胀对外做功，但是温度不变，故缸内气体内能不变，从外界吸收热量，故选项 C 正确，D 错误。点睛：题目中说“导热性能良好”的气缸缸且环境保持恒温，即判断气体做等温变化，然后会根据热力学第一定律判断各种变化分析时要抓住温度的意义：一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，温度是分子平均动能的标志。3 AC【解析】在绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果，选项 A 正确； 当分子间距离从 0 开始增大时，分子间作用力先减小，后增加，再减小；分子势能先减小后增大，选项
11、B 错误； 液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性的特点制成的，选项 C 正确； 热量能够自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，选项 D 错误；在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自然发生，所以自然发生是宏观过程都有方向性故 E 错误；故选 AC.4 ACD【解析】布朗运动是指液体或气体中悬浮的固体小颗粒的无规则运动，选项 A 正确；气体的温度升高，分子的平均速率变大，并非每个气体分子运动的速率都增加，选项 B 错误； 液体表面张力形成的原因是由于液体表面层分子间距离大于 r0，分答案第 2 页，总 5 页子间作用力表现为引力，选项
12、 C 正确； 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和汽压，水蒸发越慢，选项 D 错误； 空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，但是要消耗电能，但是制冷机的工作仍遵守热力学第二定律，选项 E 错误；故选 ACD.5 ACD【解析】单晶体和多晶体均存在固定的熔点，这是区别晶体和非晶体的方法，A 正确；物体的内能与物体的温度、物体的体积、物态、分子个数等因素有关，B 错误；电冰箱的工作时，通过电流做功，将热量从低温物体向高温物体传递，说明热量可以从低温物体向高温物体传递，C 正确；对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，对外做功，根据 可知温度升
13、高，内能增大，根据热力学第一定律可知它一定从外界吸热，D 正PVT确；分子间引力总是随着分子间的距离减小而增大、增大而减小，E 错误6 ADE【解析】温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大，选项 A 正确； 布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的热运动的表现，选项 B 错误； 当分子之间距离增大时，分子间的引力减小，斥力也减小，选项 C 错误；根据 可知，外界对物体做功，同时物体吸收热量，则物体的内EWQ能一定增大，选项 D 正确；根据热力学第二定律，不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化，选项 E 正确；故选 ADE.7
14、 ACD【解析】A、一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性是不可逆的，故 A正确；B、第二类永动机违背了热力学第二定律，与热力学相关的宏观过程具有方向性，故 B 错误；C、无论采用任何设备和手段进行能量转化，总是遵循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能” ，故 C 正确；D、在一定条件下，热能够从低温物体传递到高温物体，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体，D 正确。点睛：本题考查热力学第二定律的内容：一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响另一种表述是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化第二定律说明热的传导具有
15、方向性。8 BC答案第 3 页，总 5 页【解析】自然界进行的一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，A 错误；自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，B 正确；热量可能由低温物体传递到高温物体，比如冰箱，C 正确；第二类永动机不违背能量守恒定律，但是违背了热力学第二定律，D 错误；故选 BC.9 AD【解析】饱和汽压与液体材料和温度有关，温度越高，饱和汽压越大，故 A 正确；气体的压强是由气体分子对容器壁的频繁碰撞引起，与分子数密度和平均动能有关，故 B 错误；第二类永动机是不可能制成的，不违反了能量守恒定律，因为它违反了热力学第二定律，故 C 错误；根据 可知当体积不变，
16、温度降低时压强减小，故分子每秒平均碰撞器PVCT壁次数减小，D 正确10 B【解析】不可能使热量自发地由低温物体传到高温物体，但在一定条件下温度可以从低温物体传到高温物体，如空调制热过程，A 错误；物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，但要产生其它影响，物体可以从单一热源吸收的热量可将其全部用于做功，B 正确；根据热力学第一定律可知当物体从外界吸收热量的同时对外界做功，其内能不一定增大，C 错误；压缩气体，外界对气体作正功，气体同时可能向外释放热，根据能量守恒定律可知物体内能可能减少、温度降低，D 错误11 9【解析】试题分析：先计算出吸收的总热量，再根据 Q=cm t 求出下降的温度。制冷
17、机吸收的热量为： Q=P 制冷量 t=3600W300s=1080000J，由 Q=cm t 可得，在 5min 内可以使房间内的空气温度下降的度数： 。031892tCcm点睛：本题主要考查了制冷机原理，通过计算即可求出温度。12热空气比冷空气密度小，总是向上流动，如果挡风板向上就会把热空气吹向房间的上方，冷空气在下方人感觉很冷；如果挡风板向下就会把热空气吹向下方，由于热空气向上流动，就会产生对流，使房间上下温度一样【解析】热空气比冷空气密度小，总是向上流动，如果挡风板向上就会把热空气吹向房间的上方，冷空气在下方人感觉很冷；如果挡风板向下就会把热空气吹向下方，由于热空答案第 4 页，总 5
18、页气向上流动，就会产生对流，使房间上下温度一样。13 （ 1） （2）放热，放出热量Q5J293J【解析】试题分析：（1）分析图示 acb 过程，由热力学第一定律 求出内UWQ能的变化沿 adb 过程与 acb 过程内能变化相同，再由热力学第一定律求出热量 （2）由 ab 和由 ba 内能变化大小相等，但符号相反，根据热力学第一定律求解即可（1 ）沿 acb 过程，由热力学第一定律得： 12635J09UQ沿 adb 过程， ； UWQ094（ ）即有 251J 的热量传入系统（2 ）由 ab， ；由 ba， 209J2JU根据热力学第一定律有： ；84QJ得： 20984J23Q负号说明系统
19、放出热量，热量传递为 293J14 51023 J【解析】在乙分子靠近甲分子的过程中，分子力先做正功，后做负功，分子势能先减小，后增大动能和势能之和不变，又因为无穷远处分子势能为零，当 时分子力为零，3r分子势能可认为为零，所以当速度为零时，分子势能最大：即 。2262310150pmkEvJJ 减点睛：本题考察能量守恒，在只有分子力做功的过程，只有动能和势能转化，分子动能最小时分子势能最大即可求解。15 41026 W【解析】水温升高 所吸收的热量设为 Q，则1，334.20.62.510QcmtJJ答案第 5 页，总 5 页设地球表面单位时间、单位面积上获得的热量为 ，则Q3222.510 /7.01/6QWmSt太阳向地球表面单位面积上发送的能量功率为 2327.01 /.5610/45%P 以太阳与地球间距离为半径的球体的表面积为，2212343.4.50.810Srm太阳的全部辐射功率为。323261.560.8140PSW点睛：本题要搞清功率的意义，建立模型，同时在计算中一定要注意单位间的换算关系，同时计算要有耐心才能准确求解。
