题目内容

精英家教网(1)汽车是一种将内能转化为机械能来工作的机器.有人总想:将汽车发动机的工作效率提升到100%,根据我们所学的热学知识可知,这是不可能的,这种想法违背了
 
.(选填“热力学第二定律”、“热力学第一定律”)
(2)某种固体物质的摩尔质量为M,密度为ρ,则这种物质分子的直径是
 

(3)如图所示,A、B两点表示一定质量的某种气体的两个状态.气体自状态A变化到状态B的过程中气体的体积将变
 
(选填大、小)同时气体
 
.(选填吸热、放热)
分析:(1)根据热力学第二定律可知,内能转化为机械能的效率不可能为100%;
(2)根据摩尔质量,可以求得每个分子的体积的大小,根据球的体积公式可以求得分子的直径;
(3)根据气体的状态方程可以得知体积的变化,根据热力学第一定律可以判断吸热放热的情况.
解答:解:(1)有人总想将汽车发动机的工作效率提升到100%,没有违反能量转化和守恒定律,也就不违反热力学第一定律,但违反了物理过程的方向性,即违反了热力学第二定律.
(2)物质的摩尔质量为M,物质的摩尔体积为V=
M
ρ
,每个分子的体积为V0=
M
ρNA
=
4
3
π(
d
2
3,解得分子的直径是d=
3
6M
πρNA

(3)对于一定质量的某种气体,在P-T图象中,直线的斜率与气体的体积成反比,如图所示,
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OA的斜率大,所以在A状态时气体的体积小,所以气体自状态A变化到状态B的过程中气体的体积将变大,气体对外做功,在B状态时的温度比A状态时高,气体的内能大,根据热力学第一定律△E=W+Q可知,气体要吸热.
故答案为:(1)热力学第二定律(2)
3
6M
πρNA
 (3)大、吸热.
点评:利用热力学第一定律判断气体的内能变化的时候要注意做功W和热量Q的符号,对外做功和放热为负的,对气体做功和吸热为正的.
练习册系列答案
相关题目

能源是经济发展重要的物质基础。目前我国使用的主要能源煤、石油、天然气都属于不可再生资源,因此,开发利用新能源就显得格外重要。

44.利用新能源发电的形式很多(见下图),其中A表示潮汐能发电,B表示地热能发电,C表示________能发电,D表示________能发电。

   

 A                                    B

   

C                                      D

45.我国自古有“昼涨称潮,夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的,以月球对海水的引力为主。

(1)世界两大观潮胜地,一处是亚马孙河北河口,另一处是我国的________入海口

(2)下图a、b是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸,水由通道进入海湾水库蓄水,待水面升至最高点时关闭闸门(见图a)。当落潮时,开闸放水发电(见图b)。设海湾水库面积为5.0×108m2,平均潮差为3.0m,一天涨落潮两次,发电的平均能量转化率为10%,则一天内发电的平均功率约为(    )。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10m/s2)

A.2.6×104kW    B.5.2×104kW    C.2.6×105kW    D.5.2×105kW

(3)下图为双水库潮汐电站原理示意图。两个水库之间始终保持着水位差,可以全天发电。涨潮时,闸门的开关情况是__________;落潮时,闸门的开关情况是__________。从能量的角度说,该电站是将海水的__________转化为水轮机的功能,再推动发电机发电。

46.潮汐能属于无污染能源,但能量的转化率较低,相比之下,核能是一种高效的能源。

(1)在核电站中,为了防止放射性物质泄露,核反应堆有三道防护屏障;燃料包壳,压力壳和安全壳(见图1)。结合图2可知,安全壳应当选用的材料是________。

(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性,目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中,然后(    )。

A.沉入海底       B.放至沙漠       C.运用月球      D.深埋地下

图3

(3)图3是来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下面的照相底片未被感光时,结合图2分析可知工作人员受到了______射线的辐射;当所有照相底片未被感光时,工作人员受到了________射线的辐射。

47.氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢作能源的燃料电池汽车倍受青眯。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”,已达到世界先进水平,并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括(    )。

①原料来源广    ②易燃烧、热值高

③储存方便      ④制备工艺廉价易行

A.①②      B.①③       C.③④      D.②④

能源是经济发展重要的物质基础。目前我国使用的主要能源煤、石油、天然气都属于不可再生资源,因此,开发利用新能源就显得格外重要。

44.利用新能源发电的形式很多(见下图),其中A表示潮汐能发电,B表示地热能发电,C表示_________能发电,D表示_________能发电。

45.我国自古有“昼涨称潮,夜涨称汐”的说法。潮汐主要是由太阳和月球对海水的引力造成的,以月球对海水的引力为主。

(1)世界两大观潮胜地,一处是亚马孙河北河口,另一处是我国的_________入海口。

(2)下图a、b是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸,水由通道进入海湾水库蓄水,待水面升至最高点时关闭闸门(见图a)。当落潮时,开闸放水发电(见图b)。设海湾水库面积为5.0×108m2,平均潮差为3.0 m,一天涨落潮两次,发电的平均能量转化率为10%,则一天内发电的平均功率约为(   )

(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10m/s2

A.2.6×104kW              B.5.2×104kW              C.2.6×105kW              D.5.2×105kw

(3)下图为双水库潮汐电站原理示意图。两个水库之间始终保持着水位差,可以全天发电。涨潮时,闸门的开关情况是_________;落潮时,闸门的开关情况是_________。从能量的角度说,该电站是将海水的_________转化为水轮机的动能,再推动发电机发电。

46.潮汐能属于无污染能源,但能量的转化率较低,相比之下,核能是一种高效的能源。

(1)在核电站中,为了防止放射性物质泄露,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳(见图1)。结合图2可知,安全壳应当选用的材料是_________。

(2)核反应堆中的核废料具有很强的放射性,目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中,然后(  )

A.沉入海底                              B.放至沙漠

C.运到月球                              D.深埋地下

          

图1                                          图2

图3

(3)图3是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1 mm铝片和3 mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图2分析可知工作人员受到了_________射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了_________射线的辐射。

47.氢能是一种既高效又干净的新能源,发展前景良好,用氢作能源的燃料电池汽车倍受青睐。我国拥有完全自主知识产权的氢燃料电池轿车“超越三号”,已达到世界先进水平,并加快向产业化的目标迈进。氢能具有的优点包括(   )

①原料来源广  ②易燃烧、热值高  ③储存方便  ④制备工艺廉价易行

A.①②                   B.①③                C.③④                D.②④

 

 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.

A.(选修模块3—3)(12分)

(1)在研究性学习的过程中,针对能源问题,大气污染问题同学们提出了如下四个活动方案,哪些从理论上讲是可行的

(A)发明一种制冷设备,使温度降至绝对零度以下

(B)汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气,又变废为宝

(C)某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路.利用电磁感应激起电流后,由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光

(D)由于太阳的照射,海洋表面的温度可达30℃左右,而海洋深处的温度要低得多,在水600~1000m的地方,水温约为4℃.据此,科学家研制了一种抗腐蚀的热交换器,利用海水温差发电

(2)秋天附着在树叶上的露水常呈球形,.这是因为________.水银放在某一固体容器中,其液面向下弯,说明水银_____这种固体(填“浸润”或“ 不浸润”).

(3)如图所示,在竖直放置绝热圆柱形容器内用质量为m的绝热活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为S,开始时密闭气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为P0的空气中,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,问:

①此时密闭气体的温度是多少?

②在此过程中密闭气体的内能增加了多少?

B.(选修模块3—4)(12分)

(1)下列说法中正确的有      

(A)2010年4月14日早晨7时49分,青海省玉树藏族自治州玉树县发生7.1级地震,造成重大人员财产损失,地震波是机械波,地震波中既有横波也有纵波

(B)太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光,这是利用了光的衍射原理

(C)相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的

(D)医院里用于检测的“彩超”的原理是:向病人体内发射超声波,经血  

液反射后被接收,测出反射波的频率变化,就可知血液的流速.这 

一技术应用了多普勒效应

(2)如图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图象,此时波中质点M的运动方   

向沿y轴负方向,且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大 

位移处,该波的传播方向为_____,波速为_______m/s.

(3)如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜.现有一束光 线沿MN的方向射  

到棱镜的AB界面上,入射角的大小.求光在棱镜中传

播的速率及此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线).

C.(选修模块3—5)(12分)

(1)下列说法中正确的有_______.

(A)黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关

(B)普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说

(C)天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构

(D)卢瑟福首先发现了质子和中子

(2)如图所示是使用光电管的原理图.当频率为v的可见光照射到阴极K上时,  

电流表中有电流通过.

  ①当变阻器的滑动端P        滑动时(填“左”或“右”),通过电流表的电流将会减小.

  ②当电流表电流刚减小到零时,电压表的读数为U,则光电子的最大初动能为

           (已知电子电荷量为e).

  ③如果不改变入射光的频率,而增加入射光的强度,则光电子的最大初动能将_____

(填“增加”、“减小”或“不变”).

(3)一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为v,炮弹在最高点爆炸成两块,

其中一块恰好做自由落体运动,质量为.则另一块爆炸后瞬时的速度大小____。

 

 

 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两题,并在答题卡相应的答题区域内作答.若三题都做,则按A、B两题评分.

A.(选修模块3—3)(12分)

(1)在研究性学习的过程中,针对能源问题,大气污染问题同学们提出了如下四个活动方案,哪些从理论上讲是可行的

(A)发明一种制冷设备,使温度降至绝对零度以下

(B)汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气,又变废为宝

(C)某国际科研小组正在研制利用超导材料制成灯泡的灯丝和闭合电路.利用电磁感应激起电流后,由于电路电阻为零从而使灯泡一直发光

(D)由于太阳的照射,海洋表面的温度可达30℃左右,而海洋深处的温度要低得多,在水600~1000m的地方,水温约为4℃.据此,科学家研制了一种抗腐蚀的热交换器,利用海水温差发电

(2)秋天附着在树叶上的露水常呈球形,.这是因为________.水银放在某一固体容器中,其液面向下弯,说明水银_____这种固体(填“浸润”或“ 不浸润”).

(3)如图所示,在竖直放置绝热圆柱形容器内用质量为m的绝热活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为S,开始时密闭气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为P0的空气中,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,问:

①此时密闭气体的温度是多少?

②在此过程中密闭气体的内能增加了多少?

B.(选修模块3—4)(12分)

(1)下列说法中正确的有      

(A)2010年4月14日早晨7时49分,青海省玉树藏族自治州玉树县发生7.1级地震,造成重大人员财产损失,地震波是机械波,地震波中既有横波也有纵波

(B)太阳能真空玻璃管采用镀膜技术增加透射光,这是利用了光的衍射原理

(C)相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中是不相同的

(D)医院里用于检测的“彩超”的原理是:向病人体内发射超声波,经血  

液反射后被接收,测出反射波的频率变化,就可知血液的流速.这 

一技术应用了多普勒效应

(2)如图所示为一列简谐波在t1=0时刻的图象,此时波中质点M的运动方   

向沿y轴负方向,且到t2=0.55s质点M恰好第3次到达y轴正方向最大 

位移处,该波的传播方向为_____,波速为_______m/s.

(3)如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜.现有一束光 线沿MN的方向射  

到棱镜的AB界面上,入射角的大小.求光在棱镜中传

播的速率及此束光线射出棱镜后的方向(不考虑返回到AB面上的光线).

C.(选修模块3—5)(12分)

(1)下列说法中正确的有_______.

(A)黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关

(B)普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说

(C)天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构

(D)卢瑟福首先发现了质子和中子

(2)如图所示是使用光电管的原理图.当频率为v的可见光照射到阴极K上时,  

电流表中有电流通过.

  ①当变阻器的滑动端P        滑动时(填“左”或“右”),通过电流表的电流将会减小.

  ②当电流表电流刚减小到零时,电压表的读数为U,则光电子的最大初动能为

            (已知电子电荷量为e).

  ③如果不改变入射光的频率,而增加入射光的强度,则光电子的最大初动能将_____

(填“增加”、“减小”或“不变”).

(3)一炮弹质量为m,以一定的倾角斜向上发射,到达最高点时速度为v,炮弹在最高点爆炸成两块,

其中一块恰好做自由落体运动,质量为.则另一块爆炸后瞬时的速度大小____。

 

 

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