题目内容
“物理3-3”模块
(1)(在给出的四个选项中,可能只有一个选项正确,也可能有多个选项正确,全部选对3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分),下列说法正确的是
A.热量可以从低温物体传到高温物体
B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C.任何自然过程不一定总是沿着熵增加的方向进行的
D.电冰箱即使在工作时,也不可能把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体
E.悬浮在液体中的颗粒越大,周围液体分子撞击的机会越多,布朗运动越明显
F.第二类永动机不可能制成,是因为它违背了热力学第二定律
(2)如图1所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体(可看做理想气体).若活塞固定,密封气体温度升高1℃,需要吸收的热量为Q1;若活塞不固定,且可无摩擦滑动,仍使密封气体温度升高1℃,需要吸收热量为Q2.Q1和Q2哪个大?为什么?
(3)如图2,截面均匀,长度足够的U型细玻璃管两端都开口,管内两段水银柱封闭着一段空气柱.开始时,空气柱被封闭在U型管左侧的A、B两点之间,空气柱长为15cm,温度为27℃,A点上方水银柱长为25cm,BC高为5cm,若U型管底边CD长10cm,此时的大气压强为75cmHg.现保持气体的温度不变,从U型管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,试求稳定时管内的空气柱长度为多少?
(1)(在给出的四个选项中,可能只有一个选项正确,也可能有多个选项正确,全部选对3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分),下列说法正确的是
ABF
ABF
A.热量可以从低温物体传到高温物体
B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C.任何自然过程不一定总是沿着熵增加的方向进行的
D.电冰箱即使在工作时,也不可能把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体
E.悬浮在液体中的颗粒越大,周围液体分子撞击的机会越多,布朗运动越明显
F.第二类永动机不可能制成,是因为它违背了热力学第二定律
(2)如图1所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体(可看做理想气体).若活塞固定,密封气体温度升高1℃,需要吸收的热量为Q1;若活塞不固定,且可无摩擦滑动,仍使密封气体温度升高1℃,需要吸收热量为Q2.Q1和Q2哪个大?为什么?
(3)如图2,截面均匀,长度足够的U型细玻璃管两端都开口,管内两段水银柱封闭着一段空气柱.开始时,空气柱被封闭在U型管左侧的A、B两点之间,空气柱长为15cm,温度为27℃,A点上方水银柱长为25cm,BC高为5cm,若U型管底边CD长10cm,此时的大气压强为75cmHg.现保持气体的温度不变,从U型管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,试求稳定时管内的空气柱长度为多少?
分析:理解热力学第一定律与第二定律,以及两定律的应用;能根据热力学第一定律判断气体的吸热与做功;根据气体的等温变化解决此物体.
解答:解:(1)A、热量可以从低温物体传到高温物体,举个例子,电冰箱依靠电能做功,使得热量从冰箱内部传到外部,有可能外部的温度高于冰箱内部原来的温度,这就成了热量从低温物体传到高温物体,故A正确.
B、一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,故B正确.
C、任何自然过程一定总是沿着熵增加的方向进行的,故C错误.
D、电冰箱即使在工作时,可能把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体,故D错误.
E、悬浮在液体中的颗粒越大,周围液体分子撞击的机会越多,固体颗粒受力越容易平衡,布朗运动越不明显,故E错误.
F、系统只从单一的热源,它从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化.人们把这种想象中的热机称为第二类永动机.第二类永动机不可能制成,表示机械能和内能的转化过程具有方向性;第二类永动机不可能制成,是因为它违背了热力学第二定律,故F正确.
故选:ABF
(2)Q2大,由热力学第一定律,活塞固定时,气体吸收的热量全部用来使气体内能增加,活塞不固定时,气体吸收热量又对外做功,气体增加的内能又相同,所以Q2更大.
(3)空气柱初始压强:P1=75+25=100(cmHg);BE水银柱总长为45cm,左侧管口注入水银柱后,左侧管水银柱长为50cm,因而水银柱BE将全部在右侧管.
末态压强:P2=75+45=120(cmHg),
由等温变化规律得:100×15S=120×LS,
解得:L=12.5cm
答:稳定时管内的空气柱长度为12.5cm.
B、一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,故B正确.
C、任何自然过程一定总是沿着熵增加的方向进行的,故C错误.
D、电冰箱即使在工作时,可能把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体,故D错误.
E、悬浮在液体中的颗粒越大,周围液体分子撞击的机会越多,固体颗粒受力越容易平衡,布朗运动越不明显,故E错误.
F、系统只从单一的热源,它从这个单一热源吸收的热量,可以全部用来做功,而不引起其他变化.人们把这种想象中的热机称为第二类永动机.第二类永动机不可能制成,表示机械能和内能的转化过程具有方向性;第二类永动机不可能制成,是因为它违背了热力学第二定律,故F正确.
故选:ABF
(2)Q2大,由热力学第一定律,活塞固定时,气体吸收的热量全部用来使气体内能增加,活塞不固定时,气体吸收热量又对外做功,气体增加的内能又相同,所以Q2更大.
(3)空气柱初始压强:P1=75+25=100(cmHg);BE水银柱总长为45cm,左侧管口注入水银柱后,左侧管水银柱长为50cm,因而水银柱BE将全部在右侧管.
末态压强:P2=75+45=120(cmHg),
由等温变化规律得:100×15S=120×LS,
解得:L=12.5cm
答:稳定时管内的空气柱长度为12.5cm.
点评:本大题包含了3-3大部分内容,各部分难度不大,但从题目来看考查范围很广,要求能全面掌握.
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