全程訓(xùn)練2023屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)課練35熱力學(xué)定律與能量守恒

PAGEPAGE10課練35熱力學(xué)定律與能量守恒1.(多項(xiàng)選擇)如下圖，導(dǎo)熱的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸中，汽缸的內(nèi)壁光滑．現(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動(dòng)，由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，在此過(guò)程中如果環(huán)境保持恒溫，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．每個(gè)氣體分子的速率都不變B．氣體分子平均動(dòng)能不變C．水平外力F逐漸變大D．氣體內(nèi)能減小2．某同學(xué)將一氣球打好氣后，不小心碰到一個(gè)尖利物體而迅速破裂，那么在氣球破裂過(guò)程中()A．氣體對(duì)外界做功，溫度降低B．外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增大C．氣體內(nèi)能不變，體積增大D．氣體壓強(qiáng)減小，溫度升高3.(多項(xiàng)選擇)如下圖，汽缸和活塞與外界均無(wú)熱交換，中間有一個(gè)固定的導(dǎo)熱性良好的隔板，封閉著兩局部氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態(tài)．現(xiàn)通過(guò)電熱絲對(duì)氣體A加熱一段時(shí)間，后來(lái)活塞到達(dá)新的平衡，不計(jì)氣體分子勢(shì)能，不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦，大氣壓強(qiáng)保持不變，那么以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．氣體A吸熱，內(nèi)能增加B．氣體B吸熱，對(duì)外做功，內(nèi)能不變C．氣體A分子的平均動(dòng)能增大D．氣體A和氣體B內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大E．氣體B分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積碰撞總次數(shù)減少4.一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過(guò)程如下圖，AB為一條直線，那么氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中()A．氣體分子平均動(dòng)能保持不變B．氣體分子平均動(dòng)能先增大后減小到初始狀態(tài)C．整個(gè)過(guò)程中氣體對(duì)外不做功D．氣體的密度在不斷增大5.如下圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，在這一過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．氣體體積變小B．氣體溫度降低C．氣體從外界吸收熱量D．氣體的內(nèi)能不變6.(多項(xiàng)選擇)如下圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，在這一過(guò)程中，以下表述正確的選項(xiàng)是()A．氣體從外界吸收熱量B．氣體分子的平均動(dòng)能減小C．外界對(duì)氣體做正功D．氣體分子撞擊器壁的作用力增大7．關(guān)于熱力學(xué)定律，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．在一定條件下物體的溫度可以降到0KB．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功C．吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加D．壓縮氣體總能使氣體的溫度升高8.如圖為某種椅子與其升降局部的結(jié)構(gòu)示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動(dòng)．設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動(dòng)的過(guò)程中()A．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大B．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減小C．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增大D．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能減小9.如下圖為常見(jiàn)的家用保溫瓶，頭一天用軟木塞密封了半瓶開(kāi)水，過(guò)了一夜后軟木塞很難取出，那么()A．瓶里所有氣體分子的動(dòng)能都變小了B．外界對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體沒(méi)有做功，瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能不變C．瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低，氣體內(nèi)能減小D．瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)增大10．(1)假設(shè)一氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中溫度保持不變，那么在此過(guò)程中關(guān)于氣泡中的氣體，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．氣體分子間的作用力增大B．氣體分子的平均速率增大C．氣體分子的平均動(dòng)能減小D．氣體組成的系統(tǒng)一定吸熱(2)假設(shè)將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過(guò)程中，對(duì)外界做了0.6J的功，那么此過(guò)程中的氣泡________(填“吸收〞或“放出〞)的熱量是________J．氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過(guò)程中，又對(duì)外界做了0.1J的功，同時(shí)吸收了0.3J的熱量，那么此過(guò)程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了________J.11.如下圖的p—V圖象中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)ACB過(guò)程至狀態(tài)B，氣體對(duì)外做功280J，吸收熱量410J；氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過(guò)程回到狀態(tài)A，這一過(guò)程中外界對(duì)氣體做功200J．那么：(1)ACB過(guò)程中氣體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？(2)BDA過(guò)程中氣體是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量是多少？12.如下圖，一圓柱形容器豎直放置，通過(guò)活塞封閉著攝氏溫度為t的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h.現(xiàn)通過(guò)電熱絲給氣體加熱一段時(shí)間，結(jié)果活塞緩慢上升了h，假設(shè)這段時(shí)間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，不計(jì)器壁向外散失的熱量及活塞與器壁間的摩擦，那么：(1)容器中氣體的壓強(qiáng)是多少？(2)這段時(shí)間內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了多少？(3)這段時(shí)間內(nèi)氣體的溫度升高了多少？

eq\x(練高考——找規(guī)律)1．(2022·課標(biāo)Ⅰ)(1)關(guān)于熱力學(xué)定律，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是________．A．氣體吸熱后溫度一定升高B．對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C．理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)到達(dá)熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定到達(dá)熱平衡(2)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡外表外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp＝eq\f(2σ,r)，其中σ＝0.070N/m.現(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升．大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度大小g＝10m/①求在水下10m②忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時(shí)，求氣泡的半徑與其原來(lái)半徑之比的近似值．2．(2022·課標(biāo)Ⅱ)(1)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p－T圖象如下圖，其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O.以下判斷正確的選項(xiàng)是__________．A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B．氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C．在過(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功D．在過(guò)程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功E．在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功(2)一氧氣瓶的容積為0.08m3，開(kāi)始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓．某實(shí)驗(yàn)室每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣3．(2022·課標(biāo)Ⅲ)(1)關(guān)于氣體的內(nèi)能，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B．氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大C．氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變D．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E．一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中，內(nèi)能一定增加(2)一U形玻璃管豎直放置，左端開(kāi)口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞．初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如下圖．用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止．求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離．玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0＝75.0cmHg.環(huán)境溫度不變．eq\x(練模擬——明趨勢(shì))4．(多項(xiàng)選擇)(2022·河南八市質(zhì)檢)以下說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是()A．氣體壓強(qiáng)的大小與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動(dòng)能都有關(guān)B．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)C．熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述：不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響D．水蠅可以停在水面上是因?yàn)橐后w具有外表張力E．溫度升高，物體所有分子的動(dòng)能都增大5．(多項(xiàng)選擇)(2022·廣東佛山二模)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．物體的體積增大，其分子的總勢(shì)能一定增大B．從微觀來(lái)看，氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能以及分子的密集程度有關(guān)C．用油膜法可以估測(cè)分子的直徑D．一定質(zhì)量的理想氣體，氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān)E．英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了功與熱量間的定量關(guān)系6．(2022·江蘇連云港模擬)關(guān)于能量和能源，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．在能源利用的過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少B．由于自然界中總的能量守恒，所以不需要節(jié)約能源C．能量耗散說(shuō)明能量在轉(zhuǎn)化過(guò)程中不斷減少D．人類在不斷地開(kāi)發(fā)和利用新能源，所以能量可以被創(chuàng)造7．(多項(xiàng)選擇)(2022·湖南長(zhǎng)沙模擬)關(guān)于第二類永動(dòng)機(jī)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．第二類永動(dòng)機(jī)沒(méi)有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來(lái)做功，而不引起其他變化的熱機(jī)叫做第二類永動(dòng)機(jī)B．第二類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律，所以不可能制成C．第二類永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律，所以不可能制成D．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，說(shuō)明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能E．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，說(shuō)明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起其他變化8．(多項(xiàng)選擇)(2022·東北三省四市模擬)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．相互間到達(dá)熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等B．民間常用“拔火罐〞來(lái)治療某些疾病，方法是將點(diǎn)燃的紙片放入火罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開(kāi)口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)緊緊地“吸〞在皮膚上．其原因是火罐內(nèi)的氣體體積不變時(shí)，溫度降低，壓強(qiáng)減小C．空調(diào)既能制熱又能制冷，說(shuō)明在不自發(fā)的條件下，熱傳遞可以逆向D．自發(fā)的熱傳遞過(guò)程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的E．隨著科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展，人類終會(huì)制造出效率為100%的熱機(jī)9．(2022·重慶模擬)卡諾循環(huán)是由法國(guó)工程師卡諾于1824年提出的，它可用于分析熱機(jī)的工作過(guò)程，卡諾循環(huán)包括四個(gè)步驟：等溫膨脹、絕熱膨脹、等溫壓縮、絕熱壓縮．以下相關(guān)說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．隨著設(shè)備的改良和技術(shù)的提高，熱機(jī)效率可能到達(dá)100%B．絕熱膨脹和絕熱壓縮過(guò)程中，氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能保持不變C．等溫壓縮過(guò)程中，因外界對(duì)氣體做功，故氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增大D．等溫膨脹過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)在單位面積上碰撞氣缸壁的分子數(shù)減少10．(多項(xiàng)選擇)(2022·安徽五校聯(lián)考)以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．氣體放出熱量，其分子的平均動(dòng)能可能增大B．相互間到達(dá)熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等C．氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)是由氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞造成的D．如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，因此壓強(qiáng)必然增大11．(多項(xiàng)選擇)(2022·廣西調(diào)研)如下圖是一定質(zhì)量的理想氣體的體積V和攝氏溫度t變化關(guān)系的V－t圖象，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．氣體的內(nèi)能增大B．氣體的內(nèi)能不變C．氣體的壓強(qiáng)減小D．氣體的壓強(qiáng)不變E．氣體對(duì)外做功，同時(shí)從外界吸收能量12．(多項(xiàng)選擇)(2022·重慶南開(kāi)中學(xué)考試)以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．利用氧氣的摩爾質(zhì)量、密度以及阿伏加德羅常數(shù)就可以算出氧氣分子體積B．一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)而與體積無(wú)關(guān)C．固體很難被壓縮是因?yàn)槠鋬?nèi)部的分子之間存在斥力作用D．只要物體與外界不發(fā)生熱量交換，其內(nèi)能就一定保持不變E．物體溫度升高，內(nèi)能可能降低

課練35熱力學(xué)定律與能量守恒1．BC由狀態(tài)①到狀態(tài)②是封閉氣體等溫膨脹過(guò)程，由于溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，故分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變，但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都不變，所以A錯(cuò)誤，B正確；溫度不變，體積增大，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C，那么壓強(qiáng)p減小，以活塞為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件有p0S＝pS＋F，得F＝p0S－pS，壓強(qiáng)p減小，那么F增大，C正確；理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度不變，那么內(nèi)能不變，故D錯(cuò)誤．2．A在氣球破裂過(guò)程中，體積增大，對(duì)外做功，由于氣球破裂過(guò)程的時(shí)間比擬短，氣體來(lái)不及吸收熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知，氣體的內(nèi)能減小，溫度降低，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w壓強(qiáng)減?。?．ACEA氣體經(jīng)歷等容變化，W＝0，而吸收熱量，由ΔU＝W＋Q知，內(nèi)能增加，A正確；B氣體經(jīng)歷等壓變化，W<0，由eq\f(V,T)＝C可知，T增大，那么B氣體吸收熱量，內(nèi)能增加，B錯(cuò)誤；A、B氣體溫度都升高，那么氣體分子的平均動(dòng)能都增大，但并不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增大，故C正確、D錯(cuò)誤；由于氣體B壓強(qiáng)不變而溫度升高，即分子每次碰撞器壁的沖量增加，那么分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積碰撞總次數(shù)減少，E正確．4．BpV先增大后減小，故氣體溫度和分子平均動(dòng)能先增大后減小，A錯(cuò)誤、B正確．p—V圖線與坐標(biāo)橫軸所圍面積代表氣體做的功，C錯(cuò)誤．V增加，氣體的密度減小，D錯(cuò)誤．5．C由圖可知?dú)怏w壓強(qiáng)不變，溫度升高，那么V增大，內(nèi)能增加，根據(jù)ΔU＝W＋Q，ΔU>0，W<0，故Q>0，氣體吸熱，C正確，A、B、D錯(cuò)誤．6．ADa→b氣體體積增大，對(duì)外做功，W<0，C錯(cuò)誤．pV增大，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，分子撞擊器壁的作用力增大，故B錯(cuò)誤、D正確．根據(jù)ΔU＝W＋Q知，Q>0，氣體吸熱，A正確．7．B0K是絕對(duì)零度，不可能到達(dá)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律可知，C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確．8．A由于筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，外界對(duì)氣體做功改變氣體的內(nèi)能，在M向下滑動(dòng)的過(guò)程中，外界壓縮氣體對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體的內(nèi)能增大．選項(xiàng)A正確．9．C經(jīng)過(guò)一個(gè)夜晚后，保溫瓶?jī)?nèi)氣體溫度下降，分子平均動(dòng)能減小，但并不是所有氣體分子的動(dòng)能都減小，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，故A、B錯(cuò)誤，C正確；由eq\f(pV,T)＝C知，V不變，T降低，那么p減小，故D錯(cuò)誤．10．解題思路：(1)考慮氣體分子間作用力時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，氣泡膨脹，分子間距增大，分子力減小，A錯(cuò)誤；氣泡上升過(guò)程中溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，分子的平均速率也不變，B、C錯(cuò)誤；氣泡上升過(guò)程中體積膨脹，溫度不變，而氣體對(duì)外做功，故氣體一定吸收熱量，D正確．(2)將氣體視為理想氣體時(shí)，其內(nèi)能只與溫度有關(guān)．氣泡上升過(guò)程中溫度不變，ΔU＝0，對(duì)外做功，W＝－0.6J，由ΔU＝Q＋W有Q＝ΔU－W＝0.6J>0，即需從外界吸收0.6J的熱量．氣泡到達(dá)湖面后，由ΔU＝Q＋W得ΔU′＝(0.3－0.1)J＝0.2J.答案：(1)D(2)吸收0.60.211．解題思路：(1)ACB過(guò)程中W1＝－280J，Q1＝410J，由熱力學(xué)第一定律得UB－UA＝W1＋Q1＝130J，故ACB過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加了130J.(2)因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，BDA過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量UA－UB＝－130J由題意知W2＝200J，由熱力學(xué)第一定律得UA－UB＝W2＋Q2，代入數(shù)據(jù)解得Q2＝－330J，即BDA過(guò)程中氣體放出熱量330J.答案：(1)增加130J(2)放熱330J12．解題思路：(1)以活塞為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行受力分析，由平衡條件有mg＋p0S＝pS，得容器中氣體的壓強(qiáng)p＝p0＋eq\f(mg,S).(2)根據(jù)功的定義知：氣體對(duì)外做功為W＝－pSh，得W＝－(p0S＋mg)h.根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：這段時(shí)間內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量ΔU＝Q＋W＝Q－(p0S＋mg)h.(3)在加熱過(guò)程中活塞緩慢上升，壓強(qiáng)保持不變，是等壓變化，由蓋·呂薩克定律有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，即eq\f(hS,273.15K＋t)＝eq\f(2hS,273.15K＋t′)得t′＝273.15K＋2t，所以這段時(shí)間內(nèi)氣體的溫度升高了Δt＝t′－t＝273.15K＋t.答案：(1)p0＋eq\f(mg,S)(2)Q－(p0S＋mg)h(3)273.15K＋t加餐練1．解題思路：(1)假設(shè)氣體吸熱的同時(shí)對(duì)外做功，那么其溫度不一定升高，選項(xiàng)A錯(cuò)；做功是改變物體內(nèi)能的途徑之一，選項(xiàng)B正確；理想氣體等壓膨脹，氣體對(duì)外做功，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C知，氣體溫度升高，內(nèi)能增加，故一定吸熱，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律知選項(xiàng)D正確；如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)到達(dá)熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)與第三個(gè)系統(tǒng)的溫度均相等，那么這兩個(gè)系統(tǒng)之間也必定到達(dá)熱平衡，應(yīng)選項(xiàng)E正確．(2)①當(dāng)氣泡在水下h＝10m處時(shí)，設(shè)其半徑為r1，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp1，那么Δp1＝eq\f(2σ,r1)①代入題給數(shù)據(jù)得Δp1＝28Pa②②設(shè)氣泡在水下10m處時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1，氣泡體積為V1；氣泡到達(dá)水面附近時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p2，內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp2，其體積為V2，半徑為r2.氣泡上升過(guò)程中溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有p1V1＝p2V2③由力學(xué)平衡條件有p1＝p0＋ρgh＋Δp1④p2＝p0＋Δp2⑤氣泡體積V1和V2分別為V1＝eq\f(4,3)πreq\o\al(3,1)⑥V2＝eq\f(4,3)πreq\o\al(3,2)⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r1,r2)))3＝eq\f(p0＋Δp2,ρgh＋p0＋Δp1)⑧由②式知，Δpi?p0，i＝1,2，故可略去⑧式中的Δpi項(xiàng)．代入題給數(shù)據(jù)得eq\f(r2,r1)＝eq\r(3,2)≈1.3⑨答案：(1)BDE(2)①28Pa②1.32．解題思路：(1)由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C知，p＝eq\f(C,V)T，因此氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等，故A項(xiàng)正確；對(duì)理想氣體而言，內(nèi)能由溫度決定，因Ta>Tc，故氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能，選項(xiàng)B正確；過(guò)程cd為等溫變化，內(nèi)能不變(ΔU＝0)，壓強(qiáng)變大，體積減小，外界對(duì)氣體做功(W>0)，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，知Q<0，故為放熱過(guò)程且W＝|Q|，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程da為等壓變化，溫度升高，體積變大，氣體的內(nèi)能增大，ΔU>0，對(duì)外做功，W<0，由ΔU＝W＋Q，知該過(guò)程吸熱且Q>|W|，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；bc和da過(guò)程中溫度改變量相同，故體積變化量與壓強(qiáng)的乘積相同，由W＝Fl＝pSl＝p·ΔV知，選項(xiàng)E正確．(2)設(shè)氧氣開(kāi)始時(shí)的壓強(qiáng)為p1，體積為V1，壓強(qiáng)變?yōu)閜2(2個(gè)大氣壓)時(shí)，體積為V2.根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2①重新充氣前，用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為V3＝V2－V1②設(shè)用去的氧氣在p0(1個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為V0，那么有p2V3＝p0V0③設(shè)實(shí)驗(yàn)室每天用去的氧氣在p0下的體積為ΔV，那么氧氣可用的天數(shù)為N＝V0/ΔV④聯(lián)立①②③④式，并代入數(shù)據(jù)得N＝4(天)⑤答案：(1)ABE(2)4天3．解題思路：(1)由于非理想氣體分子間作用力不可忽略，內(nèi)能包括分子勢(shì)能，那么氣體的內(nèi)能與體積有關(guān)，再者即使是理想氣體，內(nèi)能取決于溫度和分子數(shù)目，質(zhì)量相同的氣體，當(dāng)分子數(shù)目不同、溫度相同時(shí)，內(nèi)能也不相同，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能與其機(jī)械運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律知，氣體被壓縮時(shí)，假設(shè)同時(shí)向外散熱，那么內(nèi)能可能保持不變，C項(xiàng)正確；對(duì)于一定量的某種理想氣體，體積變化時(shí)分子勢(shì)能不變，其內(nèi)能只取決于分子平均動(dòng)能的變化，而溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以D項(xiàng)正確；由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C知，p不變V增大，那么T增大，故E項(xiàng)正確．(2)設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長(zhǎng)度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2＝p0，長(zhǎng)度為l2.活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p′1，長(zhǎng)度為l′1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p′2，長(zhǎng)度為l′2.以cmHg為壓強(qiáng)單位．由題給條件得p1＝p0＋(20.0－5.00)cmHg①l′1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(20.0－\f(20.0－5.00,2)))cm②由玻意耳定律得p1l1＝p′1l′聯(lián)立①②③式和題給條件得p′1＝144cmHg④依題意p′2＝p′1⑤l′2＝4.00cm＋eq\f(20.0－5.00,2)cm－h(huán)⑥由玻意耳定律得p2l2＝p′2l′聯(lián)立④⑤⑥⑦式和題給條件得h＝9.42cm⑧答案：(1)CDE(2)144cmHg9.42cm4．ACD布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，并不是分子的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)間接地反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)那么性，那么B錯(cuò)．溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，并非所有分子的動(dòng)能都增大，那么E錯(cuò)．5．BCE物體的體積增大，其分子的總勢(shì)能不一定增大，例如一定質(zhì)量的0℃的水變成0℃的冰，體積變大了，但是分子的總勢(shì)能是減小的，所以A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，一定質(zhì)量的理想氣體，氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān)，那么D錯(cuò)誤．6．A根據(jù)能量守恒定律可知，在能源使用過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少，故A正確、C錯(cuò)誤；雖然自然界中的總能量不會(huì)減少，但是能源的品質(zhì)會(huì)降低，無(wú)法再利用，故還需要節(jié)約能源，故B錯(cuò)誤；根據(jù)能量守恒可知，能量不會(huì)被創(chuàng)造，也不會(huì)消失，故D錯(cuò)誤．7．ACE沒(méi)有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來(lái)做功，而不引起其他變化的熱機(jī)叫做第二類永動(dòng)機(jī)，故A正確；第二類永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，故B錯(cuò)誤、C正確；機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但