第三章 热力学定律 复习与提高——高二物理人教版（2019）选择性必修第三册课后习题（含解析）

第三章 复习与提高———高二物理人教版（2019）选择性必修第三册课后习题 【教材课后习题】 1.远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”的方法。其中的物理原理是什么？ 2.冬天手冷的时候你有什么办法让手暖和起来？举出至少两种方法，并解释其中的物理原理。 3.如图，一绝热容器被隔板K隔开成A、B两部分。已知A内有一定量的稀薄气体，B内为真空。抽开隔板K后，A内气体进入B，最终达到平衡状态。分析此过程中气体内能的变化情况。 4.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，若不计气泡内空气分子个数和分子势能的变化，在上浮过程中气泡的内能如何变化，吸热还是放热？ 5.如图，固定汽缸内由活塞封闭一定质量的气体，开始时活塞处于静止状态，用电热丝对气体加热后活塞向左移动，移动过程中活塞与汽缸的摩擦忽略不计，且气体与外界环境没有热交换。试分析气体内能会如何变化。 6.小李想估测燃气灶烧水时的效率。他在开水壶里装了2.5 L的水，测得烧水前的水温是15 ℃，水烧开后便停止加热。烧水前后燃气表的示数如图所示。为了得出燃气灶烧水的效率，他还要知道什么数据？请用字母表示相关数据，指出所用的单位，列出计算效率的表达式。 7.根据热力学定律，判断下列说法是否正确，若不正确请说明理由。 （1）空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量。 （2）海水降低温度可以放出大量的热量，科技的不断进步使得人类有可能通过降低海水的温度来发电，从而解决能源短缺的问题。 （3）即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能。 （4）对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”。 8.装着压缩气体的钢瓶，打开阀门后会听到“哧———�的一声，气体喷到外面。会不会有这样的现象：外面的气体自发地进入钢瓶，使瓶内的压强变大？说出理由。 9.如图，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时气体的温度为，活塞与容器底的距离为，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡。 （1）外界空气的温度是多少？ （2）在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？ 10.如图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体吸收了300 J的热量，则该过程中气体内能变化了多少？ 11.如图，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体。气体从状态A（活塞在A处）变为状态B（活塞在B处）时，气体吸收热量280 J，并对外做功120 J。 （1）气体的内能改变了多少？是增加还是减少？ （2）某人在上一问的基础上又接着提了后一个问题，说：“有人使气体从上一问的B状态再回到A状态，即回到原来A时的体积和温度，气体放出的热量是150 J，那么返回过程中气体对外做的功又是多少？”请你对后一个问题进行评价。 答案以及解析 1.答案：见解析 解析：“钻木取火”是通过做功的方式改变物体的内能，在此过程中，机械能转化为内能。 2.答案：见解析 解析：方法一：通过搓手让手暖和起来。原理：搓手的过程属于做功，使手的内能增加，温度升高，所以感觉暖和。 方法二：靠近火炉让手暖和起来。原理：靠近火炉的过程中，火炉会对手传热，这种传热是热辐射，通过传热，手的内能增大，温度升高，所以感觉暖和。 3.答案：见解析 解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有传热，，稀薄气体向真空扩散没有做功，，根据热力学第一定律，可知内能变化为0。 4.答案：见解析 解析：水的压强与深度有关，所以气泡在缓慢上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，。由于外部恒 ... ...