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    [选修3-3]
    （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“热力学第一定律”、“热力学第二定律”、“热力学第三定律”）
    （2）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知VA=0.3m3，TA=TC=300K、TB=400K．
    ①求气体在状态B时的体积．
    ②没A→B过程气体吸收热量为Q，B→C过 气体  放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因．
    【答案】分析：（1）有人总想将汽车发动机的工作效率提升到100%，这种想法违背了热力学第二定律．
    （2）A→B过程为等压变化，由盖--吕萨克定律求出气体在状态B时的体积．根据热力学第一定律比较Q1、Q2的大小．
    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）①设气体在B状态时的体积为VB，A→B过程为气体发生等压变化，由盖--吕萨克定律得，
       ，代入数据得VB=0.4m3．
    ②由题，TA=TC，所以气体A到B过程增加的内能与B到C减小的内能相同．而AB过程气体对外做正功，B→C过程气体不做功，由热力学第一定律可知，Q1＞Q2．
    故答案为：（1）热力学第二定律．（2）①气体在状态B时的体积为0.4m3．Q1＞Q2．
    点评：本题考查了热力学第二定律的理解、气体实验定律和热力学第一定律的应用能力．基础题．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    [物理--选修3-3]
    （1）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是
    ACE
    ACE

    A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
    B．若气体从外界吸收了热量，其内能一定增加
    C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也不一定增大
    D．若气体内能增加了，则气体一定从外界吸收了热量
    E．若气体从外界吸收了热量，其温度也不一定升高
    （2）如图为一注射器，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度Vm=20ml，其活塞的横截面积为2cm2．先将注射器活塞移到刻度V1=18mL的位置，然后用橡胶帽密封住注射器的针孔．已知环境温度t1=27℃，大气压p0=1.0×105Pa，为使活塞移到最大刻度处，试问（活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均忽略不计．）
    （Ⅰ）若把注射器浸入水中缓慢加热，水温须升至多少℃？
    （Ⅱ）若沿注射器轴线用力向外缓慢拉活塞，拉力须达到多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    [物理--选修3-3]
    （1）对一定质量的理想气体，下列说法正确的是
    BC
    BC
    ．
    A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
    B．气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈
    C．气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的
    D．当气体膨胀时，气体的内能一定减少
    （2）某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1.0×105Pa（常温下的大气压强值），当内、外压强差超过6.0×l04Pa时表盘玻璃将爆裂．当时登山运动员携带的温度计的读数是-21℃．表内气体体积的变化可忽略不计，且可视为理想气体．
    （1）通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？
    （2）当时外界的大气压强为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    [物理--选修3-3]
    （1）固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定质量的理想气体，气体分子之间的相互作用可以忽略，假设气缸壁的导热性能良好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图所示，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的下列结论，其中正确的是
    BD
    BD

    A．气体对外做功，气体内能减小
    B．气体对外做功，气体内能不变
    C．气体向外界放热，压强变大
    D．气体从外界吸热，压强变小
    （2）（如图所示，质量为m=10kg的活塞将一定质量的理想气体密封在气缸中，开始时活塞距气缸底高度h1=40cm．此时气体的温度T1=300K．现缓慢给气体加热，气体吸收的热量Q=420J，活塞上升到距气缸底h2=60cm．已知活塞面积S=50cm2，大气压强P0=1.0tanθ=
    vy
    vx
    =2
    R
    2R
    =1    105Pa，不计活塞与气缸之间的摩擦，g取l0m/s2．求
    ①当活塞上升到距气缸底h2时，气体的温度T2
    ②给气体加热的过程中，气体增加的内能△U．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    A（3-3模块）
    （1）下列说法正确的是
    BCD
    BCD

    A、布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果
    B、一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少
    C、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性；
    D、如果附着层内分子分布比内部密，分子间的作用力为斥力，就会形成浸润现象
    （2）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
    ①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液．
    ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴．
    ③在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．
    ④测得此油膜面积为3.60×102cm2．
    这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为
    单分子油膜
    单分子油膜
    ，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．利用数据可求得油酸分子的直径为
    1.11×10-9
    1.11×10-9
    m．
    （3）如图甲所示，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面积10cm2，大气压强1.0×105Pa，物重50N，活塞质量及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60J的热量．则封闭气体的压强将
    不变
    不变
    （填增加、减小或不变），气体内能变化量为
    50
    50
    J．


    B．选修3-4
    （1）以下关于光的说法中正确的是：
    ABC
    ABC

    A．光纤通信利用了光的全反射原理
    B．无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照时发生了薄膜干涉
    C．人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样
    D．麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在
    （2）甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子，同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺子，则甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度
    小
    小
    ；乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度
    小
    小
    （填”大”或”小”）
    （3）如图乙所示，实线是一列简谐横波在t1=0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2-t1＜T，t1=0时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动．
    ①质点A的振动周期为
    2
    2
    s；
    ②波的传播方向是
    向右
    向右
    ；
    ③波速大小为
    2
    2
    m/s．
    C．选修3-5
    （1）如图丙为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是
    D
    D

    A．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的
    B．频率最小的光是由n=2跃迁到n=1能级产生的
    C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
    D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能产生光电效应
    （2）在下面的核反应方程中，符号“X”表示质子的是
    B
    B

    A．
     
    10
    5
    B+
     
    4
    2
    He→
     
    13
    7
    N+X        B．
     
    14
    7
    N+
     
    4
    2
    He→
     
    17
    8
    O+X
    C．
     
    9
    4
    Be+
     
    4
    2
    He→
     
    12
    6
    C+X        D．
     
    55
    25
    Mn+
     
    1
    1
    H→
     
    55
    25
    Cr+
     
    1
    0
    n+X
    （3）如图丁所示，木块B和C的质量分别为
    3
    4
    M    和M固定在轻质弹簧的两端，静止于光滑的水平面上．一质量为M/4的木块A以速度v水平向右与木块B对心碰撞，并粘在一起运动，求弹簧的最大弹性势能Em．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【物理----选修3-3】

     (1)在用“油膜法测分子直径”的实验中,酒精与油酸的体积比为m:n,实验中用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示.(已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去),则估算油酸分子直径的表达式为d=       

    (2)如图所示,一简易火灾报警装置,其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声.27℃时,空气柱长度L1 为20cm,水银上表面与导线下端的距离L2 为10cm,管内水银柱的高度h为8cm,大气压强为75cm水银柱高.

    【1】当温度达到多少时,报警器会报警?

    【2】如果要使该装置在87℃时报警,应该再往玻璃管内注入多高的水银柱?

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