2019版高考物理一輪復(fù)習(xí)第14章鴨部分52熱力學(xué)定律能量守恒定律能力訓(xùn)練151106.doc

52 熱力學(xué)定律能量守恒定律1一定質(zhì)量的氣體在某一過程中，外界對氣體做了8104 J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2105 J，則下列各式中正確的是()AW8104 J，U1.2105 J，Q4104 JBW8104 J，U1.2105 J，Q2105 JCW8104 J，U1.2105 J，Q2104 JDW8104 J，U1.2105 J，Q4104 J答案B解析因?yàn)橥饨鐚怏w做功，W取正值，即W8104 J；內(nèi)能減少，U取負(fù)值，即U1.2105 J；根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ，可知QUW1.2105 J8104 J2105 J，B正確。2某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時(shí)車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時(shí)的，且車胎體積增大。若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么()A外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小B外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能減小D胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能增大答案D解析由C可知車胎內(nèi)氣體p、V增大時(shí)，車胎內(nèi)氣體溫度升高，內(nèi)能增大；車胎體積增大，氣體對外做功，D正確。3下列說法正確的是()A科技的進(jìn)步可以使內(nèi)燃機(jī)成為單一熱源的熱機(jī)B分子間作用力的合力表現(xiàn)為引力時(shí)，若分子間的距離增大，則分子間的合力一定減小，分子勢能一定增大C顯微鏡下觀察到的布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)D氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加答案D解析根據(jù)熱力學(xué)第二定律，從單一熱源吸收熱量，全部用來對外做功而不引起其他變化是不可能的，故A錯(cuò)誤；分子間作用力的合力表現(xiàn)為引力時(shí)，若分子間的距離增大，則分子間的合力不一定減小，分子勢能一定增大，故B錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，故D正確。4在一鍋正在沸騰的水中，一個(gè)小氣泡由底層緩慢地升到液面，上升過程中氣泡的壓強(qiáng)不斷減小，則氣泡在上浮過程中()A內(nèi)能增大 B內(nèi)能減小C外界對氣泡做功 D吸收熱量答案D解析在沸騰的水中，此環(huán)境下，氣泡的溫度恒定，則氣泡的內(nèi)能不變，故A、B錯(cuò)誤；根據(jù)玻意耳定律，pVC，氣泡在上升過程中，壓強(qiáng)減小，則體積增大，即氣泡對外做功，故C錯(cuò)誤；通過上述分析，得知?dú)馀輧?nèi)能不變，且對外做功，根據(jù)UWQ，則氣泡吸收了熱量，故D正確。5(多選)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是()A為了增加物體的內(nèi)能，必須對物體做功或向它傳遞熱量B對某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加C可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體答案AC解析由UWQ可知做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種途徑，它們是等效的，A正確，B錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律可知，可以從單一熱源吸收熱量，使之全部變?yōu)楣?，但?huì)產(chǎn)生其他影響，C正確；由熱力學(xué)第二定律知，熱量只是不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體，D錯(cuò)誤。6(多選)以下哪個(gè)現(xiàn)象不違背熱力學(xué)第二定律()A一杯熱茶在打開蓋后，茶會(huì)自動(dòng)變涼B沒有漏氣、沒有摩擦的理想熱機(jī)，其效率可能是100%C熱量自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體D在地面上運(yùn)動(dòng)的物體逐漸停下來，機(jī)械能全部變?yōu)閮?nèi)能答案AD解析熱茶自動(dòng)變涼是熱從高溫物體傳遞到低溫物體，A正確；任何熱機(jī)效率都不可能達(dá)到100%，B錯(cuò)誤；熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，C錯(cuò)誤；物體因摩擦力而停下來，是機(jī)械能(動(dòng)能)向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是自發(fā)過程，D正確。7(2017東北三省四市聯(lián)考)(多選)如圖所示，一絕熱容器被隔板K隔開成a、b兩部分。已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空。抽開隔板K后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b，最終達(dá)到平衡狀態(tài)。在此過程中()A氣體對外界做功，內(nèi)能減少B氣體不做功，內(nèi)能不變C氣體壓強(qiáng)變小，溫度降低D氣體壓強(qiáng)變小，溫度不變答案BD解析a內(nèi)氣體向真空膨脹，不對外界做功，故A錯(cuò)誤；又因容器絕熱，Q0，由熱力學(xué)第一定律知，U0，故B正確；由玻意耳定律知壓強(qiáng)減小，稀薄氣體可看做理想氣體，內(nèi)能不變，則溫度不變，C錯(cuò)誤，D正確。8一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27 。(1)求該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度；(2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少？答案(1)73 27 (2)吸收熱量200 J解析(1)氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B做等容變化，由查理定律有，解得TB200 K，即tB73 ；氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C做等壓變化，由蓋呂薩克定律有，解得TC300 K，即tC27 。(2)因?yàn)闋顟B(tài)A和狀態(tài)C溫度相等，內(nèi)能不變，所以在這個(gè)過程中U0由熱力學(xué)第一定律UQW得QW在整個(gè)過程中，氣體在B到C過程對外做功，故WpBV200 J即QW200 J，是正值，所以氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中是吸熱，吸收的熱量Q200 J。9(2016全國卷)(多選)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是()A氣體吸熱后溫度一定升高B對氣體做功可以改變其內(nèi)能C理想氣體等壓膨脹過程一定放熱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)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡答案BDE解析根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸熱的同時(shí)若對外做功，則內(nèi)能不一定增大，溫度不一定升高，A錯(cuò)誤；對氣體做功可以改變其內(nèi)能，B正確；理想氣體等壓膨脹過程，對外做功，由理想氣體狀態(tài)方程C可知，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，故氣體一定吸熱，C錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律知，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，D正確；根據(jù)熱平衡定律，如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡，E正確。10(2017江蘇南通四校聯(lián)考)(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，沿箭頭方向由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，其中氣體放出熱量的變化過程是()答案BD解析A項(xiàng)，由圖象是雙曲線知，狀態(tài)1到狀態(tài)2是等溫變化過程，故狀態(tài)1與狀態(tài)2溫度相同內(nèi)能相同，又從狀態(tài)1至狀態(tài)2氣體的體積增加，故氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體從外界吸熱，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由圖象有p1p2，V1V2，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程知T1T2，所以從狀態(tài)1至狀態(tài)2，氣體體積減小所以外界對氣體做功，又T1T2說明氣體的內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w對外放熱，故B正確；C項(xiàng)，由圖象知，狀態(tài)1至狀態(tài)2，氣體溫度升高內(nèi)能增加，氣體體積增大氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體從外界吸收熱量，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由圖象知?dú)怏w的體積保持不變，氣體對外界不做功，從狀態(tài)2至狀態(tài)1氣體的溫度降低內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體對外放熱，故D正確。11(2016全國卷)(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖所示，其中對角線ac的延長線經(jīng)過原點(diǎn)O。下列判斷正確的是()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在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功D在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功E在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功答案ABE解析在pT圖象中過原點(diǎn)的傾斜直線都是等容線，a、c在同一等容線上，體積相等，A正確；一定質(zhì)量的理想氣體，分子數(shù)確定，不計(jì)分子勢能，因此內(nèi)能只與溫度有關(guān)，由圖象知TaTc，即氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能，B正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ可知，在cd中T不變，即U0，那么WQ，即向外界放出的熱量等于外界對氣體做的功，C錯(cuò)誤；da中，溫度升高，U0，由p不變、T升高可知V增大，W0，QU|W|，可見氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功，D錯(cuò)誤；bc為等壓變化，有，外界對氣體做功Wbcpc(VbVc)(TbTc)。da為等壓變化，有，氣體對外界做功Wdapa(VaVd)(TaTd)，由及TbTcTaTd可知，WbcWda，E正確。12.(2017河北張家口聯(lián)考)如圖所示，一直柱形導(dǎo)熱汽缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，不計(jì)活塞與汽缸的摩擦，活塞的質(zhì)量為m、橫截面積為S。因?yàn)殡姛峤z的加熱，某時(shí)刻氣體溫度