高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十三章熱學(xué)第三節(jié)熱力學(xué)定律與能量守恒課后達(dá)標(biāo)能力提升

版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十三章熱學(xué)第三節(jié)熱力學(xué)定律與能量守恒課后達(dá)標(biāo)能力提升版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十三章熱學(xué)第三節(jié)熱力學(xué)定律與能量守恒課后達(dá)標(biāo)能力提升PAGE版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十三章熱學(xué)第三節(jié)熱力學(xué)定律與能量守恒課后達(dá)標(biāo)能力提升第三節(jié)熱力學(xué)定律與能量守恒(建議用時(shí)：40分鐘)一、選擇題1．依據(jù)你學(xué)過(guò)的熱學(xué)中的相關(guān)知識(shí)，判斷以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．機(jī)械能可以所有轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能B．凡與熱現(xiàn)象相關(guān)的宏觀過(guò)程都擁有方向性，在熱傳達(dá)中，熱量只好從高溫物體傳達(dá)給低溫物體，而不可以從低溫物體傳達(dá)給高溫物體C．制冷機(jī)在制冷過(guò)程中，從室內(nèi)汲取的熱量少于向室外放出的熱量D．第一類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律，第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，跟著科技的進(jìn)步和發(fā)展，第二類永動(dòng)機(jī)可以制造出來(lái)解析：選AC.機(jī)械能可以所有轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能在惹起其余變化時(shí)也可以所有轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，A正確；凡與熱現(xiàn)象相關(guān)的宏觀過(guò)程都擁有方向性，在熱傳達(dá)中，熱量可以自覺(jué)地從高溫物體傳達(dá)給低溫物體，也能從低溫物體傳達(dá)給高溫物體，但必然借助外界的幫助，B錯(cuò)誤；由能量守恒知，制冷過(guò)程中，從室內(nèi)汲取的熱量與壓縮機(jī)做的功之和等于向室外放出的熱量，故C正確；第一類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律，第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，而是違反了熱力學(xué)第二定律，第二類永動(dòng)機(jī)不可以能制造出來(lái)，D錯(cuò)誤．2．重慶出租車常以天然氣作為燃料，加氣站儲(chǔ)氣罐中天然氣的溫度隨氣溫高升的過(guò)程中，若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)()A．壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小B．汲取熱量，內(nèi)能增大C．壓強(qiáng)減小，分子均勻動(dòng)能增大D．對(duì)外做功，分子均勻動(dòng)能減小解析：選B.儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，溫度高升，氣體從外界汲取熱量，分子均勻動(dòng)能增大，內(nèi)能增大，壓強(qiáng)變大．因氣體體積不變，故外界對(duì)氣體不做功，只有B正確．3．景頗族的先人發(fā)明的點(diǎn)火器以以下圖，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨．猛推推桿，艾絨即可點(diǎn)燃．對(duì)筒內(nèi)關(guān)閉的氣體，在此壓縮過(guò)程中()A．氣體溫度高升，壓強(qiáng)不變B．氣體溫度高升，壓強(qiáng)變大C．外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能增添D．外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能減少E．艾絨焚燒，放出熱量，氣體內(nèi)能增添解析：選BCE.壓縮氣體時(shí)，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增添，溫度高升，體積變小，壓強(qiáng)增大，因此B、C正確，A、D錯(cuò)誤，氣體汲取艾絨放出的熱量，內(nèi)能增添，E正確．4．以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．懸浮在液體中的固體顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越顯然B．用氣筒給自行車打氣，越打越費(fèi)力，說(shuō)明氣體分子之間的分子力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能老是隨分子間距離的增大而減小D．必然質(zhì)量的理想氣體，溫度高升，體積減小，則單位時(shí)間內(nèi)撞擊到器壁單位面積上的氣體分子數(shù)增添E．內(nèi)能所有轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的熱機(jī)是不可以能制成的解析：選ADE.懸浮在液體中的固體小顆粒越小，在某一瞬時(shí)跟它相撞的液體分子數(shù)就越少，撞擊作用的不均衡性就表現(xiàn)得越顯然，因此布朗運(yùn)動(dòng)就越顯然，選項(xiàng)A正確；用氣筒給自行車打氣，越打越費(fèi)力，不可以說(shuō)明氣體分子之間的分子力表現(xiàn)為斥力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)分子之間表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能跟著分子之間距離的增大而增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；必然質(zhì)量的理想氣體，溫度高升，體積減小時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)撞擊到器壁單位面積上的氣體分子數(shù)增添，因此其壓強(qiáng)增大，選項(xiàng)D正確；熱力學(xué)第二定律指出，任何熱機(jī)的效率都不可以能達(dá)到100%，選項(xiàng)E正確．5．如圖為某實(shí)驗(yàn)器械的構(gòu)造表示圖，金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間關(guān)閉了必然體積的空氣，內(nèi)筒中有水，在水加熱升溫的過(guò)程中，被關(guān)閉的空氣()A．內(nèi)能增大B．壓強(qiáng)增大C．分子間引力和斥力都減小D．所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大解析：選AB.在水加熱升溫的過(guò)程中，關(guān)閉氣體的溫度高升，內(nèi)能增大，選項(xiàng)A正確；依據(jù)eq\f(p,T)＝C知，氣體的壓強(qiáng)增大，選項(xiàng)B正確；氣體的體積不變，氣體分子間的距離不變，分子間的引力和斥力不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；溫度高升，分子熱運(yùn)動(dòng)的均勻速率增大，但其實(shí)不是所有分子運(yùn)動(dòng)的速率都增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．6.(2019·東北三省四市協(xié)作體聯(lián)考)以以下圖，一絕熱容器被隔板K分開成a、b兩部分．已知a內(nèi)有必然量的稀罕氣體，b內(nèi)為真空．抽開隔板K后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b，最后達(dá)到均衡狀態(tài)．在此過(guò)程中()A．氣體對(duì)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E．單位時(shí)間內(nèi)和容器壁碰撞的分子數(shù)量減少解析：選BDE.a內(nèi)氣體向真空膨脹，不對(duì)外界做功，故A錯(cuò)誤；又因容器絕熱，Q＝0，由熱力學(xué)第必然律知，ΔU＝0，故B正確；由玻意耳定律知壓強(qiáng)減??；稀罕氣體可看做理想氣體，內(nèi)能不變，則溫度不變，C錯(cuò)誤，D、E正確．7．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．物體放出熱量，其內(nèi)能必然減小B．物體對(duì)外做功，其內(nèi)能必然減小C．物體汲取熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增添D．物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能不變解析：選C.依據(jù)熱力學(xué)第必然律(公式ΔU＝Q＋W)可知，做功和熱傳達(dá)都可以改變物體的內(nèi)能，當(dāng)外界對(duì)物體做的功大于物體放出的熱量或物體汲取的熱量大于物體對(duì)外做的功時(shí)，物體的內(nèi)能增添，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；物體放出熱量同時(shí)對(duì)外做功，則Q＋W<0，內(nèi)能減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．8．夏季，小明同學(xué)把自行車輪胎上的氣門芯拔出的時(shí)候，會(huì)感覺(jué)從輪胎里噴出的氣體涼，假如把輪胎里的氣體視為理想氣體，則對(duì)于氣體噴出的過(guò)程，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．氣體的內(nèi)能減少B．氣體的內(nèi)能不變C．氣體來(lái)不及與外界發(fā)生熱互換，對(duì)外做功，溫度降低D．氣體膨脹時(shí)，熱量散得太快，負(fù)氣體溫度降低了E．氣體分子的均勻動(dòng)能減小解析：選ACE.氣體噴出時(shí)，來(lái)不及與外界互換熱量，發(fā)生絕熱膨脹，Q＝0，對(duì)外做功，熱力學(xué)第必然律的表達(dá)式為W＋Q＝ΔU，內(nèi)能減少，溫度降低，溫度是分子均勻動(dòng)能的標(biāo)記，則A、C、E正確．9.必然質(zhì)量的理想氣體被活塞關(guān)閉在透熱的汽缸中，以以下圖．不計(jì)活塞與汽缸的摩擦，當(dāng)用外力向上遲緩拉動(dòng)活塞的過(guò)程中，環(huán)境溫度保持不變．以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．拉力對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能增添，汲取熱量B．氣體對(duì)外做功，內(nèi)能不變，汲取熱量C．外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能不變，放出熱量D．氣體汲取的熱量等于氣體對(duì)活塞做功E．氣體分子均勻動(dòng)能不變，壓強(qiáng)變小解析：選BDE.活塞遲緩上移的過(guò)程中，氣體膨脹對(duì)活塞做功，而氣體溫度保持不變，內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第必然律ΔU＝W＋Q＝0知，Q＞0，即汲取熱量，故B、D正確；因?yàn)闇囟缺３植蛔?，故分子均勻?dòng)能不變，氣體做等溫膨脹，由pV＝C知，壓強(qiáng)變小，故E正確．10．必然量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p－T圖象以以下圖．以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．過(guò)程ab中氣體必然吸熱B．過(guò)程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過(guò)程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱D．a(chǎn)、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的均勻動(dòng)能最小E．b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)遇到氣體分子撞擊的次數(shù)不一樣樣解析：選ADE.由p－T圖象可知過(guò)程ab是等容變化，溫度高升，內(nèi)能增添，體積不變，由熱力學(xué)第必然律可知過(guò)程ab中氣體必然吸熱，選項(xiàng)A正確；過(guò)程bc中溫度不變，即內(nèi)能不變，因?yàn)檫^(guò)程bc體積增大，因此氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第必然律可知，氣體必然汲取熱量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；過(guò)程ca中壓強(qiáng)不變，溫度降低，內(nèi)能減少，體積減小，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第必然律可知，放出的熱量必然大于外界對(duì)氣體做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；溫度是分子均勻動(dòng)能的標(biāo)記，由p－T圖象可知，a狀態(tài)氣體溫度最低，則分子均勻動(dòng)能最小，選項(xiàng)D正確；b、c兩狀態(tài)溫度相等，分子均勻動(dòng)能相等，因?yàn)閴簭?qiáng)不相等，因此單位面積單位時(shí)間內(nèi)遇到氣體分子撞擊的次數(shù)不一樣樣，選項(xiàng)E正確．二、非選擇題11.必然質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過(guò)程可用以以下圖的p－V圖描繪，圖中p1、p2、V1、V2和V3為已知量．(1)氣體狀態(tài)從A到B是________過(guò)程(選填“等容”“等壓”或“等溫”)；(2)狀態(tài)從B到C的變化過(guò)程中，氣體的溫度________(選填“高升”“不變”或“降低”)；(3)狀態(tài)從C到D的變化過(guò)程中，氣體________(選填“吸熱”或“放熱”)；(4)狀態(tài)從A→B→C→D的變化過(guò)程中，氣體對(duì)外界所做的總功為________．解析：(1)A→B，對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)值恒為p2，即為等壓過(guò)程．(2)B→C，由eq\f(pV,T)＝恒量，V不變，p減小，T降低．(3)C→D，由eq\f(pV,T)＝恒量，p不變，V減小，可知T降低．外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能減小，由ΔU＝W＋Q可知C→D過(guò)程放熱．(4)A→B，氣體對(duì)外界做功WAB＝p2(V3－V1)B→C，V不變，氣體不做功C→D，V減小，外界對(duì)氣體做功WCD＝－p1(V3－V2)狀態(tài)從A→B→C→D的變化過(guò)程中，氣體對(duì)外界做的總功W＝WAB＋WBC＋WCD＝p2(V3－V1)－p1(V3－V2)．答案：(1)等壓(2)降低(3)放熱(4)p2(V3－V1)－p1(V3－V2)12．我國(guó)“蛟龍”號(hào)深海探測(cè)船載人下潛超出七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄．在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號(hào)探測(cè)到990m深處的海水溫度為280K．某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來(lái)研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化．以以下圖，導(dǎo)熱優(yōu)秀的汽缸內(nèi)關(guān)閉必然質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，汽缸所處海平面的溫度T0＝300K，壓強(qiáng)p0＝1atm，關(guān)閉氣體的體積V0＝3m3，假如將該汽缸下潛至990m深處，此過(guò)程中關(guān)閉氣體可視為理想氣體．(1)求990m深處關(guān)閉氣體的體積(1atm相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng))．(2)下潛過(guò)程中關(guān)閉氣體________(選填“吸熱”或“放熱”)，傳達(dá)的熱量___