2023年高考物理知識點(diǎn)復(fù)習(xí):熱力學(xué)定律與能量守恒定律(附答案解析)_第1頁
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文檔簡介

2023年高考物理熱點(diǎn)復(fù)習(xí):熱力學(xué)定律與能量守恒定律

[2023高考課標(biāo)解讀】

1.知道改變內(nèi)能的兩種方式,理解熱力學(xué)第一定律.

2.知道與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程的方向性,了解熱力學(xué)第二定律.

3.掌握能量守恒定律及其應(yīng)用.

【2023高考熱點(diǎn)解讀】

一、熱力學(xué)第一定律

1.改變物體內(nèi)能的兩種方式

(1)做功;(2)熱傳遞。

2.熱力學(xué)第一定律

(1)內(nèi)容:一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和。

(2)表達(dá)式:?U=Q+W.

3.AU=W+Q中正、負(fù)號法則

物理量WQ?u

+外界對物體做功物體吸收熱量內(nèi)能增加

—物體對外界做功物體放出熱量內(nèi)能減少

二、熱力學(xué)第二定律的理解

1.熱力學(xué)第二定律的兩種表述

(1)克勞修斯表述:熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。

(2)開爾文表述:不可能從單一熱庫吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響。或表

述為“第二類永動機(jī)是不可能制成的”。

2.用燧的概念表示熱力學(xué)第二定律

在任何自然過程中,一個(gè)孤立系統(tǒng)的總增不會減小(選填“增大”或"減小”)。

3.熱力學(xué)第二定律的微觀意義

一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行。

三、能量守恒定律和兩類永動機(jī)

1.能量守恒定律

能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)

物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。

2.兩類永動機(jī)

(1)第一類永動機(jī):不消耗任何能量,卻源源不斷地對外做功的機(jī)器。

違背能量守恒定律,因此不可能實(shí)現(xiàn)。

(2)第二類永動機(jī):從單一熱源吸收熱量并把它全部用來對外做功,而不引起其他變化的機(jī)

器。

違背熱力學(xué)第二定律,不可能實(shí)現(xiàn)。

【2023高考押題】

1.煤氣罐是部分家庭的必需品,安全使用煤氣罐是人們比較關(guān)注的話題.煤氣罐密封性良好,

將一定量的天然氣封閉在罐中,假設(shè)罐內(nèi)的氣體為理想氣體,當(dāng)罐內(nèi)氣體溫度升高時(shí)()

A.罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減小

B.罐內(nèi)氣體從外界吸收熱量,內(nèi)能增加

C.罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小,氣體的分子平均動能增加

D.罐內(nèi)氣體對外界做功,氣體的分子平均動能減小

【分析】根據(jù)昱=C判斷罐內(nèi)壓強(qiáng)變化,溫度升高,氣體內(nèi)能增大,分子平均動能增大,根

T

據(jù)熱力學(xué)第一定律分析吸放熱。

【解答】解:煤氣罐中氣體體積不變,氣體不對外做功,當(dāng)溫度升高時(shí),根據(jù)R=C可知罐

τ

內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,氣體內(nèi)能增大,氣體的分子平均動能增大;由熱力學(xué)第一定律AU=W+Q可

知,氣體一定吸熱。故B正確,ACD錯(cuò)誤。

故選:Bo

2.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示,其中pι=3p2,V2=4VI,狀態(tài)1、2對應(yīng)的溫

度分別為ThT2,由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2(氣體外界非真空)的過程中,下列說法正確的是()

A.氣體對外做功,溫度降低

B.氣體分子熱運(yùn)動的平均動能不變

C.氣體內(nèi)能增加,一定從外界吸收熱量

D.在單位時(shí)間內(nèi),器壁單位面積上受分子撞擊的次數(shù)增多

【分析】從狀態(tài)1到狀態(tài)2,找出氣體的初末狀態(tài)參量,根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程

判斷出溫度關(guān)系,即可判斷出內(nèi)能變化,根據(jù)體積的變化判斷出氣體做功,結(jié)合熱力學(xué)第一定律

求得吸放熱,單位面積上在單位時(shí)間內(nèi)受分子撞擊的次數(shù)減少。

3p∏V14p0V

【解答】解:ABC、根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程,2]=上一可得:τι<τ2,

TlT2

說明從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2,氣體溫度升高,分子平均動能增加,氣體內(nèi)能增加,氣體體積變大

說明氣體對外做功,由于內(nèi)能增加,說明氣體從外界吸收熱量,故A、B錯(cuò)誤,C正確;

D、分子平均動能增加,分子撞擊器壁的力增大,由于氣體壓強(qiáng)減小,故可得器壁上單位面

積上在單位時(shí)間內(nèi)受分子撞擊的次數(shù)減少,故D錯(cuò)誤。

故選:Cc

3.下列說法正確的是()

A.物體的內(nèi)能改變時(shí),其溫度一定改變

B.攝氏溫度與熱力學(xué)溫度都可以取負(fù)值

C.氣體向真空膨脹的過程是可逆的

D.對于一定量的氣體,當(dāng)其溫度降低時(shí)速率大的分子數(shù)目減少,速率小的分子數(shù)目增多

【分析】物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積等因素有關(guān);

熱力學(xué)溫標(biāo)是以溫度的下限為起點(diǎn)的溫標(biāo),其值不能為負(fù);

氣體可以向真空膨脹,反之不可行;

用統(tǒng)計(jì)規(guī)律分析溫度的高低。

【解答】解:A、物體的內(nèi)能與物體的溫度和體積等因素有關(guān),物體的內(nèi)能改變時(shí),其溫度

可能不變,故A錯(cuò)誤;

B、由熱力學(xué)相關(guān)知識知道,攝氏溫度可以取負(fù)值,但熱力學(xué)溫度不可以取負(fù)值,故B錯(cuò)誤;

C、由熱力學(xué)第二定律,任何宏觀過程是不可逆的,氣體向真空膨脹的過程是不可逆的,故

C錯(cuò)誤;

D、按照統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對于一定量的氣體,當(dāng)其溫度降低時(shí)速率大的分子數(shù)目減少,速率小的

分子數(shù)目增多。故D正確。

故選:D。

4.如圖所示,在玻璃瓶中放入少量水,用中間插有玻璃管的橡皮塞蓋緊瓶口,然后往瓶中

打氣,當(dāng)氣壓達(dá)到足夠大時(shí),橡皮塞從瓶口沖出,原來透明的瓶內(nèi)充滿了白霧,這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表

明()

A.氣體對外界做功,瓶內(nèi)氣體溫度升高,內(nèi)能減少

B.外界對氣體做功,瓶內(nèi)氣體溫度升高,內(nèi)能增加

C.氣體對外界做功,瓶內(nèi)氣體溫度降低,內(nèi)能減少

D.外界對氣體做功,瓶內(nèi)氣體溫度降低,內(nèi)能增加

【分析】改變物體內(nèi)能的兩種方法:做功、熱傳遞。對物體做功(例如克服摩擦做功、壓縮

氣體做功、彎折鐵絲做功等)物體的內(nèi)能增加、溫度升高;物體對外做功(氣體膨脹做功),物

體的內(nèi)能減少、溫度降低。

【解答】解:瓶子里裝有一些水,往瓶內(nèi)打氣,瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加,當(dāng)氣壓達(dá)到足夠大時(shí),

橡皮塞從瓶口沖出,瓶內(nèi)氣體對瓶塞做功,瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減少,溫度降低,瓶內(nèi)水蒸氣因放熱

發(fā)生液化,生成小水滴,即“白霧",故ABD錯(cuò)誤,C正確。

故選:C。

5.下列說法錯(cuò)誤的是()

A.分子間同時(shí)存在著引力和斥力,當(dāng)分子間距離增大時(shí),分子間的引力增大、斥力減小

B.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中均能發(fā)生

C.做功和傳熱在改變物體的內(nèi)能上是等價(jià)的

D.熱量在一定條件下可能由低溫物體傳遞給高溫物體

【分析】分子間引力和斥力隨著分子間距離增大而增大;擴(kuò)散現(xiàn)象在固、液、氣中均能發(fā)生;

做功和熱傳遞都能改變物體內(nèi)能;熱量在一定條件下可以從低溫物體傳遞給高溫物體。

【解答】解:A、分子間同時(shí)存在著引力和斥力,當(dāng)分子間距離增大時(shí),分子間的引力和斥

力都減小,故A錯(cuò)誤;

B、擴(kuò)散現(xiàn)象是物體分子彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象,在氣體、液體和固體中均能發(fā)生,故B正確;

C、改變內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞,在改變物體的內(nèi)能上是等價(jià)的,故C正確;

D、熱量在一定條件下可能由低溫物體傳遞給高溫物體,例如冰箱,故D正確;

本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng),

故選:Ao

6.如圖所示,A、B兩裝置均由一端封閉、一端開口且?guī)в胁A莸墓軤钊萜骱退y槽組

成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他條件都相同。將兩管抽成真空后,開口向下豎直插入水

銀槽中,插入過程沒有空氣進(jìn)入管內(nèi),且插入水銀槽的深度相同。經(jīng)過一段較長時(shí)間后,水銀柱

均上升至玻璃泡上方位置后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),如圖所示,則關(guān)于兩管中水銀內(nèi)能的增量,下列說法

A.A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量

B.B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量

C.A和B中水銀體積增量相同,故內(nèi)能增量相同

D.A和B中水銀上升高度不能確定,故無法比較

【分析】分析兩管中水銀大氣壓強(qiáng)的做功情況,同時(shí)由兩管的結(jié)構(gòu)可知在水銀上升中重力做

功的情況,則由能量守恒關(guān)系可知水銀內(nèi)能的變化關(guān)系。

【解答】解:兩種情況下大氣壓對水銀槽內(nèi)的水銀做相同的功,因?yàn)椴AЧ軆?nèi)吸進(jìn)的水銀一

樣多,所以水銀槽內(nèi)的液面下降相同的高度,外界大氣壓力對水銀做功,使水銀進(jìn)入試管內(nèi),大

氣壓力對水銀做的功一部分增加了管內(nèi)水銀的重力勢能,另一部分增加了水銀的內(nèi)能;由于A

管中的水銀重心高,故A管中水銀的重力勢能增量大,則A管中水銀內(nèi)能的增量小,即B中水

銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量,故B正確,ACD錯(cuò)誤;

故選:B,

7.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其壓強(qiáng)P和熱力學(xué)溫度T變化圖像如圖所

示,此過程中該系統(tǒng)()

A.從外界吸熱B.體積保持不變

C.外界對其做正功D.內(nèi)能減少

【分析】根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程PV=CT分析出氣體壓體積變化,結(jié)合熱力學(xué)

第一定律完成分析。

【解答】解:BC、根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程的公式R/■結(jié)合圖像可知,p-T圖

TV

像上的點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率表示體積的倒數(shù),從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過程中,此連線的斜率

不斷減小,體積不斷變大,所以外界對氣體做負(fù)功,故BC錯(cuò)誤;

D、溫度增加,所以內(nèi)能增加,故D錯(cuò)誤;

A、結(jié)合熱力學(xué)第一定律AU=W+Q,溫度升高內(nèi)能增大,氣體對外界做功,W為負(fù)值,所

以Q為正值,代表從外界吸熱,故A正確;

故選:Ao

8.一定質(zhì)量的理想氣體,從初狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D再回到狀態(tài)A,其體積V與溫度T

的關(guān)系如圖所示。圖中TA、VA和TD為已知量,則下列說法正確的是()

A.從A到B的過程中,氣體向外放熱

B.從B到C的過程中,氣體吸熱

C.從D到A的過程中,單位時(shí)間撞擊到單位面枳器壁上的分子數(shù)增多

TV

D.

氣體在狀態(tài)D時(shí)的體積VD=DA?

A

【分析】根據(jù)圖像得出氣體狀態(tài)參量的變化,結(jié)合熱力學(xué)第一定律得出氣體的吸放熱情況;

根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程得出氣體在D時(shí)的體積。

【解答】解:A、從A到B的過程中,一定質(zhì)量的理想氣體體積不變,溫度升高,則氣體

內(nèi)能增大,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知,氣體從外界吸熱,故A錯(cuò)誤:

B、從B到C的過程中,氣體的溫度不變,體積減小,外界對氣體做正功,根據(jù)熱力學(xué)第一

定律AU=Q+W可知,氣體向外放熱,故B錯(cuò)誤;

C、從D到A的過程中,壓強(qiáng)不變,氣體溫度升高,體積增大,單位時(shí)間內(nèi)撞擊到單位面

積器壁上的分子數(shù)減小,故C錯(cuò)誤;

D、從D到A的過程中壓強(qiáng)不變,根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程可得:

VAVp

TA-TD

TV

解得:v????,故D正確;

A

故選:Do

9.一定質(zhì)量的理想氣體分別在Ti、T2溫度下發(fā)生等溫變化,相應(yīng)的兩條等溫線如圖所示,

T2對應(yīng)的圖線上有A、B兩點(diǎn),表示氣體的兩個(gè)狀態(tài)。則()

A.溫度為TI時(shí)氣體分子的平均動能比T2時(shí)大

B.A到B的過程中,氣體內(nèi)能增加

C.A到B的過程中,氣體向外界放出熱量

D.A到B的過程中,氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少

【分析】溫度是分子平均動能的標(biāo)志,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合圖示圖象判斷兩等溫線溫

度高低,然后判斷分析平均動能大??;理想氣體內(nèi)能受溫度影響,溫度不變理想氣體內(nèi)能不變,

根據(jù)氣體溫度變化情況判斷氣體內(nèi)能變化情況;根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析氣體吸放熱情況;根據(jù)

圖示圖象判斷氣體體積如何變化,然后判斷分子數(shù)密度如何變化,根據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋分析氣體

分子單位時(shí)間內(nèi)對器壁單位面積上的碰撞次數(shù)。

【解答】解:A、根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程:牛=C可知:PV=CT,PV之積越大

表示溫度越高,故Tι<T2,溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度越高分子平均動能越大,溫度為

Ti時(shí)氣體分子的平均動能比T2時(shí)小,故A錯(cuò)誤;

B、一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能由氣體溫度決定,A到B的過程是等溫變化的過程,所以氣體

的溫度不變,內(nèi)能不變,故B錯(cuò)誤;

C、A到B的過程中,氣體的體積增大,外界對氣體做負(fù)功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=W+Q

可知,氣體從外界吸收熱量,故C錯(cuò)誤;

D、A到B的過程中,氣體溫度不變,則分子運(yùn)動的激烈程度不變;氣體的體積增大,分子

密度減小,所以氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少,故D正確;

故選:D。

10.密閉導(dǎo)熱容器里裝有一定質(zhì)量的理想氣體,某一變化過程a—b—c-a的P-T圖(p、T

單位均為國際單位)如圖所示,ab延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O,ac、be與坐標(biāo)軸平行。則由圖可知

()

A.a-b過程氣體從外界吸熱,吸收的熱量大于氣體增加的內(nèi)能

B.b~c過程氣體對外做功,做功的數(shù)值小于氣體吸收的熱量

C.Cfa過程氣體內(nèi)能減少,放出的熱量大于外界對氣體做功的數(shù)值

D.a—b—Cfa過程氣體對外做功,做功的數(shù)值小于氣體吸收的熱量

【分析】根據(jù)圖像的物理意義結(jié)合一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程PV=CT分析出體積的變化,

結(jié)合熱力學(xué)第一定律和選項(xiàng)的內(nèi)容完成分析。

【解答】解:A、根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程pV=CT可知,a-b過程氣體體積不變,

即氣體不做功,而物體的內(nèi)能增加,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知,吸收的熱量等于氣

體增加的內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;

B、b-c過程氣體的體積增大,氣體對外做功,而因?yàn)闇囟炔蛔?,則內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)

第一定律AU=Q+W可知,做功的數(shù)值等于氣體吸收的熱量,故B錯(cuò)誤;

C、Cfa氣體的體積減小,外界對氣體做功,而因?yàn)闇囟冉档?,則內(nèi)能減小,根據(jù)熱力學(xué)第

一定律AU=Q+W可知,放出的熱量大于外界對氣體做功的數(shù)值,故C正確;

D、根據(jù)圖像的物理意義可知,因?yàn)檎麄€(gè)過程中氣體的內(nèi)能保持不變,則過程中氣體做功的

數(shù)值等于氣體吸收的熱量,故D錯(cuò)誤;

故選:Co

11.下列說法中錯(cuò)誤的是()

A.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱量有可能從低溫物體傳到高溫物體

B.氣體對容器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子對器壁的碰撞作用產(chǎn)生的

C.運(yùn)送沙子的卡車停于水平地面,在緩慢卸沙過程中,若車胎不漏氣,胎內(nèi)氣體溫度不變,

不計(jì)分子間勢能,則胎內(nèi)氣體從外界吸熱

D.晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的

【分析】電冰箱工作時(shí)熱量從低溫傳到高溫;

根據(jù)氣體壓強(qiáng)微觀實(shí)質(zhì)進(jìn)行分析;

根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行分析;

晶體的物理性質(zhì)在某一方面表現(xiàn)為各向異性。

【解答】解:A、根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱量有可能從低溫物體傳到高溫物體,例如電

冰箱,故A正確;

B、根據(jù)氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因可知,氣體對容器壁的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子對器壁的碰撞

作用產(chǎn)生的,故B正確;

C、運(yùn)送沙子的卡車停于水平地面,在緩慢卸沙過程中,氣體壓強(qiáng)減小,如果是絕熱過程,

根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程辿=C可知,溫度降低。但胎內(nèi)氣體溫度不變,不計(jì)分子間

T

勢能,則胎內(nèi)氣體一定是從外界吸熱,故C正確;

D、晶體的物理性質(zhì)在某一方面表現(xiàn)為各向異性,不表示各個(gè)方面都是各向異性的,故D錯(cuò)

誤。

本題選錯(cuò)誤的,故選:D。

12.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a(Vι,p∣)開始,經(jīng)過一個(gè)等容過程到狀態(tài)b

(V∣,再經(jīng)過一個(gè)等壓過程到狀態(tài)C(4V∣,EL),再經(jīng)過一個(gè)絕熱過程到壓強(qiáng)為Pl的狀

44

態(tài)d,最后經(jīng)過一個(gè)等壓過程回到狀態(tài)a完成一個(gè)循環(huán)。下列說法正確的是()

4匕V

A.a-b過程,氣體的溫度降低,每個(gè)氣體分子的動能都減小

B.b-c過程,氣體的內(nèi)能增加,內(nèi)能的增加量等于氣體從外界吸收的熱量

C.c-d過程,氣體的內(nèi)能增加,內(nèi)能的增加量等于外界對氣體做的功

D.d-a過程,外界對氣體做正功,氣體向外界放出熱量,放出的熱量等于外界對氣體做的

【分析】根據(jù)圖像可得出體積的變化,從而判斷出外界對氣體做功還是氣體對外界做功,再

根據(jù)溫度的變化確定內(nèi)能的變化,根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷吸熱還是放熱。

【解答】解:A、a-b過程,氣體的溫度降低,分子的平均動能都減小,并不是每個(gè)氣體分

子的動能都減小,故A錯(cuò)誤;

B、b-c過程,溫度升高,氣體的內(nèi)能增加,即AU>O;體積增大,說明氣體對外做功,

EPW<0?根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知,內(nèi)能的增加量小于氣體從外界吸收的熱量,故

B錯(cuò)誤;

C、c-d過程,氣體的內(nèi)能增加,由于是絕熱過程,沒有熱傳遞,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU

=Q+W可知,內(nèi)能的增加量等于外界對氣體做的功,故C正確;

D、d-a過程,溫度降低,內(nèi)能變小,外界對氣體做正功,氣體向外界放出熱量,根據(jù)熱力

學(xué)第一定律AU=Q+W可知,放出的熱量大于外界對氣體做的功,故D錯(cuò)誤;

故選:Co

13.下列說法正確的是()

A.單晶體有確定的熔點(diǎn),多晶體沒有確定的熔點(diǎn)

B.第一類永動機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`背了熱力學(xué)第二定律

C.布朗運(yùn)動說明組成懸浮微粒的分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動

D.一定質(zhì)量的某種理想氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積減小,那么它一定向外界放熱

【分析】晶體有固定的熔點(diǎn);第一類永動機(jī)違背了能量守恒定律;布朗運(yùn)動是懸浮在液體中

的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動;根據(jù)蓋一呂薩克定律Y=C和熱力學(xué)第一定律判斷。

T

【解答】解:A、單晶體和多晶體都屬于晶體,晶體有確定的熔點(diǎn),故A錯(cuò)誤;

B、第一類永動機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`背了能量守恒定律,故B錯(cuò)誤;

C、布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動,不是組成懸浮微粒的分子的無規(guī)

則運(yùn)動,故C錯(cuò)誤;

D、一定質(zhì)量的某種理想氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積減小,即W>0,根據(jù)蓋一呂薩克定律V

T

=C,可知溫度一定降低,則其內(nèi)能一定減小,即AUVO,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W,可

得QVO,那么它一定向外界放熱,故D正確。

故選:D。

14.有經(jīng)驗(yàn)的養(yǎng)殖戶經(jīng)常通過池塘中的氣泡判斷池塘內(nèi)的水質(zhì)。設(shè)在水下氣泡內(nèi)空氣(可視

為理想氣體)的壓強(qiáng)等于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng),當(dāng)水的溫度上下一致且保持不變時(shí),氣泡緩慢

上升的過程中,下列說法正確的是()

A.氣泡對外做功,氣泡從外界吸熱

B.外界對氣泡做功,氣泡向外放熱

C.氣泡對外做功,氣泡向外放熱

D.外界對氣泡做功,氣泡從外界吸熱

【分析】氣泡上升過程中,氣泡內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小,溫度升高,根據(jù)玻意耳可以判斷體積增

大,氣體對外做功,結(jié)合熱力學(xué)第一定律也可以判斷氣體吸熱情況。

【解答】解:氣泡上升過程中,氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)減小,且溫度不變,根據(jù)PlVl=P2V2可知,

氣泡的體積變大,則氣體對外界做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知,由于溫度不變,

則AU=0,其中WVO,所以Q>0,氣泡從外界吸熱,故A正確,BCD錯(cuò)誤。

故選:A1,

15.如圖所示,密封的礦泉水瓶中,距瓶口越近水的溫度越高。一開口向下、導(dǎo)熱良好的小

瓶置于礦泉水瓶中,小瓶中封閉一段空氣.擠壓礦泉水瓶,小瓶緩慢下沉到底部:松開后,小瓶

緩慢上浮。下沉過程中,小瓶內(nèi)氣體()

A.內(nèi)能減少

B.氣體對外界做功

C.內(nèi)能的變化量的絕對值大于放出的熱量

D.內(nèi)能的變化量的絕對值等于放出的熱量

【分析】根據(jù)體積的變化判斷做功的情況,根據(jù)氣體的內(nèi)能有關(guān)的因素判斷內(nèi)能的變化,根

據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷吸收的熱量與內(nèi)能變化量的大小關(guān)系。

【解答】解:A、由題,越靠近瓶口水的溫度越高,則小瓶下沉遠(yuǎn)離瓶口的過程中溫度降低,

則氣體的溫度降低,由于一定量的理想氣體的內(nèi)能僅僅與溫度有關(guān),可知小瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能減小,

故A正確;

B、設(shè)大氣壓強(qiáng)為po,瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p,瓶內(nèi)氣體下側(cè)到水面的高度差為h,則瓶內(nèi)氣

體的壓強(qiáng):p=po+pgh,其中p為水的密度;小瓶下沉的過程中瓶內(nèi)氣體下側(cè)到水面的高度差增

大,則瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大;由理想氣體的狀態(tài)方程:叱=C,可知小瓶下沉的過程中瓶內(nèi)氣

T

體的體積一定減小,則外界對小瓶內(nèi)氣體做功,故B錯(cuò)誤;

CD、氣體的內(nèi)能減小,則AU為負(fù),外界對小瓶內(nèi)氣體做功,則W為正,根據(jù)熱力學(xué)第一

定律:ΔU=Q+W,可知?dú)怏w增大的內(nèi)能大于氣體吸收的熱量,故CD錯(cuò)誤。

故選:Ao

16.下列說法正確的是()

A.布朗運(yùn)動說明固體顆粒的分子在做無規(guī)則熱運(yùn)動

B.一定質(zhì)量的理想氣體在等溫膨脹過程中溫度不變,所以既不吸熱,也不放熱

C.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體

D.中國空間站在運(yùn)行時(shí)處于完全失重狀態(tài),所以空間站內(nèi)部大氣壓強(qiáng)為零

【分析】正確理解布朗運(yùn)動的概念和其物理意義;

根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析出一定質(zhì)量的理想氣體在膨脹過程中的吸放熱情況;

根據(jù)熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容完成分析;

理解氣體壓強(qiáng)的微觀意義并完成解答。

【解答】解:A、布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的固體顆粒無規(guī)則運(yùn)動,反映液體分子的無規(guī)則

運(yùn)動,故A錯(cuò)誤;

B、一定質(zhì)量的理想氣體在等溫膨脹過程中溫度不變,則氣體內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定

律AU=Q+W可知,氣體膨脹對外做功,所以要吸收熱量,故B錯(cuò)誤;

C、有外界的幫助和影響,熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體,仍遵循熱力學(xué)第二定律,

故C正確;

D、氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的,在運(yùn)行的空間站里雖然完全失重,但

氣壓不為零,故D錯(cuò)誤;

故選:Co

17.如圖,用打氣筒和氣針給籃球充氣,把氣針安裝在打氣筒氣嘴上,把氣針慢慢插入籃球

氣孔,然后壓縮打氣筒內(nèi)空氣,在一次緩慢充氣過程中,設(shè)籃球的體積不變,氣體溫度不變,打

氣筒內(nèi)的氣體全部壓入籃球內(nèi),無漏氣,氣體可視為理想氣體,對于此次充氣前打氣筒內(nèi)和籃球

內(nèi)的全部氣體()

A.此過程中氣體的內(nèi)能增大

B.此過程中氣體從外界吸收熱量

C.此過程中氣體分子對籃球內(nèi)壁的平均撞擊力變大

D.此過程中氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的次數(shù)增多

【分析】理解溫度的變化對氣體內(nèi)能的影響;根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析出氣體的吸放熱情況;

溫度是氣體分子平均動能的標(biāo)志;根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀意義完成分析。

【解答】解:A、打氣筒內(nèi)的氣體全部壓入籃球內(nèi),沒有向外界漏氣,氣體質(zhì)量不變,緩慢

壓縮打氣筒氣體有足夠的時(shí)間和外界發(fā)生熱交換,因此溫度不變,則氣體內(nèi)能不變,故A錯(cuò)誤;

B、充氣前氣體在打氣筒和籃球內(nèi),充氣后氣體全部在籃球內(nèi),籃球的體積不變,則氣體的

體積減小,則此過程中外界對氣體做功,即W>0,氣體溫度不變,則內(nèi)能不變,即AU=O,根

據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=W+Q,則Q<0,即氣體向外界放出熱量,故B錯(cuò)誤;

C、溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度不變,則分子的平均動能不變,此過程中氣體分子對

籃球內(nèi)壁的平均撞擊力不變,故C錯(cuò)誤;

D、壓縮過程中氣體溫度不變,根據(jù)玻意耳定律PV=C,可知?dú)怏w的壓強(qiáng)增大,此過程中氣

體的溫度不變,即分子熱運(yùn)動的激烈程度不變,但壓強(qiáng)增大,則氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位

面積碰撞的次數(shù)增加,故D正確。

故選:D。

18.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)過等容、等溫、等壓三個(gè)過程,先后到達(dá)到

狀態(tài)b、c,再回到狀態(tài)a。下列說法正確的是()

?,

A.在過程ab中氣體對外做功

B.在過程ab中氣體的內(nèi)能減少

C.在過程be中氣體從外界吸熱

D.在過程Ca中氣體既不吸熱又不放熱

【分析】根據(jù)圖像分析出氣體的體積變化,從而分析出氣體的做功情況;根據(jù)一定質(zhì)量的理

想氣體的狀態(tài)方程分析出溫度的變化,結(jié)合熱力學(xué)第一定律完成分析。

【解答】解:A、在過程ab中氣體體積不變,既不對外作用,外界也不對氣體做功,故A

錯(cuò)誤;

B、在過程ab中氣體的體積不變,壓強(qiáng)變大,根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)方程EE=C

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