2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第12章熱學(xué)第3講熱力學(xué)定律與能量守恒定律習(xí)題新人教版.docx

第十二章第3講 熱力學(xué)定律與能量守恒定律1(2017全國(guó)卷)(多選)如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開(kāi)，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說(shuō)法正確的是(ABD)A氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大C在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功D氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功E氣體在被壓縮的過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變解析抽開(kāi)隔板，氣體自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界不做功，與外界沒(méi)有熱交換，因此氣體的內(nèi)能不變，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做正功，D項(xiàng)正確；由于氣體與外界沒(méi)有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大，因此氣體的溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，B項(xiàng)正確，E項(xiàng)錯(cuò)誤。2(2017全國(guó)卷)(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a。下列說(shuō)法正確的是(ABD)A在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加B在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功C在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功D在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量E在過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量解析ab過(guò)程，氣體壓強(qiáng)增大，體積不變，則溫度升高，內(nèi)能增加，A項(xiàng)正確；ab過(guò)程發(fā)生等容變化，氣體對(duì)外界不做功，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能僅由溫度決定，bc過(guò)程發(fā)生等溫變化，內(nèi)能不變，bc過(guò)程，氣體體積增大，氣體對(duì)外界做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w從外界吸熱，D項(xiàng)正確；ca過(guò)程發(fā)生等壓變化，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，B項(xiàng)正確；ca過(guò)程，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外界放熱，E項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2016全國(guó)卷)(多選)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是(BDE)A氣體吸熱后溫度一定升高B對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C理想氣體等壓膨脹過(guò)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)到熱平衡解析根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸熱的同時(shí)若對(duì)外做功，則內(nèi)能不一定增大，溫度不一定升高，故A錯(cuò)誤；對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能，故B正確；理想氣體等壓膨脹過(guò)程，對(duì)外做功，由理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，故氣體一定吸熱，故C錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故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，故E正確。4(2016全國(guó)卷)(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其pT圖象如圖所示，其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O。下列判斷正確的是(ABE)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(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功D在過(guò)程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功E在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功解析由k可知，pT圖象中過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜的直線是等容線，A項(xiàng)正確；氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過(guò)程溫度不變，內(nèi)能不變，從狀態(tài)d到狀態(tài)a的過(guò)程溫度升高，內(nèi)能增加，B項(xiàng)正確；由于過(guò)程cd中氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體向外放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在過(guò)程da中氣體內(nèi)能增加，氣體從外界吸收的熱量大于氣體對(duì)外界做的功，D項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程bc中，外界對(duì)氣體做的功Wbcpb(VbVc)pbVbpcVc，過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功Wdapd(VaVd)paVapdVd，由于pbVbpaVa，pcVcpdVd，因此過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功與過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功相等，E項(xiàng)正確。5(2016全國(guó)卷)(多選)關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是(CDE)A質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大C氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變D一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中，內(nèi)能一定增加解析溫度相同的氣體分子平均動(dòng)能相同，僅質(zhì)量相同，分子質(zhì)量不同的氣體，所含分子數(shù)不同，氣體的動(dòng)能也不同，所以內(nèi)能不一定相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體的內(nèi)能與整體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能無(wú)關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；理想氣體等溫壓縮過(guò)程中，其內(nèi)能不變，C項(xiàng)正確；理想氣體不考慮分子間相互作用力，分子勢(shì)能為零，一定量的氣體，分子數(shù)量一定，溫度相同時(shí)分子平均動(dòng)能相同，由于內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，所以D項(xiàng)正確；由蓋呂薩克定律可知，一定量的理想氣體，等壓膨脹過(guò)程中，溫度一定升高，則其內(nèi)能一定增加，E項(xiàng)正確。6(2016江蘇物理)(1)在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋，水燒開(kāi)后，鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽，停止加熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，在冷卻過(guò)程中，鍋內(nèi)水蒸汽的變化情況為_(kāi)AC_。A壓強(qiáng)變小B壓強(qiáng)不變C一直是飽和汽 D變?yōu)槲达柡推?2)如圖1所示，在斯特林循環(huán)的pV圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個(gè)過(guò)程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過(guò)程組成，BC的過(guò)程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目_不變_(選填“增大”、“減小”或“不變”)，狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布圖象如圖2所示，則狀態(tài)A對(duì)應(yīng)的是_(選填“”或“”)。(3)如圖1所示，在AB和DA的過(guò)程中，氣體放出的熱量分別為4J和30J。在BC和CD的過(guò)程中，氣體吸收的熱量分別為20J和12J。求氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的功。答案：(3)8J解析(1)高壓鍋在密封的狀態(tài)下緩慢冷卻，在冷卻過(guò)程中氣體發(fā)生等容變化，溫度降低，壓強(qiáng)變小，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鍋內(nèi)的水蒸氣始終處于飽和汽狀態(tài)，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)從BC的過(guò)程中，氣體的體積不變