2023高考物理一輪總復(fù)習(xí)第十一章熱學(xué)（選修3-3）第33講熱力學(xué)定律與能量守恒實(shí)戰(zhàn)演練

PAGEPAGE2第33講熱力學(xué)定律與能量守恒1．(多項(xiàng)選擇)(2022·全國(guó)卷Ⅱ)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p－T圖象如下圖，其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)O.以下判斷正確的選項(xiàng)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．在過程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過程da中氣體對(duì)外界做的功解析：由eq\f(pV,T)＝k可知，P－T圖象中過原點(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的過程溫度不變，內(nèi)能不變，從狀態(tài)d到狀態(tài)a的過程溫度升高，內(nèi)能增加，B項(xiàng)正確；由于過程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；過程bc中，外界對(duì)氣體做的功Wbc＝pb(Vb－Vc)＝pbVb－pcVc，過程da中氣體對(duì)外界做的功Wda＝pd(Va－Vd)＝paVa－pdVd，由于pbVb＝paVa，pcVc＝pdVd，因此過程bc中外界對(duì)氣體做的功與過程da中氣體對(duì)外界做的功相等，E項(xiàng)正確．2．(多項(xiàng)選擇)(2022·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)．其p-T圖象如下圖．以下判斷正確的選項(xiàng)是(ADE)A．過程ab中氣體一定吸熱B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過程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分子的平均動(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)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同解析：對(duì)封閉氣體，由題圖可知a→b過程，氣體體積V不變，沒有做功，而溫度T升高，那么為吸熱過程，A項(xiàng)正確．b→c過程為等溫變化，壓強(qiáng)減小，體積增大，對(duì)外做功，那么為吸熱過程，B項(xiàng)錯(cuò)誤；c→a過程為等壓變化，溫度T降低，內(nèi)能減少，體積V減小，外界對(duì)氣體做功，依據(jù)W＋Q＝ΔE，外界對(duì)氣體所做的功小于氣體所放的熱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，Ta<Tb＝Tc，故D項(xiàng)正確；同種氣體的壓強(qiáng)由氣體的分子密度ρ和溫度T決定，由題圖可知Tb＝Tc，pb>pc，顯然E項(xiàng)正確．3．(2022·北京校級(jí)模擬)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．假設(shè)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(D)A．外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小B．外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C．胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減小D．胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能增大解析：車胎體積增大，故胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，胎內(nèi)氣體溫度升高，故胎內(nèi)氣體內(nèi)能增大，D項(xiàng)正確．4．(2022·海南卷)如下圖，一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，開口向上，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞A和B；在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體，平衡時(shí)體積均為V.容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)為p0.現(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使B最終與容器底面接觸．求活塞A移動(dòng)的距離．解析：A與B之間、B與容器底面之間的氣體壓強(qiáng)分別為p1、p2，在漏氣前，對(duì)A分析有p1＝p0＋eq\f(mg,S)，對(duì)B有p2＝p1＋eq\f(mg,S)B最終與容器底面接觸后，A、B間的壓強(qiáng)為p，氣體體積為V′，那么有p＝p0＋eq\f(mg,S)因?yàn)闇囟仁冀K不變，對(duì)于混合氣體有(p1＋p2)V＝pV′設(shè)活塞B厚度為d，漏氣前A距離底面的高度為h＝eq\f(2V,S)＋d漏氣后A距離底面的高度為h