高考物理總復(fù)習(xí)專題十三熱學(xué)第3講熱力學(xué)定律練習(xí)含答案

第3講熱力學(xué)定律、能量守恒知識(shí)鞏固練1.(2023年湛江二模)一同學(xué)在室內(nèi)空調(diào)顯示屏上看到室內(nèi)的空氣溫度，為了測(cè)出室外的空氣溫度，他將一近似球形的氣球在室內(nèi)吹大并放置較長一段時(shí)間后，測(cè)量其直徑為L1之后拿到室外并放置較長一段時(shí)間后，測(cè)量其直徑為L2，L2＞L1若不考慮氣球表皮的彈力變化，且氣球吹大后視為球體，大氣壓不變，室內(nèi)、外的溫度均保持不變，則()A.氣球內(nèi)氣體對(duì)外界做負(fù)功B.氣球內(nèi)氣體對(duì)外界不做功C.室外溫度比室內(nèi)溫度高D.氣球在室外放出了熱量【答案】C【解析】氣球直徑變大，說明氣體體積變大，說明氣體對(duì)外界做功，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)V1T1=V2T2，可知體積變大，溫度升高，所以室外溫度比室內(nèi)溫度高，C正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU2.某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成.開箱時(shí)，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示.在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體()A.對(duì)外做正功，分子的平均動(dòng)能減小B.對(duì)外做正功，內(nèi)能增大C.對(duì)外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大D.對(duì)外做負(fù)功，內(nèi)能減小【答案】A3.(2023年北京東城一模)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)過兩個(gè)狀態(tài)變化過程，先后到達(dá)狀態(tài)b和狀態(tài)c.下列說法正確的是()A.從a到b的過程中，氣體從外界吸熱B.從a到b的過程中，氣體的內(nèi)能增加C.從b到c的過程中，氣體的壓強(qiáng)減小D.從b到c的過程中，氣體對(duì)外界做功【答案】C【解析】從a到b的過程中，氣體溫度不變，內(nèi)能不變，體積減小，外界對(duì)氣體做功.ΔU=0，W＞0，由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q，得Q＜0，氣體向外界放熱，A、B錯(cuò)誤；從b到c的過程中，體積不變，氣體對(duì)外界不做功.從b到c的過程中，溫度降低，體積不變，由查理定律得，氣體的壓強(qiáng)減小，C正確，D錯(cuò)誤.綜合提升練4.(2022年遼寧卷)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其體積V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.對(duì)外界做正功B.壓強(qiáng)保持不變C.向外界放熱D.內(nèi)能減少【答案】A【解析】理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，體積增大，理想氣體對(duì)外界做正功，A正確；由題圖V-T圖像可知V=V0+kT，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有pVT=C，聯(lián)立有p=Ck+V0T，可看出T增大，p增大，B錯(cuò)誤；理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，溫度升高，內(nèi)能增大，D錯(cuò)誤；理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，A5.(2022年河北卷)如圖，絕熱密閉容器中裝有一定質(zhì)量的某種理想氣體和一個(gè)充有同種氣體的氣球.容器內(nèi)溫度處處相同.氣球內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng).氣球慢慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強(qiáng)將________(填“增大”“減小”或“不變”)；溫度將________(填“升高”“降低”或“不變”).

【答案】增大升高【解析】假設(shè)氣球內(nèi)部氣體和氣球外部氣體的溫度不變，當(dāng)氣球內(nèi)部的氣體緩慢釋放到氣球外部，容器中氣球外部氣體的壓強(qiáng)將增大.當(dāng)氣球內(nèi)部的氣體緩慢釋放到氣球外部，原來氣球外部氣體絕熱壓縮，與外界無熱交換，即Q=0，外界對(duì)氣體做功，即W＞0，根據(jù)絕熱情況下的熱力學(xué)第一定律ΔU=W，可知?dú)怏w內(nèi)能增加，溫度T升高.6.如圖所示是某種家庭便攜式噴霧消毒桶及其原理圖，內(nèi)部可用容積為2L，工作人員裝入稀釋過的1.2L藥液后旋緊壺蓋，關(guān)閉噴水閥門，拉動(dòng)壓柄打氣，每次打入壓強(qiáng)為1atm，體積為0.1L的氣體，此時(shí)大氣壓強(qiáng)為1atm，當(dāng)壺內(nèi)壓強(qiáng)增大到2atm時(shí)，開始打開噴閥消殺，假設(shè)壺內(nèi)溫度保持不變，若不計(jì)管內(nèi)液體體積.下列說法正確的是()A.工作人員共打氣9次B.打開閥門，當(dāng)壺內(nèi)不再噴出消毒液時(shí)，壺內(nèi)剩余消毒液的體積為0.4LC.打開閥門，當(dāng)壺內(nèi)不再噴出消毒液時(shí)，壺內(nèi)剩余消毒液的體積為0.1LD.消毒液噴出過程，氣體對(duì)外做功，對(duì)外做功大于從外界吸收熱量【答案】B【解析】設(shè)工作人員共打氣n次，根據(jù)玻意耳定律有1atm×(2L-1.2L)+n·1atm×0.1L=2atm×(2L-1.2L)，解得n=8，故A錯(cuò)誤；打開閥門后，根據(jù)玻意耳定律有2atm×(2L-1.2L)=1atm×V氣，解得V氣=1.6L，壺內(nèi)不再噴出消毒液時(shí)，壺內(nèi)氣體的體積為