高考物理一轮复习 第十三章 热学 第三讲 热力学定律与能量守恒定律课时作业.doc

第三讲 热力学定律与能量守恒定律a组基础题一、单项选择题1(2015高考重庆卷)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么()a外界对胎内气体做功，气体内能减小b外界对胎内气体做功，气体内能增大c胎内气体对外界做功，内能减小d胎内气体对外界做功，内能增大解析：中午比清晨时温度高，所以中午胎内气体分子平均动能增大，理想气体的内能由分子动能决定，因此内能增大；车胎体积增大，则胎内气体对外界做功，所以只有d项正确答案：d2.(2015高考福建卷)如图，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为tb和tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为qab和qac，则()atbtc，qabqacbtbtc，qabqacctbtc，qabqac dtbtc，qabqac解析：由理想气体状态方程知，故tctb，则过程ab和ac中内能改变量相同，ac过程气体体积不变，做功为0，w10，ab过程气体体积增大，气体对外做功w20，由热力学第一定律qwu知qacqab，选项c正确答案：c二、多项选择题3根据热力学定律，下列说法中正确的是()a电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递b空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量c科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机d对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”解析：在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体，a正确；空调机工作过程中，电流做功产生热，所以向室外放热多，从室内吸热少，b正确；c项中的说法违反热力学第二定律，c错误；对能源的过度消耗会造成可以利用的能量减少，而总的能量是守恒的，d错误答案：ab4关于热力学定律，下列说法正确的是()a为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量b对某物体做功，必定会使该物体的内能增加c可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功d不可能使热量从低温物体传向高温物体e功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程解析：内能的改变可以通过做功或热传递进行，故a正确；对某物体做功，若物体向外放热，则物体的内能不一定增加，b错误；在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收热量可以将其全部变为功，c正确；在引起其他变化的情况下，可以将热量从低温物体传向高温物体，d错误；涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故e正确答案：ace5.如图所示，汽缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体a和b，活塞处于静止平衡状态现通过电热丝对气体a加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是()a气体a吸热，内能增加b气体b吸热，对外做功，内能不变c气体a分子的平均动能增大d气体a和气体b内每个分子的动能都增大e气体b分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少解析：气体a进行等容变化，则w0，根据uwq可知气体a吸收热量，内能增加，温度升高，气体a分子的平均动能变大，但不是每个分子的动能都是增大的，选项a、c正确，d错误；因为中间是导热隔板，所以气体b吸收热量，温度升高，内能增加，选项b错误；气体b的压强不变，但是体积增大，所以气体b分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少，选项e正确答案：aceb组能力题非选择题6.(2017云南师大附中月考)如图所示，个绝热的汽缸(汽缸足够高)竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将汽缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体a和b.活塞的质量m8 kg，横截面积s10 cm2，与隔板相距h25 cm，现通过电热丝缓慢加热气体，当a气体吸收热量q200 j时，活塞上升了h10 cm，此时气体的温度为t127 ，已知大气压强p01105 pa，重力加速度g取10 m/s2.(1)加热过程中，若a气体的内能增加了u155 j，求b气体的内能增加量u2；(2)现在停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时，a气体的温度为t230 ，求添加砂粒的总质量m.解析：(1)b气体对外做功w(p0smg)h18 j，由热力学第一定律得u1u2qw，u2qwu1127 j.(2)b气体的初状态p1p01.8105 pa，v1(hh)s3.5104 m3，t1(27273) k300 k，b气体的末状态p2p0，v2hs2.5104 m3，t2(30273) k303 k，由理想气体状态方程得，代入数据得m7.452 kg.答案：(1)127 j(2)7.452 kg7.(2017河北保定模拟)一定质量的理想气体，其内能跟温度成正比在初始状态a时，体积为v0，压强为p0，温度为t0，已知此时其内能为u0.该理想气体从状态a经由一系列变化，最终还回到原来状态a，其变化过程的p-t图象如图所示，其中ca延长线过坐标原点，b、a在同一竖直线上求：(1)气体在状态b的体积；(2)气体在状态c的体积；(3)从状态b经由状态c，最终回到状态a的过程中，气体与外界交换的热量解析：(1)由题图可知，从状态a到状态b气体温度t1t0，为等温变化过程，在状态b时气体压强p13p0，设体积为v1，由玻意耳定律有p0v0p1v1，解得v1.(2)由题图可知，从状态b到状态c气体压强p2p13p0，为等压变化过程，在状态c时气体温度t23t0，设体积为v2，由盖吕萨克定律有，解得v2v0.(3)由状态b经状态c回到状态a，设外界对气体做的总功为w，从状态b到状态c，设外界对气体做功为wbc，wbcp2(v1v2)，联立解得wbc2p0v0.从状态c回到状态a，由图线知为等容过