高考物理一轮复习 第十三章 热学 第三节 热力学定律与能量守恒课后达标 新人教版.doc

第三节 热力学定律与能量守恒(建议用时：60分钟)一、选择题1根据你学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是()a机械能可以全部转化为内能b凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体c制冷机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量d第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来解析：选ac.机械能可以全部转化为内能，而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能，a正确；凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，也能从低温物体传递给高温物体，但必须借助外界的帮助，b错误；由能量守恒知，制冷过程中，从室内吸收的热量与压缩机做的功之和等于向室外放出的热量，故c正确；第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，第二类永动机不可能制造出来，d错误2重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)()a压强增大，内能减小b吸收热量，内能增大c压强减小，分子平均动能增大d对外做功，分子平均动能减小解析：选b.储气罐内气体体积及质量均不变，温度升高，气体从外界吸收热量，分子平均动能增大，内能增大，压强变大因气体体积不变，故外界对气体不做功，只有b正确3景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒猛推推杆，艾绒即可点燃对筒内封闭的气体，在此压缩过程中()a气体温度升高，压强不变b气体温度升高，压强变大c外界对气体做正功，气体内能增加d外界对气体做正功，气体内能减少e艾绒燃烧，放出热量，气体内能增加解析：选bce.压缩气体时，外界对气体做功，内能增加，温度升高，体积变小，压强增大，所以b、c正确，a、d错误，气体吸收艾绒放出的热量，内能增加，e正确4下列说法中正确的是()a悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动就越明显b用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间的分子力表现为斥力c当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小d一定质量的理想气体，温度升高，体积减小，则单位时间内撞击到器壁单位面积上的气体分子数增加e内能全部转化为机械能的热机是不可能制成的解析：选ade.悬浮在液体中的固体小颗粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数就越少，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因而布朗运动就越明显，选项a正确；用气筒给自行车打气，越打越费劲，不能说明气体分子之间的分子力表现为斥力，选项b错误；当分子之间表现为引力时，分子势能随着分子之间距离的增大而增大，选项c错误；一定质量的理想气体，温度升高，体积减小时，单位时间内撞击到器壁单位面积上的气体分子数增加，所以其压强增大，选项d正确；热力学第二定律指出，任何热机的效率都不可能达到100%，选项e正确5.一定质量的理想气体由状态a变化到状态b，气体的压强随热力学温度的变化如图所示，则此过程()a气体的密度增大b外界对气体做功c气体从外界吸收了热量d气体的内能不变e气体的内能增加解析：选abd.由题图可得：从状态a到状态b，该理想气体做等温变化，而压强变大，由理想气体状态方程c，知气体的体积v减小，由密度公式，故气体的密度增大，选项a正确；由体积减小知，外界对气体做功，故b正确；由温度不变知，气体内能不变，由热力学第一定律知，气体向外放热，故c、e错误，d正确6.(2018东北三省四市协作体联考)如图所示，一绝热容器被隔板k隔开成a、b两部分已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空抽开隔板k后，a内气体进入b，最终达到平衡状态在此过程中()a气体对外界做功，内能减少b气体不做功，内能不变c气体压强变小，温度降低d气体压强变小，温度不变e单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减少解析：选bde.a内气体向真空膨胀，不对外界做功，故a错；又因容器绝热，q0，由热力学第一定律知，u0，故b对；由玻意耳定律知压强减小；稀薄气体可看做理想气体，内能不变，则温度不变，c错，d、e对7夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是()a气体的内能减少b气体的内能不变c气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低d气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了e气体分子的平均动能减小解析：选ace.气体喷出时，来不及与外界交换热量，发生绝热膨胀，q0，对外做功，热力学第一定律的表达式为wqu，内能减少，温度降低，温度是分子平均动能的标志，则a、c、e正确8.一定质量的理想气体被活塞封闭在透热的汽缸中，如图所示不计活塞与汽缸的摩擦，当用外力向上缓慢拉动活塞的过程中，环境温度保持不变下列判断正确的是()a拉力对气体做正功，气体内能增加，吸收热量b气体对外做功，内能不变，吸收热量c外界对气体做功，内能不变，放出热量d气体吸收的热量等于气体对活塞做功e气体分子平均动能不变，压强变小解析：选bde.活塞缓慢上移的过程中，气体膨胀对活塞做功，而气体温度保持不变，内能不变，由热力学第一定律uwq0知，q0，即吸收热量，故b、d正确；由于温度保持不变，故分子平均动能不变，气体做等温膨胀，由pvc知，压强变小，故e正确二、非选择题9一定质量的理想气体，状态从abcda的变化过程可用如图所示的pv图描述，图中p1、p2、v1、v2和v3为已知量(1)气体状态从a到b是_过程(选填“等容”“等压”或“等温”)；(2)状态从b到c的变化过程中，气体的温度_(选填“升高”“不变”或“降低”)；(3)状态从c到d的变化过程中，气体_(选填“吸热”或“放热”)；(4)状态从abcd的变化过程中，气体对外界所做的总功为_解析：(1)ab，对应压强值恒为p2，即为等压过程(2)bc，由恒量，v不变，p减小，t降低(3)cd，由恒量，p不变，v减小，可知t降低外界对气体做功，内能减小，由uwq可知cd过程放热(4)ab，气体对外界做功wabp2(v3v1)bc，v不变，气体不做功cd，v减小，外界对气体做功wcdp1(v3v2)状态从abcd的变化过程中，气体对外界做的总功wwabwbcwcdp2(v3v1)p1(v3v2)答案：(1)等压(2)降低(3)放热(4)p2(v3v1)p1(v3v2)10.我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990 m深处的海水温度为280 k某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化如图所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，汽缸所处海平面的温度t0300 k，压强p01 atm，封闭气体的体积v03 m3，如果将该汽缸下潜至990 m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体(1)求990 m深处封闭气体的体积(1 atm相当于10 m深的海水产生的压强)(2)下潜过程中封闭气体_(选填“吸热”或“放热”)，传递的热量_(选填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功解析：(1)当汽缸下潜至990 m时，设封闭气体的压强为p，温度为t，体积为v，由题意可知p100 atm根据理想气体状态方程得代入数据得v2.8102 m3.(2)下潜过程中温度降低，则u0，由uqw知，qw.答案：(1)2.8102 m3(2)放热大于11(2018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pt 图线如图所示，其中ca延长线过坐标原点，ba在同一竖直直线上求：(1)状态b的体积；(2)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是多少？解析：(1)由题图可知，从状态a到状态b为等温变化过程，状态b时气体压强为p13p0，设体积为v1，由玻意耳定律得p0v0p1v1，解得v1.(2)由题图可知，从状态b到状态c为等压变化过程，状态c时气体温度为t23t0，设体积为v2，由盖吕萨克定律得，解得v2v0.(3)由状态b经状态c回到状态a，外界对气体做