热力学定律与能量守恒试卷

1、考点考点 45 热力学定律与能量守恒热力学定律与能量守恒 考点名片考点名片 考点细研究：考点细研究：热力学第一定律、能量守恒定律、热力学第二定律热力学第一定律、能量守恒定律、热力学第二定律等。其中考查到的如：等。其中考查到的如：2016 年全国卷年全国卷第第 33 题题(1)、2016 年全国卷年全国卷第第 33 题题(1)、 2015 年北京高考第年北京高考第 13 题、题、 2015 年全国卷年全国卷第第 33 题题(2)、2015 年全国卷年全国卷第第 33 题题(2)、2015 年重庆高考第年重庆高考第 10 题题(2)、 2015 年江年江苏高考第苏高考第 12 题题 A(3)、20

2、14 年全国卷年全国卷第第 33 题、题、2014 年重庆高考第年重庆高考第10 题、题、2014 年山东高考第年山东高考第 37 题、题、2013 年山东高考第年山东高考第 36 题、题、2013年北京高考第年北京高考第 13 题等。题等。 备考正能量：备考正能量：本考本考点为高考的重点内容。 热力学定律和能量守恒点为高考的重点内容。 热力学定律和能量守恒定律是物理学的基础内容，是高考的热点内容之一。 考查重点是对热定律是物理学的基础内容，是高考的热点内容之一。 考查重点是对热力学定律、 能量守恒定律的理解和计算以及对功、 热和内能的认识等。力学定律、 能量守恒定律的理解和计算以及对功、 热

3、和内能的认识等。主要题型为选择题、计算题，其中选择题多为中等难度题。主要题型为选择题、计算题，其中选择题多为中等难度题。 一、基础与经典一、基础与经典 1.如图所示，内壁光滑的气缸水平放置，一定质量的理想气体被如图所示，内壁光滑的气缸水平放置，一定质量的理想气体被活塞密封在气缸内，外界大气压强为活塞密封在气缸内，外界大气压强为 p0。现对气缸缓慢加热，气体。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量吸收热量 Q 后，体积由后，体积由 V1增大为增大为 V2。则在此过程中。则在此过程中( ) A气体分子平均动能增大气体分子平均动能增大 B气体分气体分子平均动能不变子平均动能不变 C气体分子平均动能减小气体分

4、子平均动能减小 D气体内能变化了气体内能变化了 Qp0(V2V1) 答案答案 A 解析解析 气体等压膨胀，由气体等压膨胀，由VTC，体积，体积 V增大，故温度增大，故温度 T 升高；升高；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高， 气体分子平均动能增温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高， 气体分子平均动能增大，故选项大，故选项 A 正确，正确，B、C 错误；根据热力学第一定律得：错误；根据热力学第一定律得：UQW，而，而 Wp0SLp0Vp0(V2V1)，所以气体内能变化，所以气体内能变化了了 UQp0(V2V1)，故选项，故选项 D 错误。错误。 2下列关于热现象的描述正确的一项是下列关

5、于热现象的描述正确的一项是( ) A根据热力学定律，热机的效率可以达到根据热力学定律，热机的效率可以达到 100% B做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的 C温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同平衡时两系统温度相同 D物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的分子的运动也是无规律的 答案答案 C 解析解析 热机不可能将内能全部转化为机械能， 其效率不可能达到热机不可

6、能将内能全部转化为机械能， 其效率不可能达到100%，A 错误。做功是通过能量转化的方式改变内能，而热传递是错误。做功是通过能量转化的方式改变内能，而热传递是通过内能转移改变内能，通过内能转移改变内能，B 错误。单个分子的运动无规则，但大量分错误。单个分子的运动无规则，但大量分子的运动符合统计规律，子的运动符合统计规律，D 错误。错误。C 的说法是正确的。的说法是正确的。 3关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是( ) A一一定量气体吸收热量，其内能一定增大定量气体吸收热量，其内能一定增大 B不可能使热量由低温物体传递到高温物体不可能使热量由低

7、温物体传递到高温物体 C若两分子间距离增大，分子势能一定增大若两分子间距离增大，分子势能一定增大 D若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大 答案答案 D 解析解析 热力学第一定律指出改变物体内能的方式有做功和热传热力学第一定律指出改变物体内能的方式有做功和热传递，递，A 错误。 热力学第二定律指出热量不能自发地由低温物体传到高错误。 热力学第二定律指出热量不能自发地由低温物体传到高温物体，但借助外界可以实现热量由低温物体传到高温物体， 如电冰温物体，但借助外界可以实现热量由低温物体传到高温物体， 如电冰箱、空调等，箱、空调等，B 错误。若分子间距小

8、于错误。若分子间距小于 r0，分子势能随分子间距的增，分子势能随分子间距的增大而减小，若分子间距大于大而减小，若分子间距大于 r0，分子势能随分子间距的增大而增大，分子势能随分子间距的增大而增大，C 错误。分子间的引力和斥力都随分子间距错误。分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而增大，的减小而增大，D 正确。正确。 4关于热量、功和内能三个物理量，下列说法中正确的是关于热量、功和内能三个物理量，下列说法中正确的是( ) A热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同 B热量、功都可以作为物体内能变化的量度热量、功都可以作为物体内能变化的量度 C热

9、量、功和内能的单位不同热量、功和内能的单位不同 D功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定 答案答案 B 解析解析 热量、功和内能是三个不同的物理量， 它们的物理意义不热量、功和内能是三个不同的物理量， 它们的物理意义不同，故同，故 A 错误；功与热量都是能量转化的量度，热量和功都可以作错误；功与热量都是能量转化的量度，热量和功都可以作为物体内能变化的量度，故为物体内能变化的量度，故 B 正确；热量、功和内能的单位相同，正确；热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故都是焦耳，故 C 错误；功和热量由过程决定，内能由物体的状态决错误；功和热量由过程决定，

10、内能由物体的状态决定，故定，故 D 错误。错误。 5在水池中，一个气泡从池底浮起，此过程可认为气泡的温度在水池中，一个气泡从池底浮起，此过程可认为气泡的温度不变，气泡内气体视为理想气体。则不变，气泡内气体视为理想气体。则 ( ) A外界对气泡做功，同时气泡吸热外界对气泡做功，同时气泡吸热 B外界对气泡做功，同时气泡放热外界对气泡做功，同时气泡放热 C气泡对外界做功，同时气泡吸热气泡对外界做功，同时气泡吸热 D气泡对外界做功，同时气泡放热气泡对外界做功，同时气泡放热 答案答案 C 解析解析 随着气泡的上升， 压强减小， 因为温度不变， 根据随着气泡的上升， 压强减小， 因为温度不变， 根据pVT

11、C，所以体积增大，气泡对外做功；根据所以体积增大，气泡对外做功；根据 UWQ 温度不变，所以温度不变，所以 U0，W0，即气泡吸热，选项，即气泡吸热，选项 C 正确。正确。 6如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定会封闭一定质量的空气， 通过压力传感器感知管中的空气压力， 从而质量的空气， 通过压力传感器感知管中的空气压力， 从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气气( ) A放热放热 B压强减小压强减小 C分子的热运动加剧分子的热运

12、动加剧 D分子间的引力和斥力都减小分子间的引力和斥力都减小 答案答案 A 解析解析 温度不变，洗衣缸内水位升高时，封闭气体压强增大，体温度不变，洗衣缸内水位升高时，封闭气体压强增大，体积减小，外界对气体做功，积减小，外界对气体做功，W0，又因，又因 U0，由，由 UWQ 知，知，QTc，B 正确。正确。根据热力学第一定律根据热力学第一定律 UWQ 可知，在可知，在 cd 中中 T 不变，即不变，即 U0，WQ，即向外界放出的热量等于外界对气体做的功，即向外界放出的热量等于外界对气体做的功，C 错误。错误。da 中，温度升高，中，温度升高，U0，由，由 p 不变，不变，T 升高，可知升高，可知

13、V增大，增大，W0，QU|W|，可见气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，可见气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，D 错误。错误。bc 为等压变化，有为等压变化，有VbTbVcTc，外界对气体做功，外界对气体做功 Wbcpc(VbVc)pcVcTc(TbTc)。da 为等压变化，有为等压变化，有VdTdVaTa，气体对外界做功，气体对外界做功Wdapa(VaVd)paVaTa(TaTd)，由，由paVaTapcVcTc及及 TbTcTaTd可可知，知，WbcWda，E 正确。正确。 132015 北京高考北京高考下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A物体放出热量，其内能一定减小物

14、体放出热量，其内能一定减小 B物体对外做功，其内能一定减小物体对外做功，其内能一定减小 C物体吸收热量，同时对外做功物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加，其内能可能增加 D物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变 答案答案 C 解析解析 由热力学第一定律由热力学第一定律 UWQ 可知，若物体放出热量，可知，若物体放出热量，如果外界对物体做正功，则如果外界对物体做正功，则 U 不一定为负值，即内能不一定减少，不一定为负值，即内能不一定减少，故故 A 项错误；同理可分析出，项错误；同理可分析出，B 项和项和 D 项错误，项错误，C 项正确。项正确。

15、 14. 2014 全国卷全国卷(多选多选)一定量的理想气体从状态一定量的理想气体从状态 a 开始，经开始，经历三个过程历三个过程 ab、bc、ca 回到原状态，其回到原状态，其 p- T 图象如图所示。下列判图象如图所示。下列判断正确的是断正确的是( ) A过程过程 ab 中气体一定吸热中气体一定吸热 B过程过程 bc 中中气体既不吸热也不放热气体既不吸热也不放热 C过程过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热中外界对气体所做的功等于气体所放的热 Da、b 和和 c 三个状态中，状态三个状态中，状态 a 分子的平均动能最小分子的平均动能最小 Eb 和和 c 两个状态中，容器壁单位面积

16、单位时间内受到气体分两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同子撞击的次数不同 答案答案 ADE 解析解析 对封闭气体，由题图可知对封闭气体，由题图可知 ab 过程，气体体积过程，气体体积 V不变，不变，没有做功，而温度没有做功，而温度 T 升高，则为吸热过程，升高，则为吸热过程，A 项正确。项正确。bc 过程为过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，则为吸热过程，等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，则为吸热过程，B 项错项错误。误。ca 过程为等压变化，温度过程为等压变化，温度 T 降低，内能减少，体积降低，内能减少，体积 V 减小，减小，外界对气体做功，依据外

17、界对气体做功，依据 WQU，外界对气体所做的功小于气体，外界对气体所做的功小于气体所放所放的热，的热，C 项错误。温度是分子平均动能的标志，项错误。温度是分子平均动能的标志，Tapc，显然，显然 E 项正确。项正确。 152014 重庆高考重庆高考重庆出租车常以天然气作为燃料。加气站储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，则罐内气体量均不变，则罐内气体(可视为理想气体可视为理想气体)( ) A压强增大，内能减小压强增大，内能减小 B吸收热量，内能增大吸收热量，内

18、能增大 C压强减小，分子平均动能增大压强减小，分子平均动能增大 D对外做功，分子平均动能减小对外做功，分子平均动能减小 答案答案 B 解析解析 储气罐中气体体积不变，储气罐中气体体积不变，气体不做功，当温度升高时，气气体不做功，当温度升高时，气体压强增大，气体内能增大，分子平均动能增大；由热力学第一定律体压强增大，气体内能增大，分子平均动能增大；由热力学第一定律可知，气体一定吸热，故选项可知，气体一定吸热，故选项 B 正确。正确。 162017 河北邯郸模拟河北邯郸模拟(多选多选)关于一定量的气体，下列说法正关于一定量的气体，下列说法正确的是确的是( ) A气体的体积指的是该气体的分子所能到达

19、的空间的体积，而气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和不是该气体所有分子体积之和 B只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低降低 C在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 D气体从外界吸收热量，其内能一定增加气体从外界吸收热量，其内能一定增加 E气体在等压膨胀过程中温度一定升高气体在等压膨胀过程中温度一定升高 答案答案 ABE 解析解析 气体分子间有气体分子间有间隙， 气体体积为气体分子所能到达的空间间隙， 气体体积为气体分子所能到达的空间的

20、体积，的体积， A 正确。 气体分子热运动的剧烈程度为气体温度的微观解释，正确。 气体分子热运动的剧烈程度为气体温度的微观解释，B 正确。气体压强是由于气体分子频繁碰撞容器壁引起的，与重力无正确。气体压强是由于气体分子频繁碰撞容器壁引起的，与重力无关，关，C 错误。由热力学第一定律错误。由热力学第一定律 UQW 可知，可知，D 错误。由盖错误。由盖吕萨克定律，等压过程中吕萨克定律，等压过程中VTC，由于，由于 V增大，则增大，则 T 增大，增大，E 正确。正确。 172017 浙江质检浙江质检某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当

21、室内空气温度高于室外空气温度时现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时( ) A室内空气的压强比室外的小室内空气的压强比室外的小 B室内空气分子的平均动能比室外的大室内空气分子的平均动能比室外的大 C室内室内空气的密度比室外的大空气的密度比室外的大 D室内空气对室外空气做了负功室内空气对室外空气做了负功 答案答案 B 解析解析 室内和室外是相通的，故气体压强相同，室内和室外是相通的，故气体压强相同，A 错误。温度是错误。温度是分子平均动能的标志，室内空气温度高则分子平均动能大，分子平均动能的标志，室内空气温度高则分子平均动能大，B 正确。正确。根据压强的微观解释知，室内、外气体

22、压强一样，室内的分子平均动根据压强的微观解释知，室内、外气体压强一样，室内的分子平均动能大，则单位体积内的分子数少，密度小，能大，则单位体积内的分子数少，密度小，C 错误。室内气体相当于错误。室内气体相当于等压膨胀，对外界做正功，等压膨胀，对外界做正功，D 错误。错误。 182016 河北石家庄一模河北石家庄一模(多选多选)以下说法正确的是以下说法正确的是( ) A影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距 B功转功转变为热的实际宏观过程一定是可

23、逆过程变为热的实际宏观过程一定是可逆过程 C用油膜法估测分子直径的实验中，把用酒精稀释过的油酸滴用油膜法估测分子直径的实验中，把用酒精稀释过的油酸滴在水面上， 待测油酸面扩散后又收缩的原因是水面受油酸滴冲击凹陷在水面上， 待测油酸面扩散后又收缩的原因是水面受油酸滴冲击凹陷后恢复以及酒精挥发后液面收缩后恢复以及酒精挥发后液面收缩 D液晶具有液体的流动性又具有晶体的各向异性，从某个方向液晶具有液体的流动性又具有晶体的各向异性，从某个方向看其分子排列比较整齐， 但从另一方向看， 分子的排列是杂乱无章的看其分子排列比较整齐， 但从另一方向看， 分子的排列是杂乱无章的 E温度高的物体分子平均动能和内能一

24、定大温度高的物体分子平均动能和内能一定大 答案答案 ACD 解析解析 影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距， 差距越大蒸空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距， 差距越大蒸发越快，人们感觉干燥，差距越小蒸发越慢，人发越快，人们感觉干燥，差距越小蒸发越慢，人们感觉空气潮湿，们感觉空气潮湿，A正确。功转变为热的实际宏观过程是不可逆的，正确。功转变为热的实际宏观过程是不可逆的，B 错误。由实验过程错误。由实验过程知，知，C 正确。 液晶的特点就是液晶既具有液体的流动性又具有晶体的正确

25、。 液晶的特点就是液晶既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性，从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分各向异性，从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的，子的排列是杂乱无章的，D 正确。温度是分子平均动能的标志，内能正确。温度是分子平均动能的标志，内能由平均动能、势能和分子数共同决定，由平均动能、势能和分子数共同决定，E 错误。错误。 192017 广西调研广西调研(多选多选)如图所示是一定质量的理想气体的体如图所示是一定质量的理想气体的体积积 V 和摄氏温度和摄氏温度 t 变化关系的变化关系的 V- t 图象， 气体由状态图象， 气体由状态 A 变化到

26、状态变化到状态 B的过程中，下列说法正确的是的过程中，下列说法正确的是( ) A气体的内能增大气体的内能增大 B气体的内能不变气体的内能不变 C气体的压强减小气体的压强减小 D气体的压强不变气体的压强不变 E气体对外做功，同时从外界吸收能量气体对外做功，同时从外界吸收能量 答案答案 ACE 解析解析 由题图可知，理想气体从状态由题图可知，理想气体从状态 A 到状态到状态 B 的过程中，温的过程中，温度升高，内能增大，故度升高，内能增大，故 A 正确，正确，B 错误；在错误；在 V- t 图象中等压线是延长图象中等压线是延长线过线过273.15 的直线，斜率越大，压强越小，如图所示，气体从的直线

27、，斜率越大，压强越小，如图所示，气体从状态状态 A 到状态到状态 B 的过程中，压强减小，故的过程中，压强减小，故 C 正确，正确，D 错误；从状态错误；从状态A 到状态到状态 B，体积增大，气体对外做功，体积增大，气体对外做功，W0，根据热力学第一定律，根据热力学第一定律 UWQ，可知，可知 Q0，即气体从外界，即气体从外界吸收热量，故吸收热量，故 E 正确。正确。 202017 石家庄质检石家庄质检(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A液面上部的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出液面上部的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出 B质量相等的质量相等的 80 的液态萘

28、和的液态萘和 80 的固态萘相比，具有不同的固态萘相比，具有不同的分子势能的分子势能 C单晶体的某些物理性质表现为各向异性，多晶体和非晶体的单晶体的某些物理性质表现为各向异性，多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性物理性质表现为各向同性 D液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大 E理想气体等温膨胀时从单一热源吸收的热量可以全部用来对理想气体等温膨胀时从单一热源吸收的热量可以全部用来对外做功，这一过程违反了热力学第二定外做功，这一过程违反了热力学第二定律律 答案答案 BCD 解析解析 蒸汽达到饱和是一种动态平衡， 同一时间内进出液体的分蒸汽达到饱和是

29、一种动态平衡， 同一时间内进出液体的分子数量相等，不是没有分子飞出，子数量相等，不是没有分子飞出，A 错误。内能是物体内所有分子的错误。内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和，质量相等的同种物质，则分子数相同；温度动能和分子势能的总和，质量相等的同种物质，则分子数相同；温度相同，即总动能相等；由于物态不同，内能不同，一定是分子势能不相同，即总动能相等；由于物态不同，内能不同，一定是分子势能不同，选项同，选项 B 正确。多晶体由于各个小晶粒的取向杂乱无章，整体不正确。多晶体由于各个小晶粒的取向杂乱无章，整体不表现出方向性，显示各向同性，选项表现出方向性，显示各向同性，选项 C 正确。液体表面

30、层分子间的正确。液体表面层分子间的距离比液体内部的分子间距略大一些，分子间的势能较大，选项距离比液体内部的分子间距略大一些，分子间的势能较大，选项 D正确。 热力学第二定律表示热机不能从单一热源吸收热量全部用来对正确。 热力学第二定律表示热机不能从单一热源吸收热量全部用来对外做功而不造成其他影响，外做功而不造成其他影响，而理想气体等温膨胀时， 吸收的热量虽然而理想气体等温膨胀时， 吸收的热量虽然全部用于对外做功了，但造成了其他的影响全部用于对外做功了，但造成了其他的影响(与外界有热交换，向外与外界有热交换，向外界传递了一部分热量界传递了一部分热量)，所以并不能说这个过程违反了热力学第二定，所以

31、并不能说这个过程违反了热力学第二定律，选项律，选项 E 错误。错误。 一、基础与经典一、基础与经典 21.如图所示如图所示 p- V 图中，一定质量的理想气体由状态图中，一定质量的理想气体由状态 A 经过经过 ACB过程至状态过程至状态 B，气体对外做功，气体对外做功 280 J，吸收热量，吸收热量 410 J；气体又从状态；气体又从状态B 经经 BDA 过程回到状态过程回到状态 A，这一过程中外界对气体做功，这一过程中外界对气体做功 200 J。 (1)ACB 过程中气体的内能如何变化？变化了多少？过程中气体的内能如何变化？变化了多少？ (2)BDA 过程中气体吸收还是放出多少热量？过程中气

32、体吸收还是放出多少热量？ 答案答案 (1)内能增加内能增加 130 J (2)放出热量放出热量 330 J 解析解析 (1)ACB 过程中过程中 W1280 J，Q1410 J， 由热力学第一定律由热力学第一定律 UBUAW1Q1130 J， 气体内能的增加量为气体内能的增加量为 130 J。 (2)因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数，BDA 过程中过程中气体内能变化量气体内能变化量 UAUB130 J， 由题知由题知 W2200 J，由热力学第一定律得，由热力学第一定律得 UAUBW2Q2，解，解得得 Q2330 J，即放出热量，即放出热量 3

33、30 J，气体一定放出热量。，气体一定放出热量。 22 某地的平均风速为 某地的平均风速为 5 m/s，空气密度是，空气密度是 1.2 kg/m3。有一风车，。有一风车，它的车叶转动时可形成半径为它的车叶转动时可形成半径为 12 m的圆面，如果这个风车能将此圆的圆面，如果这个风车能将此圆内内 10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电机功率是多大？大？ 答案答案 3.4 kW 解析解析 在时间在时间 t 内作用于风车的气流质量为内作用于风车的气流质量为 mVr2vt，这，这些气流的动能为些气流的动能为12mv2， 转变成的电能为转变成的

34、电能为 E12mv210%， 故风车带动的发电机功率为故风车带动的发电机功率为 PEt12r2v310%， 代入数据得代入数据得 P3.4 kW。 二、真题与模二、真题与模拟拟 232016 江苏高考江苏高考(1)在高原地区烧水需要使用高压锅。水烧在高原地区烧水需要使用高压锅。水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽。停止加热，高压锅在密封状态下缓开后，锅内水面上方充满饱和汽。停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却。在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为慢冷却。在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为_。 A压强变小压强变小 B压强不变压强不变 C一直是饱和汽一直是饱和汽 D变为未饱和汽变为未饱和汽 (2)如

35、图甲所示，在斯特林循环的如图甲所示，在斯特林循环的 p- V 图象中，一定质量理想气图象中，一定质量理想气体从状态体从状态 A 依次经过状态依次经过状态 B、C 和和 D 后再回到状态后再回到状态 A，整个过程由，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。两个等温和两个等容过程组成。BC 的过程中，单位体积中的气体的过程中，单位体积中的气体分子数目分子数目_(选填选填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”)。 状态。 状态 A 和状和状态态 D 的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示，则状态的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示，则状态 A对应的是对应的是_(选填选填“”或或“”

36、)。 (3)如图甲所示，在如图甲所示，在 AB 和和 DA 的过程中，气体放出的热量分的过程中，气体放出的热量分别为别为 4 J 和和 20 J。在。在 BC 和和 CD 的过程中，气体吸收的热量分别的过程中，气体吸收的热量分别为为 20 J 和和 12 J。求气体完成一次循环对外界所做的功。求气体完成一次循环对外界所做的功。 答案答案 (1)AC (2)不变不变 (3)8 J 解析解析 (1)高压锅在密封的状态下缓慢冷却，在冷却过程中气体高压锅在密封的状态下缓慢冷却，在冷却过程中气体发生等容变化，温度降低，压强变小，发生等容变化，温度降低，压强变小，A 正确，正确，B 错错误。锅内始终处误。

37、锅内始终处于饱和汽状态，于饱和汽状态，C 正确，正确，D 错误。错误。 (2)气体在从气体在从 BC 的过程中，气体的体积不变， 因此单位体积中的过程中，气体的体积不变， 因此单位体积中气体分子数目不变。从状态气体分子数目不变。从状态 D 到状态到状态 A，气体的体积不变，压强减，气体的体积不变，压强减小，温度降低，因此小，温度降低，因此 A 状态对应的是图状态对应的是图。 (3)气体循环一次内能不变，气体循环一次内能不变，U0，吸收的热量，吸收的热量 Q(2012420) J8 J。根据热力学第一定律。根据热力学第一定律 UQW，得，得 W8 J，气体，气体对外做功对外做功 8 J。 24.

38、 2015 全国卷全国卷如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成， 两圆筒中各有一个活塞。 已知大活塞的质量为轴圆筒组成， 两圆筒中各有一个活塞。 已知大活塞的质量为 m12.50 kg，横截面，横截面积为积为 S180.0 cm2；小活塞的质量为；小活塞的质量为 m21.50 kg，横截，横截面积为面积为 S240.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为 l40.0 cm；汽缸外大气的压强为；汽缸外大气的压强为 p1.00105 Pa，温度为，温度为 T303 K。初始。初始时大活塞与大圆筒底部相距时大活塞

39、与大圆筒底部相距l2，两活塞间封闭气体的温度为，两活塞间封闭气体的温度为 T1495 K。现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移。忽略两活塞与汽缸。现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移。忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小壁之间的摩擦，重力加速度大小 g 取取 10 m/s2。求：。求： (1)在大活塞与大圆筒底在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度； (2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。压强。 答案答案 (1)330 K (2)1.01105 Pa 解析

40、解析 (1)设初始时气体体积为设初始时气体体积为 V1，在大活塞与大圆筒底部刚接，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为触时，缸内封闭气体的体积为 V2，温度为，温度为 T2。由题给条件得：。由题给条件得： V1S2 ll2S1 l2 V2S2l 在活塞缓慢下移的过程中，用在活塞缓慢下移的过程中，用 p1表示缸内气体的压强，由力的表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得：平衡条件得： S1(p1p)m1gm2gS2(p1p) 故缸内气体的压强不变。由盖故缸内气体的压强不变。由盖吕萨克定律有：吕萨克定律有： V1T1V2T2 联立联立式并代入题给数据得：式并代入题给数据得：T2330 K

41、 (2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为 p1。在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变。在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变。设达到热平衡时被封闭气体的压强为设达到热平衡时被封闭气体的压强为 p， 由查理定律， 有， 由查理定律， 有pTp1T2 联立联立式并代入题给数据得：式并代入题给数据得：p1.01105 Pa。 252015 全国卷全国卷如图，一粗细均匀的如图，一粗细均匀的 U 形管竖直放置，形管竖直放置，A侧上端封闭，侧上端封闭，B 侧上端与大气相通，下端开口处开关侧上端与大气相通，下端开口处开关 K 关闭；关闭；A 侧侧空气柱的长度为空气柱的长度为 l10.0 cm，B 侧水银面比侧水银面比 A 侧的高侧的高 h3.0 cm。现。现将开关将开关 K 打开，从打开，从 U 形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为为 h110.0 cm 时将开关时将开关 K 关闭。已知大气压强关闭。已知大气压强 p075.0 cmHg。 (1)求放出部分水银后求放出部分水银后 A 侧空气柱的长度；侧空气柱的长度； (2)此后再向此后再向 B 侧注入水银，使侧注入水银，使 A、B 两侧的两侧的水银面达到同一高