2018高考物理大一轮复习第13章热学第3节热力学定律与能量守恒定律课时规范训练

热力学定律与能量守恒定律课时规范训练[基础稳固题组]1．(多项选择)如图，将一空的铝制易拉罐张口向下压入恒温游泳池的水中，则金属罐在水中迟缓降落过程中，罐内空气(可视为理想气体)( )A．内能增大B．分子间的均匀距离减小C．向外界放热D．对外界做正功分析：选BC.因为温度不变，故气体内能不变(理想气体内能取决于温度取金属罐中关闭的理想气体为研究对象，金属罐向下压入恒温游泳池中的过程，

)，A选项错误；可视为等温过程，由题意知压强变大，依据玻意耳定律

p1V1＝p2V2，可知体积变小，故分子均匀间距变小，B选项正确；内能不变

U＝0，体积变小，

W>0，依据热力学第必定律

U＝W＋Q，可知Q<0，即向外放热，故C选项正确、D选项错误．2．(多项选择)以下说法中正确的选项是( )A．必定质量的理想气体温度高升时，分子的均匀动能必定增大B．不能够从单调热源汲取热量，使之完整变成功，而不产生其余变化C．不行能使热量从低温物体传向高温物体D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大E．分子间距离增大时，分子力必定减小分析：选

ABD.温度是分子均匀动能的标记，温度高升，分子均匀动能增大，

A正确．热力学第二定律能够表示为：

不行能制成一种循环动作的热机，

从单调热源取热，使之完整变为功而不惹起其余变化，

B正确．经过做功的手段能够使热量从低温物体传向高温物体，

C错误．当分子力表现为引力时，

增大分子间的距离，需要战胜分子间的引力做功，

所以分子势能增大，D正确．分子间的作使劲随分子间的距离增大先增大后减小，所以分子力可能增大，也可能减小，E错误．3．(多项选择)以下说法正确的选项是( )A．1g100℃的水的内能小于1g100℃的水蒸气的内能B．气体压强的大小跟气体分子的均匀动能、分子的密集程度这两个要素相关C．热力学过程中不行防止地出现能量耗散现象，能量耗散不切合热力学第二定律D．第二类永动机不行能制成是因为它违犯了能量守恒定律E．某种液体的饱和蒸汽压与温度相关分析：选ABE.1g100℃的水的势能小于1g100℃的水蒸气的势能，温度同样，两者的分子均匀动能同样，故A正确．气体压强的大小跟气体分子的均匀动能、分子的密集程度这两个要素相关，B正确．热力学过程中不行防止地出现能量耗散现象，能量耗散切合热力学第二定律，C错误．第一类永动机不行能制成是因为它违犯了能量守恒定律，第二类永动机不行能制成是因为它违犯了热力学第二定律，D错误．某种液体的饱和蒸汽压与温度相关，正确．4．(多项选择)以下说法正确的选项是( )A．气体老是充满容器，说明气体分子间只存在斥力B．关于必定质量的理想气体，温度高升，气体内能必定增大C．温度越高布朗运动越强烈，说明水分子的运动与温度相关D．物体内能增添，温度必定高升E．热量能够从低温物体传到高温物体分析：选BCE.气体老是充满容器，说明气体分子在做无规则热运动，而气体分子之间既存在引力也存在斥力，A错误．因为理想气体的内能只与温度相关，所以关于必定质量的理想气体，温度高升，气体内能必定增大，B正确．温度越高布朗运动越强烈，说明水中悬浮的微粒的运动与温度相关，而悬浮微粒的运动是由水分子运动对微粒的碰撞造成的，即水分子的运动与温度相关，C正确．物体内能增添，比如冰吸热融化，内能增添，可是温度不变，D错误．热量能够从低温物体传到高温物体，比如电冰箱中热量从低温物体传到高温物体，E正确．5．(多项选择)如下图，汽缸和活塞与外界均无热互换，中间有一个固定的导热性优秀的隔板，关闭着两部分气体A和B，活塞处于静止均衡状态．现经过电热丝对气体A加热一段时间，以后活塞达到新的均衡，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，则以下判断正确的选项是( )A．气体A吸热，内能增添B．气体B吸热，对外做功，内能不变C．气体A分子的均匀动能增大2D．气体A随和体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分析：选ACE.A气体经历等容变化，W＝0，而汲取热量，由U＝W＋Q知，内能增添，VA正确；B气体经历等压变化，W＜0，由T＝C可知，T增大，则B气体汲取热量，内能增添，B错误；A、B气体温度都高升，则气体分子的均匀动能都增大，但其实不是每个分子的动能都增大，故C正确，D错误；因为气体B压强不变而温度高升，即分子每次碰撞器壁的冲量增加，则分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少，E正确．6．(多项选择)如下图是必定质量的理想气体的体积V和摄氏温度变化关系的V－t图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，以下说法正确的选项是( )A．气体的内能增大B．气体的内能不变C．气体的压强减小D．气体的压强不变E．气体对外做功，同时从外界汲取热量分析：选ACE.由状态A到状态B，温度高升，内能增大，A正确，B错误；由理想气体状态方程可知，由状态A到状态，压强减小，C正确、D错误；气体内能增添，从外界吸B收热量，压强减小，对外做功，E正确．7．必定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如下图的p－V图描述，图中p1、2、1、2和3为已知量．pVVV气体状态从A到B是______(填“等容”“等压”或“等温”)过程；(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度________(填“高升”“不变”或“降低”)；状态从C到D的变化过程中，气体________(填“吸热”或“放热”)．状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________．分析：(1)由p－V图象能够看出，从A到B是等压变化．3(2)从B到C状态，气体体积不变，压强减小，则pVT等于定值可知，气体温度降低．(3)从C到D状态，气体压强不变，体积减小，由pVT等于定值可知，气体温度降低，内能减少，U＜0；因为气体体积减小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第必定律U＝W＋Q可知，＜0，放热．Q(4)从A→B，气体体积增大，气体对外界做功W＝p(V－V)；从B→C，气体体积不变，1231W＝0；从C→D，气体体积减小，外界对气体做功或气体对外界做负功，即W＝－p(V－V)；23132故从→→→的变化过程中，气体对外界做总功＝1＋2＋3＝2(3－1)－1(3－2)．ABCDWWWWpVVpVV答案：(1)等压(2)降低(3)放热(4)p2(V3－V1)－p1(V3－V2)[综合应用题组]8．气体温度计构造如下图．玻璃测温泡A内充有理想气体．经过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混淆物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面超出O点h1＝14cm，后将A放入待测恒温槽中，上下挪动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面超出O点h2＝44cm.已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg.求恒温槽的温度；此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)；气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．分析：(1)设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273K，A内气体发生等容变化，依据查理定律得p1p2＝①T1T2p1＝p0＋ph1②p2＝p0＋ph2③联立①②③式，代入数据得T2＝364K(或91℃)温度高升，A内气体内能增大，依据热力学第必定律U＝W＋Q，W＝0，U＞0，即吸热．答案：(1)364K(或91℃)(2)增大吸热49．一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热资料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部关闭气体的压强为p0.经过太阳暴晒，气体温度由T0＝300K升至T1＝350K.(1)求此时气体的压强；(2)保持T＝350K不变，迟缓抽出部分气体，负气体压强再变回到p.求集热器内节余10气体的质量与本来总质量的比值．判断在抽气过程中节余气体是吸热仍是放热，并简述原由．分析：(1)由题意知气体体积不变，由查理定律得p0p1＝T1T0T13507得p1＝p0＝p0＝p0T03006(2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的整体积为V2，由玻意耳定律可得p1V0＝p0V2p1V07则V2＝p0＝6V0所以，集热器内节余气体的质量与本来总质量的比值为ρV0＝6770ρ·6V因为抽气过程中节余气体温度不变，故内能不变，而节余气体的体积膨胀对外做功．由热力学第必定律U＝W＋Q可知，气体必定从外界汲取热量．76答案：(1)6p0(2)7吸热，原由看法析10．如下图，一根两头张口、横截面积为S＝2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)．管中有一个质量不计的圆滑活塞，活塞下关闭着长L＝21cm的气柱，气体的温度为t1＝7℃，外界大气压取p0＝1.0×105Pa(相当于75cm高的汞柱的压强)．(1)若在活塞上放一个质量为m＝0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则均衡后气2柱为多长？(g＝10m/s)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度高升到t2＝77℃，此时气柱为多长？(3)若在(2)过程中，气体汲取的热量为10J，则气体的内能增添多少？分析：(1)被关闭气体的初状态为p1＝0＝1.0×105Pap1＝＝42cm3，1＝280KVLST5mg5末状态压强p2＝p0＋S＝1.05×10Pa＝，＝＝280KVLSTT依据玻意耳定律，有p