高考物理总复习专题十三热学第3讲热力学定律练习含答案

第3讲热力学定律、能量守恒知识巩固练1.(2023年湛江二模)一同学在室内空调显示屏上看到室内的空气温度，为了测出室外的空气温度，他将一近似球形的气球在室内吹大并放置较长一段时间后，测量其直径为L1之后拿到室外并放置较长一段时间后，测量其直径为L2，L2＞L1若不考虑气球表皮的弹力变化，且气球吹大后视为球体，大气压不变，室内、外的温度均保持不变，则()A.气球内气体对外界做负功B.气球内气体对外界不做功C.室外温度比室内温度高D.气球在室外放出了热量【答案】C【解析】气球直径变大，说明气体体积变大，说明气体对外界做功，A、B错误；根据V1T1=V2T2，可知体积变大，温度升高，所以室外温度比室内温度高，C正确；根据热力学第一定律ΔU2.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成.开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示.在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体()A.对外做正功，分子的平均动能减小B.对外做正功，内能增大C.对外做负功，分子的平均动能增大D.对外做负功，内能减小【答案】A3.(2023年北京东城一模)如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经过两个状态变化过程，先后到达状态b和状态c.下列说法正确的是()A.从a到b的过程中，气体从外界吸热B.从a到b的过程中，气体的内能增加C.从b到c的过程中，气体的压强减小D.从b到c的过程中，气体对外界做功【答案】C【解析】从a到b的过程中，气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功.ΔU=0，W＞0，由热力学第一定律ΔU=W+Q，得Q＜0，气体向外界放热，A、B错误；从b到c的过程中，体积不变，气体对外界不做功.从b到c的过程中，温度降低，体积不变，由查理定律得，气体的压强减小，C正确，D错误.综合提升练4.(2022年辽宁卷)一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图像如图所示，此过程中该系统()A.对外界做正功B.压强保持不变C.向外界放热D.内能减少【答案】A【解析】理想气体从状态a变化到状态b，体积增大，理想气体对外界做正功，A正确；由题图V-T图像可知V=V0+kT，根据理想气体的状态方程有pVT=C，联立有p=Ck+V0T，可看出T增大，p增大，B错误；理想气体从状态a变化到状态b，温度升高，内能增大，D错误；理想气体从状态a变化到状态b，A5.(2022年河北卷)如图，绝热密闭容器中装有一定质量的某种理想气体和一个充有同种气体的气球.容器内温度处处相同.气球内部压强大于外部压强.气球慢慢漏气后，容器中气球外部气体的压强将________(填“增大”“减小”或“不变”)；温度将________(填“升高”“降低”或“不变”).

【答案】增大升高【解析】假设气球内部气体和气球外部气体的温度不变，当气球内部的气体缓慢释放到气球外部，容器中气球外部气体的压强将增大.当气球内部的气体缓慢释放到气球外部，原来气球外部气体绝热压缩，与外界无热交换，即Q=0，外界对气体做功，即W＞0，根据绝热情况下的热力学第一定律ΔU=W，可知气体内能增加，温度T升高.6.如图所示是某种家庭便携式喷雾消毒桶及其原理图，内部可用容积为2L，工作人员装入稀释过的1.2L药液后旋紧壶盖，关闭喷水阀门，拉动压柄打气，每次打入压强为1atm，体积为0.1L的气体，此时大气压强为1atm，当壶内压强增大到2atm时，开始打开喷阀消杀，假设壶内温度保持不变，若不计管内液体体积.下列说法正确的是()A.工作人员共打气9次B.打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为0.4LC.打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为0.1LD.消毒液喷出过程，气体对外做功，对外做功大于从外界吸收热量【答案】B【解析】设工作人员共打气n次，根据玻意耳定律有1atm×(2L-1.2L)+n·1atm×0.1L=2atm×(2L-1.2L)，解得n=8，故A错误；打开阀门后，根据玻意耳定律有2atm×(2L-1.2L)=1atm×V气，解得V气=1.6L，壶内不再喷出消毒液时，壶内气体的体积为