2021高考物理一轮复习规范演练50热力学定律与能量守恒定律含解析新人教版

1、规范演练50热力学定律与能量守恒定律抓基础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，内能也可以全部用来做功转化成机械能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尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到293 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：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

2、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；尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机也不能使温度降到293 ，只能无限接近273.15 ，c错误；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错误答案：a2关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是 ()a第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律b第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律c由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会

3、改变内能d由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的解析：第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机违反热力学第二定律，a、b错误；由热力学第一定律可知w0，q0，但uwq可以等于0，c错误；由热力学第二定律可知d中现象是可能的，但会引起其他变化，d正确答案：d3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气体对外界做正功，气体内能增加d外界对气体做正功，气体内能减少答案：b4(多选)关于热力学定律，下列说法

4、正确的是 ()a热量能够自发地从高温物体传到低温物体b不可能使热量从低温物体传向高温物体c第二类永动机违反了热力学第二定律d气体向真空膨胀的过程是不可逆过程e功转变为热的实际宏观过程是可逆过程答案：acd5(多选)在装有食品的包装袋中充入氮气，然后密封进行加压测试，测试时，对包装袋缓慢施加压力，将袋内的氮气视为理想气体，在加压测试过程中，下列说法中正确的是 ()a包装袋内氮气的压强增大b包装袋内氮气的内能不变c包装袋内氮气对外做功d包装袋内氮气放出热量e包装袋内氮气的所有分子运动速率都保持不变答案：abd6(多选)下列说法中正确的是()a物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大b一定质量气体的

5、体积增大，但既不吸热也不放热，内能减小c相同质量的两种物体，提高相同的温度，内能的增量一定相同d物体的内能与物体的温度和体积都有关系e凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性解析：速度增大，不会改变物体的分子的动能，故a错误；体积增大时，气体对外做功，不吸热也不放热时，内能减小，故b正确；质量相同，但物体的物质的量不同，故温度提高相同的温度时，内能的增量不一定相同，故c错误；物体的内能取决于物体的温度和体积故d正确；由热力学第二定律可知，凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性，故e正确答案：bde7.(多选)(2018全国卷)如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程到达状态e.对此气体，下

6、列说法正确的是()a过程中气体的压强逐渐减小b过程中气体对外界做正功c过程中气体从外界吸收了热量d状态c、d的内能相等e状态d的压强比状态b的压强小解析：过程中，气体由a到b，体积v不变、t升高，则压强增大，a错误；过程中，气体由b到c，体积v变大，对外界做正功，b正确；过程中，气体由d到e，温度t降低，内能u减小，体积v不变，气体不做功，根据热力学第一定律uqw得qpc，由c到d的过程，温度不变，vcpd，故pbpcpd，e正确答案：bde8.(多选)(2019桂林模拟)一定质量的理想气体从状态a开始，经历了三个过程ab、bc、ca回到原状态，其v-t图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状

7、态a、b、c的压强，下列判断正确的是()a过程ab中气体一定吸热bpcpbpac过程bc中分子势能不断增大d过程bc中每一个分子的速率都减小e过程ca中气体吸收的热量等于对外界做的功解析：由a到b，气体做等容变化，温度升高，内能增大，根据uqw，故气体一定吸热，选项a正确；由a到b为等容变化，温度升高，压强变大，故pbpa，由b到c是等压变化，故pcpb，选项b正确；理想气体没有分子势能，故选项c错误；由b到c，温度降低，分子的平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故选项d错误；由c到a，气体发生等温膨胀，内能不变，气体对外做功，吸收热量，根据uqw，气体吸收的热量等于对外

8、做的功，故选项e正确答案：abe提素养9(2019河北衡水月考)某同学估测室温的装置如图所示，汽缸导热性能良好，用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体室温时气体的体积v166 ml，将汽缸竖直放置于冰水混合物中，稳定后封闭气体的体积v260 ml.不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦，室内大气压p01.0105 pa.(1)根据题干条件可得室温是多少？(2)上述过程中，外界对气体做的功是多少？解析：(1)设室温为t1，则，又t2273 k，代入数据解得t1300.3 k，即t127.3 .(2)外界对气体做的功，有wp0v，解得w0.60 j.答案：(1)27.3 (2)0.60 j10一定质量的理想

9、气体从状态a变化到状态b再变化到状态c，其状态变化过程的p-v图象如图所示已知该气体在状态a时的温度为27 .(1)求该气体在状态b、c时的温度；(2)该气体从状态a到状态c的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？解析：(1)气体从状态a到状态b做等容变化，由查理定律有，解得tb200 k，即tb73 .气体从状态b到状态c做等压变化，由盖吕萨克定律有，解得tc300 k，即tc27 .(2)因为状态a和状态c温度相等，且理想气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中u0，由热力学第一定律uqw得qw.在整个过程中，气体在b到c过程对外做功，故wpbv200

10、j，即qw200 j，是正值，所以气体从状态a到状态c过程中是吸热，吸收的热量q200 j.答案：(1)73 27 (2)吸热200 j11.如图所示，abc为粗细均匀的“l”形细玻璃管，a端封闭，c端开口开始时ab竖直，bc水平，bc内紧靠b端有一段长l130 cm的水银柱，ab内理想气体长度l220 cm.现将玻璃管以b点为轴在竖直面内逆时针缓慢旋转90，使ab水平环境温度不变，大气压强p075 cmhg，求：(1)旋转后水银柱进入ab管的长度；(2)玻璃管旋转过程中，外界对封闭气体做正功还是做负功？气体吸热还是放热？解析：(1)对封闭气体，初态压强为p0，末态为p1，设玻璃管截面积为s，

11、水银进入ab管的长度为x，根据玻意耳定律p0sl2p1s(l2x)，又p1p0pl1px，代入数据得x5 cm.(2)外界对气体做正功，而气体的温度不变，则内能不变，由热力学第一定律可知，气体放热答案：(1)5 cm(2)正功放热12(2019湖南师大附中模拟)如图所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸，高度为l、底面积为s，缸内有一个质量为m的活塞，封闭了一定质量的理想气体温度为热力学温度t0时，用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起来，汽缸处于竖直状态，缺内气体高为l0，已知重力加速度为g，大气压强为p0，不计活塞厚度及活塞与缸体的摩擦(1)采用缓慢升温的方法使活塞与汽缸脱离，缸内气体的温度至少要升

12、高到多少？(2)从开始升温到活塞刚要脱离汽缸，缸内气体压力对活塞做功多少？(3)当活塞刚要脱离汽缸时，缸内气体的内能增加量为u，则气体在活塞下移的过程中吸收的热量为多少？解析：(1)气体等压变化，由盖吕萨克定律得，解得t.(2)对活塞，由平衡条件得mgpsp0s，气体对活塞做的功为wps(ll0)，解得w(p0smg)(ll0)(3)由热力学第一定律得uwq，又外界对气体做功ww，气体吸收的热量qu(p0smg)(ll0)答案：(1)(2)(p0smg)(ll0)(3)u(p0smg)(ll0)13(2019揭阳模拟)一定质量的理想气体经历了如图所示的abcda循环，该过程每个状态视为平衡态，各状态参数如图所示a状态的压强1105 pa，求：(1)b状态的温度；(2)完成一次循环，气体与外界热交换的热量解析：(1)理想气体从a状态到b状态的过程中，压强保持不变，根据盖吕萨克定律有，代入数据解得tb600 k.(2)理想气体从a状态到b状态的过程中，外界对气体做功w1pa(vbva)，解得w1100 j.气体从b状态到c状态的过程中，体积保