2023高考物理一轮总复习第十一章热学（选修3-3）第33讲热力学定律与能量守恒实战演练

PAGEPAGE2第33讲热力学定律与能量守恒1．(多项选择)(2022·全国卷Ⅱ)一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p－T图象如下图，其中对角线ac的延长线过原点O.以下判断正确的选项是ABE.A．气体在a、c两状态的体积相等B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功解析：由eq\f(pV,T)＝k可知，P－T图象中过原点的一条倾斜的直线是等容线，A项正确；气体从状态c到状态d的过程温度不变，内能不变，从状态d到状态a的过程温度升高，内能增加，B项正确；由于过程cd中气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外放出的热量等于外界对气体做的功，C项错误；在过程da中气体内能增加，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，D项错误；过程bc中，外界对气体做的功Wbc＝pb(Vb－Vc)＝pbVb－pcVc，过程da中气体对外界做的功Wda＝pd(Va－Vd)＝paVa－pdVd，由于pbVb＝paVa，pcVc＝pdVd，因此过程bc中外界对气体做的功与过程da中气体对外界做的功相等，E项正确．2．(多项选择)(2022·新课标全国卷Ⅰ)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态．其p-T图象如下图．以下判断正确的选项是(ADE)A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E．b和c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解析：对封闭气体，由题图可知a→b过程，气体体积V不变，没有做功，而温度T升高，那么为吸热过程，A项正确．b→c过程为等温变化，压强减小，体积增大，对外做功，那么为吸热过程，B项错误；c→a过程为等压变化，温度T降低，内能减少，体积V减小，外界对气体做功，依据W＋Q＝ΔE，外界对气体所做的功小于气体所放的热，C项错误；温度是分子平均动能的标志，Ta<Tb＝Tc，故D项正确；同种气体的压强由气体的分子密度ρ和温度T决定，由题图可知Tb＝Tc，pb>pc，显然E项正确．3．(2022·北京校级模拟)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．假设这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么(D)A．外界对胎内气体做功，气体内能减小B．外界对胎内气体做功，气体内能增大C．胎内气体对外界做功，内能减小D．胎内气体对外界做功，内能增大解析：车胎体积增大，故胎内气体对外界做功，胎内气体温度升高，故胎内气体内能增大，D项正确．4．(2022·海南卷)如下图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V.容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0.现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触．求活塞A移动的距离．解析：A与B之间、B与容器底面之间的气体压强分别为p1、p2，在漏气前，对A分析有p1＝p0＋eq\f(mg,S)，对B有p2＝p1＋eq\f(mg,S)B最终与容器底面接触后，A、B间的压强为p，气体体积为V′，那么有p＝p0＋eq\f(mg,S)因为温度始终不变，对于混合气体有(p1＋p2)V＝pV′设活塞B厚度为d，漏气前A距离底面的高度为h＝eq\f(2V,S)＋d漏气后A距离底面的高度为h