2024高考物理一轮复习第十三章热学第3节热力学定律与能量守恒作业与检测含解析鲁科版

PAGE6-第3节热力学定律与能量守恒基础必备1.(多选)景颇族的祖先独创的点火器如图所示,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(BCD)A.气体温度上升,压强不变B.气体温度上升,压强变大C.外界对气体做正功,气体内能增加D.艾绒燃烧,放出热量,气体内能增加解析:压缩气体时,外界对气体做功,内能增加,温度上升,体积变小,压强增大,所以B,C正确,A错误,气体汲取艾绒放出的热量,内能增加,D正确.2.(2024·吉林长春四模)(多选)夏季,长春市的天气温差比较大,足够气的车胎经过正午阳光的暴晒简单爆胎.若车胎内的气体可视为志向气体,爆胎前车胎内气体体积及质量均不变,爆胎过程时间极短.关于车胎内的气体,下列说法正确的是(ABD)A.爆胎前随着气温的上升,车胎内气体压强增大B.爆胎前随着气温的上升,车胎内气体汲取热量,内能增大C.爆胎前随着气温的上升,车胎内气体分子在单位时间单位面积上碰撞车胎的次数不变D.爆胎过程中,车胎内气体对外做功,内能减小解析:爆胎前气体体积不变,温度上升时,压强增大,A正确;气体温度上升,内能增大,体积不变,没有做功,依据热力学第肯定律ΔU=Q+W可知气体要汲取热量,B正确;气体单位体积内分子数不变,但是温度上升,分子平均速率增大,所以气体分子在单位时间内单位面积上与车胎碰撞的次数增多,C错误;爆胎过程时间极短,气体来不及与外界热交换,其体积膨胀对外做功,依据热力学第肯定律ΔU=Q+W可知,气体内能减小,温度降低,气体分子平均动能减小,故D正确.3.(2024·福建莆田质检改编)关于热力学定律,下列说法中正确的是(B)A.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变B.一个物体的内能增加,必定有其他物体对它做功或向它传递热量C.其次类永动机违反了热力学第肯定律,因而是不行能实现的D.热量可以从低温物体传到高温物体,而不引起其他的变更解析:依据热力学第肯定律可知,物体放出热量,同时对外做功,其内能肯定减小,选项A错误;一个物体的内能增加,必定有其他物体对它做功或向它传递热量,选项B正确;其次类永动机违反了热力学其次定律,因而是不行能实现的,选项C错误;依据热力学其次定律,热量可以从低温物体传到高温物体,但是要引起其他的变更,选项D错误.4.(2024·内蒙古包头模拟)已知志向气体的内能与温度成正比,如图所示的实线为气缸内肯定质量的志向气体由状态1到状态2的变更曲线,则在整个过程中气缸内气体的内能(B)A.先增大后减小 B.先减小后增大C.单调变更 D.保持不变解析:题图中虚线是等温线,由志向气体状态方程=C知,在p肯定时V∝T,所以气缸内气体由状态1到状态2时温度先降低后上升,即志向气体的内能先减小后增大,选项B正确.5.关于两类永动机和热力学的两个定律,下列说法正确的是(D)A.其次类永动机不行能制成是因为违反了热力学第肯定律B.第一类永动机不行能制成是因为违反了热力学其次定律C.由热力学第肯定律可知做功不肯定变更内能,热传递也不肯定变更内能,但同时做功和热传递肯定会变更内能D.由热力学其次定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的,从单一热源汲取热量,完全变胜利也是可能的解析:第一类永动机违反能量守恒定律,其次类永动机违反热力学其次定律,A,B错误;由热力学第肯定律可知,当W≠0,Q≠0时,ΔU=W+Q可以等于0,C错误;由热力学其次定律可知D中现象是可能的,但会引起其他变更,D正确.6.(2024·吉林长春模拟)(多选)如图所示,绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,K与气缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用势能可忽视.现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a,b各自达到新的平衡(BC)A.a的体积增大了,压强变小了B.b的温度上升了C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更猛烈D.a增加的内能小于b增加的内能解析:a气体汲取热量,体积增大,使隔板K压缩b气体,由热力学第肯定律可知,b气体内能增加,即温度上升,选项B正确;对a,b两部分气体来说,加热前p,V,T皆相等,加热后,pa=pb,Va>Vb,由=C可知压强增大,Ta>Tb,选项C正确,A,D错误.7.(2024·山西太原三模)(多选)如图所示,在斯特林循环的pV图象中,肯定质量的志向气体从状态a依次经过状态b,c和d后再回到状态a,整个过程由两个等温柔两个等容过程组成.下列说法正确的是(ABC)A.从a到b,气体的温度始终上升B.从c到d,气体对外放热C.从d到a,单位体积中的气体分子数目增多D.从b到c气体汲取的热量与从d到a气体放出的热量相同解析:从a到b,体积不变,压强增大,温度始终上升,A正确;从c到d,体积不变,压强减小,温度降低,内能减小,气体对外放热,B正确;从d到a,温度不变,压强增大,体积减小,单位体积中的气体分子数目增多,C正确;从b到c,气体汲取的热量等于气体对外做的功,从d到a,气体放出的热量等于外界对气体做的功,两个过程体积变更相同,但压强不同,做的功不同,所以从b到c气体汲取的热量与从d到a气体放出的热量不同,D错误.8.下列说法正确的是(C)A.空调制冷说明热量可以自发地由低温物体传递给高温物体B.气体分子热运动的平均动能削减,气体的压强肯定减小C.温度相同的氢气和氧气,它们分子的平均速率不相同D.单位体积内气体分子数增加,气体的压强肯定增大解析:空调制冷须要消耗电能,所以热量不能自发地由低温物体传递给高温物体,A错误;气体分子热运动的平均动能削减,即气体温度降低,依据公式=C,压强不肯定减小,选项B错误;温度是平均动能的标记,所以温度相同的氢气和氧气分子的平均动能相同,即Ek=mv2相同,但由于氢气、氧气的分子质量不同,所以平均速率不同,选项C正确;单位体积内气体分子数增加,但分子运动的平均速率有可能减小,气体压强不肯定增加,选项D错误.9.(2024·辽宁丹东模拟)(多选)对于肯定质量的志向气体,下列说法正确的是(BC)A.保持气体的压强不变,变更其温度,可以实现其内能不变B.若气体的温度渐渐上升,则其压强可以保持不变C.气体温度每上升1K所汲取的热量与气体经验的过程有关D.当气体体积渐渐增大时,气体的内能肯定减小解析:因为肯定质量的志向气体的内能仅取决于温度,所以选项A错误;肯定质量的志向气体可以经验等压膨胀的过程,选项B正确;因为做功和热传递都可以使气体的温度上升,选项C正确;气体体积增大的过程中,温度可能不变,可能上升,也可能降低,选项D错误.实力培育10.(2024·河北唐山模拟)(多选)如图所示,肯定质量的志向气体从状态a动身,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最终经过等压过程ca回到状态a.下列说法正确的是(ABD)A.在过程ab中气体的内能增加B.在过程ca中外界对气体做功C.在过程ab中气体对外界做功D.在过程bc中气体从外界汲取热量解析:在过程ab中,体积不变,气体对外界不做功,压强增大,温度上升,内能增加,故选项A正确,C错误;在过程ca中,气体的体积缩小,外界对气体做功,压强不变,温度降低,内能变小,气体向外界放出热量,故选项B正确;在过程bc中,温度不变,内能不变,体积增大,气体对外界做功,由热力学第肯定律可知,气体要从外界汲取热量,故选项D正确.11.如图所示,用销钉固定的导热活塞把水平放置的导热气缸分隔成容积相同的两部分,分别封闭着A,B两部分志向气体:A部分气体压强为=2.5×105Pa,B部分气体压强为=1.5×105Pa.现拔去销钉,待活塞重新稳定后.(外界温度保持不变,活塞与气缸间摩擦可忽视不计,整个过程无漏气发生)(1)求此时A部分体积与原来体积之比;(2)推断此过程中A部分气体是吸热还是放热,并简述理由.解析:(1)设A,B部分气体原来体积都为V,由玻意耳定律得V=pA(V+ΔV)V=pB(V-ΔV)又pA=pB由以上各式可解得ΔV=V,因此,此时A部分气体体积与原来体积之比为5∶4.(2)A部分气体由于温度不变,所以内能不变;体积膨胀,对外做功,由热力学第肯定律可知,肯定从外界汲取热量.答案:(1)5∶4(2)吸热温度不变,内能不变;体积膨胀,对外做功,由热力学第肯定律可知,肯定从外界汲取热量12.如图所示,肯定质量的志向气体从状态A经状态B到状态C,此过程中气体汲取的热量Q=7.0×102J.已知在状态A时气体温度为TA=300K,求:(1)在状态B,C时气体的温度;(2)此过程中气体内能的增量.解析:(1)从状态A到状态B,气体发生等压变更,则=,解得TB=400K,从状态B到状态C,气体发生等容变更,则=,解得TC=800K.(2)志向气体从状态A到状态B,对外做的功W=-pA(VB-VA)=-1.0×105×(8.0-6.0)×10-3J=-2.0×102J,依据热力学第肯定律有ΔU=Q+W,代入数据得ΔU=5.0×102J.答案:(1)400K800K(2)5.0×102J13.若一个空置房间地面面积为15m2,高3m,该房间内室温为27℃.(已知大气压p0=1×105(1)则该房间的空气在标准状况下占的体积V为多大?(2)设想该房间的这些空气从27℃等压降温到0℃,由W=p0ΔV计算外界对这些空气做的功为多少;若同时这些空气放出热量5×105J,求这些空气的内能变更了多少.解析:(