2019版高考物理一輪復(fù)習(xí)第十四章熱學(xué)課后分級演練37熱力學(xué)定律能量守恒定律_第1頁
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文檔簡介

1、課后分級演練(三十七)熱力學(xué)定律 能量守恒定律【A 級一一基礎(chǔ)練】1.(多選)關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是()A. 氣體吸熱后溫度一定升高B. 對氣體做功可以改變其內(nèi)能C. 理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡解析:BDE 根據(jù)熱力學(xué)第一定律,氣體吸熱的同時若對外做功,則內(nèi)能不一定增大,溫度不一定升高,選項(xiàng) A 錯誤.對氣體做功可以改變其內(nèi)能,選項(xiàng) B 正確.理想氣體等壓膨脹過程,對外做功,由理想氣體狀態(tài)方程可知,氣體溫度升高,內(nèi)能增大,故氣體一定吸熱,選項(xiàng) C 錯

2、誤根據(jù)熱力學(xué)第二定律,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,選項(xiàng) 正確.根據(jù)熱平衡定律,如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,個系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡,選項(xiàng)E 正確.解析:B 本題考查做功與內(nèi)能變化的關(guān)系,意在考查學(xué)生對改變內(nèi)能兩種方式的理 解.壓縮氣體時,外界對氣體做功,內(nèi)能增加,溫度升高,體積變小,壓強(qiáng)增大,所以只有B 正確.3.(多選)(2017 湖南長沙模擬)關(guān)于第二類永動機(jī),下列說法中正確的是( )A. 第二類永動機(jī)是指沒有冷凝器,只有單一的熱源,能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做功,而不引起其他變化的熱機(jī)B. 第二類永動機(jī)違反了能量守恒定律,所以不可能制成C.

3、第二類永動機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律,所以不可能制成那么這兩2.景頗族的祖先發(fā)明的點(diǎn)火器如圖所示,用牛角做套筒,木制推桿前端粘著艾絨.猛推推桿,艾絨即可點(diǎn)燃對筒內(nèi)封閉的氣體,在此壓縮過程中A.氣體溫度升高,壓強(qiáng)不變B.C.D.氣體溫度升高,壓強(qiáng)變大氣體對外界做正功,氣體內(nèi)能增加外界對氣體做正功,氣體內(nèi)能減少2D.第二類永動機(jī)不可能制成,說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化 為機(jī)械能E.第二類永動機(jī)不可能制成,說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn) 化為機(jī)械能,而不引起其他變化解析:ACE 由第二類永動機(jī)的定義知,A 正確;第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律,故 B 錯誤,C 正

4、確;機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,而不引 起其他變化,故 E 正確,D 錯誤.4. (多選)(2017 開封 5 月質(zhì)檢)下列說法中正確的是()A.氣體放出熱量,其分子的平均動能可能增大B.布朗運(yùn)動不是液體分子的運(yùn)動,但它可以說明液體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動C.當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大1D.第二類永動機(jī)不違背能量守恒定律,但違背了熱力學(xué)第一定律VE.某氣體的摩爾體積為V,每個分子的體積為V0,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA=V解析:ABC 根據(jù)熱力學(xué)第一定律,氣體放出熱量,若外界對氣體做功,使氣體溫度升y.高,其分子的平均動

5、能增大,故 A 正確;布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn) 動,不是液體分子的運(yùn)動,但它可以說明液體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動,故B 正確;當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時,分子力總是隨分子間距離的減小而增大,隨分子間距離的減小, 分子力做負(fù)功,所以分子勢能也增大,故 C 正確;第二類永動機(jī)不違背能量守恒定律,但違背了熱力學(xué)第二定律,故 D 錯誤;某固體或液體的摩爾體積為V,每個分子的體積為 乂,則阿I、一V-伏加德羅常數(shù)可表示為NA=,對于氣體此式不成立,故 E 錯誤.Vo/?Q.10.(2017 福州質(zhì)檢)如圖是某噴水壺示意圖.未噴水時閥門閉合,壓下壓桿 A 可向瓶內(nèi)儲氣室充氣;多次充氣后按

6、下按柄開閥門 K,水會自動經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出.儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體,A.B.C.充氣和噴水過程溫度保持不變,則()充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大丄充氣過程中, 儲氣室內(nèi)氣體分子平均動能增大 噴水過程中,儲氣室內(nèi)氣體放熱D.體積增大,而氣體溫度不變,則氣體吸熱,所以氣體壓強(qiáng)減小,選項(xiàng)C、D 錯誤.TH-nil ini展桿AB 打7則下列判斷正確的是()8A. 氣體 A 吸熱,內(nèi)能增加B. 氣體 B 吸熱,對外做功,內(nèi)能不變C. 氣體 A 分子的平均動能增大D. 氣體A和氣體B內(nèi)每個分子的動能都增大E. 氣體 B 分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞次數(shù)減少解析:ACE 氣體A進(jìn)行等容變化,則

7、W0,根據(jù)UVW Q可知?dú)怏wA吸收熱量,內(nèi) 能增加,溫度升高,氣體A分子的平均動能變大, 但是不是每個分子的動能都增加,選項(xiàng) A、C 正確,D 錯誤;因?yàn)橹虚g是導(dǎo)熱隔板,所以氣體B吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增加;又因?yàn)閴簭?qiáng)不變,故體積變大,氣體對外做功,選項(xiàng) B 錯誤;氣體B的壓強(qiáng)不變,但是體積增大,平均動能增大,所以氣體B分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積的碰撞次數(shù)減少,選項(xiàng)E 正確.12. 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示.已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為 27C,求:(1) 該氣體在狀態(tài)B時的溫度;(2) 該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界

8、交換的熱量.解析:(1)對于理想氣體: L B,由理想氣體方程得pAPBTA=TPB即“ PATA=100 K,所以 “TB-273C=-173CVBMCBC由得TC=300 K,所以tc= 27CIBIcA、C溫度相等,U= 0L C的過程,由熱力學(xué)第二定律U=Q+ W得Q=AU-W=-pAV=- 200 J,即氣體從外界吸熱 200 J答案:(1) 173C(2)吸熱 200 J13.如圖所示,一圓柱形絕熱汽缸豎直放置,通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體活塞的質(zhì)量為m橫截面積為s,與容器底部相距為h,此時 封閉氣體的溫度為T1.現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當(dāng)氣體吸收熱量Q時,氣體溫度上升到

9、T2.已知大氣壓強(qiáng)為po,重力加速度為g,不計(jì)活塞與汽缸的摩擦,求:(1) 活塞上升的高度;(2) 加熱過程中氣體的內(nèi)能增加量.解析:(1)氣體發(fā)生等壓變化,有 眾=h+ Ah SI910T2 T1解得Ah=_-h.11(2)加熱過程中氣體對外做功為T2-TiW pSAh=(poS+mg -h11由熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能的增加量為AU= Q-W=Q-(poS+mgh.“亠T2TiT2Ti答案:(1) -h (2) Q- (pS+mg-hI1I114.如圖所示,體積為V內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱汽缸頂部有一質(zhì)量活塞和厚度均可忽略的活塞;汽缸內(nèi)密封有溫度為 3To、壓強(qiáng)為 1.5po的理想氣 體.po和To分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度. 已知?dú)怏w內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為UaT,a為正的常量;汽缸內(nèi)氣體的所有變化過程都是緩慢進(jìn)行的求:(1)缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時的體積V;(2)在活塞下降過程中,汽缸內(nèi)氣體放出的熱量解析:(1)在氣體壓強(qiáng)由p= 1.5po變化到po時V不變,由查理定律有T poT=p得Ti= 2T在氣體溫度由Ti變To的過程中,體積由V減小到V,氣體壓強(qiáng)不

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