第15章 第3練　熱力學(xué)定律與能量守恒定律

1．(多選)下列說法正確的是()A．第一類永動機(jī)不行能制成，是由于違反了熱力學(xué)第肯定律B．能量耗散過程中能量不守恒C．電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，違反了熱力學(xué)其次定律D．能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性2．(2022·重慶卷·15(1))2022年5月15日，我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇制造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄．若在浮空艇某段上升過程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體(視為抱負(fù)氣體)()A．吸取熱量 B．壓強(qiáng)增大C．內(nèi)能減小 D．對外做負(fù)功3.(2022·山東卷·5)如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸內(nèi)用絕熱活塞封閉肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體，初始時(shí)汽缸開口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動90°過程中，缸內(nèi)氣體()A．內(nèi)能增加，外界對氣體做正功B．內(nèi)能減小，全部分子熱運(yùn)動速率都減小C．溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例削減D．溫度上升，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加4．(多選)(2021·天津卷·6)列車運(yùn)行的平穩(wěn)性與車廂的振動親密相關(guān)，車廂底部安裝的空氣彈簧可以有效減振，空氣彈簧主要由活塞、汽缸及內(nèi)封的肯定質(zhì)量的氣體構(gòu)成．上下乘客及猛烈顛簸均能引起車廂振動，上下乘客時(shí)汽缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換；猛烈顛簸時(shí)汽缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換．若汽缸內(nèi)氣體視為抱負(fù)氣體，在氣體壓縮的過程中()A．上下乘客時(shí)，氣體的內(nèi)能不變B．上下乘客時(shí)，氣體從外界吸熱C．猛烈顛簸時(shí)，外界對氣體做功D．猛烈顛簸時(shí)，氣體的溫度不變5.(2021·山東卷·2)如圖所示，密封的礦泉水瓶中，距瓶口越近水的溫度越高．一開口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中封閉一段空氣．?dāng)D壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開后，小瓶緩慢上浮，上浮過程中，小瓶內(nèi)氣體()A．內(nèi)能削減B．對外界做正功C．增加的內(nèi)能大于吸取的熱量D．增加的內(nèi)能等于吸取的熱量6．(多選)(2022·湖南卷·15(1)改編)利用“渦流效應(yīng)”可實(shí)現(xiàn)冷熱氣體的分別．如圖，一冷熱氣體分別裝置由噴嘴、渦流室、環(huán)形管、分別擋板和冷熱兩端管等構(gòu)成．高壓氮?dú)庥蓢娮烨邢蛄魅霚u流室中，然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，分子熱運(yùn)動速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位，而分子熱運(yùn)動速率較大的氣體分子將聚集到環(huán)形管邊緣部位．氣流到達(dá)分別擋板處時(shí)，中心部位氣流與分別擋板碰撞后反向，從A端流出，邊緣部位氣流從B端流出．下列說法正確的是()A．A端為冷端，B端為熱端B．A端流出的氣體分子熱運(yùn)動平均速率肯定小于B端流出的C．A端流出的氣體內(nèi)能肯定大于B端流出的D．該裝置氣體進(jìn)出的過程滿足能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)其次定律7．(2021·河北卷·15(1))兩個(gè)內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B，汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全相同的抱負(fù)氣體，如圖甲所示．現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能________(填“大于”“小于”或“等于”)汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能，圖乙為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線________(填圖像中曲線標(biāo)號)表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律．8.(多選)(2022·全國乙卷·33(1)改編)肯定量的抱負(fù)氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，其過程如T－V圖上的兩條線段所示，則氣體在()A．狀態(tài)a處的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c處的壓強(qiáng)B．由a變化到b的過程中，氣體對外做功C．由b變化到c的過程中，氣體的壓強(qiáng)不變D．由a變化到b的過程中，從外界吸取的熱量等于其增加的內(nèi)能9.(多選)(2022·全國甲卷·33(1)改編)肯定量的抱負(fù)氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p－T圖上從a到b的線段所示．在此過程中()A．氣體始終對外做功B．氣體的內(nèi)能始終增加C．氣體始終從外界吸熱D．氣體吸取的熱量等于其內(nèi)能的增加量10．(2022·江蘇卷·7)如圖所示，肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體分別經(jīng)受a→b和a→c兩個(gè)過程，其中a→b為等溫過程，狀態(tài)b、c的體積相同，則()A．狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)bB．狀態(tài)a的溫度高于狀態(tài)cC．a(chǎn)→c過程中氣體吸取熱量D．a(chǎn)→c過程中外界對氣體做正功11．(2023·江蘇通州區(qū)月考)真空泵抽氣腔與容器相連，活塞向左運(yùn)動時(shí)從容器中抽氣，活塞向右運(yùn)動時(shí)閥門自動關(guān)閉，將進(jìn)入抽氣腔內(nèi)的氣體全部排出，示意圖如圖甲．設(shè)抽氣過程中抽氣腔與容器中的氣體壓強(qiáng)始終相等，每次抽氣活塞均從抽氣腔最右端移動至最左端．已知容器的容積為V0，抽氣腔的容積為nV0，初始時(shí)刻氣體壓強(qiáng)為p0.(1)若抽氣過程中氣體的溫度保持不變，求第一次抽氣后容器中氣體的壓強(qiáng)p；(2)若在絕熱的條件下，某次抽氣過程中，氣體壓強(qiáng)p隨體積V變化的規(guī)律如圖乙，求該過程氣體內(nèi)能的變化量ΔU.12.(2023·江蘇省丹陽高級中學(xué)月考)某愛好小組設(shè)計(jì)了一溫度報(bào)警裝置，原理圖如圖．肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體被一上表面涂有導(dǎo)電物質(zhì)的輕活塞密封在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，活塞厚度不計(jì)，橫截面積S＝100cm2，開頭時(shí)活塞距汽缸底部的高度為h＝0.3m，四周環(huán)境溫度為t0＝27℃，當(dāng)環(huán)境溫度上升，活塞上移Δh＝0.01m時(shí)，活塞上表面與a、b兩觸點(diǎn)接觸，報(bào)警器報(bào)警．不計(jì)一切摩擦，大氣壓強(qiáng)恒為p0＝1.0×105Pa，求：(1)該報(bào)警裝置的報(bào)警溫度為多少攝氏度；(2)若上述過程氣體吸取的熱量為30J，則此過程氣體內(nèi)能的增加量為多少．13．絕熱的活塞與汽缸之間封閉肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體，汽缸開口向上置于水平面上，活塞與其質(zhì)量為m＝1kg，大氣壓強(qiáng)p0