高考物理總復習專題十三熱學第3講熱力學定律練習含答案

第3講熱力學定律、能量守恒知識鞏固練1.(2023年湛江二模)一同學在室內空調顯示屏上看到室內的空氣溫度，為了測出室外的空氣溫度，他將一近似球形的氣球在室內吹大并放置較長一段時間后，測量其直徑為L1之后拿到室外并放置較長一段時間后，測量其直徑為L2，L2＞L1若不考慮氣球表皮的彈力變化，且氣球吹大后視為球體，大氣壓不變，室內、外的溫度均保持不變，則()A.氣球內氣體對外界做負功B.氣球內氣體對外界不做功C.室外溫度比室內溫度高D.氣球在室外放出了熱量【答案】C【解析】氣球直徑變大，說明氣體體積變大，說明氣體對外界做功，A、B錯誤；根據V1T1=V2T2，可知體積變大，溫度升高，所以室外溫度比室內溫度高，C正確；根據熱力學第一定律ΔU2.某汽車后備箱內安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成.開箱時，密閉于汽缸內的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示.在此過程中，若缸內氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內氣體()A.對外做正功，分子的平均動能減小B.對外做正功，內能增大C.對外做負功，分子的平均動能增大D.對外做負功，內能減小【答案】A3.(2023年北京東城一模)如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經過兩個狀態(tài)變化過程，先后到達狀態(tài)b和狀態(tài)c.下列說法正確的是()A.從a到b的過程中，氣體從外界吸熱B.從a到b的過程中，氣體的內能增加C.從b到c的過程中，氣體的壓強減小D.從b到c的過程中，氣體對外界做功【答案】C【解析】從a到b的過程中，氣體溫度不變，內能不變，體積減小，外界對氣體做功.ΔU=0，W＞0，由熱力學第一定律ΔU=W+Q，得Q＜0，氣體向外界放熱，A、B錯誤；從b到c的過程中，體積不變，氣體對外界不做功.從b到c的過程中，溫度降低，體積不變，由查理定律得，氣體的壓強減小，C正確，D錯誤.綜合提升練4.(2022年遼寧卷)一定質量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其體積V和熱力學溫度T變化圖像如圖所示，此過程中該系統(tǒng)()A.對外界做正功B.壓強保持不變C.向外界放熱D.內能減少【答案】A【解析】理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，體積增大，理想氣體對外界做正功，A正確；由題圖V-T圖像可知V=V0+kT，根據理想氣體的狀態(tài)方程有pVT=C，聯立有p=Ck+V0T，可看出T增大，p增大，B錯誤；理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，溫度升高，內能增大，D錯誤；理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，A5.(2022年河北卷)如圖，絕熱密閉容器中裝有一定質量的某種理想氣體和一個充有同種氣體的氣球.容器內溫度處處相同.氣球內部壓強大于外部壓強.氣球慢慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強將________(填“增大”“減小”或“不變”)；溫度將________(填“升高”“降低”或“不變”).

【答案】增大升高【解析】假設氣球內部氣體和氣球外部氣體的溫度不變，當氣球內部的氣體緩慢釋放到氣球外部，容器中氣球外部氣體的壓強將增大.當氣球內部的氣體緩慢釋放到氣球外部，原來氣球外部氣體絕熱壓縮，與外界無熱交換，即Q=0，外界對氣體做功，即W＞0，根據絕熱情況下的熱力學第一定律ΔU=W，可知氣體內能增加，溫度T升高.6.如圖所示是某種家庭便攜式噴霧消毒桶及其原理圖，內部可用容積為2L，工作人員裝入稀釋過的1.2L藥液后旋緊壺蓋，關閉噴水閥門，拉動壓柄打氣，每次打入壓強為1atm，體積為0.1L的氣體，此時大氣壓強為1atm，當壺內壓強增大到2atm時，開始打開噴閥消殺，假設壺內溫度保持不變，若不計管內液體體積.下列說法正確的是()A.工作人員共打氣9次B.打開閥門，當壺內不再噴出消毒液時，壺內剩余消毒液的體積為0.4LC.打開閥門，當壺內不再噴出消毒液時，壺內剩余消毒液的體積為0.1LD.消毒液噴出過程，氣體對外做功，對外做功大于從外界吸收熱量【答案】B【解析】設工作人員共打氣n次，根據玻意耳定律有1atm×(2L-1.2L)+n·1atm×0.1L=2atm×(2L-1.2L)，解得n=8，故A錯誤；打開閥門后，根據玻意耳定律有2atm×(2L-1.2L)=1atm×V氣，解得V氣=1.6L，壺內不再噴出消毒液時，壺內氣體的體積為