2022届高三物理大一轮复习-第11章-第3节-热力学定律与能量守恒-课后达标检测-.docx

一、选择题
1．下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是(　　)
A．第一类永动机不行能制成，是由于违反了能量守恒定律
B．能量耗散过程中能量不守恒
C．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违反了热力学其次定律
D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
答案：AD
2．(2022·高考山东卷)如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有确定质量的抱负气体．当环境温度上升时，缸内气体(　　)

A．内能增加
B．对外做功
C．压强增大
D．分子间的引力和斥力都增大
解析：选AB.确定质量的某种抱负气体的内能只打算于温度，处在导热汽缸中的抱负气体由于外界环境温度上升，抱负气体的内能要增大，所以选项A正确；再依据抱负气体的状态方程：＝C可知，气体压强不变，当温度上升时，体积要增大，因此气体要对外做功，所以选项B正确，C错误；抱负气体没有分子间的相互作用力，因此分子间的作用力始终为零，故D选项错误．
3．(2021·北京丰台模拟)关于确定质量的气体，下列叙述正确的是(　　)
A．气体体积增大时，其内能确定削减
B．外界对气体做功，气体内能确定增加
C．气体从外界吸取热量，其内能确定增加
D．气体温度上升，其分子平均动能确定增加
解析：选D.做功和热传递是转变物体内能的两种方式，气体体积增大时，可能同时从外界吸取热量，其内能不愿定削减；气体从外界吸取热量，可能同时对外做功，其内能不愿定增加，同理，外界对气体做功，气体内能不愿定增加，选项A、B、C错误．温度是分子平均动能的标志，气体温度上升，其分子平均动能确定增加，选项D正确．
4．(2022·高考重庆卷)重庆出租车常以自然 气作为燃料，加气站储气罐中自然 气的温度随气温上升的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为抱负气体)(　　)
A．压强增大，内能减小
B．吸取热量，内能增大
C．压强减小，分子平均动能增大
D．对外做功，分子平均动能减小
解析：选B.储气罐内气体体积及质量均不变，温度上升，气体从外界吸取热量，分子平均动能增大，内能增大，压强变大．因气体体积不变，故外界对气体不做功，只有B正确．
5．(2021·泰安模拟)被压瘪但尚未裂开的乒乓球放在热水里泡一会，就会重新鼓起来．这一过程乒乓球内的气体(　　)
A．吸热，对外做功，内能不变
B．吸热，对外做功，内能增加
C．温度上升，体积增大，压强不变
D．压强增大，单位体积内分子数增多
答案：B
6．(2021·东北三校联考)一个气泡从湖底缓慢上升到湖面，在上升的过程中温度渐渐上升，气泡内气体可视为抱负气体，在此过程中，关于气泡内气体下列说法正确的是(　　)
A．气体分子平均动能变小
B．气体吸取热量
C．气体对外做功
D．气体内能增加
解析：选BCD.气泡上升到湖面时体积变大，气体对外做功，因温度上升，气体分子平均动能变大，气体内能增加，气体吸取热量，故B、C、D正确．
7. (2021·深圳调研)如图所示，确定质量的抱负气体由a状态变化到b状态，则此过程中(　　)

A．气体的温度上升
B．气体对外放热
C．外界对气体做功
D．气体分子间平均距离变小
解析：选A.抱负气体由a状态变化到b状态，由盖—吕萨克定律，体积增大，温度上升，气体分子间平均距离变大，则A正确，D错误；体积增大，对外做功，内能增大，由热力学第确定律，W＋Q＝ΔU，气体吸热，则B、C错误．
8．(2021·杭州二中高三月考)确定质量的抱负气体在下列哪些过程中，确定从外界吸取了热量(　　)
A．温度保持不变，体积渐渐膨胀
B．体积保持不变，温度渐渐上升
C．压强保持不变，体积渐渐收缩
D．温度渐渐上升，压强渐渐减小
E．温度渐渐上升，体积渐渐收缩
解析：选ABD.体积增大，气体向外界做功，温度不变，内能不变，故确定吸取了热量，A正确．体积不变，气体与外界不做功，温度上升，内能增大，则只能气体吸取热量，B正确．体积减小，外界对气体做功，压强不变，体积减小，则温度减小，内能减小，故确定向外放出热量，C错误．温度上升，压强减小，则内能变大，体积增大，气体对外界做功，故确定吸取热量，D正确．温度上升，内能增大，体积减小，外界对气体做功，气体不愿定从外界吸取热量，E错误．
9．确定质量的抱负气体被活塞封闭在透热的汽缸中，如图所示．不计活塞与汽缸的摩擦，当用外力向上缓慢拉动活塞的过程中，环境温度保持不变．下列推断正确的是(　　)

A．拉力对气体做正功，气体内能增加，吸取热量
B．拉力对气体做正功，气体内能保持不变，放出热量
C．气体对外做功，内能减小，放出热量
D．气体对外做功，内能不变，吸取热量
解析：选D.活塞缓慢上移的过程中，气体膨胀对活塞做功，而气体温度保持不变，内能不变，由热力学第确定律ΔU＝W＋Q＝0知，Q＞0，即吸取热量，故只有D正确．
10．夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，假如把轮胎里的气体视为抱负气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是(　　)
A．气体的内能削减
B．气体的内能不变
C．气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低
D．气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了
E．气体分子的平均动能减小
解析：选ACE.气体喷出时，来不及与外界交换热量，发生绝热膨胀，Q＝0，对外做功，热力学第确定律的表达式为W＝ΔU，内能削减，温度降低，温度是分子平均动能的标志，则A、C、E正确．

二、非选择题
11．(2021·河北保定模拟)确定质量的抱负气体，其内能跟温度成正比．在初始状态A时，体积为V0，压强为p0，温度为T0，已知此时其内能为U0.该抱负气体从状态A经由一系列变化，最终还回到原来状态A，其变化过程的p－T图如图所示，其中CA延长线过坐标原点，BA在同一竖直直线上．求：

(1)状态B的体积；
(2)状态C的体积；
(3)从状态B经由状态C，最终回到状态A的过程中，气体与外界交换的热量是多少？
解析：(1)由图可知，从状态A到状态B为等温变化过程，状态B时气体压强为p1＝3p0，设体积为V1，由玻意耳定律得p0V0＝p1V1，解得V1＝.
(2)由图可知，从状态B到状态C为等压变化过程，状态C时气体温度为T2＝3T0，设体积为V2，由盖－吕萨克定律得＝，解得V2＝V0.
(3)由状态B经状态C回到状态A，外界对气体做的总功为ΔW；从状态B到状态C，设外界对气体做功为ΔWBC，ΔWBC＝p2(V1－V2)，联立解得ΔWBC＝－2p0V0；
从状态C回到状态A，由图线知为等容过程，外界对气体不做功，所以ΔW＝ΔWBC＝－2p0V0，
从状态B经状态C回到状态A，内能增加量为ΔU＝0，气体从外界吸取的热量为ΔQ，内能增加量为ΔU，由热力学第确定律得ΔU＝ΔQ＋ΔW，解得ΔQ＝2p0V0，即气体从外界吸取热量2p0V0.
答案：见解析
☆12．(2021·东北三校联考)如图所示，一个绝热的汽缸竖直放置，上方有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将汽缸分成两部分，分别密封着两部分抱负气体A和B.活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h.现通过电热丝缓慢加热气体A，当气体吸取热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0，重力加速度为g.
(1)加热过程中，若A气体内能增加了ΔE1，求B气体内能增加量ΔE2；
(2)现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2.求此时添加砂粒的总质量Δm.
解析：(1)B气体对外做功W＝p1Sh＝(p0S＋mg)h
由热力学第确定律得ΔE1＋ΔE2＝Q－W
解得ΔE2＝Q－(mg＋p0S)h－ΔE1.
(2)B气体的初状态
p1＝p0＋；V1＝2hS；T1
B气体末状态
p2＝p0＋；V2＝hS；T2
由抱负气体状态方程＝
解得Δm＝.
答案：见解析