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1、2022年高考物理總復習 第13章 第3課時 熱力學定律分組訓練（含解析）
A組 熱力學定律理解和應用
1.圖5為焦耳實驗裝置圖，用絕熱性能良好的材料將容器包好，重物下落帶動葉片攪拌容器里的水，引起水溫升高．關于這個實驗，下列說法正確的是( )
圖5
A．這個裝置可測定熱功當量
B．做功增加了水的熱量
C．做功增加了水的內能
D．功和熱量是完全等價的，無區(qū)別
【答案】AC
【解析】做功和熱傳遞都可以使物體的內能發(fā)生改變，焦耳實驗中是通過做功來增加水的內能，所以選項C正確；就物體內能的改變來說，做功和熱傳遞是等效的，這是研究熱功當量的前提，通過焦耳實驗可測定熱功當量，所以
2、選項A正確；一個物體的內能是無法測量的，而在某種過程中物體內能的變化卻是可以測定的，熱量就是用來測定內能變化的一個物理量，所以選項B和D都錯．
2．有以下說法：
A．氣體的溫度越高，分子的平均動能越大
B．即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運動速率是非常小的
C．對物體做功不可能使物體的溫度升高
D．如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計，則氣體的內能只與溫度有關
E.一個由不導熱的器壁做成的容器，被不導熱的隔板分成甲、乙兩室．甲室中裝有一定質量的溫度為T的氣體，乙室為真空，如圖6所示．提起隔板，讓甲室中的氣體進入乙室．若甲室中的氣體的內能只與溫度有關，則提起隔板后當氣體重新達
3、到平衡時，其溫度仍為T.
圖6
F．空調機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作是不遵守熱力學第二定律的
G．對于一定量的氣體，當其溫度降低時，速率大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加
H．從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機械功是不可能的
其中正確的是______________．
【答案】ABEG
B組 熱力學定律與理想氣體組合應用
3．對一定質量的氣體，下列說法正確的是( )
A．在體積不斷增大的過程中，氣體一定對外界(外界不為真空)做功
B．在壓強不斷增大的過程中，外界一定對氣體做功
C．在體積不斷被壓縮的過程中，內
4、能一定增加
D．在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中，內能一定不變
【答案】A
【解析】外界不為真空，當氣體體積增大時，氣體對外界做功，當氣體體積減小時，外界對氣體做功，故A選項正確；根據(jù)＝常數(shù)，p增大時，V不一定變化，故B選項錯；在V減小的過程中，可能向外界放熱，根據(jù)ΔU＝W＋Q可知，內能不一定增大，故C選項錯誤；Q＝0的過程中，W不一定為0，故D選項錯誤．考查熱力學第一定律、氣體壓強、體積、溫度三者的關系．難度較易．
4.如圖7所示，導熱性能良好的鋼瓶內裝有高壓氧氣，打開閥門氧氣迅速從瓶口噴出，此時握鋼瓶的手明顯感覺變冷( )
圖7
A．變冷是因為瓶內氧氣噴出時帶走了鋼瓶的熱
5、量
B．變冷是因為氧氣噴出的瞬間對外界散熱
C．氧氣噴出時瓶內氣體每個分子的動能均減小
D．當鋼瓶內外氣壓相等時立即關閉閥門，幾分鐘后，瓶內壓強大于瓶外大氣壓
【答案】D
【解析】本題考查熱力學第一定律，理想氣體狀態(tài)方程，溫度與氣體分子平均動能、分子動能的關系，意在考查學生的應用分析能力．
由于時間極短，氧氣來不及對外散熱，變冷是因為氧氣噴出時對外界做了功，氧氣內能減小，溫度降低，選項A、B錯誤；氧氣噴出時，瓶內氣體溫度降低，分子的平均動能減小，但不是每個分子的動能均減小，選項C錯誤；當鋼瓶內外氣壓相等時立即關閉閥門，此時瓶內氣體溫度低于瓶外溫度，幾分鐘后，瓶內氣體溫度升高，而氣
6、體體積不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C(常量)可知，氣體壓強變大，所以瓶內壓強大于瓶外大氣壓，選項D正確．
5．(xx·福州質檢)如圖8所示，絕熱氣缸A與導熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦．兩氣缸內裝處于平穩(wěn)狀態(tài)的理想氣體，開始時體積均為V0、溫度均為T0.緩慢加熱A中氣體，停止加熱達到穩(wěn)定后，設環(huán)境溫度始終保持不變，則( )
圖8
A．A中氣體對外界做正功，氣體內能不變
B．A中氣體對外界做正功，氣體內能減少
C．外界對B中氣體做正功，內能增加
D．外界對B中氣體做正功，內能不變
【答案】D
【解析】本題考查氣體狀態(tài)方程與熱力學第一定律．意在考查學生對理想氣體狀態(tài)方程的理解和熱力學第一定律的應用．
對A中氣體加熱，溫度升高，內能增大，壓強、體積增大，外界對A中氣體做負功，A、B錯；B中氣體體積減小，外界對B中氣體做正功，溫度不變，內能不變，C錯，D正確.
2022年高考物理總復習 第13章 第3課時 熱力學定律分組訓練（含解析）
