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1、(新課改省份專用)2022年高考物理一輪復習 課時跟蹤檢測(四十)熱力學定律與能量守恒定律(含解析)
[A級——基礎(chǔ)小題練熟練快]
1.(多選)健身球是一個充滿氣體的大皮球?,F(xiàn)把健身球放在水平地面上,若在人體壓向健身球的過程中球內(nèi)氣體溫度保持不變,則( )
A.氣體分子的平均動能增大 B.氣體的密度增大
C.氣體的內(nèi)能增大 D.外界對氣體做功
解析:選BD 在人壓向健身球的過程中,外界對球做功,氣體所占的體積減小,故氣體的密度增大;氣體溫度不變,故氣體分子的平均動能不變;由于外界對氣體做功,但氣體溫度不變,故內(nèi)能不變;由熱力學第一定律可知,氣體對外放熱;故A、C錯誤
2、,B、D正確。
2.(多選)關(guān)于氣體的內(nèi)能,下列說法正確的是( )
A.質(zhì)量和溫度都相同的氣體,內(nèi)能一定相同
B.氣體溫度不變,整體運動速度越大,其內(nèi)能越大
C.氣體被壓縮時,內(nèi)能可能不變
D.一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)
解析:選CD 氣體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度和體積決定,質(zhì)量和溫度都相同的氣體,內(nèi)能可能不同,A錯誤。內(nèi)能與物體的運動速度無關(guān),B錯誤。氣體被壓縮時,若同時對外傳熱,根據(jù)熱力學第一定律知內(nèi)能可能不變,C正確。一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),D正確。
3.(多選)(2018·全國卷Ⅱ改編)對于實際的氣體,下列說法正確的是( )
A.氣體的內(nèi)能
3、包括氣體分子的重力勢能
B.氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢能
C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運動的動能
D.氣體的體積變化時,其內(nèi)能可能不變
解析:選BD 氣體分子的重力勢能和氣體整體運動的動能都屬于機械能,不是氣體的內(nèi)能,故A、C錯誤;實際氣體的內(nèi)能包括氣體的分子動能和分子勢能兩部分,故B正確;氣體體積變化時,分子勢能發(fā)生變化,氣體溫度也可能發(fā)生變化,則分子勢能與分子動能之和可能不變,故D正確。
4.(多選)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,在這一過程中,下列說法正確的是( )
A.氣體體積變大
B.氣體溫度升高
C.氣體從外界吸收熱量
D.氣體的
4、內(nèi)能不變
解析:選ABC 由題圖可知,氣體發(fā)生等壓變化,根據(jù)=C可知,從a→b過程中,氣體V增大,T升高,內(nèi)能增加,根據(jù)ΔU=W+Q,ΔU>0,W<0,故Q>0,氣體吸熱,A、B、C正確,D錯誤。
5.(多選)根據(jù)熱力學定律,下列說法正確的是( )
A.第二類永動機違反能量守恒定律,因此不可能制成
B.效率為100%的熱機是不可能制成的
C.電冰箱的工作過程表明,熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞
D.從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)楣κ翘岣邫C械效率的常用手段
解析:選BC 第二類永動機不可能制成,是因它違背了熱力學第二定律,故A錯誤;效率為100%的熱機是不可能制成的,故B正確
5、;電冰箱的工作過程表明,熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞,故C正確;從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)楣κ遣豢赡軐崿F(xiàn)的,故D錯誤。
[B級——保分題目練通抓牢]
6.(多選)(2019·綿陽檢測)如圖所示,汽缸和活塞與外界均無熱交換,汽缸中間有一個固定的導熱性良好的隔板,封閉著兩部分氣體A和B,活塞處于靜止平衡狀態(tài)?,F(xiàn)通過電熱絲對氣體A加熱一段時間,后來活塞達到新的平衡。不計氣體分子勢能,不計活塞與汽缸壁間的摩擦,大氣壓強保持不變。下列判斷正確的是( )
A.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
6、能都增大
解析:選AC 由題意可知氣體A發(fā)生等容變化,則W=0,根據(jù)ΔU=W+Q可知氣體A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,但并不是每個分子的動能都增大,選項A、C正確,D錯誤;因為中間是導熱隔板,所以氣體B吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增加,又因為壓強不變,故體積變大,氣體對外做功,選項B錯誤。
7.(多選)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圖像如圖所示。已知氣體處于狀態(tài)A時的溫度為300 K,則下列判斷正確的是( )
A.氣體處于狀態(tài)B時的溫度是900 K
B.氣體處于狀態(tài)C時的溫度是300 K
C.從狀態(tài)A變化到狀
7、態(tài)C過程氣體內(nèi)能一直增大
D.從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程氣體放熱
解析:選AB 由題意知:TA=300 K,A→B過程為等壓變化,則有=,代入數(shù)據(jù)解得:TB=900 K,選項A正確;B→C過程是等容變化,則有=,代入數(shù)據(jù)解得:TC=300 K,選項B正確;從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C過程,氣體的溫度先升高后降低,則氣體的內(nèi)能先增大后減小,選項C錯誤;由A→B氣體的溫度升高,內(nèi)能增大,體積增大,氣體對外做功,由熱力學第一定律ΔU=W+Q知,氣體吸熱,選項D錯誤。
8.(2018·江蘇高考)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時壓強為2.0×105 Pa,經(jīng)歷A→B→C→A的過程,整個過程中對外界放出61.4 J熱量。求該氣體在A→B過程中對外界所做的功。
解析:整個過程中,外界對氣體做功W=WAB+WCA,且WCA=pA(VC-VA)
由熱力學第一定律ΔU=Q+W,得WAB=-(Q+WCA)
代入數(shù)據(jù)得WAB=-138.6 J,即氣體對外界做的功為138.6 J。
答案:138.6 J