《(新課標(biāo))2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十三章 第三講 熱力學(xué)定律與能量守恒定律練習(xí)(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2020年高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十三章 第三講 熱力學(xué)定律與能量守恒定律練習(xí)(含解析)(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、熱力學(xué)定律與能量守恒定律
[A組·基礎(chǔ)題]
1.(2015·重慶卷)某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時的,且車胎體積增大.若這段時間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體,那么( D )
A.外界對胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能減小
B.外界對胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能增大
C.胎內(nèi)氣體對外界做功,內(nèi)能減小
D.胎內(nèi)氣體對外界做功,內(nèi)能增大
2. (2018·開封模擬)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程,其中bc的延長線通過原點,cd垂直于ab且與水平軸平行,da與bc平行,則氣體體積在( B )
A.a(chǎn)b過程中不斷減小
B.bc過程中保持不變
2、C.cd過程中不斷增加
D.da過程中保持不變
解析:因為bc的延長線通過原點,所以bc是等容線,即氣體體積在bc過程中保持不變,B正確;ab是等溫線,壓強(qiáng)減小則體積增大,A錯誤;cd是等壓線,溫度降低則體積減小,C錯誤;連接aO交cd于e,則ae是等容線,即Va=Ve,因為Vd
3、消耗將使自然界的能量不斷減少,形成“能源危機(jī)”
4.(多選)關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是( ACE )
A.為了增加物體的內(nèi)能,必須對物體做功或向它傳遞熱量
B.對某物體做功,必定會使該物體的內(nèi)能增加
C.可以從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)楣?
D.不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體
E.功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程
5.(多選) 如圖所示,汽缸和活塞與外界均無熱交換,中間有一個固定的導(dǎo)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).現(xiàn)通過電熱絲對氣體A加熱一段時間,后來活塞達(dá)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(qiáng)保持不變,則下
4、列判斷正確的是( ACE )
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)每個分子的動能都增大
E.氣體B分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞總次數(shù)減少
[B組·能力題]
6. 如圖所示,—個絕熱的汽缸(汽缸足夠高)豎直放置,內(nèi)有一個絕熱且光滑的活塞,中間有一個固定的導(dǎo)熱性良好的隔板,隔板將汽缸分成兩部分,分別密封著兩部分理想氣體A和B.活塞的質(zhì)量m=8 kg,橫截面積S=10 cm2,與隔板相距h=25 cm,現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,當(dāng)A氣體吸收熱量Q=200 J時,活塞上升了h′=10 cm,此時氣體的溫度
5、為t1=27 ℃,已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105 Pa,重力加速度g取10 m/s2.
(1)加熱過程中,若A氣體的內(nèi)能增加了ΔU1=55 J,求B氣體的內(nèi)能增加量ΔU2;
(2)現(xiàn)在停止對氣體加熱,同時在活塞上緩慢添加砂粒,當(dāng)活塞恰好回到原來的位置時,A氣體的溫度為t2=30 ℃,求添加砂粒的總質(zhì)量M.
解析:(1)B氣體對外做功W=(p0S+mg)h′=18 J,
由熱力學(xué)第一定律得ΔU1+ΔU2=Q-W,ΔU2=Q-W-ΔU1=127 J.
(2)B氣體的初狀態(tài)p1=p0+=1.8×105 Pa,
V1=(h+h′)S=3.5×10-4 m3,T1=(27+273) K=
6、300 K,
B氣體的末狀態(tài)p2=p0+,V2=hS=2.5×10-4 m3,T2=(30+273) K=303 K,由理想氣體狀態(tài)方程得=,代入數(shù)據(jù)得M=7.452 kg.
答案:(1)127 J (2)7.452 kg
7.一定質(zhì)量的理想氣體,其內(nèi)能跟溫度成正比.在初始狀態(tài)A時,體積為V0,壓強(qiáng)為p0,溫度為T0,已知此時其內(nèi)能為U0.該理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)由一系列變化,最終還回到原來狀態(tài)A,其變化過程的p-T圖象如圖所示,其中CA延長線過坐標(biāo)原點,B、A在同一豎直線上.求:
(1)氣體在狀態(tài)B的體積;
(2)氣體在狀態(tài)C的體積;
(3)從狀態(tài)B經(jīng)由狀態(tài)C,最終回到狀態(tài)A的
7、過程中,氣體與外界交換的熱量.
解析:(1)由題圖可知,從狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體溫度T1=T0,為等溫變化過程,在狀態(tài)B時氣體壓強(qiáng)p1=3p0,設(shè)體積為V1,由玻意耳定律有p0V0=p1V1,解得V1=.
(2)由題圖可知,從狀態(tài)B到狀態(tài)C氣體壓強(qiáng)p2=p1=3p0,為等壓變化過程,在狀態(tài)C時氣體溫度T2=3T0,設(shè)體積為V2,由蓋—呂薩克定律有=,解得V2=V0.
(3)由狀態(tài)B經(jīng)狀態(tài)C回到狀態(tài)A,設(shè)外界對氣體做的總功為ΔW,從狀態(tài)B到狀態(tài)C,設(shè)外界對氣體做功為ΔWBC,
ΔWBC=p2(V1-V2),
聯(lián)立解得ΔWBC=-2p0V0.
從狀態(tài)C回到狀態(tài)A,由圖線知為等容過程,外界對氣體不做功,所以ΔW=ΔWBC=-2p0V0.
由狀態(tài)B經(jīng)狀態(tài)C回到狀態(tài)A,氣體內(nèi)能增加量為ΔU=0,設(shè)氣體從外界吸收的熱量為ΔQ,由熱力學(xué)第一定律ΔU=ΔQ+ΔW,解得ΔQ=2p0V0,即氣體從外界吸收熱量2p0V0.
答案:(1) (2)V0 (3)從外界吸收熱量2p0V0
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