2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 11.3熱力學(xué)定律與能量守恒定律試題1.下列說法中正確的是()A.任何物體的內(nèi)能就是組成物體的所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和B.只要對內(nèi)燃機(jī)不斷改進(jìn),就可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的方式上是不同的D.滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進(jìn)行2.如圖是密閉的氣缸，外力推動(dòng)活塞P壓縮氣體，對缸內(nèi)氣體做功800 J，同時(shí)氣體向外界放熱200 J，缸內(nèi)氣體的（ ）A.溫度升高，內(nèi)能增加600 JB.溫度升高，內(nèi)能減少200 JC.溫度降低，內(nèi)能增加600 JD.溫度降低，內(nèi)能減少200 J3.一定量的理想氣體在某一過程中,從外界吸收熱量2.5104J,氣體對外界做功1.0104J,則該理想氣體的()A.溫度降低,密度增大B.溫度降低,密度減小C.溫度升高,密度增大D.溫度升高,密度減小4.(xx廣東卷)如圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的噴水裝置.內(nèi)部裝有2L水,上部密封1atm的空氣0.5L,保持閥門關(guān)閉,再充入1atm的空氣0.1L.設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體,且溫度不變.下列說法正確的有()A.充氣后,密封氣體壓強(qiáng)增加B.充氣后,密封氣體的分子平均動(dòng)能增加C.打開閥門后,密封氣體對外界做正功D.打開閥門后,不再充氣也能把水噴光5.（xx全國新課標(biāo)卷）關(guān)于一定量的氣體,下列說法正確的是()A.氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積,而不是該氣體所有分子體積之和B.只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低C.在完全失重的情況下,氣體對容器壁的壓強(qiáng)為零D.氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加E.氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高6.(xx廣東卷)景頗族的祖先發(fā)明的點(diǎn)火器如圖所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨，猛推推桿，艾絨即可點(diǎn)燃.對筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過程中（ ）A.氣體溫度升高，壓強(qiáng)不變B.氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大C.氣體對外界做正功，氣體內(nèi)能增加D.外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能減少7.（xx山東卷,節(jié)選）我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超過七千米,再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄.在某次深潛實(shí)驗(yàn)中,“蛟龍”號探測到990m深處的海水溫度為280K.某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化.如圖所示,導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體,不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦,汽缸所處海平面的溫度T0=300K,壓強(qiáng)p0=1atm,封閉氣體的體積V0=3m3.如果將該汽缸下潛至990m深處,此過程中封閉氣體可視為理想氣體.(1)求990m深處封閉氣體的體積(1atm相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)).(2)下潛過程中封閉氣體(填“吸熱”或“放熱”),傳遞的熱量(填“大于”或“小于”)外界對氣體所做的功.8.（xx江蘇卷,節(jié)選）如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中,AB 和CD為等溫過程,BC和DA為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換).這就是著名的“卡諾循環(huán)”.(1)該循環(huán)過程中,下列說法正確的是.A.AB過程中,外界對氣體做功B.BC過程中,氣體分子的平均動(dòng)能增大C.CD過程中,單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D.DA過程中,氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化(2)該循環(huán)過程中,內(nèi)能減小的過程是(選填“AB”“BC”“CD”或“DA”).若氣體在AB過程中吸收63kJ的熱量,在CD過程中放出38kJ的熱量,則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為kJ.(3)若該循環(huán)過程中的氣體為1mol,氣體在A狀態(tài)時(shí)的體積為10L,在B狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為A狀態(tài)時(shí)的.求氣體在B狀態(tài)時(shí)單位體積內(nèi)的分子數(shù).(已知阿伏加德羅常數(shù)NA=6.01023mol-1,計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)9.如圖所示，A、B兩個(gè)氣缸中裝有體積均為10 L、壓強(qiáng)均為1 atm(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)、溫度均為27 的空氣，中間用細(xì)管連接，細(xì)管容積不計(jì).細(xì)管中有一絕熱活塞，現(xiàn)將B氣缸中的氣體升溫到127 ，若要使細(xì)管中的活塞仍停在原位置.(不計(jì)摩擦，A氣缸中的氣體溫度保持不變，A氣缸截面積為500 cm2)(1)求A中左邊活塞應(yīng)向右移動(dòng)的距離；(2)A中氣體是吸熱還是放熱，為什么？參考答案1.解析:物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢能的總和,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤.將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化是不可能的,B項(xiàng)錯(cuò)誤.在熱力學(xué)第二定律中,熱傳遞是有方向性的,不違背能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,但不能自發(fā)進(jìn)行,D項(xiàng)錯(cuò)誤.做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式,C項(xiàng)正確.答案:C2.解析：對一定質(zhì)量的氣體，由熱力學(xué)第一定律UWQ可知，U800 J(-200 J)600 J，U為正表示內(nèi)能增加了600 J，對氣體來說，分子間距較大，分子勢能為零，內(nèi)能等于所有分子動(dòng)能的和，內(nèi)能增加，氣體分子的平均動(dòng)能增加，溫度升高，選項(xiàng)A正確.答案：A3.解析:從外界吸熱,Q=2.5104J,對外界做功,W=-1.0104J,由U=Q+W可得,U=1.5104J,內(nèi)能增大,這說明溫度升高;又氣體對外界做功,體積增大,由=可知,密度減小.D項(xiàng)正確.答案:D4.解析:溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,充氣后由于氣體的質(zhì)量增大,溫度、體積基本不變,氣體的壓強(qiáng)增大,A項(xiàng)對、B項(xiàng)錯(cuò);打開閥門后,水減少,氣體膨脹,密封氣體對水做正功,C項(xiàng)對;如果水全排出,氣體壓強(qiáng)為p3,p3(2L+0.5L)=p1(0.5L+0.1L)得p3=0.24p1<p1,故不再充氣不能把水噴光,因?yàn)楫?dāng)氣壓與外界大氣壓相同時(shí)就不再噴水,D項(xiàng)錯(cuò).答案:AC5.解析:氣體體積為氣體分子所能達(dá)到的空間的體積,而氣體分子體積很小,體積之和遠(yuǎn)小于氣體體積,A項(xiàng)正確;氣體溫度反映了分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度減弱,溫度必然降低,B項(xiàng)正確;氣體壓強(qiáng)是大量氣體分子頻繁碰撞容器器壁的結(jié)果,在完全失重的情況下,氣體對器壁仍產(chǎn)生壓強(qiáng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;氣體從外界吸收熱量,但如果同時(shí)對外做功,那么氣體的內(nèi)能不一定增加,D項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)氣體定律可知,氣體在等壓膨脹過程中,體積與熱力學(xué)溫度成正比,體積變大,溫度升高,E項(xiàng)正確.答案:ABE6.解析：筒內(nèi)封閉氣體被壓縮過程中，外界對氣體做正功.由熱力學(xué)第一定律UWQ知，氣體內(nèi)能增加，溫度升高.由理想氣體狀態(tài)方程C知，氣體壓強(qiáng)增大.選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確.答案：B7.解析:(1)當(dāng)汽缸下潛至990m時(shí),設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p,溫度為T,體積為V,由題意可知p=100atm根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得=代入數(shù)據(jù)得V=2.810-2m3.答案:(1)2.810-2m3(2)放熱大于8.解析:(1)AB過程中,氣體溫度不變,內(nèi)能不變,氣體體積變大,氣體對外界做功,A項(xiàng)錯(cuò)誤;BC過程中,氣體對外界做功,氣體內(nèi)能減少,溫度降低,分子平均動(dòng)能減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CD過程中,氣體溫度不變,分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不變,體積減小,單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)增加,單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多,C項(xiàng)正確;DA過程中,外界對氣體做功,氣體內(nèi)能增大,溫度升高,氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化,D項(xiàng)錯(cuò)誤.(2)從(1)的分析中可知,內(nèi)能減少的過程是BC;一次循環(huán)過程中,內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律U=W+Q,即0=W+63kJ-38 kJ,解得W=-25kJ,即氣體對外做功25kJ.(3)等溫過程pAVA=pBVB,單位體積內(nèi)的分子數(shù)n=.解得n=,代入數(shù)據(jù)得n=41025m-3.答案:(1)C(2)BC25(3)41025m-39.解析：(1)對B：由得對A：由pAVApAVA得VA且：pApB，pApB解得：VAVA所以l5 cm.(2)放熱，在向右推活塞過程中，A中氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變；體積減小，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律UWQ可知?dú)怏w應(yīng)放熱.答案：(1)5 cm (2)見解析