（新课标）2020年高考物理一轮总复习 第十三章 第三讲 热力学定律与能量守恒定律练习（含解析）

热力学定律与能量守恒定律A组基础题1(2015重庆卷)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么( D )A外界对胎内气体做功，气体内能减小B外界对胎内气体做功，气体内能增大C胎内气体对外界做功，内能减小D胎内气体对外界做功，内能增大2. (2018开封模拟)一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( B )Aab过程中不断减小Bbc过程中保持不变Ccd过程中不断增加Dda过程中保持不变解析：因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即VaVe，因为VdVe，所以VdVa，所以da过程中体积发生变化，D错误3(多选)根据热力学定律，下列说法中正确的是( AB )A电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”4(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是( ACE )A为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D不可能使热量从低温物体传向高温物体E功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程5(多选) 如图所示，汽缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是( ACE )A气体A吸热，内能增加B气体B吸热，对外做功，内能不变C气体A分子的平均动能增大D气体A和气体B内每个分子的动能都增大E气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少B组能力题6. 如图所示，个绝热的汽缸(汽缸足够高)竖直放置，内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，分别密封着两部分理想气体A和B.活塞的质量m8 kg，横截面积S10 cm2，与隔板相距h25 cm，现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q200 J时，活塞上升了h10 cm，此时气体的温度为t127 ，已知大气压强p01105 Pa，重力加速度g取10 m/s2. (1)加热过程中，若A气体的内能增加了U155 J，求B气体的内能增加量U2；(2)现在停止对气体加热，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t230 ，求添加砂粒的总质量M.解析：(1)B气体对外做功W(p0Smg)h18 J，由热力学第一定律得U1U2QW，U2QWU1127 J.(2)B气体的初状态p1p01.8105 Pa，V1(hh)S3.5104 m3，T1(27273) K300 K，B气体的末状态p2p0，V2hS2.5104 m3，T2(30273) K303 K，由理想气体状态方程得，代入数据得M7.452 kg.答案：(1)127 J(2)7.452 kg7一定质量的理想气体，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.该理想气体从状态A经由一系列变化，最终还回到原来状态A，其变化过程的pT图象如图所示，其中CA延长线过坐标原点，B、A在同一竖直线上求：(1)气体在状态B的体积； (2)气体在状态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解析：(1)由题图可知，从状态A到状态B气体温度T1T0，为等温变化过程，在状态B时气体压强p13p0，设体积为V1，由玻意耳定律有p0V0p1V1，解得V1.(2)由题图可知，从状态B到状态C气体压强p2p13p0，为等压变化过程，在状态C时气体温度T23T0，设体积为V2，由盖吕萨克定律有，解得V2V0.(3)由状态B经状态C回到状态A，设外界对气体做的总功为W，从状态B到状态C，设外界对气体做功为WBC，WBCp2(V1V2)，联立解得WBC2p0V0.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WWBC2p0V0.由状态B经状态C回到状态A，气体内能增加量为U0，设气体从外界吸收的热量为Q，由热力学第一定律UQW，解得Q2p0V0，即气体从外界吸收热量2p0V0.答案：(1)(2)V0(3)从外界吸收热量2p0V04