2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 热力学定律和能量守恒

2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练训练：*热力学定律和能量守恒*一、选择题1.如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中() A外界对气体做功，气体内能增大B外界对气体做功，气体内能减小C气体对外界做功，气体内能增大D气体对外界做功，气体内能减小2.如图所示为常见的家用保温瓶，头一天用软木塞密封了半瓶开水，过了一夜后软木塞很难取出，则()A瓶里所有气体分子的动能都变小了B外界对瓶内气体没有做功，瓶内气体的内能不变C瓶内气体温度降低，气体内能减小D瓶内气体温度降低，压强增大3如图所示，一定质量的理想气体，经过图线ABCA的状态变化过程，AB的延长线过O点，CA与纵轴平行由图线可知()AAB过程压强不变，气体对外做功BBC过程压强增大，外界对气体做功CCA过程压强不变，气体对外做功DCA过程压强减小，外界对气体做功4一定质量的页岩气(可看成理想气体)状态发生了一次循环变化，其压强p随热力学温度T变化的关系如图所示，O、a、b在同一直线上，bc与横轴平行则()Aa到b过程，气体的体积减小Ba到b过程，气体的体积增大Cb到c过程，气体从外界吸收热量Db到c过程，气体向外界放出热量5某同学将一气球打好气后，不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂，则在气球破裂过程中()A气体对外界做功，温度降低B外界对气体做功，内能增大C气体内能不变，体积增大D气体压强减小，温度升高6.如图是某喷水壶示意图未喷水时阀门闭合，压下压杆可向瓶内储气室充气；多次充气后按下按柄打开阀门，水会自动经导管从喷嘴处喷出储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则()A充气过程中，储气室内气体内能增大B充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大C喷水过程中，储气室内气体放热D喷水过程中，储气室内气体压强增大7. (多选)如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程、到达状态e.对此气体，下列说法正确的是( )A过程中气体的压强逐渐减小B过程中气体对外界做正功C过程中气体从外界吸收了热量D状态c、d的内能相等E状态d的压强比状态b的压强小8. (多选)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积假设整个系统不漏气下列说法正确的是()A气体自发扩散前后内能相同B气体在被压缩的过程中内能增大C在自发扩散过程中，气体对外界做功D气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变9(多选)如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如pV图中从a到b的直线所示在此过程中( )A气体温度一直降低B气体内能一直增加C气体一直对外做功D气体一直从外界吸热E气体吸收的热量一直全部用于对外做功10.(多选)如图所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态变化到状态，在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是()A每个气体分子的速率都不变B气体分子平均动能不变C水平外力F逐渐变大D气体内能减小11 (多选)一定质量理想气体的状态沿如图所示的圆周变化，则该气体体积变化的情况是()A沿ab，逐步减小B沿bc，先逐步增大后逐步减小C沿cd，逐步减小D沿da，逐步减小12. (5选3)如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a.下列说法正确的是()A在过程ab中气体的内能增加B在过程ca中外界对气体做功C在过程ab中气体对外界做功D在过程bc中气体从外界吸收热量E在过程ca中气体从外界吸收热量13.(5选3)如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，AB和CD为等温过程，BC和DA为绝热过程(气体与外界无热量交换)该循环过程中，下列说法正确的是()AAB过程中，气体的内能不变BBC过程中，气体分子的平均动能增大CCD过程中，气体分子数密度增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多DDA过程中，外界对气体做的功小于气体内能的增加量E若气体在AB过程中吸收63 kJ的热量，在CD过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为25 kJ14(5选3)关于内能，下列说法中不正确的是()A物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能B一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化C若外界对系统做的功为W，则系统的内能增加WD若系统从外界吸收的热量为Q，则系统的内能增加QE做功和热传递在改变物体内能方面是等效的15(5选3)下列关于热力学第二定律说法正确的是()A所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生B一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能D气体向真空的自由膨胀是可逆的E热运动的宏观过程有一定的方向性16(5选3)下列说法正确的是()A两个物体只要温度相等，那么它们分子热运动的平均动能就相等B在自然界能量的总量是守恒的，所以不存在能源危机C热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成D热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E1 kg的0 的冰比1 kg的0 的水的内能小些17.(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()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二、非选择题18(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是()A气体分子间的作用力增大B气体分子的平均速率增大C气体分子的平均动能减小D气体组成的系统一定吸热(2)若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J的功，则此过程中的气泡_(填“吸收”或“放出”)的热量是_J气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1 J的功，同时吸收了0.3 J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了_J.19.如图所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h.现通过电热丝给气体加热一段时间，结果活塞缓慢上升了h，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦，则：(1)容器中气体的压强是多少？(2)这段时间内气体的内能增加了多少？(3)这段时间内气体的温度升高了多少？20.如图所示的pV图象中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280 J，吸收热量410 J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中外界对气体做功200 J则： (1)ACB过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？(2)BDA过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？参考答案123456789ACBCAABDEABDBCD1011121314151617BCBCABDACEBCDBCEACEACE18.(1)考虑气体分子间作用力时，分子力表现为引力，气泡膨胀，分子间距增大，分子力减小，A错误；气泡上升过程中温度不变，分子的平均动能不变，分子的平均速率也不变，B、C错误；气泡上升过程中体积膨胀，温度不变，而气体对外做功，故气体一定吸收热量，D正确(2)将气体视为理想气体时，其内能只与温度有关气泡上升过程中温度不变，U0，对外做功，W0.6 J，由UQW有QUW0.6 J0，即需从外界吸收0.6 J的热量气泡到达湖面后，由UQW得U(0.30.1) J0.2 J.19.(1)以活塞为研究对象，对其进行受力分析，由平衡条件有mgp0SpS，得容器中气体的压强pp0.(2)根据功的定义知：气体对外做功为WpSh，得W(p0Smg)h.根据热力学第一定律得：这段时间内气体的内能增加量UQWQ(p0Smg)h.(3)在加热过程中活塞缓慢上升，压强保持不变，是等压变化，由盖吕萨克定律有，即得t273.15 K2t，所以这段时间内气体的温度升高了ttt273.15 Kt.20.(1)ACB过程中W1280 J，Q1410 J，由热力学第一定律得UBUAW1Q1130 J，故ACB过程中气体的内能增加了130 J.(2)因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关，BDA过程中气体内能的变化量UAUB130 J由题意知W2200 J，由热力学第一定律得UAUBW2Q2，代入数据解得Q2330 J，即BDA过程中气体放出热量330 J.8 / 8