2019-2020年高考物理一轮复习 11.3《热力学定律与能量守恒定律》试题.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 11.3热力学定律与能量守恒定律试题1.下列说法中正确的是()A.任何物体的内能就是组成物体的所有分子热运动动能的总和B.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能C.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行2.如图是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的（ ）A.温度升高，内能增加600 JB.温度升高，内能减少200 JC.温度降低，内能增加600 JD.温度降低，内能减少200 J3.一定量的理想气体在某一过程中,从外界吸收热量2.5104J,气体对外界做功1.0104J,则该理想气体的()A.温度降低,密度增大B.温度降低,密度减小C.温度升高,密度增大D.温度升高,密度减小4.(xx广东卷)如图为某同学设计的喷水装置.内部装有2L水,上部密封1atm的空气0.5L,保持阀门关闭,再充入1atm的空气0.1L.设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变.下列说法正确的有()A.充气后,密封气体压强增加B.充气后,密封气体的分子平均动能增加C.打开阀门后,密封气体对外界做正功D.打开阀门后,不再充气也能把水喷光5.（xx全国新课标卷）关于一定量的气体,下列说法正确的是()A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸收热量,其内能一定增加E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高6.(xx广东卷)景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃.对筒内封闭的气体，在此压缩过程中（ ）A.气体温度升高，压强不变B.气体温度升高，压强变大C.气体对外界做正功，气体内能增加D.外界对气体做正功，气体内能减少7.（xx山东卷,节选）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米,再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K.某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化.如图所示,导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,汽缸所处海平面的温度T0=300K,压强p0=1atm,封闭气体的体积V0=3m3.如果将该汽缸下潜至990m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体.(1)求990m深处封闭气体的体积(1atm相当于10m深的海水产生的压强).(2)下潜过程中封闭气体(填“吸热”或“放热”),传递的热量(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功.8.（xx江苏卷,节选）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).这就是著名的“卡诺循环”.(1)该循环过程中,下列说法正确的是.A.AB过程中,外界对气体做功B.BC过程中,气体分子的平均动能增大C.CD过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.DA过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中,内能减小的过程是(选填“AB”“BC”“CD”或“DA”).若气体在AB过程中吸收63kJ的热量,在CD过程中放出38kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为kJ.(3)若该循环过程中的气体为1mol,气体在A状态时的体积为10L,在B状态时压强为A状态时的.求气体在B状态时单位体积内的分子数.(已知阿伏加德罗常数NA=6.01023mol-1,计算结果保留一位有效数字)9.如图所示，A、B两个气缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm(标准大气压)、温度均为27 的空气，中间用细管连接，细管容积不计.细管中有一绝热活塞，现将B气缸中的气体升温到127 ，若要使细管中的活塞仍停在原位置.(不计摩擦，A气缸中的气体温度保持不变，A气缸截面积为500 cm2)(1)求A中左边活塞应向右移动的距离；(2)A中气体是吸热还是放热，为什么？参考答案1.解析:物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,所以A项错误.将内能全部转化为机械能而不引起其他变化是不可能的,B项错误.在热力学第二定律中,热传递是有方向性的,不违背能量转化和守恒定律,但不能自发进行,D项错误.做功和热传递是改变内能的两种方式,C项正确.答案:C2.解析：对一定质量的气体，由热力学第一定律UWQ可知，U800 J(-200 J)600 J，U为正表示内能增加了600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确.答案：A3.解析:从外界吸热,Q=2.5104J,对外界做功,W=-1.0104J,由U=Q+W可得,U=1.5104J,内能增大,这说明温度升高;又气体对外界做功,体积增大,由=可知,密度减小.D项正确.答案:D4.解析:温度不变,分子平均动能不变,充气后由于气体的质量增大,温度、体积基本不变,气体的压强增大,A项对、B项错;打开阀门后,水减少,气体膨胀,密封气体对水做正功,C项对;如果水全排出,气体压强为p3,p3(2L+0.5L)=p1(0.5L+0.1L)得p3=0.24p1p1,故不再充气不能把水喷光,因为当气压与外界大气压相同时就不再喷水,D项错.答案:AC5.解析:气体体积为气体分子所能达到的空间的体积,而气体分子体积很小,体积之和远小于气体体积,A项正确;气体温度反映了分子运动的剧烈程度,分子运动的剧烈程度减弱,温度必然降低,B项正确;气体压强是大量气体分子频繁碰撞容器器壁的结果,在完全失重的情况下,气体对器壁仍产生压强,C项错误;气体从外界吸收热量,但如果同时对外做功,那么气体的内能不一定增加,D项错误;根据气体定律可知,气体在等压膨胀过程中,体积与热力学温度成正比,体积变大,温度升高,E项正确.答案:ABE6.解析：筒内封闭气体被压缩过程中，外界对气体做正功.由热力学第一定律UWQ知，气体内能增加，温度升高.由理想气体状态方程C知，气体压强增大.选项A、C、D错误，选项B正确.答案：B7.解析:(1)当汽缸下潜至990m时,设封闭气体的压强为p,温度为T,体积为V,由题意可知p=100atm根据理想气体状态方程得=代入数据得V=2.810-2m3.答案:(1)2.810-2m3(2)放热大于8.解析:(1)AB过程中,气体温度不变,内能不变,气体体积变大,气体对外界做功,A项错误;BC过程中,气体对外界做功,气体内能减少,温度降低,分子平均动能减小,B项错误;CD过程中,气体温度不变,分子运动的剧烈程度不变,体积减小,单位体积内的分子个数增加,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,C项正确;DA过程中,外界对气体做功,气体内能增大,温度升高,气体分子的速率分布曲线发生变化,D项错误.(2)从(1)的分析中可知,内能减少的过程是BC;一次循环过程中,内能不变,由热力学第一定律U=W+Q,即0=W+63kJ-38 kJ,解得W=-25kJ,即气体对外做功25kJ.(3)等温过程pAVA=pBVB,单位体积内的分子数n=.解得n=,代入数据得n=41025m-3.答案:(1)C(2)BC25(3)41025m-39.解析：(1)对B：由得对A：由pAVApAVA得VA且：pApB，pApB解得：VAVA所以l5 cm.(2)放热，在向右推活塞过程中，A中气体温度不变，气体内能不变；体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律UWQ可知气体应放热.答案：(1)5 cm (2)见解析