高考物理一轮复习 第12章 热学 第3讲 热力学定律与能量守恒定律习题 新人教版.doc

第十二章第3讲 热力学定律与能量守恒定律1(2017全国卷)(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(abd)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解析抽开隔板，气体自发扩散过程中，气体对外界不做功，与外界没有热交换，因此气体的内能不变，a项正确，c项错误；气体在被压缩的过程中，外界对气体做正功，d项正确；由于气体与外界没有热交换，根据热力学第一定律可知，气体在被压缩的过程中内能增大，因此气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，b项正确，e项错误。2(2017全国卷)(多选)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(abd)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解析ab过程，气体压强增大，体积不变，则温度升高，内能增加，a项正确；ab过程发生等容变化，气体对外界不做功，c项错误；一定质量的理想气体内能仅由温度决定，bc过程发生等温变化，内能不变，bc过程，气体体积增大，气体对外界做正功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，d项正确；ca过程发生等压变化，气体体积减小，外界对气体做正功，b项正确；ca过程，气体温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知气体向外界放热，e项错误。3(2016全国卷)(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是(bde)a气体吸热后温度一定升高b对气体做功可以改变其内能c理想气体等压膨胀过程一定放热d热量不可能自发地从低温物体传到高温物体e如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡解析根据热力学第一定律，气体吸热的同时若对外做功，则内能不一定增大，温度不一定升高，故a错误；对气体做功可以改变其内能，故b正确；理想气体等压膨胀过程，对外做功，由理想气体状态方程可知，气体温度升高，内能增大，故气体一定吸热，故c错误；根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故d正确；根据热平衡定律，如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，故e正确。4(2016全国卷)(多选)一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pt图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点o。下列判断正确的是(abe)a气体在a、c两状态的体积相等b气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能c在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功d在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功e在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功解析由k可知，pt图象中过原点的一条倾斜的直线是等容线，a项正确；气体从状态c到状态d的过程温度不变，内能不变，从状态d到状态a的过程温度升高，内能增加，b项正确；由于过程cd中气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外放出的热量等于外界对气体做的功，c项错误；在过程da中气体内能增加，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，d项错误；过程bc中，外界对气体做的功wbcpb(vbvc)pbvbpcvc，过程da中气体对外界做的功wdapd(vavd)pavapdvd，由于pbvbpava，pcvcpdvd，因此过程bc中外界对气体做的功与过程da中气体对外界做的功相等，e项正确。5(2016全国卷)(多选)关于气体的内能，下列说法正确的是(cde)a质量和温度都相同的气体，内能一定相同b气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大c气体被压缩时，内能可能不变d一定量的某种理想气体的内能只与温度有关e一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析温度相同的气体分子平均动能相同，仅质量相同，分子质量不同的气体，所含分子数不同，气体的动能也不同，所以内能不一定相同，a项错误；气体的内能与整体运动的机械能无关，b项错误；理想气体等温压缩过程中，其内能不变，c项正确；理想气体不考虑分子间相互作用力，分子势能为零，一定量的气体，分子数量一定，温度相同时分子平均动能相同，由于内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和，所以d项正确；由盖吕萨克定律可知，一定量的理想气体，等压膨胀过程中，温度一定升高，则其内能一定增加，e项正确。6(2016江苏物理)(1)在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为_ac_。a压强变小b压强不变c一直是饱和汽 d变为未饱和汽(2)如图1所示，在斯特林循环的pv图象中，一定质量理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，整个过程由两个等温和两个等容过程组成，bc的过程中，单位体积中的气体分子数目_不变_(选填“增大”、“减小”或“不变”)，状态a和状态d的气体分子热运动速率的统计分布图象如图2所示，则状态a对应的是_(选填“”或“”)。(3)如图1所示，在ab和da的过程中，气体放出的热量分别为4j和30j。在bc和cd的过程中，气体吸收的热量分别为20j和12j。求气体完成一次循环对外界所做的功。答案：(3)8j解析(1)高压锅在密封的状态下缓慢冷却，在冷却过程中气体发生等容变化，温度降低，压强变小，a项正确，b项错误；锅内的水蒸气始终处于饱和汽状态，c项正确，d项错误。(2)从bc的过程中，气体的体积不变，