2021屆物理一輪總復(fù)習(xí)40分鐘鞏固提升訓(xùn)練 熱力學(xué)定律和能量守恒

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1、2021屆物理一輪總復(fù)習(xí)40分鐘鞏固提升訓(xùn)練 訓(xùn)練：*熱力學(xué)定律和能量守恒* 一、選擇題 1.如圖為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動(dòng)．設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動(dòng)的過程中(　　) A．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大 B．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減小 C．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增大 D．氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能減小 2.如圖所示為常見的家用保溫瓶，頭一天用軟木塞密封了半瓶開水，過了一夜后軟木塞很難取出，則(　　) A．瓶里所有氣體分子的動(dòng)能都變小了 B．外界對(duì)瓶內(nèi)氣體沒有做功，瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能不變

2、 C．瓶內(nèi)氣體溫度降低，氣體內(nèi)能減小 D．瓶內(nèi)氣體溫度降低，壓強(qiáng)增大 3．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過圖線A→B→C→A的狀態(tài)變化過程，AB的延長線過O點(diǎn)，CA與縱軸平行．由圖線可知(　　) A．A→B過程壓強(qiáng)不變，氣體對(duì)外做功 B．B→C過程壓強(qiáng)增大，外界對(duì)氣體做功 C．C→A過程壓強(qiáng)不變，氣體對(duì)外做功 D．C→A過程壓強(qiáng)減小，外界對(duì)氣體做功 4．一定質(zhì)量的頁巖氣(可看成理想氣體)狀態(tài)發(fā)生了一次循環(huán)變化，其壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T變化的關(guān)系如圖所示，O、a、b在同一直線上，bc與橫軸平行．則(　　) A．a(chǎn)到b過程，氣體的體積減小 B．a(chǎn)到b過程，氣體的體積增大

3、 C．b到c過程，氣體從外界吸收熱量 D．b到c過程，氣體向外界放出熱量 5．某同學(xué)將一氣球打好氣后，不小心碰到一個(gè)尖利物體而迅速破裂，則在氣球破裂過程中(　　) A．氣體對(duì)外界做功，溫度降低 B．外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增大 C．氣體內(nèi)能不變，體積增大 D．氣體壓強(qiáng)減小，溫度升高 6.如圖是某噴水壺示意圖．未噴水時(shí)閥門閉合，壓下壓桿可向瓶內(nèi)儲(chǔ)氣室充氣；多次充氣后按下按柄打開閥門，水會(huì)自動(dòng)經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出．儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴水過程溫度保持不變，則(　　) A．充氣過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大 B．充氣過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大 C．噴水過程中

4、，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體放熱 D．噴水過程中，儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大 7. (多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e.對(duì)此氣體，下列說法正確的是( ) A．過程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小 B．過程②中氣體對(duì)外界做正功 C．過程④中氣體從外界吸收了熱量 D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等 E．狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小 8. (多選)如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空．現(xiàn)將隔板抽開，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸．待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積．假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣．下列說法正確的是(　　

5、) A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同 B．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大 C．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對(duì)外界做功 D．氣體在被壓縮的過程中，外界對(duì)氣體做功 E．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變 9．(多選)如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p－V圖中從a到b的直線所示．在此過程中( ) A．氣體溫度一直降低 B．氣體內(nèi)能一直增加 C．氣體一直對(duì)外做功 D．氣體一直從外界吸熱 E．氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功 10.(多選)如圖所示，導(dǎo)熱的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸中，汽缸的內(nèi)壁光滑．現(xiàn)用水平外力F

6、作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動(dòng)，由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，在此過程中如果環(huán)境保持恒溫，下列說法正確的是(　　) A．每個(gè)氣體分子的速率都不變 B．氣體分子平均動(dòng)能不變 C．水平外力F逐漸變大 D．氣體內(nèi)能減小 11． (多選)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)沿如圖所示的圓周變化，則該氣體體積變化的情況是(　　) A．沿a→b，逐步減小 B．沿b→c，先逐步增大后逐步減小 C．沿c→d，逐步減小 D．沿d→a，逐步減小 12. (5選3)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a.下列說法正確的是

7、(　　) A．在過程ab中氣體的內(nèi)能增加 B．在過程ca中外界對(duì)氣體做功 C．在過程ab中氣體對(duì)外界做功 D．在過程bc中氣體從外界吸收熱量 E．在過程ca中氣體從外界吸收熱量 13.(5選3)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，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是(　　) A．A→B過程中，氣體的內(nèi)能不變 B．B→C過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大 C．C→D過程中，氣體分子數(shù)密度增大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多 D．D→A過程中，外界對(duì)氣體

8、做的功小于氣體內(nèi)能的增加量 E．若氣體在A→B過程中吸收63 kJ的熱量，在C→D過程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對(duì)外做的功為25 kJ 14．(5選3)關(guān)于內(nèi)能，下列說法中不正確的是(　　) A．物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能 B．一個(gè)物體的機(jī)械能發(fā)生變化時(shí)，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化 C．若外界對(duì)系統(tǒng)做的功為W，則系統(tǒng)的內(nèi)能增加W D．若系統(tǒng)從外界吸收的熱量為Q，則系統(tǒng)的內(nèi)能增加Q E．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能方面是等效的 15．(5選3)下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律說法正確的是(　　) A．所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能發(fā)生 B．一切與熱現(xiàn)象

9、有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的 C．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能無法全部用來做功以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能 D．氣體向真空的自由膨脹是可逆的 E．熱運(yùn)動(dòng)的宏觀過程有一定的方向性 16．(5選3)下列說法正確的是(　　) A．兩個(gè)物體只要溫度相等，那么它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能就相等 B．在自然界能量的總量是守恒的，所以不存在能源危機(jī) C．熱力學(xué)第一定律也可表述為第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成 D．熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體” E．1 kg的0 ℃的冰比1 kg的0 ℃的水的內(nèi)能小些 17.(多選)如圖所示，汽缸和活塞與外界均無熱交換，中間有一個(gè)固定的導(dǎo)熱性良

10、好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態(tài)．現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體A加熱一段時(shí)間，后來活塞達(dá)到新的平衡，不計(jì)氣體分子勢能，不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦，大氣壓強(qiáng)保持不變，則下列判斷正確的是(　　) A．氣體A吸熱，內(nèi)能增加 B．氣體B吸熱，對(duì)外做功，內(nèi)能不變 C．氣體A分子的平均動(dòng)能增大 D．氣體A和氣體B內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大 E．氣體B分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積碰撞總次數(shù)減少 二、非選擇題 18．(1)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體，下列說法正確的是(　　) A．氣體分子間的作用力增大 B．氣體分子的平均速率增大 C

11、．氣體分子的平均動(dòng)能減小 D．氣體組成的系統(tǒng)一定吸熱 (2)若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對(duì)外界做了0.6 J的功，則此過程中的氣泡________(填“吸收”或“放出”)的熱量是______J．氣泡到達(dá)湖面后，溫度上升的過程中，又對(duì)外界做了0.1 J的功，同時(shí)吸收了0.3 J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了________J. 19.如圖所示，一圓柱形容器豎直放置，通過活塞封閉著攝氏溫度為t的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h.現(xiàn)通過電熱絲給氣體加熱一段時(shí)間，結(jié)果活塞緩慢上升了h，若這段時(shí)間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q，已知大氣壓強(qiáng)為

12、p0，重力加速度為g，不計(jì)器壁向外散失的熱量及活塞與器壁間的摩擦，則： (1)容器中氣體的壓強(qiáng)是多少？ (2)這段時(shí)間內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了多少？ (3)這段時(shí)間內(nèi)氣體的溫度升高了多少？ 20.如圖所示的p—V圖象中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過ACB過程至狀態(tài)B，氣體對(duì)外做功280 J，吸收熱量410 J；氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過程回到狀態(tài)A，這一過程中外界對(duì)氣體做功200 J．則： (1)ACB過程中氣體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？ (2)BDA過程中氣體是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量是多少？ 參考答案 1 2 3 4 5 6 7 8

13、 9 A C B C A A BDE ABD BCD 10 11 12 13 14 15 16 17 BC BC ABD ACE BCD BCE ACE ACE 18.(1)考慮氣體分子間作用力時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，氣泡膨脹，分子間距增大，分子力減小，A錯(cuò)誤；氣泡上升過程中溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，分子的平均速率也不變，B、C錯(cuò)誤；氣泡上升過程中體積膨脹，溫度不變，而氣體對(duì)外做功，故氣體一定吸收熱量，D正確． (2)將氣體視為理想氣體時(shí)，其內(nèi)能只與溫度有關(guān)．氣泡上升過程中溫度不變，ΔU＝0，對(duì)外做功，W＝－0.6 J，由ΔU＝

14、Q＋W有Q＝ΔU－W＝0.6 J>0，即需從外界吸收0.6 J的熱量．氣泡到達(dá)湖面后，由ΔU＝Q＋W得ΔU′＝(0.3－0.1) J＝0.2 J. 19.(1)以活塞為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行受力分析，由平衡條件有 mg＋p0S＝pS，得容器中氣體的壓強(qiáng) p＝p0＋. (2)根據(jù)功的定義知：氣體對(duì)外做功為 W＝－pSh， 得W＝－(p0S＋mg)h. 根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：這段時(shí)間內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量 ΔU＝Q＋W＝Q－(p0S＋mg)h. (3)在加熱過程中活塞緩慢上升，壓強(qiáng)保持不變，是等壓變化，由蓋·呂薩克定律有＝，即＝ 得t′＝273.15 K＋2t， 所以這段時(shí)間內(nèi)氣體的溫度升高了Δt＝t′－t＝273.15 K＋t. 20.(1)ACB過程中W1＝－280 J，Q1＝410 J， 由熱力學(xué)第一定律得UB－UA＝W1＋Q1＝130 J， 故ACB過程中氣體的內(nèi)能增加了130 J. (2)因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，BDA過程中氣體內(nèi)能的變化量UA－UB＝－130 J 由題意知W2＝200 J，由熱力學(xué)第一定律得 UA－UB＝W2＋Q2， 代入數(shù)據(jù)解得Q2＝－330 J， 即BDA過程中氣體放出熱量330 J. 8 / 8