2022年高考物理總復(fù)習 第13章 第3課時 熱力學定律分組訓練（含解析）

2022年高考物理總復(fù)習 第13章 第3課時 熱力學定律分組訓練（含解析） A組　熱力學定律理解和應(yīng)用 1.圖5為焦耳實驗裝置圖，用絕熱性能良好的材料將容器包好，重物下落帶動葉片攪拌容器里的水，引起水溫升高．關(guān)于這個實驗，下列說法正確的是(　　) 圖5 A．這個裝置可測定熱功當量 B．做功增加了水的熱量 C．做功增加了水的內(nèi)能 D．功和熱量是完全等價的，無區(qū)別 【答案】AC 【解析】做功和熱傳遞都可以使物體的內(nèi)能發(fā)生改變，焦耳實驗中是通過做功來增加水的內(nèi)能，所以選項C正確；就物體內(nèi)能的改變來說，做功和熱傳遞是等效的，這是研究熱功當量的前提，通過焦耳實驗可測定熱功當量，所以選項A正確；一個物體的內(nèi)能是無法測量的，而在某種過程中物體內(nèi)能的變化卻是可以測定的，熱量就是用來測定內(nèi)能變化的一個物理量，所以選項B和D都錯． 2．有以下說法： A．氣體的溫度越高，分子的平均動能越大 B．即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運動速率是非常小的 C．對物體做功不可能使物體的溫度升高 D．如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計，則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) E.一個由不導熱的器壁做成的容器，被不導熱的隔板分成甲、乙兩室．甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為T的氣體，乙室為真空，如圖6所示．提起隔板，讓甲室中的氣體進入乙室．若甲室中的氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則提起隔板后當氣體重新達到平衡時，其溫度仍為T. 圖6 F．空調(diào)機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作是不遵守熱力學第二定律的 G．對于一定量的氣體，當其溫度降低時，速率大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加 H．從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機械功是不可能的 其中正確的是______________． 【答案】ABEG B組　熱力學定律與理想氣體組合應(yīng)用 3．對一定質(zhì)量的氣體，下列說法正確的是(　　) A．在體積不斷增大的過程中，氣體一定對外界(外界不為真空)做功 B．在壓強不斷增大的過程中，外界一定對氣體做功 C．在體積不斷被壓縮的過程中，內(nèi)能一定增加 D．在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中，內(nèi)能一定不變 【答案】A 【解析】外界不為真空，當氣體體積增大時，氣體對外界做功，當氣體體積減小時，外界對氣體做功，故A選項正確；根據(jù)＝常數(shù)，p增大時，V不一定變化，故B選項錯；在V減小的過程中，可能向外界放熱，根據(jù)ΔU＝W＋Q可知，內(nèi)能不一定增大，故C選項錯誤；Q＝0的過程中，W不一定為0，故D選項錯誤．考查熱力學第一定律、氣體壓強、體積、溫度三者的關(guān)系．難度較易． 4.如圖7所示，導熱性能良好的鋼瓶內(nèi)裝有高壓氧氣，打開閥門氧氣迅速從瓶口噴出，此時握鋼瓶的手明顯感覺變冷(　　) 圖7 A．變冷是因為瓶內(nèi)氧氣噴出時帶走了鋼瓶的熱量 B．變冷是因為氧氣噴出的瞬間對外界散熱 C．氧氣噴出時瓶內(nèi)氣體每個分子的動能均減小 D．當鋼瓶內(nèi)外氣壓相等時立即關(guān)閉閥門，幾分鐘后，瓶內(nèi)壓強大于瓶外大氣壓 【答案】D 【解析】本題考查熱力學第一定律，理想氣體狀態(tài)方程，溫度與氣體分子平均動能、分子動能的關(guān)系，意在考查學生的應(yīng)用分析能力． 由于時間極短，氧氣來不及對外散熱，變冷是因為氧氣噴出時對外界做了功，氧氣內(nèi)能減小，溫度降低，選項A、B錯誤；氧氣噴出時，瓶內(nèi)氣體溫度降低，分子的平均動能減小，但不是每個分子的動能均減小，選項C錯誤；當鋼瓶內(nèi)外氣壓相等時立即關(guān)閉閥門，此時瓶內(nèi)氣體溫度低于瓶外溫度，幾分鐘后，瓶內(nèi)氣體溫度升高，而氣體體積不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C(常量)可知，氣體壓強變大，所以瓶內(nèi)壓強大于瓶外大氣壓，選項D正確． 5．(xx·福州質(zhì)檢)如圖8所示，絕熱氣缸A與導熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦．兩氣缸內(nèi)裝處于平穩(wěn)狀態(tài)的理想氣體，開始時體積均為V0、溫度均為T0.緩慢加熱A中氣體，停止加熱達到穩(wěn)定后，設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，則(　　) 圖8 A．A中氣體對外界做正功，氣體內(nèi)能不變 B．A中氣體對外界做正功，氣體內(nèi)能減少 C．外界對B中氣體做正功，內(nèi)能增加 D．外界對B中氣體做正功，內(nèi)能不變 【答案】D 【解析】本題考查氣體狀態(tài)方程與熱力學第一定律．意在考查學生對理想氣體狀態(tài)方程的理解和熱力學第一定律的應(yīng)用． 對A中氣體加熱，溫度升高，內(nèi)能增大，壓強、體積增大，外界對A中氣體做負功，A、B錯；B中氣體體積減小，外界對B中氣體做正功，溫度不變，內(nèi)能不變，C錯，D正確.