统考版高考物理一轮复习课时分层作业（三十八）热力学定律与能量守恒含答案

这是一份统考版高考物理一轮复习课时分层作业（三十八）热力学定律与能量守恒含答案，共7页。试卷主要包含了解析等内容，欢迎下载使用。

基础题组
1．(多选)
如图，一开口向上的导热汽缸内，用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦．现用外力作用在活塞上，使其缓慢下降．环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态．在活塞下降过程中( )
A．气体体积逐渐减小，内能增加
B．气体压强逐渐增大，内能不变
C．气体压强逐渐增大，放出热量
D．外界对气体做功，气体内能不变
E．外界对气体做功，气体吸收热量
2.
(多选)一定量的理想气体从状态M出发，经状态N、P、Q回到状态M，完成一个循环，从M到N、从P到Q是等温过程；从N到P、从Q到M是等容过程；其体积—温度图象(V ­T图象)如图所示，下列说法正确的是( )
A．从M到N是吸热过程
B．从N到P是吸热过程
C．从P到Q气体对外界做功
D．从Q到M是气体对外界做功
E．从Q到M气体的内能减少
3．(多选)消毒水简易喷洒装置如图所示，内部装有一定量的水，水上部是密封的空气，喷洒口管径细小．现保持阀门紧闭，通过打气筒再充入一些空气．设所有过程温度保持不变，下列说法正确的有( )
A.充气后，密封气体分子单位时间撞击器壁的次数增多
B．充气后，密封气体的分子平均动能增大
C．打开阀门后，密封气体对外界做正功
D．打开阀门后，密封气体从外界吸热
E．打开阀门后，密封气体的内能一直减小
4．[2022·广东深圳第一次线上统一考试]如图所示，圆筒形容器A、B用细而短的管连接，活塞F与容器A的内表面紧密接触，且不计摩擦．初始K关闭，A中有温度为T0的理想气体，B内为真空，整个系统对外绝热．现向右缓慢推动活塞F，直到A中气体的体积与B的容积相等，气体的温度变为T1，则此过程中气体内能将________(填“变大”“不变”或“变小”)，然后固定活塞不动，将K打开，使A中的气体缓慢向B扩散，平衡后气体的温度变为T2，那么T2________(填“>”“＝”或“0，由热力学第一定律：W＋Q＝ΔU，可知Q0，但体积不变，说明外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即W＝0，由热力学第一定律：W＋Q＝ΔU，可知Q>0，所以是一个吸热过程，故B项正确；从P到Q理想气体温度不变，则内能不变，即ΔU＝0，但体积增大，说明气体对外界做功，故C项正确；从Q到M理想气体体积不变，说明外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即W＝0，故D项错误；从Q到M理想气体温度降低，内能减小，故E项正确．
答案：BCE
3．解析：充气后，气体分子数增多，温度和体积不变，则密封气体分子单位时间撞击器壁的次数增多，故A正确；充气后，由于温度不变，密封气体的分子平均动能不变，故B错误；充气后，气体分子数增多，温度和体积不变，则密封气体分子单位时间撞击器壁的次数增多，则气体压强增大大于外界大气压强，打开阀门后，密封气体体积增大，对外界做正功，故C正确；由于温度不变，气体内能不变，且打开阀门后，密封气体对外界做正功，由热力学第一定律可知，密封气体从外界吸热，故D正确；由于打开阀门后气体温度不变，且质量不变，则气体内能不变，故E错误．故选ACD.
答案：ACD
4．解析：当K关闭时，用力向右推活塞，外界对气体做功，整个系统绝热，根据热力学第一定律，气体内能变大；固定活塞，打开K，右侧为真空，气体进入B中，但不做功，根据热力学第一定律，内能不变，温度不变．
答案：变大 ＝
5．解析：（1）测温泡内气体进行等容变化．
p1＝p0＋h1＝76＋14＝90 cmHg，T1＝273 K
p2＝p0＋h2＝76＋44＝120 cmHg
由 eq \f(p1,T1) ＝ eq \f(p2,T2) ，得T2＝ eq \f(p2,p1) T1＝ eq \f(120,90) ×273＝364 K＝91 ℃
（2）理想气体的内能只与温度有关，随着温度的升高，内能将增大，气体等容变化，做功为0，内能的增加要靠吸热来实现．
答案：（1）91 （2）增大 吸热
6．解析：（1）D→A为等温线，则TA＝TD＝300 K，C到D过程由盖－吕萨克定律得： eq \f(VC,TC) ＝ eq \f(VD,TD) ，所以TC＝375 K
（2）A→B过程压强不变．
W＝－pΔV＝－2×105×3×10－3 J＝－600 J
由热力学第一定律，得：
ΔU＝Q＋W＝1 000 J－600 J＝400 J.
则气体内能增加，增加了400 J.
答案：（1）375 K （2）气体内能增加 增加了400 J
7．解析：（1）加热过程为等压变化，设缸内气体的末态温度为T，初态温度为T0＝280 K
由盖—吕萨克定律有 eq \f(hS,T0) ＝ eq \f(HS,T)
代入数据解得T＝420 K
（2）设缸内气体的压强为p；
对汽缸由平衡条件有Mg＋p0S＝pS
该过程气体对外做功W＝pS（H－h）
则外界对气体做功为W′＝－W，由热力学第一定律有ΔU＝W′＋Q代入数据解得ΔU＝240 J
答案：（1）420 K （2）240 J