统考版高考物理复习热点专项练十三热学第98练气体实验定律与热力学定律的综合应用含答案

这是一份统考版高考物理复习热点专项练十三热学第98练气体实验定律与热力学定律的综合应用含答案，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.
(多选)一定质量的理想气体经历一系列变化过程，如图所示，下列说法正确的是( )
A．b→c过程中，气体压强不变，体积增大
B．a→b过程中，气体体积增大，压强减小
C．c→a过程中，气体压强增大，体积不变
D．c→a过程中，气体内能增大，体积变小
E．c→a过程中，气体从外界吸热，内能增大
2.
(多选)一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V ­ T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是( )
A．过程ab中气体一定吸热
B．pc＝pb>pa
C．过程bc中分子势能不断增大
D．过程bc中每一个分子的速率都减小
E．过程ca中气体吸收的热量等于对外界做的功
3．(多选)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上．则下列说法正确的是( )
A．由状态A变到状态B过程中，气体吸收热量
B．由状态B变到状态C过程中，气体从外界吸收热量，内能增加
C．C状态气体的压强小于D状态气体的压强
D．D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少
E．D状态与A状态，相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等
二、非选择题
4．如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始经过状态B变化到状态C，已知气体在状态C时压强为P0，内能为U0，该理想气体的内能与热力学温度成正比．
(1)求出状态A时气体的压强PA和温度TA；
(2)从状态A经过状态B到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？求出气体吸收或放出的热量．
第98练 气体实验定律与热力学定律的综合应用
1．答案：BCE
解析：b→c过程中，气体压强不变，温度降低，根据盖－吕萨克定律 eq \f(V,T) ＝C可知，体积应减小，故A错误；a→b过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，压强减小．根据玻意耳定律pV＝C得知，体积增大，故B正确；c→a过程中，由图可知，p与T成正比，则气体发生等容变化，体积不变，故C正确；由C的分析可知，气体的体积不变，故D错误；一定质量的理想气体的内能与气体温度有关，并且温度升高气体的内能增大，则知c→a过程中，温度升高，气体内能增大，而体积不变，气体没有对外做功，外界也没有对气体做功，所以气体一定吸收热量，故E正确．
2．答案：ABE
解析：由题图知，该理想气体从a到b为等容变化，外界对气体做功为零，温度升高，内能增大，根据ΔU＝Q＋W，可知气体一定吸热，A正确；从b到c为等压变化，故pc＝pb，而从a到b为等容变化，根据查理定律p＝CT，可知温度升高，压强变大，故pb>pa，B正确；理想气体没有分子势能，C错误；从b到c，温度降低，分子的平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，D错误；从c到a，气体发生等温变化，内能不变，气体对外界做功，吸收热量，根据ΔU＝Q＋W，气体吸收的热量等于对外界做的功，E正确．
3．答案：ADE
解析：由状态A变到状态B为等容变化，W＝0，温度升高，ΔU>0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，知Q＞0，气体吸收热量，A正确；由状态B变到状态C过程中，内能不变，B错误；C状态气体的压强大于D状态气体的压强，C错误；D状态与A状态压强相等，D状态体积大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少，D、E正确．
4．答案：（1） eq \f(1,2) P0 eq \f(1,2) T0 （2）吸热 eq \f(3,4) U0＋ eq \f(1,2) P0V0
解析：（1）图线可知，状态A到状态B为等压变化，PA＝PB①
由盖—吕萨克定律可得： eq \f(V0,TA) ＝ eq \f(2V0,T0) ②
状态B到状态C为等容变化，由查理定律可得： eq \f(PB,T0) ＝ eq \f(P0,2T0) ③
由①②③可得：PA＝ eq \f(1,2) P0，TA＝ eq \f(1,2) T0.
（2）从状态A经过状态B到状态C的过程中，气体吸收热量从状态A到状态B气体对外做功，从状态B到状态C气体不做功，W＝－PAΔV＝－ eq \f(1,2) P0（2V0－V0）＝－ eq \f(1,2) P0V0④
从状态A到状态C气体内能增加ΔU＝U0－ eq \f(1,4) U0＝ eq \f(3,4) U0⑤
由热力学第一定律可知ΔU＝Q＋W⑥
由④⑤⑥可得：Q＝ eq \f(3,4) U0＋ eq \f(1,2) P0V0.⑦