2024春高中物理第三章热力学定律专练2理想气体与热力学定律（粤教版选择性必修第三册）

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专练二　理想气体与热力学定律1．(多选)(2023年茂名模拟)快递运送易碎物品时，常在快递箱内放置缓冲气袋，然后放入物品．若物品放入时，气袋被挤压无破损，袋内气体视为理想气体，温度保持不变，则被挤压后袋内气体(　　)A．内能增大 B．压强增大C．从外界吸热 D．分子平均动能不变【答案】BD　【解析】气体温度不变，内能不变，分子平均动能不变，A错误，D正确；被挤压后袋内气体体积减小，根据玻意耳定律p1V1＝p2V2可知，气体压强增大，B正确；外界对气体做正功，气体内能不变，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体向外界放热，C错误．2．(2023年安徽联考)关于温度、内能和热量的说法中，正确的是(　　)A．物体吸收热量时内能增加，温度一定升高B．在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能C．用锯条锯木板，锯条从木板吸收了热量，锯条的温度升高D．人们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多【答案】B　【解析】晶体熔化过程中，吸热但温度不变，A错误；汽油机在压缩冲程中把机械能转化为内能，使汽油和空气混合物的内能增加，温度升高，B正确；用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，C错误；热量是过程量，只能说吸收或放出多少热量，不能说含有多少热量，D错误．3．(2023年重庆模拟)家庭和饭店安全使用煤气罐很重要．将一定质量的天然气封闭在罐中，在使用过程中，罐内气体质量不断减少，气体可视为理想气体．假设气体温度不变，则(　　)A．罐内剩余气体的压强变大B．单位时间内撞击在煤气罐单位面积上的分子数增多C．气体对外界做功，罐内剩余气体从外界吸收热量D．气体的平均速率增大，但不是每个分子的运动速率都增大【答案】C　【解析】根据理想气体状态方程有pV＝nRT，罐内气体质量减小，式中n减小，温度不变，剩余气体体积一定，可知罐内剩余气体的压强减小，A错误；温度不变，气体分子运动的平均速率不变，剩余气体体积不变，气体质量减小，气体分子分布的密集程度减小，则单位时间内撞击在煤气罐单位面积上的分子数减少，B错误；使用过程中，气体膨胀对外界做功，根据ΔU＝W＋Q，温度不变，气体内能不变，可知，罐内剩余气体从外界吸收热量，C正确；罐内气体温度不变，气体分子的平均速率不变，D错误．4．在一个密闭容器内有一滴15 ℃的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是15 ℃，下列说法正确的是(　　)A．分子势能减小 B．分子平均动能减小C．内能一定增加 D．分子的速率都减小【答案】C　【解析】它的内能增加，由于水滴蒸发变成了水蒸气过程，需要吸收热量，由热力学第一定律有ΔU＝W＋Q，在密闭容器内不考虑外界做功，W＝0，Q＞0，故它的内能增加了，C正确；水蒸气的分子势能大于水的分子势能，温度一样，分子平均动能不变，分子的速率不可能都减小，内能是所有分子势能和分子动能的总和，故分子势能增大，A、B、D错误．5．如图，一定质量的理想气体由状态a经状态b变化到状态c，已知气体由从状态a变化到状态b的过程中外界对气体做功为W1，同时向外界放出热量Q1；从状态b变化到状态c过程中外界对气体做功为W2，与外界的热交换量为Q2，下列说法正确的是(　　)A．气体在状态a、状态b、状态c时的内能相等B．W2＝3W1C．Q1＋Q2＝2p0V0D．W1＋W2＝Q1＋Q2【答案】D　【解析】在p－V图像中，根据 eq \f(pV,T)＝c可知，气体由状态a经状态b变化到状态c的过程中，温度先增大后减小，即Ta＝Tc