高考物理一轮复习高效演练创新题选修3-3 3《热力学定律与能量守恒》(含答案详解)

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1.(多选)(2018·石家庄模拟)如图所示,将一空的铝制易拉罐开口向下压入恒温游泳池的水中,则金属罐在水中缓慢下降的过程中,罐内空气(可视为理想气体)
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A.内能增大
B.分子间的平均距离减小
C.向外界放热
D.外界对气体做正功
E.既不吸热, 也不放热
【解析】选B、C、D。由于温度不变,故气体内能不变(理想气体内能取决于温度),A错误;取金属罐中封闭的理想气体为研究对象,金属罐向下压入恒温游泳池中的过程,可视为等温过程,由题意知压强变大,根据玻意耳定律p1V1=p2V2,可知体积变小,故分子平均间距变小,B正确;恒温内能不变,ΔU=0,体积变小,W>0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,可知Q0,
气体体积不变,W=0,由热力学第一定律ΔU=W+Q得Q>0,吸收热量。
答案:(1) (2) 吸热
5.(2018·成都模拟)在一个密闭的汽缸内有一定质量的理想气体,如图所示是它从状态A变化到状态B的V-T图象,已知AB的反向延长线通过坐标原点O,气体在A状态的压强为p=1.0×105 Pa,在从状态A变化到状态B的过程中,气体吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量ΔU。
【解析】由V-T图象的图线经过坐标原点可以判断,理想气体经历的是等压变化。
由盖-吕萨克定律得:=
气体对外做的功:W=-p(VB-VA)
解得:W=-200 J
根据热力学第一定律:ΔU=W+Q
解得:ΔU=5.0×102 J
SHAPE \* MERGEFORMAT 答案:5.0×102 J