2019年高考物理一轮复习 第12章 热学 第3讲 热力学定律与能量守恒定律习题 新人教版

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1、第十二章 第3讲热力学定律与能量守恒定律1.(2017·全国卷Ⅱ)(多选)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是( ABD )A.气体自发扩散前后内能相同B.气体在被压缩的过程中内能增大C.在自发扩散过程中,气体对外界做功D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变[解析] 抽开隔板,气体自发扩散过程中,气体对外界不做功,与外界没有热

2、交换,因此气体的内能不变,A项正确,C项错误;气体在被压缩的过程中,外界对气体做正功,D项正确;由于气体与外界没有热交换,根据热力学第一定律可知,气体在被压缩的过程中内能增大,因此气体的温度升高,气体分子的平均动能增大,B项正确,E项错误。2.(2017·全国卷Ⅲ)(多选)如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程ab到达状态b,再经过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是( ABD )A.在过程ab中气体的内能增加B.在过程ca中外界对气体做功C.在过程ab中气体对外界做功D.在过程bc中气体从外界吸收热量E.在过

3、程ca中气体从外界吸收热量[解析] ab过程,气体压强增大,体积不变,则温度升高,内能增加,A项正确;ab过程发生等容变化,气体对外界不做功,C项错误;一定质量的理想气体内能仅由温度决定,bc过程发生等温变化,内能不变,bc过程,气体体积增大,气体对外界做正功,根据热力学第一定律可知气体从外界吸热,D项正确;ca过程发生等压变化,气体体积减小,外界对气体做正功,B项正确;ca过程,气体温度降低,内能减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知气体向外界放热,E项错误。3.(2016·全国卷Ⅰ)(多选)关于热力学定律,下列说法正确的是( BDE )A.气体

4、吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡[解析] 根据热力学第一定律,气体吸热的同时若对外做功,则内能不一定增大,温度不一定升高,故A错误;对气体做功可以改变其内能,故B正确;理想气体等压膨胀过程,对外做功,由理想气体状态方程可知,气体温度升高,内能增大,故气体一定吸热,故C错误;根据热力学第二定律,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,故D正确;根据热平衡定律,如果两个系统分别与状态

5、确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡,故E正确。4.(2016·全国卷Ⅱ)(多选)一定量的理想气体从状态a开始,经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态,其p-T图象如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是( ABE )A.气体在a、c两状态的体积相等B.气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C.在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D.在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功[解析] 由=k可知,p-T图

6、象中过原点的一条倾斜的直线是等容线,A项正确;气体从状态c到状态d的过程温度不变,内能不变,从状态d到状态a的过程温度升高,内能增加,B项正确;由于过程cd中气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,气体向外放出的热量等于外界对气体做的功,C项错误;在过程da中气体内能增加,气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功,D项错误;过程bc中,外界对气体做的功Wbc=pb(Vb-Vc)=pbVb-pcVc,过程da中气体对外界做的功Wda=pd(Va-Vd)=paVa-pdVd,由于pbVb=paVa,pcVc=pdVd,因此过程bc中外界对气体做的功与过程da中

7、气体对外界做的功相等,E项正确。5.(2016·全国卷Ⅲ)(多选)关于气体的内能,下列说法正确的是( CDE )A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大C.气体被压缩时,内能可能不变D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加[解析] 温度相同的气体分子平均动能相同,仅质量相同,分子质量不同的气体,所含分子数不同,气体的动能也不同,所以内能不一定相同,A项错误;气体的内能与整体运动的机械能无关,B项错误;理想气体等温压缩过程中,其内能不变,C项正确;理想气体不

8、考虑分子间相互作用力,分子势能为零,一定量的气体,分子数量一定,温

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