22届高中物理一轮总复习 课时练40　热力学定律与能量守恒定律

这是一份22届高中物理一轮总复习 课时练40　热力学定律与能量守恒定律，共7页。
基础对点练
1.(多选)(热力学定律的理解)(2020福建福州二检)关于热力学定律,下列说法正确的是( )
A.根据热力学第一定律可知,一定质量的理想气体等压膨胀对外做功,内能一定减少
B.第一类永动机制不成,是因为它违反了热力学第一定律
C.热力学第二定律是从另一个侧面阐述能量守恒定律
D.从微观意义上讲,热力学第二定律是一个统计规律
2.(多选)(热力学定律与图像综合)(2020河南郑州二测)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图像如图所示,pa、pb、pc分别表示a、b、c的压强,下列判断正确的是( )
A.状态a、b、c的压强满足pc=pb=3pa
B.过程a到b中气体内能增大
C.过程b到c中气体吸收热量
D.过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功
E.过程a到b中气体对外做功
3.(热力学定律的应用)某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体,那么( )
A.外界对胎内气体做功,气体内能减小
B.外界对胎内气体做功,气体内能增大
C.胎内气体对外界做功,内能减小
D.胎内气体对外界做功,内能增大
4.(多选)空气能热水器采用“逆卡诺循环”原理,工作过程与空调相反,能将空气中的热量搬到水中进行制热,即使在南极也有良好表现,高效节能,是我国在世界领先的核心技术。如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程。该循环过程中,下列说法正确的是( )
A.A→B过程中,外界对气体做功
B.B→C过程中,气体分子的平均动能减小
C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
E.A→B过程中,气体从外界空气吸收热能
5.(热力学定律与气体实验定律的综合)(2020山东潍坊模拟)二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也是在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水某深处,气体体积减小为原来的一半,温度逐渐降低。此过程中( )
A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功
B.封闭的二氧化碳气体压强可能增大
C.封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大
D.封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量
6.(热力学第一定律与气体状态方程的综合)(2020陕西高三三模)如图所示,一篮球内气体的压强为p0,温度为T0,体积为V0。用打气筒对篮球充入压强为p0,温度为T0的气体,已知打气筒每次压缩气体的体积为115V0,一共打气20次,假设篮球体积不变,最终使篮球内气体的压强为4p0。充气过程中气体向外放出的热量为Q,已知气体的内能与温度的关系为U=kT(k为常数)。求:
(1)第一次打入气体后,篮球的压强变为多少?(可认为篮球内气体温度不变)
(2)打气筒在篮球充气过程中对气体做的功是多少?
7.
(热力学定律与气体实验定律的综合)(2020贵州贵阳五联)如图所示,导热性能良好的汽缸高为L=50 cm,开口向上置于水平地面上。汽缸中有横截面积为S=10 cm2、质量为m=2 kg的光滑活塞,开始时活塞正好位于汽缸顶部将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。外界温度为t0=27 ℃、大气压为p0=1×105 Pa,汽缸和活塞的厚度均可忽略不计,g取10 m/s2。
(1)将汽缸固定在地面上,如果气体温度保持不变,在活塞上轻轻放一个物体,活塞下降并稳定停在距离底部45L处,求所放物体的质量;
(2)放上物体并稳定后,外界温度缓慢升高,使活塞重新上升4 cm,则此时外界温度t为多少摄氏度?若该过程中气体内能增加5 J,则该过程中气体吸收热量多少?
素养综合练
8.(2020山东济南二模)一定质量的理想气体,分别在压强p1和p2下的体积V与温度T的关系图线如图所示,气体由状态A等容变化到状态B的过程中,下列说法正确的是( )
A.压强增大,吸收热量B.压强增大,放出热量
C.压强减小,放出热量D.压强减小,吸收热量
9.(多选)(2020山东烟台二模)如图所示,一定质量的理想气体从状态A开始,经历两个状态变化过程,先后到达状态B和C。已知从状态A变化到状态B的过程中,气体吸收了100 J的热量,则下列说法中正确的是( )
A.气体在状态B时的温度大于在状态A时的温度
B.从状态B变化到状态C的过程中气体分子的平均动能增大
C.气体从状态A变化到状态B的过程中内能增加了40 J
D.气体从状态B变化到状态C的过程中放出了40 J的热量
10.(2020宁夏高三二模)如图所示,可在竖直平面内转动的平台上固定着一个内壁光滑的汽缸,汽缸内有一导热性能良好的活塞,活塞面积为S,活塞底面与汽缸底面平行,一定质量的理想气体密封在汽缸内。当平台倾角为37°时,汽缸内气体体积为V,将平台顺时针缓慢转动直至水平,稳定时汽缸内气体的体积为0.9V,该过程中环境温度始终为T0,外界大气压强为p0。已知sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,重力加速度为g。
(1)求活塞的质量;
(2)若平台转至水平后,经过一段时间,环境温度缓慢降至0.9T0(大气压强p0保持不变),该过程中汽缸内气体内能的减少量为0.14p0V,求该过程中汽缸内气体放出的热量Q。
参考答案
课时练40 热力学定律与能量守恒定律
1.BD 一定质量的理想气体等压膨胀,温度升高,内能增加,选项A错误;第一类永动机制不成,是因为它违反了热力学第一定律,选项B正确;热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律,并不是从另一个侧面阐述能量守恒定律,选项C错误;从微观意义上讲,热力学第二定律是一个统计规律,选项D正确。
2.ABD 设a状态的压强为pa,则由理想气体的状态方程可知paT0=pb3T0,所以pb=3pa,同理pa·3V0=pc·V0,得pc=3pa,所以pc=pb=3pa,故A正确;过程a到b中温度升高,内能增大,故B正确;过程b到c温度降低,内能减小,即ΔU0,则由热力学第一定律可知,Q