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    2024年高考物理一轮复习(新人教版) 第15章 第3讲 热力学定律与能量守恒定律

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    1(多选)下列说法正确的是(  )

    A第一类永动机不可能制成是因为违背了热力学第一定律

    B能量耗散过程中能量不守恒

    C电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界违背了热力学第二定律

    D能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性

    2(2022·重庆卷·15(1))2022515我国自主研发的极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9 032米的大气科学观测世界纪录若在浮空艇某段上升过程中艇内气体温度降低体积和质量视为不变则艇内气体(视为理想气体)(  )

    A吸收热量   B压强增大

    C内能减小   D对外做负功

    3.(2022·山东卷·5)如图所示内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体初始时汽缸开口向上放置活塞处于静止状态将汽缸缓慢转动90°过程中缸内气体(  )

    A内能增加外界对气体做正功

    B内能减小所有分子热运动速率都减小

    C温度降低速率大的分子数占总分子数比例减少

    D温度升高速率大的分子数占总分子数比例增加

    4(多选)(2021·天津卷·6)列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振空气弹簧主要由活塞汽缸及内封的一定质量的气体构成上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢气体与外界有充分的热交换剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快气体与外界来不及热交换若汽缸内气体视为理想气体在气体压缩的过程中(  )

    A上下乘客时气体的内能不变

    B上下乘客时气体从外界吸热

    C剧烈颠簸时外界对气体做功

    D剧烈颠簸时气体的温度不变

     

    5.(2021·山东卷·2)如图所示密封的矿泉水瓶中距瓶口越近水的温度越高一开口向下导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中小瓶中封闭一段空气挤压矿泉水瓶小瓶下沉到底部松开后小瓶缓慢上浮上浮过程中小瓶内气体(  )

    A内能减少

    B对外界做正功

    C增加的内能大于吸收的热量

    D增加的内能等于吸收的热量

    6(多选)(2022·湖南卷·15(1)改编)利用涡流效应可实现冷热气体的分离如图一冷热气体分离装置由喷嘴涡流室环形管分离挡板和冷热两端管等构成高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位气流到达分离挡板处时中心部位气流与分离挡板碰撞后反向A端流出边缘部位气流从B端流出下列说法正确的是(  )

    AA端为冷端B端为热端

    BA端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的

    CA端流出的气体内能一定大于B端流出的

    D该装置气体进出的过程满足能量守恒定律但违背了热力学第二定律

    7(2021·河北卷·15(1))两个内壁光滑完全相同的绝热汽缸AB汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体如图甲所示现向活塞上表面缓慢倒入细沙A中细沙的质量大于B中细沙的质量重新平衡后汽缸A内气体的内能________(大于”“小于等于)汽缸B内气体的内能图乙为重新平衡后AB汽缸中气体分子速率分布图像其中曲线________(填图像中曲线标号)表示汽缸B中气体分子的速率分布规律

    8.(多选)(2022·全国乙卷·33(1)改编)定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c其过程如TV图上的两条线段所示则气体在(  )

    A状态a处的压强大于状态c处的压强

    Ba变化到b的过程中气体对外做功

    Cb变化到c的过程中气体的压强不变

    Da变化到b的过程中从外界吸收的热量等于其增加的内能

    9.(多选)(2022·全国甲卷·33(1)改编)一定量的理想气体从状态a变化到状态b其过程如pT图上从ab的线段所示在此过程中(  )

    A气体一直对外做功

    B气体的内能一直增加

    C气体一直从外界吸热

    D气体吸收的热量等于其内能的增加量

    10(2022·江苏卷·7)如图所示一定质量的理想气体分别经历abac两个过程其中ab为等温过程状态bc的体积相同(  )

    A状态a的内能大于状态b

    B状态a的温度高于状态c

    Cac过程中气体吸收热量

    Dac过程中外界对气体做正功

    11(2023·江苏通州区月考)真空泵抽气腔与容器相连活塞向左运动时从容器中抽气活塞向右运动时阀门自动关闭将进入抽气腔内的气体全部排出示意图如图甲设抽气过程中抽气腔与容器中的气体压强始终相等每次抽气活塞均从抽气腔最右端移动至最左端已知容器的容积为V0抽气腔的容积为nV0初始时刻气体压强为p0.

    (1)若抽气过程中气体的温度保持不变求第一次抽气后容器中气体的压强p

    (2)若在绝热的条件下某次抽气过程中气体压强p随体积V变化的规律如图乙求该过程气体内能的变化量ΔU.

     

     

     

     

    12.(2023·江苏省丹阳高级中学月考)某兴趣小组设计了一温度报警装置原理图如图一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的轻活塞密封在导热汽缸内活塞厚度不计横截面积S100 cm2开始时活塞距汽缸底部的高度为h0.3 m周围环境温度为t027 当环境温度上升活塞上移Δh0.01 m活塞上表面与ab两触点接触报警器报警不计一切摩擦大气压强恒为p01.0×105 Pa

    (1)该报警装置的报警温度为多少摄氏度

    (2)若上述过程气体吸收的热量为30 J则此过程气体内能的增加量为多少

     

     

     

     

     

     

    13绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体汽缸开口向上置于水平面上活塞与汽缸壁之间无摩擦,缸内气体的内能UP72 J,如图甲所示.已知活塞横截面积S5×104 m2其质量为m1 kg大气压强p01.0×105 Pa重力加速度g10 m/s2如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热活塞由原来的P位置移动到Q位置此过程封闭气体的VT图像如图乙所示且知气体内能与热力学温度成正比

    (1)封闭气体最后的体积

    (2)封闭气体吸收的热量

     

     

     

     

     

     

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