新高考物理一轮复习小题多维练习第15章热学第03练　热力学定律与能量守恒（解析版）.doc

第十五章热学

第03练热力学定律与能量守恒

知识目标

知识点

目标一

热力学第一定律

目标二

热力学第二定律

目标三

热力学第一定律与图像的综合应用

目标四

热力学第一定律与气体实验定律的综合应用

1．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

【答案】B?

【解析】

【分析】

根据体积的变化判断做功的情况，根据气体的内能有关的因素判断内能的变化，根据热力学第一定律判断吸收的热量与内能变化量的大小关系。

该题考查理想气体得状态方程的应用以及热力学第一定律的应用，解答的关键是正确判断出气体的体积增大，气体对外做功。

【解答】

A、由题，越靠近瓶口水的温度越高，则小瓶上升靠近瓶口的过程中温度也升高，则气体的温度升高，由于一定量的理想气体的内能仅仅与温度有关，可知小瓶内气体的内能增大，故A错误；

B、设大气压强为p0，瓶内气体的压强为p，瓶内气体下侧到水面的高度差为?，则瓶内气体的压强：p=p0+ρg?，其中ρ为水的密度；小瓶上升的过程中瓶内气体下侧到水面的高度差减小，则瓶内气体的压强减小；由理想气体的状态方程：pVT=C，可知小瓶上升的过程中瓶内气体的体积一定增大，则小瓶内气体对外界做正功，故B正确；

CD、气体的内能增大，则ΔU为正，气体对外做功，则W为负，根据热力学第一定律：ΔU=Q+W

2．2017年5月，被网友称为共享时代高大上的产物--共享汽车入驻金华，共享汽车全部是节能环保的电动汽车。下表为该型号汽车的部分技术参数，则下列说法正确的是(????)

电机额定功率

42kW

最高时速

100km/?

电池容量

22kW?

耗电量

12kW?/100km

充电时间

10?(家用220V)

A.电动机工作时把电能全部转化为机械能

B.该汽车最大续航里程约为350km

C.当用220V电源对电池充电时，假设充电电流恒定，则充电电流约为10A

D.该汽车在额定状态下以最高时速行驶，受到的阻力为420N

【答案】C?

【解析】解：A、根据热力学定律知电动机工作时把不可能电能全部转化为机械能，故A错误；

B、根据耗电量12kW?/100km，知22kW?可以续航里程约为2212×100km=183km，故B错误；

C、当用220V电源对电池充电时，假设充电电流恒定，则充电电流约为I=WUt=22kW?220V×100?=10A，故C正确；

D、汽车在额定状态下以最高时速行驶，F=f=Pvm

3．关于物体内能的变化，以下说法正确的是(????)

A.物体放出热量，内能一定减少

B.物体对外做功，内能一定减少

C.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变

D.物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变

【答案】D?

【解析】解：A、物体放出热量，若外界对物体做的功大于放出的热量，其内能增加，故A错误；

B、物体对外做功，若同时从外界吸收的热量，则内能不一定减少，故B错误；

C、物体放出热量，同时对外做功，内能一定减小，故C错误；

D、物体吸收热量，同时对外做功，如二者相等，则内能可能不变，故D正确。

故选：D。

做功和热传递都能改变内能；物体内能的增量赠与外界对物体做的功和物体吸收热量的和，即：ΔU=Q+W。

本题考查热力学第一定律，知道做功和热传递都能改变内能，基础题。

4．如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，下列说法正确的是(????)

A.过程①中气体的压强逐渐减小

B.过程②中气体对外界做负功

C.过程④中气体从外界吸收了热量

D.状态c、d的内能相等

【答案】D?

【解析】解：A、由图示图象可知，过程①中气体体积不变而温度升高，由理想气体状态方程pVT=C可知，气体的压强逐渐增大，故A错误；

B、由图示图象可知，过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，故B错误；

C、由图示图象可知，过程④中气体体积不变而温度降低，气体体积不变，外界对气体不做功，W=0，气体温度降低，气体内能减小，△U0，由热力学第一定律△U=W+Q可知：Q=△U?W0，则气体向外界放出了热量，故C错误；

D、一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，由图示图象可知，状态c、d的温度相等，则状态c、d的内能相等，故D正确。

故选：D。

根据图示图象判断气体的温度T与体积V如何变化，应用理想气体状态方程判断气体压强

5．已知飞船在航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，因此飞船将此设施专门做成了一个舱，叫“气闸