人教版高考物理一轮总复习课后习题 第十三章 热学 课时规范练40 热力学定律与能量守恒定律.docVIP

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课时规范练40热力学定律与能量守恒定律

一、基础对点练

1.(多选)(热力学定律)关于热力学规律,下列说法正确的是 ()

A.热力学第一定律和热力学第二定律从不同角度阐述了能量守恒定律

B.从微观意义上讲,在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小

C.从微观意义上讲,热力学第二定律是一个统计规律

D.一定质量的理想气体放出热量,则分子的平均动能不一定减少

E.一定质量的理想气体等温压缩,外界对气体做正功,内能一定增加

2.(多选)(热力学第一定律与气体图象的综合)(安徽马鞍山高三模拟)一定量的理想气体发生状态变化,其压强p随热力学温度T的变化如图所示,气体经历了A→B→C→D→A的循环过程,下列说法正确的是()

A.A→B过程中气体对外做功

B.B→C过程气体体积不变

C.C状态下的单位体积气体分子数一定比D状态下的大

D.D→A过程中气体放出热量

E.A状态下的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数一定比C状态下的大

3.(多选)(热力学第一定律)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()

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

二、素养综合练

4.(多选)气闸舱是载人航天器中可供航天员由太空返回用的气密性装置,其原理图如图所示。座舱A与气闸舱B之间装有阀门K,座舱A中充满空气,气闸舱B内为真空。打开阀门K,A中的气体进入B中,最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换,舱内气体可视为理想气体,下列说法正确的是()

A.气体扩散前后内能相同

B.由热力学定律可知气体向真空扩散的过程是可逆过程

C.气体等温膨胀,压强减小

D.气体绝热过程,对外做功,内能减小

E.气体分子单位时间内与A舱壁单位面积上的碰撞次数将减少

5.(多选)(安徽蚌埠高三月考)一定质量的理想气体由状态a经状态b、状态c到状态d,最后回到状态a,其压强p与温度T的变化关系如图所示,图中ab延长线过原点,bc、ad平行T轴,cd平行p轴。下列说法正确的是()

A.气体在a、b两状态的体积相等

B.从b到c,每个气体分子的动能都增大

C.从c到d,单位体积中气体分子数增加

D.从d到a,外界对气体做功,气体放出热量

E.在过程bc中气体对外界做功小于过程da中外界对气体做的功

6.(河南焦作一模)如图所示,导热性能良好的圆筒形汽缸开口向上放在水平地面上,缸内两个活塞A、B将缸内封闭成两段气柱Ⅰ、Ⅱ,静止时两段气柱的高均为h,活塞横截面积均为S,质量均为m。两活塞与汽缸内壁无摩擦且气密性好,大气压强为p0,环境温度为T0,保持大气压不变,缓慢降低环境温度,使活塞A下降14

(1)求降低温度后稳定时的环境温度为多少。

(2)若此过程两段气柱减少的内能总量为ΔU,则两段气柱放出的总热量为多少。

课时规范练40热力学定律与能量守恒定律

1.BCD解析:热力学第一定律是内能与其他能量发生转化时的能量守恒定律,而热力学第二定律则是反映自然过程的方向性的定律,故A错误;根据熵增加原理,从微观意义上讲,在任何自然过程中,一个独立系统的总熵不会减小,故B正确;从微观意义上讲,热力学第二定律是一个统计规律,故C正确;热力学第一定律ΔU=W+Q,其中W是外界对热力学系统做的功,Q是外界向热力学系统传递的热量。一定质量的理想气体放出热量的同时,如果外界对气体做了功,气体的内能不一定减少,所以分子的平均动能不一定减少,故D正确;理想气体的内能只与温度有关,所以一定质量的理想气体等温压缩,内能不变,故E错误。

2.ADE解析:A→B过程压强不变,温度升高,体积变大,则气体对外做功,选项A正确;B→C过程压强减小,温度升高,则气体体积变大,选项B错误;因C、D两态的压强相等,C态温度较高,则C态体积较大,则C状态下的单位体积气体分子数一定比D状态下的小,选项C错误;D→A过程中温度不变,内能不变,压强变大,则体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,气体放出热量,选项D正确;因A态压强大于C态压强,A态温度低于C态,A态分子平均速率小于C态,A态体积小于C态体积,A态分子数密度大于C态,则A状态下的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数一定比C状态下的大,选项E正确。

3.ABD解析:抽开隔板,气体自发扩散过程中,气体对外界不做