（天津专用）2020届高考物理一轮复习 考点规范练60 热力学定律与能量守恒（含解析）新人教版

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1、考点规范练60　热力学定律与能量守恒 一、单项选择题 1.下列说法正确的是(　　) A.所有的能量守恒过程都能自发地发生 B.热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是可逆过程 C.世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物质能等都来自太阳辐射的能量 D.能的转化过程符合能量守恒定律,因此不会发生能源危机 2.对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是(　　) A.保持气体的压强不变,改变其温度,可以实现其内能不变 B.若气体的温度逐渐升高,则其压强可以保持不变 C.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程无关 D.当气体体积逐渐增大时,气体的内能一定减小 3.如图所示,在实

2、验室某同学用导热性能良好的汽缸和活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸内(活塞与汽缸之间无摩擦)。用滴管将水缓慢滴在活塞上,在此过程中(　　) A.气体对外做功,气体内能减小 B.外界对气体做功,气体内能增加 C.外界对气体做功,气体内能不变 D.气体从外界吸热,气体内能不变 4.如图所示,一定质量的理想气体,由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac。则(　　) A.Tb>Tc,Qab>Qac B.Tb>Tc,QabQac D.Tb

3、=Tc,Qab

4、制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能 C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 7.标准大气压下,1 g水在沸腾时吸收了2 260 J的热量后变成同温度的水蒸气,对外做了170 J的功。已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,水的摩尔质量M=18 g/mol。下列说法正确的是(　　) A.分子间的平均距离增大 B.水分子的热运动变得更剧烈了 C.水分子总势能的变化量为2 090 J D.在整个过程中能量是不守恒的 E.1 g水所含的分子数为3.3×1022个 三、非选择题 8.一定质量的理想气体经

5、历了如图所示的A→B→C→D→A循环,该过程每个状态视为平衡态,各状态参数如图所示。A状态的压强为1×105 Pa,求: (1)B状态的温度; (2)完成一次循环,气体与外界热交换的热量。 考点规范练60　热力学定律与能量守恒 1.C　解析所有的能量守恒过程不是都能自发地发生,A错误;热传递、摩擦生热和气体自由膨胀都是不可逆过程,B错误;世界上有多种形式的能量如煤、石油、生物质能等都来自太阳辐射的能,C正确;能的转化过程符合能量守恒定律,而能源危机是自然界中人类可以利用的能量不足,因此会发生能源危机,D错误。 2.B　解析一定质量的理想气体的内能仅决定于温度,A错误;一定质量

6、的理想气体可以经历等压膨胀的过程,温度升高,压强不变,B正确;功和热传递都可以改变气体的内能,做功和热传递使气体温度升高1K,气体吸收的热量不同,C错误;气体体积增大时,温度可能不变,可能升高,也可能降低,D错误。 3.C　解析由将水缓慢滴在活塞上,压缩气体,气体的体积减小,外界对气体做功,W为正值,由导热性能良好知气体的温度不变,内能不变,据热力学第一定律W+Q=ΔU,得Q为负值,气体放热,选项C正确。 4.C　解析根据图像可得到c、b的状态参量,由理想气体状态方程得,2p0V0Tc=p0·2V0Tb,可见Tb=Tc。气体由状态a至状态b,体积变大,气体对外做正功,气体由状态a至状态c,

7、体积不变,气体不做功,而两个变化过程的温度变化相同,内能的增加量相同,由热力学第一定律W+Q=ΔU知,Qab>Qac,选项C正确。 5.BDE　解析过程①是等容变化,温度升高,压强增大,故A项错误;过程②中,体积增大,气体对外做功,故B项正确;过程④是等容变化,温度降低,放出热量,故C项错误;过程③是等温变化,温度不变,故状态c、d的内能相等,故D项正确;E项,由理想气体状态方程可知pVT为定值,状态d相对于状态b,V和T均增大,故p应减小,故E项正确。 6.BC　解析热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律,是能量守恒定律的具体表现,适用于所有的热学过程,C正确,D错误;由热力

8、学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,除非有外界的影响或帮助,电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能,B正确,A错误。 7.ACE　解析液体变成气体后,分子间的平均距离增大了,A正确;温度是分子热运动剧烈程度的标志,由于两种状态下的温度是相同的,故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的,B错误;水发生等温变化,分子平均动能不变,因水分子总数不变,分子的总动能不变,根据热力学第一定律ΔU=Q+W,可得水的内能的变化量ΔU=2260J-170J=2090J,即水的内能增大2090J,则水分子的总势能增大了2090J,C正确;在整个过程中能量是守恒的,

9、D错误;1g水所含的分子数为n=mMNA=118×6.0×1023=3.3×1022,E正确。 8.解析(1)理想气体从A状态到B状态的过程中,压强保持不变,根据盖—吕萨克定律有 VATA=VBTB 代入数据解得TB=VBVATA=600K。 (2)理想气体从A状态到B状态的过程中,外界对气体做功 W1=-pA(VB-VA) 解得W1=-100J 气体从B状态到C状态的过程中,体积保持不变,根据查理定律有 pBTB=pCTC 解得pC=2.5×105Pa 从C状态到D状态的过程中,压强保持不变,外界对气体做功 W2=pC(VC-VD)=pC(VB-VA) 解得W2=250J 一次循环过程中外界对气体所做的总功W=W1+W2=150J 理想气体从A状态完成一次循环,回到A状态,始末温度不变,所以内能不变。根据热力学第一定律有 ΔU=W+Q 解得Q=-150J 故完成一次循环,气体向外界放热150J。 答案(1)600 K　(2)放热150 J 4