2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 热力学定律和能量守恒

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1、2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 训练：*热力学定律和能量守恒* 一、选择题 1.如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动．设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中(　　) A．外界对气体做功，气体内能增大 B．外界对气体做功，气体内能减小 C．气体对外界做功，气体内能增大 D．气体对外界做功，气体内能减小 2.如图所示为常见的家用保温瓶，头一天用软木塞密封了半瓶开水，过了一夜后软木塞很难取出，则(　　) A．瓶里所有气体分子的动能都变小了 B．外界对瓶内气体没有做功，瓶内气体的内能不变

2、 C．瓶内气体温度降低，气体内能减小 D．瓶内气体温度降低，压强增大 3．如图所示，一定质量的理想气体，经过图线A→B→C→A的状态变化过程，AB的延长线过O点，CA与纵轴平行．由图线可知(　　) A．A→B过程压强不变，气体对外做功 B．B→C过程压强增大，外界对气体做功 C．C→A过程压强不变，气体对外做功 D．C→A过程压强减小，外界对气体做功 4．一定质量的页岩气(可看成理想气体)状态发生了一次循环变化，其压强p随热力学温度T变化的关系如图所示，O、a、b在同一直线上，bc与横轴平行．则(　　) A．a到b过程，气体的体积减小 B．a到b过程，气体的体积增大

3、 C．b到c过程，气体从外界吸收热量 D．b到c过程，气体向外界放出热量 5．某同学将一气球打好气后，不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂，则在气球破裂过程中(　　) A．气体对外界做功，温度降低 B．外界对气体做功，内能增大 C．气体内能不变，体积增大 D．气体压强减小，温度升高 6.如图是某喷水壶示意图．未喷水时阀门闭合，压下压杆可向瓶内储气室充气；多次充气后按下按柄打开阀门，水会自动经导管从喷嘴处喷出．储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则(　　) A．充气过程中，储气室内气体内能增大 B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大 C．喷水过程中

4、，储气室内气体放热 D．喷水过程中，储气室内气体压强增大 7. (多选)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中气体对外界做正功 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 E．状态d的压强比状态b的压强小 8. (多选)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(　　

5、) 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 9．(多选)如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p－V图中从a到b的直线所示．在此过程中( ) A．气体温度一直降低 B．气体内能一直增加 C．气体一直对外做功 D．气体一直从外界吸热 E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功 10.(多选)如图所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑．现用水平外力F

6、作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是(　　) A．每个气体分子的速率都不变 B．气体分子平均动能不变 C．水平外力F逐渐变大 D．气体内能减小 11． (多选)一定质量理想气体的状态沿如图所示的圆周变化，则该气体体积变化的情况是(　　) A．沿a→b，逐步减小 B．沿b→c，先逐步增大后逐步减小 C．沿c→d，逐步减小 D．沿d→a，逐步减小 12. (5选3)如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a.下列说法正确的是

7、(　　) A．在过程ab中气体的内能增加 B．在过程ca中外界对气体做功 C．在过程ab中气体对外界做功 D．在过程bc中气体从外界吸收热量 E．在过程ca中气体从外界吸收热量 13.(5选3)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(气体与外界无热量交换)．该循环过程中，下列说法正确的是(　　) A．A→B过程中，气体的内能不变 B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大 C．C→D过程中，气体分子数密度增大，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，外界对气体

8、做的功小于气体内能的增加量 E．若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量，在C→D过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为25 kJ 14．(5选3)关于内能，下列说法中不正确的是(　　) A．物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能 B．一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化 C．若外界对系统做的功为W，则系统的内能增加W D．若系统从外界吸收的热量为Q，则系统的内能增加Q E．做功和热传递在改变物体内能方面是等效的 15．(5选3)下列关于热力学第二定律说法正确的是(　　) A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生 B．一切与热现象

9、有关的宏观自然过程都是不可逆的 C．机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能 D．气体向真空的自由膨胀是可逆的 E．热运动的宏观过程有一定的方向性 16．(5选3)下列说法正确的是(　　) A．两个物体只要温度相等，那么它们分子热运动的平均动能就相等 B．在自然界能量的总量是守恒的，所以不存在能源危机 C．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成 D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体” E．1 kg的0 ℃的冰比1 kg的0 ℃的水的内能小些 17.(多选)如图所示，汽缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良

10、好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态．现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是(　　) A．气体A吸热，内能增加 B．气体B吸热，对外做功，内能不变 C．气体A分子的平均动能增大 D．气体A和气体B内每个分子的动能都增大 E．气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少 二、非选择题 18．(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是(　　) A．气体分子间的作用力增大 B．气体分子的平均速率增大 C

11、．气体分子的平均动能减小 D．气体组成的系统一定吸热 (2)若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J的功，则此过程中的气泡________(填“吸收”或“放出”)的热量是______J．气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1 J的功，同时吸收了0.3 J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了________J. 19.如图所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h.现通过电热丝给气体加热一段时间，结果活塞缓慢上升了h，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为

12、p0，重力加速度为g，不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦，则： (1)容器中气体的压强是多少？ (2)这段时间内气体的内能增加了多少？ (3)这段时间内气体的温度升高了多少？ 20.如图所示的p—V图象中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280 J，吸收热量410 J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中外界对气体做功200 J．则： (1)ACB过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？ (2)BDA过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？ 参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8

13、 9 A C B C A A BDE ABD BCD 10 11 12 13 14 15 16 17 BC BC ABD ACE BCD BCE ACE ACE 18.(1)考虑气体分子间作用力时，分子力表现为引力，气泡膨胀，分子间距增大，分子力减小，A错误；气泡上升过程中温度不变，分子的平均动能不变，分子的平均速率也不变，B、C错误；气泡上升过程中体积膨胀，温度不变，而气体对外做功，故气体一定吸收热量，D正确． (2)将气体视为理想气体时，其内能只与温度有关．气泡上升过程中温度不变，ΔU＝0，对外做功，W＝－0.6 J，由ΔU＝

14、Q＋W有Q＝ΔU－W＝0.6 J>0，即需从外界吸收0.6 J的热量．气泡到达湖面后，由ΔU＝Q＋W得ΔU′＝(0.3－0.1) J＝0.2 J. 19.(1)以活塞为研究对象，对其进行受力分析，由平衡条件有 mg＋p0S＝pS，得容器中气体的压强 p＝p0＋. (2)根据功的定义知：气体对外做功为 W＝－pSh， 得W＝－(p0S＋mg)h. 根据热力学第一定律得：这段时间内气体的内能增加量 ΔU＝Q＋W＝Q－(p0S＋mg)h. (3)在加热过程中活塞缓慢上升，压强保持不变，是等压变化，由盖·吕萨克定律有＝，即＝ 得t′＝273.15 K＋2t， 所以这段时间内气体的温度升高了Δt＝t′－t＝273.15 K＋t. 20.(1)ACB过程中W1＝－280 J，Q1＝410 J， 由热力学第一定律得UB－UA＝W1＋Q1＝130 J， 故ACB过程中气体的内能增加了130 J. (2)因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关，BDA过程中气体内能的变化量UA－UB＝－130 J 由题意知W2＝200 J，由热力学第一定律得 UA－UB＝W2＋Q2， 代入数据解得Q2＝－330 J， 即BDA过程中气体放出热量330 J. 8 / 8