《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)43 熱力學(xué)定律與能量守恒定律 新人教版選修3-3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)43 熱力學(xué)定律與能量守恒定律 新人教版選修3-3（7頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)作業(yè)43熱力學(xué)定律與能量守恒定律時(shí)間：45分鐘1(多選)關(guān)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列敘述正確的是(BDE)A氣體體積增大時(shí)，其內(nèi)能一定減少B外界對氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少C氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D氣體溫度升高，其分子平均動能一定增加E氣體溫度升高，氣體可能向外界放熱解析：做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式，氣體體積增大時(shí)，可能同時(shí)從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定減少；氣體從外界吸收熱量，可能同時(shí)對外做功，其內(nèi)能不一定增加，同理，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能不一定增加，選項(xiàng)A、C錯誤，B正確溫度是分子平均動能的標(biāo)志，氣體溫度升高，其分子平均動能一定增加，內(nèi)能增加，若外界對氣體做的功大
2、于內(nèi)能的增加量，則氣體向外放熱，故D、E正確2(多選)根據(jù)熱力學(xué)定律，下列說法正確的是(ABD)A電冰箱的工作表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B空調(diào)機(jī)在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量C科技的不斷進(jìn)步使得人類有可能生產(chǎn)出從單一熱源吸熱全部用來對外做功而不引起其他變化的熱機(jī)D即使沒有漏氣、摩擦、不必要的散熱等損失，熱機(jī)也不可以把燃料產(chǎn)生的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能E對能源的過度消耗使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機(jī)”解析：熱量可以在外界做功的情況下從低溫物體向高溫物體傳遞，但不能自發(fā)進(jìn)行，選項(xiàng)A正確；空調(diào)機(jī)在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量，選項(xiàng)B正確；不可能
3、從單一熱源吸熱全部用來對外做功而不引起其他變化，故選項(xiàng)C錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，即使沒有漏氣、摩擦、不必要的散熱等損失，熱機(jī)也不可以把燃料產(chǎn)生的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故選項(xiàng)D正確；對能源的過度消耗將形成“能源危機(jī)”，但自然界的總能量守恒，故選項(xiàng)E錯誤3(多選)下列對熱力學(xué)定律的理解正確的是(ACE)A可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時(shí)做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能C空調(diào)機(jī)在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量D熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體E如果物體從外界吸收了熱量，物體的內(nèi)能也可能減少解析：在引起其他變化
4、的情況下，從單一熱源吸收熱量可以將其全部變?yōu)楣Γx項(xiàng)A正確；由熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)W0，Q0時(shí)，UWQ可以等于0，選項(xiàng)B錯誤；空調(diào)機(jī)在制冷過程中消耗了電能，總體上是放出熱量，選項(xiàng)C正確；熱量可以由低溫物體傳給高溫物體，選項(xiàng)D錯誤；物體從外界吸收熱量，可能同時(shí)對外做功，如果對外做的功大于從外界吸收的熱量，則物體的內(nèi)能減少，選項(xiàng)E正確4(多選)對于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的理解，下列說法正確的是(ADE)A一定質(zhì)量的氣體膨脹對外做功100 J，同時(shí)從外界吸收120 J的熱量，則它的內(nèi)能增大20 JB物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加；物體對外界做功，其內(nèi)能一定減少C凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程
5、都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體D第二類永動機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，沒有違反熱力學(xué)第一定律E熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象，能量耗散符合熱力學(xué)第二定律解析：根據(jù)熱力學(xué)第一定律知UWQ100 J120 J20 J，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ，可知物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，物體對外界做功，其內(nèi)能不一定減少，選項(xiàng)B錯誤；通過做功的方式可以讓熱量從低溫物體傳遞給高溫物體，如電冰箱，選項(xiàng)C錯誤；第二類永動機(jī)沒有違反能量守恒定律，熱力學(xué)第一定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在熱學(xué)中的反映，因此第二類永動機(jī)沒有違反熱力學(xué)第一定律
6、，不能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，故選項(xiàng)D正確；能量耗散過程體現(xiàn)了宏觀自然過程的方向性，符合熱力學(xué)第二定律，選項(xiàng)E正確5(多選)如圖所示，一個(gè)封閉的絕熱汽缸，被中間的擋板分割成左右相等的兩部分左邊充滿一定量的某種理想氣體，右邊真空現(xiàn)將中間的擋板移去，待氣體穩(wěn)定后，則(ADE)A氣體的溫度不發(fā)生變化B因?yàn)闅怏w的體積膨脹了，所以內(nèi)能降低C氣體分子的平均動能減小D雖然氣體的體積膨脹了，但是沒有對外做功E氣體分子在器壁單位面積上單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生碰撞的平均次數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话虢馕觯簹怏w在向真空膨脹的過程中沒有力的作用，所以不做功，絕熱過程，內(nèi)能不變，故溫度不變，故A正確，B錯誤，D正確；溫度是分子熱運(yùn)
7、動平均動能的標(biāo)志，溫度不變，故分子的平均動能不變，故C錯誤；氣體的溫度不變，體積增加為2倍，故分子熱運(yùn)動的平均動能不變，分子數(shù)密度減小為一半，故氣體分子在器壁單位面積上單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生碰撞的平均次數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话?，故E正確6(多選)如圖所示，pV圖中的每個(gè)方格均為正方形，一定質(zhì)量的理想氣體從a狀態(tài)沿直線變化到b狀態(tài)，再沿直線變化到c狀態(tài)，最后沿直線回到a狀態(tài)，則下列說法正確的是(ACD)A從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體分子的平均動能先增大后減小B從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體的密度不斷增大C從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過程中氣體一定吸熱D從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過程中氣體放出的熱量一定大于外界對氣體
8、做的功E從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過程中氣體的內(nèi)能不斷增大解析：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程C，從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中pV值先增大后減小，溫度T也先增大后減小，對理想氣體，溫度越高，分子平均動能越大，A正確；從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體的體積V不斷增大，氣體的密度不斷減小，B錯誤；從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過程中氣體做等容變化，外界對氣體做的功W0，根據(jù)查理定律知?dú)怏w溫度不斷升高，U0，由熱力學(xué)第一定律UQW，得Q0，即氣體一定吸熱，C正確；從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過程中氣體等壓壓縮，外界對氣體做的功W0，根據(jù)蓋呂薩克定律知溫度降低，U0，由熱力學(xué)第一定律UQW，得QW，D正確，E錯誤7在如圖所示的坐
9、標(biāo)系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化過程：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對該氣體做功為6 J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為9 J圖線AC的反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢能為零求：(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，該氣體對外界做的功W1和其內(nèi)能的增量U1；(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，該氣體內(nèi)能的增量U2及其從外界吸收的熱量Q2.解析：(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，氣體發(fā)生等容變化，該氣體對外界做的功W10根據(jù)熱力學(xué)第一定律有U1W1Q1內(nèi)能的增量U1Q19 J(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，體積減小，溫度升高該氣體內(nèi)
10、能的增量U2U19 J根據(jù)熱力學(xué)第一定律有U2W2Q2從外界吸收的熱量Q2U2W23 J答案：(1)09 J(2)9 J3 J8(多選)封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系如圖所示，O、A、D三點(diǎn)在同一直線上則(ADE)A由狀態(tài)A變到狀態(tài)B過程中，氣體吸收熱量B由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過程中，氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加CC狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)小于D狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)DD狀態(tài)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比A狀態(tài)時(shí)少ED狀態(tài)與A狀態(tài)，相等時(shí)間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的沖量相等解析：氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B體積不變，發(fā)生的是等容變化，外界對氣體不做功，W0，溫度升高
11、，內(nèi)能增加，U0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ，知Q0，氣體吸收熱量，故A正確；由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，U0，體積變大，氣體對外界做功，W0，氣體從外界吸收熱量，故B錯誤；氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)D發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律知pT，TCTD，所以pCpD，即C狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)大于D狀態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)，故C錯誤；A點(diǎn)和D點(diǎn)在過原點(diǎn)的直線上，說明氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)D壓強(qiáng)不變，體積增大，分子的密集程度減小，所以D狀態(tài)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比A狀態(tài)時(shí)少，故D正確；根據(jù)動量定理知，F(xiàn)，壓強(qiáng)p，所以p，因?yàn)闅怏w在狀態(tài)D和狀態(tài)A壓強(qiáng)相等，所以相等時(shí)間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的沖量相
12、等，故E正確9(2019河南模擬)如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生三個(gè)狀態(tài)變化過程的pV圖象，其中，BC段對應(yīng)的是反比例函數(shù)圖象的一部分，若氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為T0，求：(1)氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度和體積；(2)若氣體從B到C的過程中放出的熱量為Q，則氣體在ABCA的過程中是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量為多少？解析：(1)由于BC段對應(yīng)的是反比例函數(shù)圖象的一部分，由理想氣體狀態(tài)方程可知，此過程為等溫變化過程，所以TBTC氣體在AB過程為等容過程，有，解得TBT0TC在BC過程為等溫過程，有3p0Vcp0V0，求得VcV0(2)氣體在BC的過程中溫度不變，則內(nèi)能不變，由于放出熱量為Q，根據(jù)熱力
13、學(xué)第一定律可知，此過程外界對氣體做功為WBCQ氣體在ABCA的過程中內(nèi)能不變，從A到B不做功，即WAB0，從C到A氣體對外做功為WCApC(VAVC)，解得WCA2p0V0由pV圖象面積法可知，氣體對外做功大于外界對氣體做功，即WCAWBC，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得氣體在ABCA的過程中吸收熱量，吸收熱量為Q2p0V0Q答案：(1)T0V0(2)吸熱，2p0V0Q10(2018全國卷)如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)它們之
14、間的摩擦開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0.現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功重力加速度大小為g.解析：本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律等知識開始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有根據(jù)力的平衡條件有p1Sp0Smg聯(lián)立式可得T1T0此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2.根據(jù)蓋呂薩克定律有式中V1SHV2S(Hh)聯(lián)立式解得T2T0從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為W(p0Smg)h答案：T0(p0Smg)h7
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