2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第13章 第3課時 熱力學(xué)定律分組訓(xùn)練(含解析)

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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 第13章 第3課時 熱力學(xué)定律分組訓(xùn)練(含解析) A組 熱力學(xué)定律理解和應(yīng)用 1.圖5為焦耳實(shí)驗(yàn)裝置圖,用絕熱性能良好的材料將容器包好,重物下落帶動葉片攪拌容器里的水,引起水溫升高.關(guān)于這個實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(  ) 圖5 A.這個裝置可測定熱功當(dāng)量 B.做功增加了水的熱量 C.做功增加了水的內(nèi)能 D.功和熱量是完全等價(jià)的,無區(qū)別 【答案】AC 【解析】做功和熱傳遞都可以使物體的內(nèi)能發(fā)生改變,焦耳實(shí)驗(yàn)中是通過做功來增加水的內(nèi)能,所以選項(xiàng)C正確;就物體內(nèi)能的改變來說,做功和熱傳遞是等效的,這是研究熱功當(dāng)量的前提,通過焦耳實(shí)驗(yàn)可測定熱功當(dāng)量,所以

2、選項(xiàng)A正確;一個物體的內(nèi)能是無法測量的,而在某種過程中物體內(nèi)能的變化卻是可以測定的,熱量就是用來測定內(nèi)能變化的一個物理量,所以選項(xiàng)B和D都錯. 2.有以下說法: A.氣體的溫度越高,分子的平均動能越大 B.即使氣體的溫度很高,仍有一些分子的運(yùn)動速率是非常小的 C.對物體做功不可能使物體的溫度升高 D.如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計(jì),則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) E.一個由不導(dǎo)熱的器壁做成的容器,被不導(dǎo)熱的隔板分成甲、乙兩室.甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為T的氣體,乙室為真空,如圖6所示.提起隔板,讓甲室中的氣體進(jìn)入乙室.若甲室中的氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),則提起隔板后當(dāng)氣體重新達(dá)

3、到平衡時,其溫度仍為T. 圖6 F.空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時,將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以制冷機(jī)的工作是不遵守?zé)崃W(xué)第二定律的 G.對于一定量的氣體,當(dāng)其溫度降低時,速率大的分子數(shù)目減少,速率小的分子數(shù)目增加 H.從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機(jī)械功是不可能的 其中正確的是______________. 【答案】ABEG B組 熱力學(xué)定律與理想氣體組合應(yīng)用 3.對一定質(zhì)量的氣體,下列說法正確的是(  ) A.在體積不斷增大的過程中,氣體一定對外界(外界不為真空)做功 B.在壓強(qiáng)不斷增大的過程中,外界一定對氣體做功 C.在體積不斷被壓縮的過程中,內(nèi)

4、能一定增加 D.在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中,內(nèi)能一定不變 【答案】A 【解析】外界不為真空,當(dāng)氣體體積增大時,氣體對外界做功,當(dāng)氣體體積減小時,外界對氣體做功,故A選項(xiàng)正確;根據(jù)=常數(shù),p增大時,V不一定變化,故B選項(xiàng)錯;在V減小的過程中,可能向外界放熱,根據(jù)ΔU=W+Q可知,內(nèi)能不一定增大,故C選項(xiàng)錯誤;Q=0的過程中,W不一定為0,故D選項(xiàng)錯誤.考查熱力學(xué)第一定律、氣體壓強(qiáng)、體積、溫度三者的關(guān)系.難度較易. 4.如圖7所示,導(dǎo)熱性能良好的鋼瓶內(nèi)裝有高壓氧氣,打開閥門氧氣迅速從瓶口噴出,此時握鋼瓶的手明顯感覺變冷(  ) 圖7 A.變冷是因?yàn)槠績?nèi)氧氣噴出時帶走了鋼瓶的熱

5、量 B.變冷是因?yàn)檠鯕鈬姵龅乃查g對外界散熱 C.氧氣噴出時瓶內(nèi)氣體每個分子的動能均減小 D.當(dāng)鋼瓶內(nèi)外氣壓相等時立即關(guān)閉閥門,幾分鐘后,瓶內(nèi)壓強(qiáng)大于瓶外大氣壓 【答案】D 【解析】本題考查熱力學(xué)第一定律,理想氣體狀態(tài)方程,溫度與氣體分子平均動能、分子動能的關(guān)系,意在考查學(xué)生的應(yīng)用分析能力. 由于時間極短,氧氣來不及對外散熱,變冷是因?yàn)檠鯕鈬姵鰰r對外界做了功,氧氣內(nèi)能減小,溫度降低,選項(xiàng)A、B錯誤;氧氣噴出時,瓶內(nèi)氣體溫度降低,分子的平均動能減小,但不是每個分子的動能均減小,選項(xiàng)C錯誤;當(dāng)鋼瓶內(nèi)外氣壓相等時立即關(guān)閉閥門,此時瓶內(nèi)氣體溫度低于瓶外溫度,幾分鐘后,瓶內(nèi)氣體溫度升高,而氣

6、體體積不變,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C(常量)可知,氣體壓強(qiáng)變大,所以瓶內(nèi)壓強(qiáng)大于瓶外大氣壓,選項(xiàng)D正確. 5.(xx·福州質(zhì)檢)如圖8所示,絕熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸B均固定于地面,由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦.兩氣缸內(nèi)裝處于平穩(wěn)狀態(tài)的理想氣體,開始時體積均為V0、溫度均為T0.緩慢加熱A中氣體,停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后,設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變,則(  ) 圖8 A.A中氣體對外界做正功,氣體內(nèi)能不變 B.A中氣體對外界做正功,氣體內(nèi)能減少 C.外界對B中氣體做正功,內(nèi)能增加 D.外界對B中氣體做正功,內(nèi)能不變 【答案】D 【解析】本題考查氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律.意在考查學(xué)生對理想氣體狀態(tài)方程的理解和熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用. 對A中氣體加熱,溫度升高,內(nèi)能增大,壓強(qiáng)、體積增大,外界對A中氣體做負(fù)功,A、B錯;B中氣體體積減小,外界對B中氣體做正功,溫度不變,內(nèi)能不變,C錯,D正確.

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