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《2018版高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第14章 熱學(xué) 第3講 熱力學(xué)定律與能量守恒》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第3講熱力學(xué)定律與能量守恒 時間:45分鐘 滿分:100分一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分。其中1~6為單選,7~10為多選)1.某未密閉房間內(nèi)的空氣溫度與室外的相同,現(xiàn)對該室內(nèi)空氣緩慢加熱,當(dāng)室內(nèi)空氣溫度高于室外空氣溫度時( )A.室內(nèi)空氣的壓強比室外的小B.室內(nèi)空氣分子的平均動能比室外的大C.室內(nèi)空氣的密度比室外的大D.室內(nèi)空氣對室外空氣做了負(fù)功答案 B解析 室內(nèi)和室外是相通的,故氣體壓強相同,A錯誤。溫度是分子平均動能的標(biāo)志,室內(nèi)空氣溫度高則分子平均動能大,B正確。根據(jù)壓強的微觀解釋知,室內(nèi)、外氣體壓強一樣,室內(nèi)的分子平均動能大,則單位體積內(nèi)的分子數(shù)少,密度小
2、,C錯誤。室內(nèi)氣體相當(dāng)于等壓膨脹,對外界做正功,D錯誤。2.[2015·重慶高考]某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時的,且車胎體積增大。若這段時間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體,那么( )A.外界對胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能減小B.外界對胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能增大C.胎內(nèi)氣體對外界做功,內(nèi)能減小D.胎內(nèi)氣體對外界做功,內(nèi)能增大答案 D解析 中午比清晨時溫度高,所以中午胎內(nèi)氣體分子平均動能增大,理想氣體的內(nèi)能由分子動能決定,因此內(nèi)能增大;車胎體積增大,則胎內(nèi)氣體對外界做功,所以只有D項正確。3.[2016·梅州模擬]小紅和小明打乒乓球不小心把乒乓球踩扁了,小明認(rèn)真觀察后發(fā)現(xiàn)表面沒有開裂
3、,于是把踩扁的乒乓球放在熱水里泡一下,基本恢復(fù)了原狀。乒乓球內(nèi)的氣體可視為理想氣體,對于乒乓球恢復(fù)原狀的過程,下列描述中正確的是( )A.內(nèi)能變大,球內(nèi)氣體對外做正功的同時吸熱B.內(nèi)能變大,球內(nèi)氣體對外做正功的同時放熱C.內(nèi)能變大,球內(nèi)氣體對外做負(fù)功的同時吸熱D.內(nèi)能變小,球內(nèi)氣體對外做負(fù)功的同時放熱答案 A解析 乒乓球內(nèi)的氣體受熱膨脹,對外做功,故W<0;氣體溫度升高,內(nèi)能增加,故ΔU>0;根據(jù)熱力學(xué)第一定律公式ΔU=W+Q,則必有Q>0,即吸收熱量,選項A正確,選項B、C、D錯誤。4.如圖為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖,M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體,M可沿N的內(nèi)壁上下滑動,設(shè)
4、筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換,在M向下滑動的過程中( )A.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能增大B.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能減小C.氣體對外界做功,氣體內(nèi)能增大D.氣體對外界做功,氣體內(nèi)能減小答案 A解析 M向下滑動的過程中,氣體體積減小,故外界對氣體做功,W>0,下滑過程不與外界發(fā)生熱交換,Q=0,由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知內(nèi)能增大,A正確,B、C、D錯誤。5.[2016·青島模擬]圖中汽缸內(nèi)盛有一定量的理想氣體,汽缸壁是導(dǎo)熱的,缸外環(huán)境保持恒溫,活塞與汽缸壁的接觸是光滑的,但不漏氣?,F(xiàn)將活塞桿與外界連接使其緩慢向右移動,這樣氣體將等溫膨脹并通過桿對外做功。若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)
5、,則下列說法正確的是( )A.氣體是從單一熱源吸熱,全用來對外做功,因此此過程違反熱力學(xué)第二定律B.氣體是從單一熱源吸熱,但并未全用來對外做功,所以此過程不違反熱力學(xué)第二定律C.氣體是從單一熱源吸熱,全用來對外做功,但此過程不違反熱力學(xué)第二定律D.A、B、C三種說法都不對答案 C解析 由于這個過程緩慢進行,所以可看成溫度不變,即氣體內(nèi)能不變。因此氣體吸收的熱量和氣體對外做的功相等,也就是從單一熱源吸熱,全部用來對外做功;但又為什么沒有違反熱力學(xué)第二定律呢?實際上這個過程是不能自發(fā)進行的,即氣體是無法吸了熱再推動活塞緩慢向右移動;它必須靠外力使桿向右移動,才能使氣體膨脹,從而內(nèi)能減少,溫度
6、下降,然后再從外界吸熱。也就是說,在這個過程中拉桿消耗了能量,即引起了其他的變化。所以正確答案是C。6.地球上有很多的海水,它的總質(zhì)量約為1.4×1018噸,如果這些海水的溫度降低0.1℃,將要放出5.8×1023焦耳的熱量,有人曾設(shè)想利用海水放出的熱量使它完全變成機械能來解決能源危機,但這種機器是不能制成的,其原因是( )A.內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化成機械能B.內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能不滿足熱力學(xué)第一定律C.只從單一熱源吸收熱量并完全轉(zhuǎn)化成機械能而不引起其他變化的機器不滿足熱力學(xué)第二定律D.上述三種原因都不正確答案 C解析 內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化成機械能,如熱機,A錯誤;內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程滿足熱力學(xué)第一定律,即
7、能量守恒定律,B錯誤;熱力學(xué)第二定律告訴我們:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化,C正確。7.[2015·廣東高考]如圖為某實驗器材的結(jié)構(gòu)示意圖,金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣,內(nèi)筒中有水。在水加熱升溫的過程中,被封閉的空氣( )A.內(nèi)能增大B.壓強增大C.分子間引力和斥力都減小D.所有分子運動速率都增大答案 AB解析 空氣體積不變,故做功為0,即W=0。又因為外壁隔熱,而內(nèi)壁由于水