《2019届高三物理人教版一轮作业：第十三章 第3讲 热力学定律与能量守恒定律 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高三物理人教版一轮作业：第十三章 第3讲 热力学定律与能量守恒定律 （6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课时作业单独成册方便使用一、选择题1下列对热学相关知识的判断中正确的是()A对一定质量的气体加热，其内能一定增大B物体温度升高时，物体内的每个分子的速率都将增大C对一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增大D功转化为热的实际宏观过程是不可逆过程E自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源解析：气体内能变化由做功和热传递共同决定，A错误；温度升高，分子的平均动能增大，部分分子速率也会减小，B错误；理想气体压强和体积增大，温度一定增大，内能一定增大，C正确；一切涉及热现象的宏观过程都是不可逆的，D正确；自然界中的能量在数量上是守恒的，但能量在转化
2、过程中，品质逐渐降低，可利用的能源在逐渐减少，故要节约能源，E正确答案：CDE2关于物体的内能，以下说法中正确的是()A物体吸收热量，内能一定增大B物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少C物体体积改变，内能可能不变D不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功E质量相同的0 的水的内能比0 的冰的内能大解析：物体吸收热量，若同时对外做功，其内能可能减少，选项A错误；根据热力学第一定律，物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少，选项B正确；物体体积改变，例如理想气体体积改变，只要温度不变，其内能不变，选项C正确；可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但是会引起其他变化，选项D错误；0 的水变成0
3、 的冰需要放出热量，故质量相同的0 的水的内能比0 的冰的内能大，选项E正确答案：BCE3下列关于热力学第二定律的说法中正确的是()A所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B一切与热现象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，但内能无法全部用来做功而转化成机械能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解析：符合能量守恒定律，但违背热力学第二定律的宏观过程不能发生，选项A错误；一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项B正确；机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能，选项C正确；气体向真空的自由膨胀是不可逆的，选项D错误；热
4、运动的宏观过程有一定的方向性，选项E正确答案：BCE4(2016高考全国卷)关于热力学定律，下列说法正确的是()A气体吸热后温度一定升高B对气体做功可以改变其内能C理想气体等压膨胀过程一定放热D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡解析：若气体吸热的同时对外做功，则其温度不一定升高，选项A错误；做功是改变物体内能的途径之一，选项B正确；理想气体等压膨胀，气体对外做功，由理想气体状态方程C知，气体温度升高，内能增加，故一定吸热，选项C错误；根据热力学第二定律知选项D正确；如果两个系统分别与状态确定的第三个系
5、统达到热平衡，那么这两个系统与第三个系统的温度均相等，则这两个系统之间也必定达到热平衡，故选项E正确答案：BDE二、非选择题5.一定质量的理想气体在初状态(状态A)时温度为T0，压强p02.0105 Pa，内能为20 J，其体积V与热力学温度T间的关系如图所示，线段AB、BC分别与V轴和T轴平行假设理想气体的内能与热力学温度的二次方成正比(1)求状态C时的压强pC.(2)若气体从状态A变化到状态C的过程中，对外界做的功为10 J，则此过程中气体_(选填“吸收”或“放出”) _ J热量解析：(1)从A到B发生等温变化，有p0V0pB2V0，从B到C发生等容变化，有，联立解得pC3.0105 Pa
6、.(2)因理想气体的内能与热力学温度的二次方成正比，所以在状态C时内能为180 J，由热力学第一定律UWQ得Q170 J，所以此过程吸收热量170 J.答案：(1)3.0105 Pa(2)吸收1706.如图所示pV图像中，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，放出热量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.(1)ACB过程中气体的内能如何变化？变化了多少？(2)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量？解析：(1)ACB过程中，W1280 J，Q1410 J由热力学第一定律得UBUAW1Q1690 J气体的内能减少，
7、减少量为690 J.(2)因为一定质量理想气体的内能只与温度有关，BDA过程中气体内能变化量：UAUB690 J由题知W2200 J由热力学第一定律得UAUBW2Q2解得Q2490 J即吸收热量490 J.答案：见解析7.(2018江西南昌模拟)如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的倒U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长L120 cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高先将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后左管水银面高出右管水银面h10 cm.(环境温度不变，大气压强p075 cmHg)(1)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”做单位)(2)此过程中外界对左管内气体_(选填
8、“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将_(选填“吸热”或“放热”)解析：(1)设U形管横截面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为p2，气柱长度为L2，稳定后低压舱内的压强为p，左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p1V1p2V2p1p0p2pphV1L1SV2L2Sh2(L2L1)联立各式，代入数据得p70 cmHg.(2)此过程气体体积增大，外界对气体做负功，温度不变，内能不变，故吸热答案：(1)70 cmHg(2)做负功吸热8.如图所示，用质量m1 kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，开始
9、时活塞距离汽缸底部的高度h10.50 m，气体的温度t127 ，给汽缸缓慢加热至t2 207 ，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h2处，此过程中被封闭气体增加的内能U300 J已知大气压强p01.0105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，活塞横截面积S5.0104 m2.求：(1)初始时汽缸内气体的压强和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度h2；(2)此过程中缸内气体吸收的热量Q.解析：(1)气体压强pp01.2105 Pa.气体做等压变化，根据盖吕萨克定律可得，代入数据解得h20.80 m.(2)在气体膨胀的过程中，气体对外做功为W0pV1.2105(0.800.50)5.0104 J18
10、J.根据热力学第一定律可得气体内能的变化为UW0Q，得QUW0318 J.答案：(1)1.2105 Pa0.80 m(2)318 J9如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m.现使汽缸内的气体缓缓按图乙所示的规律变化，汽缸内的气体从状态A变化到状态B.若该过程中气体内能发生了变化，气体柱高度增加了L.外界大气压强为p0.(1)下列说法中正确的是_A该过程中汽缸内气体的压强始终为p0B该过程中气体的内能不断增大C该过程中气体不断从外界吸收热量D气体在该过程中吸收的热量大于它对外界做的功EA和B两个状态，汽缸内壁单位面积单位时间内受到气体
11、分子撞击的次数相同(2)汽缸内气体的温度为T1时，气体柱的高度为L_(用图中和题目中给出的字母表示)(3)若气体从状态A变化到状态B的过程中从外界吸收的热量为Q，则被封闭气体的内能变化了多少？解析：(1)根据图乙可知气体在该过程中发生的是等压变化，该过程中汽缸内气体的压强始终为p0，选项A错误；由图乙可知气体温度升高，内能增大，气体体积膨胀对外做功，根据热力学第一定律可知，气体必定从外界吸收热量，且气体从外界吸收的热量大于气体对外做的功，选项B、C、D正确；A和B两个状态，气体温度不相同，气体分子运动的平均速率不相等，单个分子对汽缸内壁的平均撞击力也不相等，根据等压变化，可判断汽缸内壁单位面积单位时间内受到分子撞击的次数不同，选项E错误(2)由盖吕萨克定律得，即，解得LL.(3)对活塞和砝码整体，由力的平衡条件得mgp0SpS解得pp0气体从状态A变化到状态B的过程中对外做的功为WpSL(p0Smg)L由热力学第一定律得，气体内能的变化量为UQWQ(p0Smg)L.答案：(1)BCD(2)L(3)Q(p0Smg)L
