《2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 熱力學(xué)定律 氣體場力的性質(zhì)的描述綜合訓(xùn)練》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 熱力學(xué)定律 氣體場力的性質(zhì)的描述綜合訓(xùn)練（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 熱力學(xué)定律 氣體 1.對一定量的氣體,下列說法正確的是( ) A.氣體的體積是所有氣體分子的體積之和 B.氣體分子的熱運動越劇烈,氣體溫度就越高 C.氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的 D.當(dāng)氣體膨脹時,氣體分子之間的勢能減小,因而氣體的內(nèi)能減少 解析:氣體的體積指氣體分子能到達的空間,氣體的體積遠大于氣體分子的體積之和,故A錯;溫度是分子平均動能的標志,溫度越高,分子運動越劇烈,分子的無規(guī)則運動又叫熱運動,故B正確;大量分子對器壁的碰撞是形成氣體壓強的原因,故C正確;氣體膨脹時,考慮分子間的作用力是引力且減小,所以分子

2、勢能是增大的,而且內(nèi)能的變化還與溫度有關(guān),故D錯. 答案:BC 2.地面附近有一正在上升的空氣團,它與外界的熱交換忽略不計.已知大氣壓強隨高度增加而降低,則該氣團在此上升過程中(不計氣團內(nèi)分子間的勢能)( ) A.體積減小,溫度降低 B.體積減小,溫度不變 C.體積增大,溫度降低 D.體積增大,溫度不變 解析:由于大氣壓強隨高度增加而降低,則該氣團上升過程中氣體要膨脹對外做功;又因氣團與外界沒有熱交換(屬絕熱膨脹),所以氣團的體積增大,內(nèi)能減小(不計分子勢能)溫度降低.故C正確,A?B?D錯誤. 答案:C 3.下列說法正確的是( )

3、A.物體吸收熱量,其溫度一定升高 B.熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞 C.遵守?zé)崃W(xué)第一定律的過程一定能實現(xiàn) D.做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式 解析:物體吸收熱量,如果對外做功,溫度可能降低,故A錯;熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞,但要引起其他變化,故B錯;根據(jù)熱力學(xué)第二定律,凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性,故C錯;改變內(nèi)能的方式有做功與熱傳遞,兩者效果相同,但本質(zhì)不同,故D正確. 答案:D 4.如圖所示,一絕熱的內(nèi)壁光滑的厚壁容器內(nèi)裝有一個大氣壓的空氣,它的一端通過膠塞插進一支靈敏溫度計和一根打氣針;另一端有一可移動的膠塞(用卡子卡住).用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打

4、氣,當(dāng)容器內(nèi)空氣的壓強增大到一定程度時停止打氣,讀出靈敏溫度計的示數(shù),則下列說法中可能正確的是( ) A.打開卡子,膠塞向右移動,氣體壓強減小,溫度計示數(shù)不變 B.打開卡子,膠塞向右移動,氣體壓強不變,溫度計示數(shù)減小 C.打開卡子,膠塞向右移動,氣體壓強減小,溫度計示數(shù)減小 D.打開卡子,膠塞向右移動,氣體壓強不變,溫度計示數(shù)增大 解析:打氣后,容器內(nèi)氣體壓強大于外界大氣壓強,打開卡子后,膠塞向右移動,移動過程容器內(nèi)壓強減小,直到與外界大氣壓強相等為止,因為絕熱,沒有熱傳遞.氣體對外做功,內(nèi)能減少,因此溫度下降. 答案:C 5.如圖所示,一帶活塞的汽缸內(nèi)盛有氣體,缸外為

5、恒溫環(huán)境,汽缸是導(dǎo)熱的.現(xiàn)將活塞向外移動一段距離,在此過程中氣體吸熱,對外做功,此功用W1表示.然后設(shè)法將汽缸及活塞絕熱,推動活塞壓縮氣體,此過程中外界對氣體做功用W2表示,則( ) A.有可能使氣體回到原來狀態(tài),且W1W2 D.上面A?B?C三種說法都不可能實現(xiàn) 解析:由于汽缸及活塞絕熱,所以外界對于氣體做功,氣體內(nèi)能必然增大,溫度升高,即不可能回到原來狀態(tài).D正確. 答案:D 6.如圖所示,質(zhì)量不計的活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在上端開口的直立圓筒形氣缸中,活塞上堆放細砂,活

6、塞處于靜止狀態(tài).現(xiàn)在對氣體緩慢加熱,同時不斷取走細砂,使活塞緩慢上升,直到細砂全部取走,則在此過程中( ) A.氣體壓強增大,內(nèi)能可能不變 B.氣體溫度可能不變,氣體對外做功 C.氣體的體積增大,壓強減小,對外不做功 D.氣體對外做功,內(nèi)能一定增加 解析:對氣體緩慢加熱,使活塞緩慢上升過程中,由于不斷取走細砂,氣體壓強減小,氣體對外做功,氣體吸收熱量.若吸收熱量大于氣體對外做功則內(nèi)能增加,氣體溫度升高,若吸收熱量小于氣體對外做功則內(nèi)能減小,氣體溫度降低.B正確. 答案:B 7.如圖所示,一氣缸豎直倒放,氣缸內(nèi)有一質(zhì)量不可忽略的活塞,將一定質(zhì)量的理想氣體封在氣缸內(nèi),活塞與

7、氣缸壁無摩擦,氣體處于平衡狀態(tài),現(xiàn)保持溫度不變把氣缸稍微傾斜一點,在達到平衡后與原來相比,則( ) A.氣體的壓強變大 B.氣體的壓強變小 C.氣體的體積變大 D.氣體的體積變小 解析:以活塞為研究對象,設(shè)其質(zhì)量為M,橫截面積為S.達到平衡時,活塞受力平衡,當(dāng)氣缸豎直倒放時,缸內(nèi)氣體壓強p1可由下式求得:p1S+Mg=p0S.式中p0為外界大氣壓強,由此可得p1=p0-Mg/S;同理可知,當(dāng)氣缸傾斜一點,缸壁與水平方向夾角為θ時,缸內(nèi)氣體壓強p2可由下式求得:p2S+Mgsinθ=p0S,由此可得p2=p0-Mgsinθ/S,必有p1

8、缸稍微傾斜一點后,由于缸內(nèi)氣體壓強變大,所以缸內(nèi)氣體體積變小.正確選項為A?D. 答案:AD 8.如圖所示,柱形容器內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣,光滑活塞C(質(zhì)量為m)與容器用良好的隔熱材料制成的.另有質(zhì)量為M的物體從活塞上方的A點自由 下落到活塞上,并隨活塞一起到達最低點B而靜止.在這一過程中,空氣內(nèi)能的改變量ΔU?外界對空氣所做的功W與物體及活塞的重力勢能的變化關(guān)系是( ) A.Mgh+mgΔh=ΔU+W B.ΔU=W,W=Mgh+mgΔh C.ΔU=W,W

9、交換,Q=0,所以ΔU=W;但由于物體和活塞做完全非彈性碰撞 (即碰后不分開)時損失一部分機械能,因此有:W

10、的體積也不斷增大,而溫度基本不變,請問在此過程中其能量是怎樣轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移的? 解析:(1)根據(jù)蓋·呂薩克定律可知,對于質(zhì)量一定的氣體,在壓強一定的情況下,溫度越高,體積越大,故密度越小. (2)氣體要不斷從外界吸熱,將吸取的能量用來不斷對外做功. 10.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C.已知狀態(tài)A的溫度為480 K.求: (1)氣體在狀態(tài)C時的溫度; (2)試分析從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的整個過程中,氣體是從外界吸收熱量還是放出熱量. 解析:(1)A?C兩狀態(tài)體積相等,則有① 得TC=TA= K=160 K.② (2)由理想氣體狀態(tài)方程得③

11、 得TB=TA=K=480 K④ 由此可知A?B兩狀態(tài)溫度相同,故A?B兩狀態(tài)內(nèi)能相等. 答案:(1)160 K (2)既不能吸收也不放出 11.如圖所示,在豎直放置圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分氣體,活塞與容器壁間能無摩擦滑動,容器的橫截面積為S,開始時氣體的溫度為T0,活塞與容器底的距離為h0.現(xiàn)將整個裝置放在大氣壓恒為p0的空氣中,當(dāng)氣體從外界吸收熱量Q后,活塞緩慢上升d后再次平衡,問: (1)外界空氣的溫度是多少? (2)在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少? 解析:(1)取密閉氣體為研究對象,活塞上升過程中等壓變化,由蓋·呂薩克定律≈ 得外界溫度T0=T0

12、. (2)取活塞為研究對象,設(shè)活塞對密閉氣體做功為W,由動能定理得-W-mgd-p0Sd=0 根據(jù)熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU 聯(lián)立上面兩式得密閉氣體增加的內(nèi)能ΔU=Q-mgd-p0Sd. 答案:(1) T0 (2)Q-mgd-p0Sd 12.物理學(xué)家帕平發(fā)明了高壓鍋,高壓鍋與普通鍋不同,鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋體鑲嵌旋緊,加上鍋蓋與鍋體之間有橡皮制的密封圈,所以鍋蓋與鍋體之間不會漏氣,在鍋蓋中間有一排氣孔,上面再套上類似砝碼的限壓閥,將排氣孔堵住.當(dāng)加熱高壓鍋,鍋內(nèi)氣體壓強增加到一定程度時,氣體就把限壓閥頂起來,這時蒸氣就從排氣孔向外排出.由于高壓鍋內(nèi)的壓強大,溫度高,食物容易煮爛.若已知排氣孔的直徑為0.3 cm,外界大氣壓為1.0×105 Pa,溫度為20 ℃,要使高壓鍋內(nèi)的溫度達到120 ℃,則限壓閥的質(zhì)量應(yīng)為多少?(g取10 m/s2) 解析:選鍋內(nèi)氣體為研究對象,則 初狀態(tài):T1=293 K,p1=1.0×105 Pa 末狀態(tài):T2=393 K 由查理定律得 p2=Pa=1.34×105 Pa 對限壓閥受力分析可得 mg=p2S-p1S=(p2-p1)S=(p2-p1)π· =(1.34×105-1.0×105)×3.14×N=0.24 N 所以m=0.024 kg. 答案:0.024 kg