1、第十一章第3讲(对应学生用书P291)考点题号错题统计热力学第一定律1、2、3、7、8热力学第二定律6气体实验定律与热力学定律4、5、11、12综合应用9、10一、选择题1(2014聊城调研)下列说法正确的是()A常温常压下,一定质量的气体,保持体积不变,压强将随温度的增大而增大B用活塞压缩气缸里的空气,对空气做功3.5105 J,同时空气的内能增加了2.5105 J,则空气从外界吸收热量1105 JC物体的温度为0 时,分子的平均动能为零D热量从低温物体传到高温物体是不可能的解析:选A根据一定质量气体压强、温度和体积的关系可知,体积一定时,气体温度升高,则压强增大,A项正确;由热力学第一定律
2、可知,EWQ,所以气体应向外界放热,B项错;物体的温度为热力学温度0 K时,分子平均动能为零,C项错;热量只是不能自发地从低温物体传到高温度物体,如空调可以把热量从温度较低的室内转移到室外,D项错2(2013山东高考)关于热现象的描述正确的一项是()A根据热力学定律,热机的效率可以达到100%B做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C温度是描述热运动的物理量,一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D物体由大量分子组成,其单个分子的运动是无规则的,大量分子的运动也是无规律的解析:选C根据热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响可知热
3、机的效率不可能达到100%,选项A错误做功是内能与其他形式的能发生转化,而热传递是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移,所以选项B错误温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量,故选项C正确单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的,但从总体来看,大量分子的运动却有一定的规律,这种规律叫做统计规律,大量分子的集体行为受到统计规律的支配,故选项D错误3如图所示是密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J,同时气体向外界放热200 J,缸内气体的()A温度升高,内能增加600 JB温度升高,内能减少200 JC温度降低,内能增加600 JD温度降低,内能减少
4、200 J解析:选A对一定质量的气体,由热力学第一定律UWQ可知,U800 J(200 J)600 J,U为正表示内能增加了600 J,对气体来说,分子间距较大,分子势能为零,内能等于所有分子动能的和,内能增加,气体分子的平均动能增加,温度升高,选项A正确4(2012广东高考)景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒猛推推杆,艾绒即可点燃对筒内封闭的气体,在此压缩过程中()A气体温度升高,压强不变B气体温度升高,压强变大C气体对外界做正功,气体内能增加D外界对气体做正功,气体内能减少解析:选B对于一定质量的理想气体,内能仅与温度有关,在猛推推杆的过程中,外界对气体做
5、功,由于时间极短,认为气体与外界无热量交换,内能增加,温度升高,所以C、D错误又由理想气体状态方程可知温度升高,体积减小,则压强一定变大,A错误,B正确5(2011新课标全国高考)对于一定量的理想气体,下列说法正确的是()A若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变B若气体的内能不变,其状态也一定不变C若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大D气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E当气体温度升高时,气体的内能一定增大解析:选ADE对于一定量的理想气体,根据理想气体状态方程C可知,压强、体积不变,则温度不变,一定量理想气体的内能只由温度决定,故A、E正确气体的内能不变,温
6、度不变,说明pV乘积不变,故B错误气体的温度不断升高,说明pV乘积不断增大,但压强不一定增大,C错误气体温度每升高1 K,内能变化量一定,但由于做功情况未知,吸放热情况未知,D正确6(2014开封模拟)如图所示,固定在地面上的水平汽缸内由活塞B封闭着一定量的气体,气体分子之间的相互作用力可以忽略假设汽缸壁的导热性能很好,环境的温度保持不变若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动,则在拉动活塞的过程中,关于此汽缸内气体的下列结论,其中正确的是()A气体做等温膨胀,分子的平均速率不变,气体的压强不变B气体做等温膨胀,气体分子单位时间对汽缸壁单位面积碰撞的次数将变少C因为气体内能不变,所以气体从外界吸收
7、的热能全用来对外做功D气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,因此此过程违反热力学第二定律解析:选BC用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动,则在拉动活塞的过程中,气体等温膨胀,分子的平均速率不变,气体的体积增大,压强减小,A错误,B正确因为气体内能不变,所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功,C正确气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但是体积增大了,引起了其他变化,因此此过程不违反热力学第二定律,D错误7(2014连云港摸底)如图所示,倒悬的导热气缸中有一个可无摩擦上下移动且不漏气的活塞A,活塞A的下面吊着一个重物,汽缸中封闭着一定质量的理想气体起初各部分均静止不动,大气压强保持不变对于汽缸内的
8、气体,当其状态缓慢发生变化时,下列判断正确的是()A若环境温度升高,则气体的压强一定增大B当活塞向下移动时,外界一定对气体做正功C保持环境温度不变,缓慢增加重物的质量,气体一定会吸热D若环境温度降低,缓慢增加重物的质量,气体体积可能保持不变解析:选CD若环境温度升高,气体等压膨胀,气体的压强不变,选项A错误;当活塞向下移动时,气体对外界做正功,选项B错误;保持环境温度不变,缓慢增加重物的质量,气体压强减小,体积增大,对外做功,内能不变,气体一定会吸热,选项C正确;若环境温度降低,气体温度降低,压强减小,缓慢增加重物的质量,气体体积可能保持不变,选项D正确8一定质量的理想气体在下列哪些过程中,一
9、定从外界吸收了热量()A温度保持不变,体积逐渐膨胀B体积保持不变,温度逐渐升高C压强保持不变,体积逐渐收缩D温度逐渐升高,压强逐渐减小E温度逐渐升高,体积逐渐收缩解析:选ABD体积增大,外界向气体做负功,W0,温度不变,则U0,故根据UWQ可得Q0,A正确同理,B正确体积减小,外界对气体做功;压强不变,体积减小,则温度减小,内能减小,故一定向外放出热量,C错误温度升高,压强减小,则内能变大,体积增大,气体对外界做功,故一定吸收热量,D正确温度升高,U0,体积减小,W0,故无法判断气体是否从外界吸热,E错误二、非选择题9(2014常州模拟)一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图所示
10、,AB、BC分别与p轴和T轴平行,气体在状态A时的压强为p0、体积为V0,在状态B时的压强为2p0,则气体在状态B时的体积为_;气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中,对外做的功为W,内能增加了U,则此过程气体_(选填“吸收”或“放出”)的热量为_解析:对AB过程,温度不变,由玻意耳定律可知,气体在状态B时的体积为VV0/2;气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中,对外做的功为W,内能增加了U,由热力学第一定律,此过程气体吸收的热量为UW.答案:吸收UW10(2014济宁一中摸底)如图所示,在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动,容器的横截面积为
11、S.开始时气体的温度为T0,活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中,当气体从外界吸收热量Q后,活塞缓慢上升d后再次平衡,求: (1)外界空气的温度是多少?(2)在此过程中的密闭气体的内能增加了多少?解析:(1)取密闭气体为研究对象,活塞上升过程为等压变化,由盖吕萨克定律有得外界温度TT0T0T0(2)活塞上升的过程,密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功,所以外界对系统做的功W(mgp0S)d根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能UQWQ(mgp0S)d答案:(1)T0(2)Q(mgp0S)d11 (2014山东名校检测)如图所示,教室内用截面积为0.2 m2的绝热活塞
12、,将一定质量的理想气体封闭在圆柱形气缸内,活塞与汽缸之间无摩擦,a状态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,活塞离汽缸底部的高度为0.6 m;b状态是汽缸从容器中移出后达到的平衡状态,活塞离汽缸底部的高度为0.65 m设室内大气压强始终保持1.0105 Pa,忽略活塞质量 (1)求教室内的温度;(2)若气体从状态a变化到状态b的过程中,内能增加了560 J,求此过程中气体吸收的热量解析:(1)由题意知气体做等压变化,设教室内温度为T2由知T2295.75 K(2)气体对外界做功为Wp0S(h2h1)103 J据热力学第一定律得QUW1 560 J.答案:(1)295.75 K(2)1 56
13、0 J12一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p V图象如图所示已知该气体在状态A时的温度为27 .则: (1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少?(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大?(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热,还是放热?传递的热量是多少?解析:(1)对于理想气体:AB,由得:TB100 K,所以tB173 BC由得:TC300 K,所以tC27 .(2)AC由温度相等得:U0.(3)AC的过程中是吸热吸收的热量QWpV1105(31031103)J200 J.答案:(1)173 ;27 (2)0(3)吸热;200 J