一、高考真題匯編的意義。1、增強高考考生的復(fù)習(xí)動力和信心;2、提高高考考生的復(fù)習(xí)效率;3、加深考生對知識點的理解和掌握。
二、高考真題匯編的內(nèi)容。1、高考試題收錄,涵蓋了考試的各個學(xué)科;2、答案解析,加深知識點理解和掌握;3、復(fù)習(xí)指導(dǎo),提高復(fù)習(xí)效率。
三、高考真題匯編的重要性。高考真題匯編不僅可以提高考生的復(fù)習(xí)動力和信心,增強考生的復(fù)習(xí)效率,而且還可以加深考生對知識點的理解和掌握,使考生更好地把握考試方向,為高考復(fù)習(xí)提供了有力的支持。
最新10年(2014-2023)高考物理真題分項匯編
專題62 熱力學(xué)第一定律
一、多選題
1.(2023·山東·統(tǒng)考高考真題)一定質(zhì)量的理想氣體,初始溫度為,壓強為。經(jīng)等容過程,該氣體吸收的熱量后溫度上升;若經(jīng)等壓過程,需要吸收的熱量才能使氣體溫度上升。下列說法正確的是( )
A.初始狀態(tài)下,氣體的體積為B.等壓過程中,氣體對外做功
C.等壓過程中,氣體體積增加了原體積的D.兩個過程中,氣體的內(nèi)能增加量都為
【答案】AD
【解析】C.令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強,體積和溫度分別為
等容過程為狀態(tài)二
等壓過程為狀態(tài)三
由理想氣體狀態(tài)方程可得
解得
體積增加了原來的,C錯誤;
D.等容過程中氣體做功為零,由熱力學(xué)第一定律
兩個過程的初末溫度相同即內(nèi)能變化相同,因此內(nèi)能增加都為,D正確;
AB.等壓過程內(nèi)能增加了,吸收熱量為,由熱力學(xué)第一定律可知氣體對外做功為,即做功的大小為
解得
A正確B錯誤;
故選AD。
2.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)對于一定量的理想氣體,經(jīng)過下列過程,其初始狀態(tài)的內(nèi)能與末狀態(tài)的內(nèi)能可能相等的是( )
A.等溫增壓后再等溫膨脹
B.等壓膨脹后再等溫壓縮
C.等容減壓后再等壓膨脹
D.等容增壓后再等壓壓縮
E.等容增壓后再等溫膨脹
【答案】ACD
【解析】A.對于一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能由溫度決定,故等溫增壓和等溫膨脹過程溫度均保持不變,內(nèi)能不變,故A正確;
B.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
可知等壓膨脹后氣體溫度升高,內(nèi)能增大,等溫壓縮溫度不變,內(nèi)能不變,故末狀態(tài)與初始狀態(tài)相比內(nèi)能增加,故B錯誤;
C.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知等容減壓過程溫度降低,內(nèi)能減??;等壓膨脹過程溫度升高,末狀態(tài)的溫度有可能和初狀態(tài)的溫度相等,內(nèi)能相等,故C正確;
D.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知等容增壓過程溫度升高;等壓壓縮過程溫度降低,末狀態(tài)的溫度有可能和初狀態(tài)的溫度相等,內(nèi)能相等,故D正確;
E.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知等容增壓過程溫度升高;等溫膨脹過程溫度不變,故末狀態(tài)的內(nèi)能大于初狀態(tài)的內(nèi)能,故E錯誤。
故選ACD。
3.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)在一汽缸中用活塞封閉著一定量的理想氣體,發(fā)生下列緩慢變化過程,氣體一定與外界有熱量交換的過程是( )
A.氣體的體積不變,溫度升高
B.氣體的體積減小,溫度降低
C.氣體的體積減小,溫度升高
D.氣體的體積增大,溫度不變
E.氣體的體積增大,溫度降低
【答案】ABD
【解析】A.氣體的體積不變溫度升高,則氣體的內(nèi)能升高,體積不變氣體做功為零,因此氣體吸收熱量,A正確;
B.氣體的體積減小溫度降低,則氣體的內(nèi)能降低,體積減小外界對氣體做功,由熱力學(xué)第一定律
可知氣體對外放熱,B正確;
C.氣體的體積減小溫度升高,則氣體的內(nèi)能升高,體積減小外界對氣體做功,由熱力學(xué)第一定律
可知Q可能等于零,即沒有熱量交換過程,C錯誤;
D.氣體的體積增大溫度不變則氣體的內(nèi)能不變,體積增大氣體對外界做功,由熱力學(xué)第一定律
可知
即氣體吸收熱量,D正確;
E.氣體的體積增大溫度降低則氣體的內(nèi)能降低,體積增大氣體對外界做功,由熱力學(xué)第一定律
可知Q可能等于零,即沒有熱量交換過程,E錯誤。
故選ABD。
4.(2023·山西·統(tǒng)考高考真題)如圖,一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上,用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分,活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時彈簧處于原長,三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等?,F(xiàn)通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱,停止加熱并達(dá)到穩(wěn)定后( )

A.h中的氣體內(nèi)能增加B.f與g中的氣體溫度相等
C.f與h中的氣體溫度相等D.f與h中的氣體壓強相等
【答案】AD
【解析】A.當(dāng)電阻絲對f中的氣體緩慢加熱時,f中的氣體內(nèi)能增大,溫度升高,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知f中的氣體壓強增大,會緩慢推動左邊活塞,可知h的體積也被壓縮壓強變大,對活塞受力分析,根據(jù)平衡條件可知,彈簧彈力變大,則彈簧被壓縮。與此同時彈簧對右邊活塞有彈力作用,緩慢向右推動左邊活塞。故活塞對h中的氣體做正功,且是絕熱過程,由熱力學(xué)第一定律可知,h中的氣體內(nèi)能增加,A正確;
B.未加熱前,三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等,當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時,活塞受力平衡,可知彈簧處于壓縮狀態(tài),對左邊活塞分析

分別對f、g內(nèi)的氣體分析,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有
由題意可知,因彈簧被壓縮,則,聯(lián)立可得
B錯誤;
C.在達(dá)到穩(wěn)定過程中h中的氣體體積變小,壓強變大,f中的氣體體積變大。由于穩(wěn)定時彈簧保持平衡狀態(tài),故穩(wěn)定時f、h中的氣體壓強相等,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程對h氣體分析可知
聯(lián)立可得
C錯誤;
D.對彈簧、活塞及g中的氣體組成的系統(tǒng)分析,根據(jù)平衡條件可知,f與h中的氣體壓強相等,D正確。
故選AD。
5.(2022·天津·高考真題)采用渦輪增壓技術(shù)可提高汽車發(fā)動機效率。將渦輪增壓簡化為以下兩個過程,一定質(zhì)量的理想氣體首先經(jīng)過絕熱過程被壓縮,然后經(jīng)過等壓過程回到初始溫度,則( )
A.絕熱過程中,氣體分子平均動能增加B.絕熱過程中,外界對氣體做負(fù)功
C.等壓過程中,外界對氣體做正功D.等壓過程中,氣體內(nèi)能不變
【答案】AC
【解析】AB.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過絕熱過程被壓縮,可知氣體體積減小,外界對氣體做正功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣體內(nèi)能增加,則氣體溫度升高,氣體分子平均動能增加,故A正確,B錯誤;
CD.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等壓過程回到初始溫度,可知氣體溫度降低,氣體內(nèi)能減少;根據(jù)
可知氣體體積減小,外界對氣體做正功,故C正確,D錯誤。
故選AC。
6.(2022·湖南·統(tǒng)考高考真題)利用“渦流效應(yīng)”可實現(xiàn)冷熱氣體的分離。如圖,一冷熱氣體分離裝置由噴嘴、渦流室、環(huán)形管、分離擋板和冷熱兩端管等構(gòu)成。高壓氮氣由噴嘴切向流入渦流室中,然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進(jìn),分子熱運動速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位,而分子熱運動速率較大的氣體分子將聚集到環(huán)形管邊緣部位。氣流到達(dá)分離擋板處時,中心部位氣流與分離擋板碰撞后反向,從A端流出,邊緣部位氣流從B端流出。下列說法正確的是( )
A.A端為冷端,B端為熱端
B.A端流出的氣體分子熱運動平均速率一定小于B端流出的
C.A端流出的氣體內(nèi)能一定大于B端流出的
D.該裝置氣體進(jìn)出的過程滿足能量守恒定律,但違背了熱力學(xué)第二定律
E.該裝置氣體進(jìn)出的過程既滿足能量守恒定律,也滿足熱力學(xué)第二定律
【答案】ABE
【解析】A. 依題意,中心部位為熱運動速率較低的氣體,與擋板相作用后反彈,從A端流出,而邊緣部份熱運動速率較高的氣體從B端流出;同種氣體分子平均熱運動速率較大、其對應(yīng)的溫度也就較高,所以A端為冷端、B端為熱端,故A正確;
B.依題意,A端流出的氣體分子熱運動速率較小,B端流出的氣體分子熱運動速率較大,所以從A端流出的氣體分子熱運動平均速度小于從B端流出的,故B正確;
C.A端流出的氣體分子熱運動速率較小,B端流出的氣體分子熱運動速率較大,則從A端流出的氣體分子平均動能小于從B端流出的氣體分子平均動能,內(nèi)能的多少還與分子數(shù)有關(guān);依題意,不能得出從A端流出的氣體內(nèi)能一定大于從B端流出的氣體內(nèi)能,故C錯誤;
DE.該裝置將冷熱不均氣體的進(jìn)行分離,噴嘴處有高壓,即通過外界做功而實現(xiàn)的,并非是自發(fā)進(jìn)行的,沒有違背熱力學(xué)第二定律;溫度較低的從A端出、較高的從B端出,也符合能量守恒定律,故D錯誤,E正確。
故選ABE。
7.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如圖上從a到b的線段所示。在此過程中( )
A.氣體一直對外做功
B.氣體的內(nèi)能一直增加
C.氣體一直從外界吸熱
D.氣體吸收的熱量等于其對外做的功
E.氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量
【答案】BCE
【解析】A.因從a到b的p—T圖像過原點,由可知從a到b氣體的體積不變,則從a到b氣體不對外做功,選項A錯誤;
B.因從a到b氣體溫度升高,可知氣體內(nèi)能增加,選項B正確;
CDE.因W=0,?U>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律
?U=W+Q
可知,氣體一直從外界吸熱,且氣體吸收的熱量等于內(nèi)能增加量,選項CE正確,D錯誤。
故選BCE。
8.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)一定量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c,其過程如圖上的兩條線段所示,則氣體在( )
A.狀態(tài)a處的壓強大于狀態(tài)c處的壓強
B.由a變化到b的過程中,氣體對外做功
C.由b變化到c的過程中,氣體的壓強不變
D.由a變化到b的過程中,氣體從外界吸熱
E.由a變化到b的過程中,從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能
【答案】ABD
【解析】AC.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知
即圖像的斜率為,故有
故A正確,C錯誤;
B.理想氣體由a變化到b的過程中,因體積增大,則氣體對外做功,故B正確;
DE.理想氣體由a變化到b的過程中,溫度升高,則內(nèi)能增大,由熱力學(xué)第一定律有
而,,則有
可得
,
即氣體從外界吸熱,且從外界吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能,故D正確,E錯誤;
故選ABD。
9.(2021·海南·高考真題)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)c,直線過原點。則氣體( )
A.在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)a的壓強
B.在狀態(tài)b的壓強小于在狀態(tài)c的壓強
C.在的過程中內(nèi)能保持不變
D.在的過程對外做功
【答案】AC
【解析】AB.根據(jù)
可知,因直線ac過原點,可知在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)a的壓強,b點與原點連線的斜率小于c點與原點連線的斜率,可知在狀態(tài)b的壓強大于在狀態(tài)c的壓強,選項A正確,B錯誤;
C.在的過程中溫度不變,則氣體的內(nèi)能保持不變,選項C正確;
D.在的過程中,氣體的體積不變,則氣體不對外做功,選項D錯誤。
故選AC。
10.(2021·天津·高考真題)列車運行的平穩(wěn)性與車廂的振動密切相關(guān),車廂底部安裝的空氣彈簧可以有效減振,空氣彈簧主要由活塞、汽缸及內(nèi)封的一定質(zhì)量的氣體構(gòu)成。上下乘客及劇烈顛簸均能引起車廂振動,上下乘客時汽缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢,氣體與外界有充分的熱交換;劇烈顛簸時汽缸內(nèi)氣體的體積變化較快,氣體與外界來不及熱交換。若汽缸內(nèi)氣體視為理想氣體,在氣體壓縮的過程中( )
A.上下乘客時,氣體的內(nèi)能不變B.上下乘客時,氣體從外界吸熱
C.劇烈顛簸時,外界對氣體做功D.劇烈顛簸時,氣體的溫度不變
【答案】AC
【解析】AB.上下乘客時汽缸內(nèi)氣體與外界有充分的熱交換,即發(fā)生等溫變化,溫度不變,故氣體的內(nèi)能不變,體積變化緩慢,沒有做功,故沒有熱交換,故A正確,B錯誤;
CD.劇烈顛簸時汽缸內(nèi)氣體的體積變化較快,且氣體與外界來不及熱交換,氣體經(jīng)歷絕熱過程,外界對氣體做功,溫度升高,故C正確,D錯誤。
故選AC。
11.(2021·全國·高考真題)如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)熱力學(xué)過程、、后又回到狀態(tài)a。對于、、三個過程,下列說法正確的是( )
A.過程中,氣體始終吸熱
B.過程中,氣體始終放熱
C.過程中,氣體對外界做功
D.過程中,氣體的溫度先降低后升高
E.過程中,氣體的溫度先升高后降低
【答案】ABE
【解析】A.由理想氣體的圖可知,理想氣體經(jīng)歷ab過程,體積不變,則,而壓強增大,由可知,理想氣體的溫度升高,則內(nèi)能增大,由可知,氣體一直吸熱,故A正確;
BC.理想氣體經(jīng)歷ca過程為等壓壓縮,則外界對氣體做功,由知溫度降低,即內(nèi)能減少,由可知,,即氣體放熱,故B正確,C錯誤;
DE.由可知,圖像的坐標(biāo)圍成的面積反映溫度,b狀態(tài)和c狀態(tài)的坐標(biāo)面積相等,而中間狀態(tài)的坐標(biāo)面積更大,故bc過程的溫度先升高后降低,故D錯誤,E正確;
故選ABE。
12.(2018·全國·高考真題)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e。對此氣體,下列說法正確的是( )
A.過程①中氣體的壓強逐漸減小
B.過程②中氣體對外界做正功
C.過程④中氣體從外界吸收了熱量
D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等
E.狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小
【答案】BDE
【解析】A.由理想氣體狀態(tài)方程
可知,體積不變溫度升高即Tb>Ta,則pb>pa,即過程①中氣體的壓強逐漸增大,A錯誤;
B.由于過程②中氣體體積增大,所以過程②中氣體對外做功,B正確;
C.過程④中氣體體積不變,對外做功為零,溫度降低,內(nèi)能減小,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,過程④中氣體放出熱量,C錯誤;
D.由于狀態(tài)c、d的溫度相等,根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等,D正確;
E.由理想氣體狀態(tài)方程=C可得
p=C
即T-V圖中的點與原點O的連線的斜率正比于該點的壓強,故狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小,E正確。
故選BDE。
13.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)如圖,一開口向上的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)。用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,活塞與汽缸壁間無摩擦?,F(xiàn)用外力作用在活塞上。使其緩慢下降。環(huán)境溫度保持不變,系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)。在活塞下降過程中( )
A.氣體體積逐漸減小,內(nèi)能增加
B.氣體壓強逐漸增大,內(nèi)能不變
C.氣體壓強逐漸增大,放出熱量
D.外界對氣體做功,氣體內(nèi)能不變
E.外界對氣體做功,氣體吸收熱量
【答案】BCD
【解析】A.理想氣體的內(nèi)能與溫度之間唯一決定,溫度保持不變,所以內(nèi)能不變,A錯誤;
BCED.由理想氣體狀態(tài)方程,可知體積減少,溫度不變,所以壓強增大。因為溫度不變,內(nèi)能不變,體積減少,外界對系統(tǒng)做功,由熱力學(xué)第一定律可知,系統(tǒng)放熱,BCD正確,E錯誤;
故選BCD。
14.(2019·海南·高考真題)一定量的理想氣體從狀態(tài)M出發(fā),經(jīng)狀態(tài)N、P、Q回到狀態(tài)M,完成一個循環(huán)。從M到N、從P到Q是等溫過程;從N到P、從Q到M是等容過程;其體積—溫度圖像(V—T圖)如圖所示,下列說法正確的是( )
A.從M到N是吸熱過程
B.從N到P是吸熱過程
C.從P到Q氣體對外界做功
D.從Q到M是氣體對外界做功
E.從Q到M氣體的內(nèi)能減少
【答案】BCE
【解析】從M到N的過程,體積減小,外界對氣體做功,即W>0;溫度不變,內(nèi)能不變,即?U=0,根據(jù)?U=W+Q,可知Q0,可知Q>0,即氣體吸熱,選項B正確;從P到Q氣體體積變大,則氣體對外界做功,選項C正確;從Q到M氣體體積不變,則氣體既不對外界做功,外界也不對氣體做功,選項D錯誤;從Q到M氣體的溫度降低,則氣體的內(nèi)能減少,選項E正確。
15.(2017·全國·高考真題)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c,最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a.下列說法正確的是( )
A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加
B.在過程ca中外界對氣體做功
C.在過程ab中氣體對外界做功
D.在過程bc中氣體從外界吸收熱量
E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量
【答案】ABD
【解析】A.從a到b等容升壓,根據(jù)可知溫度升高,一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能決定于氣體的溫度,溫度升高,則內(nèi)能增加,A正確;
B.在過程ca中壓強不變,體積減小,所以外界對氣體做功,B正確;
C.在過程ab中氣體體積不變,根據(jù)可知,氣體對外界做功為零,C錯誤;
D.在過程bc中,屬于等溫變化,氣體膨脹對外做功,而氣體的溫度不變,則內(nèi)能不變;根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣體從外界吸收熱量,D正確;
E.在過程ca中壓強不變,體積減小,所以外界對氣體做功,根據(jù)可知溫度降低,則內(nèi)能減小,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體一定放出熱量,E錯誤.
16.(2017·全國·高考真題)如圖,用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分,隔板左側(cè)充有理想氣體,隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空.現(xiàn)將隔板抽開,氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個汽缸.待氣體達(dá)到穩(wěn)定后,緩慢推壓活塞,將氣體壓回到原 的體積.假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣.下列說法正確的是________
A.氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同
B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大
C.在自發(fā)擴(kuò)散過程中,氣體對外界做功
D.氣體在被壓縮的過程中,外界對氣體做功
E.氣體在被壓縮的過程中,氣體分子的平均動能不變
【答案】ABD
【解析】AC.氣體向真空擴(kuò)散過程中對外不做功,且又因為汽缸絕熱,可知氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同,故A正確,C錯誤;
BD.氣體在被壓縮的過程中活塞對氣體做功,因汽缸絕熱,則氣體內(nèi)能增大,選項BD正確;
E.氣體在被壓縮的過程中,因氣體內(nèi)能增加,則溫度升高,氣體分子的平均動能增加,選項E錯誤;
17.(2018·全國·高考真題)如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如p-V圖中從a到b的直線所示.在此過程中______.
A.氣體溫度一直降低
B.氣體內(nèi)能一直增加
C.氣體一直對外做功
D.氣體一直從外界吸熱
E.氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功
【答案】BCD
【解析】A.由圖知氣體的 pV一直增大,由,知氣體的溫度一直升高,故A錯誤;
B.一定量的理想氣體內(nèi)能只跟溫度有關(guān),溫度一直升高,氣體的內(nèi)能一直增加,故B正確;
C.氣體的體積增大,則氣體一直對外做功,故C正確;
D.氣體的內(nèi)能一直增加,并且氣體一直對外做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q可知氣體一直從外界吸熱,故D正確;
E.氣體吸收的熱量用于對外做功和增加內(nèi)能,故E錯誤.
18.(2016·全國·高考真題)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài),其p–T圖像如圖所示,其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是( )
A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等
B.氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能
C.在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功
D.在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功
E.在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功
【答案】ABE
【解析】根據(jù)氣體狀態(tài)方程,得,p-T圖象的斜率,a、c兩點在同一直線上,即a、c兩點是同一等容線上的兩點,體積相等,故A正確;
B、理想氣體在狀態(tài)a的溫度大于狀態(tài)c的溫度,理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),溫度高,內(nèi)能大,故氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能,B正確;
C、在過程cd中溫度不變,內(nèi)能不變,等溫變化壓強與體積成反比,壓強大體積小,從c到d體積減小,外界對氣體做正功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,所以,所以在過程cd中氣體向外界放出的熱量等于外界對氣體做的功,C錯誤;
D、在過程da中,等壓變化,溫度升高,內(nèi)能增大,體積變大,外界對氣體做負(fù)功即,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,,所以在過程da中氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功,D錯誤;
E、在過程bc中,等壓變化,溫度降低,內(nèi)能減小,體積減小,外界對氣體做功,根據(jù),即pV=CT,,da過程中,氣體對外界做功,因為,所以,在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功,故E正確.
19.(2014·全國·高考真題)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài),其圖象如圖所示,下列判斷正確的是( )
A.過程ab中氣體一定吸熱
B.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱
C.過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱
D.A、b和c三個狀態(tài)中,狀態(tài) a分子的平均動能最小
E.b和c兩個狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同
【答案】ADE
【解析】試題分析:從a到b的過程,根據(jù)圖線過原點可得,所以為等容變化過程,氣體沒有對外做功,外界也沒有對氣體做功,所以溫度升高只能是吸熱的結(jié)果,選項A對.從b到c的過程溫度不變,可是壓強變小,說明體積膨脹,對外做功,理應(yīng)內(nèi)能減少溫度降低,而溫度不變說明從外界吸熱,選項B錯.從c到a的過程,壓強不變,根據(jù)溫度降低說明內(nèi)能減少,根據(jù)改變內(nèi)能的兩種方式及做功和熱傳遞的結(jié)果是內(nèi)能減少,所以外界對氣體做的功小于氣體放出的熱量,選項C錯.分子的平均動能與溫度有關(guān),狀態(tài)a的溫度最低,所以分子平均動能最小,選項D對.b 和c兩個狀態(tài),溫度相同,即分子運動的平均速率相等,單個分子對容器壁的平均撞擊力相等,根據(jù)b壓強大,可判斷狀態(tài)b單位時間內(nèi)容器壁受到分子撞擊的次數(shù)多,選項E對.
考點:分子熱運動 理想氣體狀態(tài)方程 氣體壓強的微觀解釋
20.(2015·廣東·高考真題)下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】試題分析:氣體分子間距較大,內(nèi)能主要體現(xiàn)在分子平均動能上,溫度升高時內(nèi)能增大;再根據(jù)壓強的微觀解釋可明確壓強的變化.
解:水加熱升溫使空氣溫度升高,故封閉空氣的內(nèi)能增大,氣體分子的平均動能增大,分子對器壁的撞擊力增大,故壓強增大;但分子間距離不變,故分子間作用力不變;由于溫度是分子平均動能的標(biāo)志是一個統(tǒng)計規(guī)律,溫度升高時并不是所有分子的動能都增大,有少數(shù)分子動能可能減??;
故選AB.
【點評】本題考查分子的微觀性質(zhì),要注意明確氣體內(nèi)能取決于溫度;而壓強取決于溫度和體積.
21.(2018·海南·高考真題)如圖,一定量的理想氣體,由狀態(tài)a等壓變化到狀態(tài)b,再從b等容變化到狀態(tài)c。a、c兩狀態(tài)溫度相等.下列說法正確的是______
A.從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中氣體吸熱
B.氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能
C.氣體在狀態(tài)b的溫度小于在狀態(tài)a的溫度
D.從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中氣體對外做正功
【答案】BD
【解析】A.內(nèi)能是組成物體分子的無規(guī)則熱運動動能和分子間相互作用勢能的總和,由于理想氣體的不考慮分子勢能內(nèi)能,故理想氣體的內(nèi)能等于分子平均動能的總和,而溫度是分子平均動能的宏觀表現(xiàn),由理想氣體狀態(tài)方程
可知,當(dāng)Vb=Vc,pb>pc時,Tb>TC,故,根據(jù)熱力學(xué)第一定律
體積V不變,故W=0,所以,從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中氣體放熱,選項A錯誤;
B.同理,氣體在狀態(tài)a的溫度等于在狀態(tài)c的溫度,故氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能,選項B正確;
C.由理想氣體狀態(tài)方程
可知當(dāng)pa=pb,Va

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