专题17 热力学定律-江苏省五年（2016-2020）高考物理试题分项汇编

江苏省五年（2016-2020）高考物理试题分项汇编 热力学定律 1、（2018·江苏卷·T1）如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中．纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度．当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则_____． A. 空气的相对湿度减小 B. 空气中水蒸汽的压强增大 C. 空气中水的饱和气压减小 D. 空气中水的饱和气压增大 【答案】A 【解析】 温度计示数减小说明蒸发加快，空气中水蒸汽的压强减小，选项B错误；因空气的饱和气压只与温度有关，空气温度不变，所以饱和气压不变，选项C、D错误；根据相对湿度的定义，空气的相对湿度减小，选项A正确． 点睛：本题考查湿度温度计的原理、分子速率分布的特点和热力学第一定律，解题的关键是要理解热力学的基本概念、弄清热力学第一定律各物理量的含义，注意气体等压变化过程中（C→A）应用计算外界对气体做的功． 2、（2020·江苏卷·T17）一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C，其图象如图所示，求该过程中气体吸收的热量Q。 【答案】 【解析】 根据图像可知状态A和状态C温度相同，内能相同；故从A经B到C过程中气体吸收的热量等于气体对外所做的功。根据图像可知状态A到状态B为等压过程，气体对外做功为 状态B到状态C为等容变化，气体不做功；故A经B到C过程中气体吸收的热量为 3、（2019·江苏卷·T17）如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功． 【答案】W=1500J 【解析】 由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为： 过程：由热力学第一定律得： 则气体对外界做的总功为： 代入数据解得： 。 4、（2018·江苏卷·T14）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为，经历的过程，整个过程中对外界放出热量。求该气体在过程中对外界所做的功。 【答案】138.6J 【解析】 整个过程中，外界对气体做功 W=WAB+WCA 且由C→A过程中，，故此过程为等压过程，体积减小，则C→A外界对气体做功 由热力学第一定律ΔU=Q+W，得 即气体对外界做的功为138.6 J。 5、（2017·江苏卷·T12）（1）一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V–T图象如图12A–1图所示．下列说法正确的有_________． （A）A→B的过程中，气体对外界做功 （B）A→B的过程中，气体放出热量 （C）B→C的过程中，气体压强不变 （D）A→B→C的过程中，气体内能增加 【答案】BC 【解析】由图知A→B的过程中，温度不变，体积减小，故外界对气体做功，所以A错误；根据热力学定律知，A→B的过程中，气体放出热量，B正确；B→C的过程为等压变化，气体压强不变，C正确；A→B→C的过程中，温度降低，气体内能减小，故D错误． 6、（2016·江苏卷·T12）（1）在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为 ▲ ． （A）压强变小（B）压强不变（C）一直是饱和汽（D）变为未饱和汽 【答案】AC 7、（2016·江苏卷·T12）如题12A−1图所示，在斯特林循环的p–V图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目 ▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”）．状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如题12A−2图所示，则状态A对应的是 ▲ （选填“①”或“②”）． 【答案】不变① 【解析】 试题分析：由题图知B→C的过程中气体的体积不变，所以密度不变，即单位体积中的气体分子数目不变；因当温度升高，分子热运动加剧，速率较大的分子所占百分比增高，分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展，峰值变低，曲线变宽，变平坦，由题中图12A-1知状态A的温度低，所以对应的是①． 如题12A-1图所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J．在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J．求气体完成一次循环对外界所做的功． 【答案】8J 【解析】 试题分析：完成一次循环气体内能不变ΔU=0，吸收的热量Q=(20+12–4–20)J=8 J 由热力学第一定律ΔU=Q+W得，W=-8 J 气体对外做功为8 J． 8、（2021·黑龙江哈师大附中高三上学期10月月考）如图所示，导热性能极好的气缸静止于水平地面上，缸内用横截面积为S、质量为m的活塞封闭着一定质量的理想