专题14 热力学定律 2021年高考物理二轮复习重点专题模拟练（人教版）

专题14 热力学定律 一、单选题 1．（2020·山东高考真题）一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（V0， 2p0）、 b（2V0，p0）、c（3V0，2p0） 以下判断正确的是（　　） A．气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功 B．气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量 C．在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D．气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量 【答案】C 【解析】A．根据气体做功的表达式可知图线和体积横轴围成的面积即为做功大小，所以气体在过程中对外界做的功等于过程中对外界做的功，A错误； B．气体从，满足玻意尔定律，所以 所以，根据热力学第一定律可知 气体从，温度升高，所以，根据热力学第一定律可知 结合A选项可知 所以 过程气体吸收的热量大于过程吸收的热量，B错误； C．气体从，温度降低，所以，气体体积减小，外界对气体做功，所以，根据热力学第一定律可知，放出热量，C正确； D．理想气体的内能只与温度有关，根据可知从 所以气体从过程中内能的减少量等于过程中内能的增加量，D错误。 故选C。 二、多选题 2．（2020·全国高考真题）如图，一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中（　　） A．气体体积逐渐减小，内能增知B．气体压强逐渐增大，内能不变 C．气体压强逐渐增大，放出热量D．外界对气体做功，气体内能不变 E.外界对气体做功，气体吸收热量 【答案】BCD 【解析】A．理想气体的内能与温度之间唯一决定，温度保持不变，所以内能不变，A错误； BCED．由理想气体状态方程，可知体积减少，温度不变，所以压强增大。因为温度不变，内能不变，体积减少，外界对系统做功，由热力学第一定律可知，系统放热，BCD正确，E错误； 故选BCD。 3．（2019·海南高考真题）一定量的理想气体从状态M出发，经状态N、P、Q回到状态M，完成一个循环。从M到N、从P到Q是等温过程；从N到P、从Q到M是等容过程；其体积—温度图像（V—T图）如图所示，下列说法正确的是（　　） A．从M到N是吸热过程 B．从N到P是吸热过程 C．从P到Q气体对外界做功 D．从Q到M是气体对外界做功 E.从Q到M气体的内能减少 【答案】BCE 【解析】从M到N的过程，体积减小，外界对气体做功，即W>0；温度不变，内能不变，即∆U=0，根据∆U=W+Q，可知Q<0，即气体放热，选项A错误；从N到P的过程，气体体积不变，则W=0，气体温度升高，内能增加，即∆U>0，可知Q>0，即气体吸热，选项B正确；从P到Q气体体积变大，则气体对外界做功，选项C正确；从Q到M气体体积不变，则气体既不对外界做功，外界也不对气体做功，选项D错误；从Q到M气体的温度降低，则气体的内能减少，选项E正确。 4．（2018·全国高考真题）如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线所示．在此过程中______． A．气体温度一直降低 B．气体内能一直增加 C．气体一直对外做功 D．气体一直从外界吸热 E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功 【答案】BCD 【解析】A．由图知气体的 pV一直增大，由，知气体的温度一直升高，故A错误； B．一定量的理想气体内能只跟温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，故B正确； C．气体的体积增大，则气体一直对外做功，故C正确； D．气体的内能一直增加，并且气体一直对外做功，根据热力学第一定律△U=W+Q可知气体一直从外界吸热，故D正确； E．气体吸收的热量用于对外做功和增加内能，故E错误． 三、填空题 5．（2020·全国高考真题）下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有_______，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有_______。（填正确答案标号） A．汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热 B．冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低 C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响 D．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内 【答案】B C 【解析】A．燃烧汽油产生的内能一方面向机械能转化，同时热传递向空气转移。既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律； B．冷水倒入保温杯后，没有对外做功，同时也没有热传递，内能不可能减少，故违背热力学第一定律； C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，必然产