8 第三章 热点强化卷2 理想气体实验定律和热力学定律综合-【百汇大课堂·物理学习测试卷】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

外界做功，外界也不对气体做功，即W2=0,结合热力 学第一定律△U2=Q2十W2可知Q2<0,即bc过程气 定体-贺 体向外界放热，B错误；图线ca平行于V轴，说明ca 其中T1=300K,h1=80cm,T2=360K, 过程为等温变化，温度不变，即△U3=0,又体积减小， 解得h2=96cm 外界对气体做功 说明外界对气体做功，即W3>0,由热力学第一定律 △U3=Q3十W3可知Q3<0,即气体向外界放热，C正 W=-p1△V=-p1(h2-h1)S=-170.88J 根据热力学第一定律△U=W+Q,代入数据解得 确；理想气体的内能只与气体分子的动能有关，而温度 △U=179.12J 是气体分子平均动能的标志，所以整个过程中气体的 (3)活塞回到原来位置，与初始状态相比汽缸内气体的 内能变化趋势与温度变化情况相同，即先增加再减少 后不变，D错误。 体积不交：根器查理定常布会一会， 11.答案：(1)10dm3(2)400J 并且p2=po十pghg 解析：(1)设物品体积为V,则根据盖-吕萨克定律得 解得h3≈20.7cm。 19dm3-V_20dm3-V (-3+273)K(27+273)K 14.答案：(1)1.5×105Pa6×10-4m3(2)65J 解得V=10dm3 解析：(1)未加热气体前，以活塞为研究对象，由力的平 (2)封闭气体内能的变化量为 衡条件得pS=poS+mg △U=10×(27+3)J=300J 解得力=+"零=1.5X105Pa 外界对封闭气体做功为 加热气体后，活塞从A位置缓慢运动到B位置，活塞 W=-p△V=-1×105×1×10-3J=-100J 受力平衡，此过程气体发生等压变化，由盖-吕萨克定 根据热力学第一定律得Q=△U一W=400J。 VA_VB 12.答案：(1)吸热1800J(2)1.5×106Pa 律得TATB 解析：(1)根据热力学第一定律有△U=W十Q 解得VB=6X10-4m3 由于气体发生等温变化，气体膨胀过程内能不变，即 (2)气体的内能与热力学温度成正比，即 △U=0,则有Q=一W UBUo TB TA 将压载水箱中的水全部排出后，气体的压强 解得UB=105J p2=pg十pgh=3×105Pa 外界对气体做功W=一(VB-VA)=-30J 外界对气体做的功 根据热力学第一定律得△U=UB-U,=W+Q W=-2△V=-3×105×6×10-3J=-1800J 代入数据解得Q=65J。 所以Q=一W=1800J,即气体膨胀过程吸热，吸收的 热点强化卷2理想气体实验定律和热力学定律综合 热量为1800J。 1.CD解析：内能的变化由做功和热传递共同决定，外界 (2)对封闭的气体，经历等温变化过程，根据玻意耳定 对气体做功的同时，如果气体放出热量，则内能可能不 律有p1V1=p2V2 变，可能增加，可能减小，A错误；气体温度升高，内能增 其中V1=1.5L,V2=1.5L+6L=7.5L 加，内能的变化由做功和热传递共同决定，不一定是从 代入数据解得高压气瓶中气体的初始压强 外界吸热，也可能是外界对气体做功，B错误；根据热力 p1=1.5×106Pa。 学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物 13.答案：(1)1.068×105Pa(2)179.12J(3)20.7cm 体而不产生其他影响，但是热量能自发地从高温物体传 解析：(1)对活塞进行受力分析，根据力的平衡有 递给低温物体，C正确；任何热机都不可能使燃料释放 PoS+mg=p1S 的热量完全转化为机械能，D正确。 解得p1=1.068×105Pa 2.B解析：由热力学第一定律△U=W+Q得Q=△U一 (2)汽缸内气体温度缓慢上升的过程中，气体的压强不 W=-1.3×105J-7.0×104J=-2.0×105J,即气体 变，设温度为87℃时，气柱高度为2，根据盖-吕萨克 向外界释放2.0×105J的热量，B正确。 15 3.BD解析：由题意可知，在开采可燃冰过程中要对其升 降低，B正确；人坐下时，外界对气体做功，W2为正值， 温减压，则气体体积变大，对外做功，W<0,同时内能变 如果气体向外界放出热量，则Q2为负值，当外界对气 大，△U>0,由热力学第一定律得△U=W十Q,可知Q= 体做功的数值与气体向外界放出的热量相等，即W2十 △U一W>0,则气体从外界吸热，A错误，B正确；形成 Q2=0时，气体的内能不变，则汽缸内气体的温度一定 可燃冰要在高压低温条件下，所以气体体积变小，外界 不变，C正确；人坐下时，如果环境的温度突然降低，则 对气体做功，W'>0,同时内能变小，△U'<0,由热力学 气体的内能减小，△U3为负值，由△U3=W3十Q3,可知 第一定律得△U'=W'+Q,可知Q=△U-W'