第三章热力学定律（前三节） 巩固练习学案-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

班级 姓名 学号 第三章前三节 巩固练习 1．有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是(　　) A．只适用于机械能与内能的相互转化 B．根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变 C．只适用能量转化过程 D．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 2．(多选)下列关于第一类永动机的说法正确的是(　　) A．永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器 B．永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律 C．永动机不能制成的原因是技术问题 D．永动机不能制成的原因是违背了能量守恒定律 3．(多选)下列说法正确的是(　　) A．随着科技的发展，永动机是可以制成的 B．在低速运动时，宏观物体的运动服从牛顿运动定律 C．“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能的 D．有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生 4．如图所示，固定汽缸内由活塞封闭一定质量的气体，开始时活塞处于静止状态，用电热丝对气体加热后活塞缓慢向左移动，移动过程中活塞与汽缸的摩擦忽略不计， 且气体与外界环境没有热交换。气体的内能将（ ） A．增大 B．不变 C．减小 D．无法判断 5．一定质量的理想气体分别经历A→B→D和A→C→D两个变化过程，如图所示。A→B→D过程，气体对外做功为W1，与外界交换的热量为Q1；A→C→D过程，气体对外做功为W2，与外界交换的热量为Q2。两过程中(　　) A．气体吸热，Q1＞Q2 B．气体吸热，W1＝W2 C．气体放热，Q1＝Q2 D．气体放热，W1＞W2 6．如图所示，一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B，已知在此过程中，气体吸收了300J的热量，则该过程中气体内能变化了多少？ 7． 一定质量的理想气体的图象如图所示，由状态A沿直线变化到状态B。已知气体处于状态A时，TA=300K，大气压强Pa，求在此变化过程中， (1)气体从外界吸收的热量Q；(2)气体的最高温度。 8．利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器叫热机。热机是依靠由某些热力学过程组成的特定热力学循环进行工作的。如图所示的p－V图表示的是某一热机的循环图。一定质量的气体(可看成理想气体)由状态2经过状态1至状态4，气体对外做功200 J，吸收热量410 J；气体又从状态4经状态3回到状态2，这一过程中外界对气体做功280 J。求： （1）2→1→4过程中气体的内能是增加还是减少，变化量是多少； （2）4→3→2过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？ 9．一定质量的理想气体，其内能跟温度成正比。在初始状态A时，体积为V0，压强为p0，温度为T0，已知此时其内能为U0。该理想气体从状态A经由一系列变化，最终还回到原来状态A，其变化过程的p－T图如图所示，其中CA延长线过坐标原点，BA平行于p坐标轴。求： （1）从状态B到状态C的体积变化量； （2）从状态B经由状态C，最终回到状态A的过程中，气体与外界交换的热量是多少。 10． 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，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，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？ 11．如图所示，内壁光滑的汽缸竖直放置在水平桌面上，汽缸内封闭一定质量的气体。气体从状态A（活塞在A 处）变为状态B（活塞在B 处）时，气体吸收热量280 J，并对外做功120 J。求：（1）气体的内能改变了多少？是增加还是减少？ （2）某人在上一问的基础上又接着提了后一个问题，说 ：“有人使气体从上一问的B状态再回到A状态，即回到原来A时的体积和温度，气体放出的热量是150 J，那么返回过程中气体对外做的功又是多少？”请你对后一个问题进行评价。 第三章前三节 巩固练习答案 1．答案：B 解析：能量的转化和守恒定律是自然界普遍遵循的一个规律，适用于一切能量和一切物理过程，故B正确，A、C、D错误。 2．答案：ABD 3．答案：BC 解析：永动机违反能量守恒定律，即使随着科技的发展，永动机也是不可以制成的，A错误；牛顿运动定律适用于宏观低速的物体运动，B正确；“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律，因而是不可能的，C正确；由能量守恒定律知，能量是不能凭空产生的，D错误