第14章 第3课时 热力学定律与能量守恒定律&实验1 用油膜法估测分子的大小-【直击双1流】2023版高考物理真题分类全刷

第 3 课时 　 热力学定律与能量守恒定律 1. [2022 全国卷乙,33(1),5 分,★★★](多 选) 一定量的理想气体从状态 a经状态 b变 化到状态 c,其过程如 T - V 图上的两条线 段所示。 则气体在 (　 　 ) A. 状态 a 处的压强大于状态 c 处的压强 B. 由 a 变化到 b 的过程中,气体对外做功 C. 由 b 变化到 c 的过程中,气体的压强不变 D. 由 a变化到 b的过程中,气体从外界吸热 E. 由 a变化到 b的过程中,从外界吸收的热 量等于其增加的内能 2. [2022 全国卷甲,33(1),5 分,★★★](多 选) 一定量的理想气体从状态 a 变化到状 态 b,其过程如 p - T图上从 a到 b的线段所 示。 在此过程中 (　 　 ) A. 气体一直对外做功 B. 气体的内能一直增加 C. 气体一直从外界吸热 D. 气体吸收的热量等于其对外做的功 E. 气体吸收的热量等于其内能的增加量 3. [2022 湖南卷,15(1),5 分,★★★](多选) 利用“涡流效应” 可实现冷热气体的分离。 如图,一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、 环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。 高 压氮气由喷嘴切向流入涡流室中,然后以螺 旋方式在环形管中向右旋转前进,分子热运 动速率较小的气体分子将聚集到环形管中 心部位,而分子热运动速率较大的气体分子 将聚集到环形管边缘部位。 气流到达分离 挡板处时,中心部位气流与分离挡板碰撞后 反向,从 A 端流出,边缘部位气流从 B 端流 出。 下列说法正确的是 (　 　 ) A. A 端为冷端,B 端为热端 B. A 端流出的气体分子热运动平均速率一 定小于 B 端流出的 C. A 端流出的气体内能一定大于 B 端流 出的 D. 该装置气体进出的过程满足能量守恒定 律,但违背了热力学第二定律 E. 该装置气体进出的过程既满足能量守恒 定律,也满足热力学第二定律 4. (2022 山东卷,5,3 分,★★★) 如图所示, 内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一 定质量的理想气体。 初始时汽缸开口向上 放置,活塞处于静止状态。 将汽缸缓慢转 动 90° 过程中,缸内气体 (　 　 ) A. 内能增加,外界对气体做正功 B. 内能减小,所有分子热运动速率都减小 C. 温度降低,速率大的分子数占总分子数 比例减少 D. 温度升高,速率大的分子数占总分子数 比例增加 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 562 5. [2021 全国卷乙,33(1),5 分,★★★](多 选) 如图,一定量的理想气体从状态 a(p0, V0,T0) 经热力学过程 ab、bc、ca 后又回到状 态 a。 对于 ab、bc、ca三个过程,下列说法正 确的是 (　 　 ) A. ab 过程中,气体始终吸热 B. ca 过程中,气体始终放热 C. ca 过程中,气体对外界做功 D. bc 过程中,气体的温度先降低后升高 E. bc 过程中,气体的温度先升高后降低 6. [2021 湖南卷,15(1),5 分,★★★](多选) 如图,两端开口、下端连通的导热汽缸用两 个轻质绝热活塞(横截面积分别为 S1 和 S2) 封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间 无摩擦。 在左端活塞上缓慢加细沙,活塞从 A 下降 h 高度到 B 位置时,活塞上细沙的总 质量为 m。 在此过程中,用外力 F 作用在右 端活塞上,使活塞位置始终不变。 整个过程 环境温度和大气压强 p0 保持不变,系统始 终处于平衡状态,重力加速度为 g。 下列说 法正确的是 (　 　 ) A. 整个过程,外力 F 做功大于 0,小于 mgh B. 整个过程,理想气体的分子平均动能保 持不变 C. 整个过程,理想气体的内能增大 D. 整个过程,理想气体向外界释放的热量 小于 p0S1h + mgh E. 左端活塞到达 B位置时,外力 F等于 mgS2 S1 7. (2021 山东卷,2,3 分,★★) 如图所示,密 封的矿泉水瓶中,距瓶口越近水的温度越 高。 一开口向下、导热良好的小瓶置于矿 泉水瓶中,小瓶中封闭一段空气。 挤压矿 泉水瓶,小瓶下沉到底部;松开后,小瓶缓 慢上浮,