第三章 专题二 热力学第一定律和气体实验定律综合-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步课件（粤教版2019）

物理 选择性必修 第三册 YJ 1 0 专题二 热力学第一定律和气体实验定律综合 刷题型 2 1.[河北邯郸一中2022高二下月考] （多选）如图是一定质量的理想气体的 图像，气体经 完成一次循环，关于气体的变化过程，下列说法正确的是( ) AD A.气体在 状态时的体积 小于在 状态时的体积 B. 过程气体分子数密度变大 C. 过程外界对气体做的功等于气体放出的热量 D.若 过程气体吸热 ， 过程放热 ，则 过程外界对气体做 功 题型1 热力学第一定律与气体状态图像的综合应用 3 解析 根据 可知 图线上某状态与原点连线的斜率与体积成反比，则气体在 状态时的体积 小于在 状态时的体积 ，选项A正确； 过程气体的体积不变，则分子数密度不变，选项B错误； 过程气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体对外做的功等于气体吸收的热量，选项C错误； 过程体积不变，若该过程气体吸热 ，则内能增加 ， 过程气体内能不变，则 过程气体内能减少 ，若 过程放热 ，根据 ，可知 过程外界对气体做功 ，选项D正确. 题型1 热力学第一定律与气体状态图像的综合应用 4 2.[广东广雅中学2023高二下月考] （多选）一定质量的理想气体从状态 开始，经历过程 回到原状态，其 图像如图所示， 、 、 分别表示状态 、 、 的压 强，下列判断正确的是( ) AD A.状态 、 、 的压强满足 B. 到 过程中气体对外做功，吸收热量，内能增加 C. 到 过程中外界对气体做功，气体内能增加 D. 到 过程中气体吸收的热量等于气体对外做的功 题型1 热力学第一定律与气体状态图像的综合应用 5 解析 根据理想气体状态方程 （常数），由题图可得 ， ，得 ，A正确； 到 过程中，由题图可得，气体的体积不变，说明外界对气体做功为零，温度升高，说明内能增加，根据热力学第一定律 可知，此过程中，气体吸收热量，B错误； 到 过程中，由题图可得，气体的体积减小，说明外界对气体做功，温度降低，说明气体内能减少，C错误；由题图可得， 到 过程温度不变，说明内能不变，即 ，体积增大，说明气体对外界做功，根据热力学第一定律 可知，此过程中气体吸收热量，且气体吸收的热量等于气体对外做的功，D正确. 题型1 热力学第一定律与气体状态图像的综合应用 6 3.[辽宁六校协作体2023高二下月考] 制冷机通常是按照如图所示的逆卡诺循环来工作的，其中 、 为绝热过程， 、 为等温过程.将制冷机中的封闭气体看作理想气体， 以下判断正确的是( ) B A. 的过程中气体温度降低 B. 的过程中气体放热 C. 的过程中气体内能增加 D. 的整个循环过程中，气体对外界做正功 题型1 热力学第一定律与气体状态图像的综合应用 7 解析 的过程为绝热过程，故 ，气体体积减小，故外界对气体做正功， ，根 据热力学第一定律 可知， ，气体内能增大，温度升高，A错误； 的过 程为等温过程，故 ，气体体积减小，故外界对气体做正功， ，根据热力学第一定 律 可得 ，即气体放热，B正确； 的过程为绝热过程，故 ，气体体 积增大，故外界对气体做负功， ，根据热力学第一定律 可知 ，物体 内能减小，C错误； 图线与横轴围成图形的面积表示做功的大小，由于 曲线与横 轴围成图形的面积大于 曲线与横轴围成图形的面积，且 过程气体做负功， 过程气体做正功，故整个过程气体对外界做负功，D错误. 题型1 热力学第一定律与气体状态图像的综合应用 8 【方法总结】根据 图线求外界对气体做功 （1） 图线与横轴围成图形的面积表示做功的大小； （2）做功的正负通过体积的变化来判断. 题型1 热力学第一定律与气体状态图像的综合应用 9 4.如图所示，一定质量的理想气体经历了 的循环，该 过程每个状态都视为平衡态，各状态参数如图所示, 、 的延长线均过 原点. 状态的压强为 ，求： （1） 状态的温度 ； [答案] 解析 图像中 的延长线过原点，则理想气体从 状态到 状态的过程中，压强保持不变， 根据盖-吕萨克定律有 ， 代入数据解得 . 题型1 热力学第一定律与气体状态图像的综合应用 10 （2） 状态的压强 ； [答案] 解析 由理想气体状态方程有 ，解得 . 题型1 热力学第一定律与气体状态图像的综合应用 11 （3）完成一个循环，气