专题18 分子动理论气体、固体和液体热力学定律-2024年高考物理小题必刷卷

专题十八分子动理论气体、固体和液体热力学定律 I高考攻略 通过对近几年高考的分析，本专题中分子动理论、热力学定律及理想气体状态方程的应用仍然是 高考命题的热点，题型有选择题、实验题以及计算题。在复习过程中应加强对分子动理论以及热力学 定律相关的选择题或计算题的练习，加强对综合考查气体实验定律及热力学定律的计算题的训练。 A.分子Q由A运动到C的过程中，先加速再诚速 【考点·分层分练】 B.分子Q在C点时分子势能最大 考点一微观量的估算问题 C分子Q在C点时加速度大小为零 1.(2024·浙江衢州市衢江区一模)晶须是一种发 D.分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程 展中的高强度材料，它是一些非常细的、非常完 中，加速度先增大后减小再增大 整的丝状（横截面为圆形）品体.现有一根铁质晶 考点四固体、液体的性质 须，直径为d,用大小为F的力恰好将它拉断，断 4.（多选)(2024·河南洛阳市模拟)2022年3月23日， 面呈垂直于轴线的圆形.已知铁的密度为ρ，铁的 天宫号空间站上的三名宇航员王亚平、翟志刚，叶光 摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则拉断 富，又给全国的观众带来了一堂精彩的天宫授课，其 过程中相邻铁原子之间的相互作用力是( 中宇航员们做了一个“液桥”实验。将水分别挤在两 ) 块透明板上，水球状似倒扣着的碗，如图甲所示。将 中 两板慢慢靠近，两个水球“碗底”挨“碗底”，液桥形成， 升 D点) 一座中间细、两头粗的“桥”将两块板相连，如图乙所 示：再将两板拉远，液桥变得更细、更长，仍然没有断 考点二对扩散现象、布朗运动与分子热运动的 开。下列说法正确的是 理解 2.(多选)(2024·湖北汉口市高三模拟)我国已开 展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是 指空气中直径等于或小于2.5m的悬浮颗粒 数 物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降 到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧 的排放物是形成PM2.5的主要原因。下列关于 A,液桥形成的根本原因是空间站中的失重环境 PM2.5的说法中正确的是 B.液桥形成的根本原因是水的表面张力的作用 A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量 C.图甲可以推断水和透明板是不浸润的 级相当 D.液体的表面张力在表面层的切面内各个方向 都存在 茶 B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动 C.减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小 考点五气体实验定律 PM2.5在空气中的浓度 5.(2024·重庆八中模拟)水银气压计在超失重情 D.PM2.5必然有内能 况下不能显示准确的气压。若某次火箭发射中 考点三对分子力、分子势能、温度与内能的理解 携带了一只水银气压计。发射的火箭舱密封，起 3.(多选)(2024·江苏淮阴市高三 F 飞前舱内温度T。=300K,水银气压计显示舱内 模拟)将一个分子P固定在O 气体压强为1个大气压po。当火箭以加速度a 点，另一个分子Q从图中的A =g竖直向上起飞时，舱内水银气压计示数稳定 点由静止释放，两分子之间的作 在p1=0.6p,,已知水银气压计的示数与液柱高 用力与间距关系的图像如图所 度成正比，如图所示。可视为起飞时重力加速度 示，则下列说法正确的是 恒为g,则起飞时舱内气体的温度是 97 其空 考点八热力学第二定律的理解及应用 8.(多选)(2024·江苏如东中学高三模拟)根据热 力学定律，下列说法正确的是 A.第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可 能制成 B.效率为100%的热机是不可能制成的 C.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物 A.250K B.300K 体向高温物体传递 C.360K D.400K D.从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提 考点六气体状态变化的图像问题 高机械效率的常用手段 6.(2024·广西南宁市高三联测)密封于汽缸中的 考点九热力学第一定律与气体图像的综合应用 理想气体，从状态a依次经过ab、bc和cd三个热 9.(2024·河北衡水二中高三模 力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热 拟)一定量的理想气体从状态 力学温度T变化的V一T图像如图所示，则对应 a开始，经历三个过程：从a 的气体压强p随T变化的p一T图像正确的是 到b,b到c,c到a回到原状 态，其中V一T图像如图所 示。用pa、pb、Pe分别表示状态a,b、c的压强，下 列说法错误的是 A.Pa<pe=pi B.由状态a到状态b的过程中，气体一定吸热 C.由状态b到状态c的过程中，气体放出的热量 一定等于外界对气体做的功 D.由状态c到状态a的过程中，气体分子的平均 动能不变 10.(2024·河北省唐山市高三模拟)一定质量的理 想气体经历一系列状态变化，其p一图线如 图所示，变化顺序为ab·c-→d-→a,图中ab段 延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线 段与轴垂直。则 C D 考点七对热力学第一定律的理解及应用 7.(2024·河南开封市高三模拟)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 A.a→b,压强减小、温度变大、体积增大 热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小 B.b→c,压强增大、温度降低、体积减小 瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水 C.c→d,压强不变、温度降低、体积减小 瓶，小瓶下沉到底部：松开后，小瓶 D.d→a,压强减小，温度升高、体积不变 缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体 考点十气体实验定律与热力学定律的综合应用 ( 11.(2024·河南开封市高三模拟)A、B汽缸的水 A,内能减少 平长度为l,截面积均为S,C是可在汽缸内无 B.对外界做正功 摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门，整个 C,增加的内能大于吸收的热量 装置均由导热材料制成且环境温度恒定，开始 D.增加的内能等于吸收的热量 阀门关闭，A内有压强为2p的氮气，B内有压 98 强为p的氧气，阀门打开后，活塞C向右移动， 最后达到平衡。A、B汽缸连接处细管体积忽 A.a千克气凝胶所含分子数为n=号N入 略不计，且气体可看作理想气体。下列说法正 B气凝胶的摩尔体积为V=M 确的有 C.每个气凝胶分子的体积为V。= M NAP D.每个气凝胶分子的直径为d= M 14.(2024·江苏省南京市高 A平衡后A汽缸内的压强为号 三模拟)一定质量的理想 气体，从初始状态A经状 B活塞C向右移动了号 D 态B、C、D再回到状态A, C.A汽缸内气体要对外做功，内能诚少 其体积V与温度T的关 D.若B汽缸抽成真空，打开阀门D,A汽缸中 系如图所示.图中TA、VA Tp T 气体要对外做功，要从外界吸热 和TD为已知量，则下列说法正确的是 12.(多选)(2024·重庆市西南大学附中模拟)如图 A.从状态A到B,气体经历的是等压过程 甲所示，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽 B.从B到C的过程中，气体的内能减小 缸里。设法让汽缸中的气体经历A→B·C→D C.从C到D的过程中，气体从外界吸热 的变化，气体的压强与摄氏温度的关系如图乙 D.气体在状态D时的体积Vo=TnVA TA 中实线所示。图中O为坐标原点，A在p轴上， 15.(多选)(2024·福建省泉州 AB∥DC,BC∥AO.AD∥t轴，BA的延长线经 市高三模拟)如图所示，一 过（一273.15℃，0），CD的延长线经过O。关 个开口向上的圆筒汽缸直 于气体各个阶段的情况，下列说法正确的是 立于地面上，距缸底2L处 固定一个中心开孔的隔板 p/Pa a,在小孔处装有一个能向 下开启的单向阀门b,只有 当上部压强大于下部压强时，阀门才开启.c为 一质量与摩擦均不计的活塞，开始时隔板a以 -273.150 下封闭气体压强为1.2p。(p0为大气压强)隔板 A.A→B和C→D气体都做等容变化 以上由活塞c封团的气体压强为po。活塞c与 B.从C到D,气体的分子数密度逐渐诚小 隔板距离为L,。现对活塞c施加一个竖直向下 C.从B到C,气体从外界吸收热量 缓慢增大的力F,设气体温度保持不变，已知F 增大到F。时.可产生向下的压强为0.2po,活塞 D.从A到D全过程，外界对气体做正功 与隔板厚度均可不计，则下列说法正确的是 【考能·演习演练】 ( A.当力缓慢增大到F。时，活塞c到隔板a的距 13.(2024·辽宁省大连市实验中学一模)某大学课 题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前 商是名 世界上最轻材料的纪录，弹性和吸油能力令人 B.当力缓慢增大到F。时，活塞c到隔板a的距 惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密 离是 度仅是空气密度的行。设气凝胶的密度为（单 C.当力缓慢增大到4F。时，缸内各部分气体压 位为kgm3),摩尔质量为M(单位为kg/mol), 强是1.7g 阿伏加德罗常数为NA,则下列说法不正确 D.当力缓慢增大到4F。时，缸内各部分气体压 的是 强是1.5p0 99 16.(多选)(2024·黑龙江省哈 18.(多选)(2024·江西 箱体 干燥过滤器 尔滨九中质检)两个相邻的 省南昌市高三联考) 蒸发器 分子之间同时存在着引力 0 如图所示为电冰箱 冷凝器 和斥力，它们随分子之间距 的工作原理示意图。 压缩机 离r的变化关系如图所示。 压缩机工作时，强迫 图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是 制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发 分子合力曲线。当分子间距为r=%时，分子 器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝 之间合力为零，则下列关于该两分子组成系统 器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。下列说 法正确的是 的分子势能E。与两分子间距离r的关系曲线 A,热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 可能正确的是 B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热 量传到外界，是因为其消耗了电能 C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 【考场·真题真练】 19.(2024·山东卷)一定质量理想气体经历如图所 示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过 D 程中气体与外界无热量交 17.(多选)(2024·湖南省长沙市长郡中学高三模 换，c→a过程是等温过程。 拟)如图所示，一竖直放置的汽缸被轻活塞AB 下列说法正确的是() 和固定隔板CD分成两个气室，CD上安装一单 A.a→b过程，气体从外界吸 0 向阀门，单向阀门只能向下开启：气室1内气体 收的热量全部用于对外做功 B.b→℃过程，气体对外做功，内能增加 压强为2，气室2内气体压强为p,气柱长均 C.a→b·c过程，气体从外界吸收的热量全部 为L,活塞面积为S,活塞与汽缸间无摩擦，汽缸 用于对外做功 导热性能良好。现在活塞上方缓慢放上质量为 D.a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c·a m的细砂，重力加速度为g,下列说法正确的是 过程放出的热量 20.(多选)(2024·河北 卷)如图，水平放置 理拟气休 克空 的密闭绝热汽缸被 气室2 活塞 导热活塞分成左右 两部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右侧为 单向阀K 真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水 平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自 气室1 然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积 忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间， A若m=S 后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新 ，活塞下移号 静止后 B.若m= 2g·活塞下移2引 P A.弹簧恢复至自然长度 C.若m=S B.活塞两侧气体质量相等 气室1内气体压强为3p0 C.与初始时相比，汽缸内气体的内能增加 D.若m=3p D.与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分 ,气室1内气体压强为3p 子数减少 10014.【解析】 1(1)金属框架切割磁感线产生的感应电动 ##agh+(1△m)”} 势E-BLo,感应电流I-E ##R金属框架受到的 解得Q1 6 安培力大小F安培一BIL,金属框架做匀速直线运动 J,b棒中产生的焦耳热为Q= 时速度最大,由平衡条件得:F-(m十M)g一F安培 #16111 一0,代入数据解得,最大速度vm一5m/s; (2)由于电阻R一R。,两电阻串联,由串联电路特点 与焦耳定律可知,两电阻产生的热量相等,都是Q. 从金属框架开始运动到达到最大速度过程,由能量 专题十八 分子动理论气体、固体和液 体热力学定律 数据解得:x=2.7m,通过MN的电荷量q-I△ △① M 对ab棒的冲量大小I一BILt,其中q-It,代入数据 解得:I-0.54N·s。 ,铁质晶须的横 【答案】 (1)5ms(2)2.7m,0.54N·s 15.【解析】 】(1)因一v,金属框相对于磁场向相反的 截面上的分子数n- 方向运动,当线框切割磁感线的边到达磁感应强度 最大位置处时有E一2B。/(v一v),电流的最大值 Em 2BI(v-v2) 为Im- R ,安培力的最大值为Fm 不 4B?(-v2) 【答案】C -2BI/- 2.【解析】“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗 粒物,PM2.5尺度大于空气中氧分子的尺寸的数量 级,故A错误;PM2.5在空气中的运动是固体颗粒、 n(v一v2) 是分子团的运动,不是分子的热运动,故B错误;煤和 石油的燃烧会产生大量的粉尘颗粒,如果减少煤和石 2B。I(v-v2) 油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓 电流的顺时值为i-Imsinal- 1 ssin 度,故C正确;分子在不停地做无规则运动,PM2.5内 r(u-2) 能不为零,故D正确。 -; 【答案】CD 3.【解析】 (3)可知,该电流为正弦式交变电流,其有效值为I 分子Q在由A运动到C的过程中,一直受引 Im 力作用,速度一直增加,动能增加,分子势能减小,在C 二,列车匀速行驶s距离经历时间为!--,故矩形 v2 点的分子势能最小,选项A、B错误;分子Q在C点时 2 受到的分子力为零,故Q在C点时加速度大小为零, 金属线框产生的焦耳热为Q一I^R/,联立解得:Q 选项C正确;分子Q由A点释放后运动到C点左侧 2B/2(v-v2)?s 的过程中,分子间的引力先增大后减小,然后到C点 Rv2 左侧时分子力为斥力且逐渐变大,故加速度先增大后 4B/(-v2) 2B。I(v一v2) 【答案】 减小再增大,选项D正确。 (1) (2)i一 R R 【答案】CD 2B/2(-v)2s 4.【解析】 AB、液桥形成的根本原因是水的表面张力 sin (③) Ru: 的作用,故A错误,B正确;C、因为液桥表现为中间 16.【解析】(1)杆a由静止滑至孤形轨道与平直轨道 细、两头粗的特点,即附着层表现为斥力作用,故水和 透明板是浸润的,故C错误;D、液体的表面张力在表 连接处时由机械能守恒定律ngh--mv^{} 面层的切面内各个方向都存在,故D正确。 解得:v.-5m/s; 【答案】BD (2)设杆a由静止滑至孤形轨道与平直轨道连接处 5.【解析】设当火箭以加速度a一g的加速度竖直向上 时杆b的速度大小为,对杆b运用动量定理,有 起飞时,舱内气体压强为);以气压计内的水银柱为 B$dI·=m(v-).其中:o-2m/s,=5m's. 研究对象,根据牛顿第二定律有pS一mg一ma=mg. 代入数据解得:△一5s; 解得2mg #2 (3)设最后a、两杆共同的速度为v',由动量守恒定 律得nv-mgvo-(m.+m)' 设水银的密度为o,此时水银气压计内液柱高度为力, 有mg=pghS,又0.6po-pgh 代入数据解得'-8 m/s,杆a动量的变化量等于 代入数据联立解得p一1.2p。 它所受安培力的冲量,设杆a的速度从v。到v的运 以舱内气体为研究对象,初态一p,T,一300K;末 动时间为△r',则由动量定理可得BdI·△r'一m。(v 态/2-1.2p,T2 -'),而q-I·△' 代入数据得:一 综上分析,故ABD错误,C正确。 (4)由能量守恒定律可知杆a、么中产生的焦耳热为C 【答案】C 183 6.【解析】 有关,则气体内能不变,故C错误;D.若B汽缸抽成 真空,打开阔门后,A汽缸中气体膨胀过程对外不做 O与ab上各点连线的斜率与压强成反比,故该过程斜 功,即W一0,根据热力学第一定律AU一W+Q,可得 率一定则为等压变化,且温度升高,故A错误;c过程 Q-△U-0,故D错误。 等温变化,根据V一CT可知体积V变大,压强变小, 【答案】A 故BD错误;cd过程等容过程,根据V一CT可知温 度T升高,则压强变大,故C正确。 【答案】C →B延长线过绝对零度,为等容线,气体做等容变 7.【解析】越接近矿泉水瓶口,水的温度越高,因此小 化,对比发现C与绝对零度的连线和D点与绝对零 瓶上浮的过程中,小瓶内气体温度升高,内能增加,A 度的连线,发现斜率减小,故体积V变大,C→D气体 错误;在小瓶上升的过程中,小瓶内气体的温度逐渐 体积变大,故A错误;B、结合A解析可知,从C到 D,气体体积变大,分子数密度逐渐减小,故B正确; C、从B到C,气体等温降压,可知内能不变,体积增 气体体积变大,对外界做正功,B正确;由A、B分析可 知,小瓶上升时,小瓶内气体内能增加、对外做功,根 大对外做功,故气体必须从外界吸收热量,故C正 据热力学第一定律△U一W十Q,吸收的热量大于增加 确;D、从A到B体积不变,气体没有做功,从B到C 的内能,C、D错误。 气体对外做功,从C到D气体对外做功,从D到A 【答案】B 等压降温,体积减小外界对气体做功,作出力一V图 8.【解析】 1 第二类永动机不可能制成,它违反了热力学 像如图所示: 第二定律,故A错误;效率为100%的热机是不可能制 成的,故B正确;电冰箱的工作过程表明,热量可以从 低温物体向高温物体传递,故C正确;从单一热源吸 收热量,使之完全变为功而不产生其他影响是不可能 实现的,故D错误。 【答案】BC →V 9.【解析】 从状态a到状态,由理想气体状态方程可 图线和横轴所围的面积表示气体做的功,可知气体 知,3V到0 3,整理得=3。,同理可知, 对外做功大于外界对气体傲的功,故整个过程气体 T b.·3VV。 对外做正功,故D错误。 【答案】BC T。 P,故A正确;从状态a到状态过程中,气体的体积 13.【解析】a千克气凝胶的物质的量为,所含分子数 不变,没有做功,温度升高,内能增大,所以气体一定 吸热,故B正确;由题图可知,状态到状态c过程,气 体压强不变,温度降低,所以其体积减小,外界对气体 M Vmol- 做功,W一0,内能减小,△U{0,由热力学第一定律可 .选项B正确:每个气凝胶分子的体积为V 知,状态占到状态c过程中,气体放出的热量一定大于 外界对气体做的功,故C错误;由题图可知,状态c到 状态a过程,理想气体温度不变,所以气体分子的平 6M 均动能不变,故D正确。 【答案】C 10.【解析】 】 由题图可知,a→b过程,气体压强减小而体 【答案】D 积增大,气体的压强与体积倒数成正比,则压强与体 14.【解析】从状态A到B,气体经历的是等容过程,所 积成反比,气体发生的是等温变化,故A错误;由理 以A错误;从B到C的过程中,温度不变,则气体的 内能不变,所以B错误;从C到D的过程中,气体温 度降低,气体内能减小,AU二0,体积减小,则外界对 知,连接O的直线的斜率比连接Oc的直线的斜率 气体做正功,W 0,根据热力学第一定律AU一W+ 小,所以对应的温度低,b→c过程温度升高,压强 Q可知,Q{0,则气体向外放热,所以C错误;从状态 增大,体积增大,故B错误;由题图可知,c→l过程, ToVA,所以D正确。 一C可知气体温度降低,故C正确;由题图可知,d→ VD-TA a过程,气体体积不变,压强变小,由理想气体状态方 【答案】 D 15.【解析】 AB、对上面气体,当力缓慢增大到)。时,上 【答案】C 面气体的压强为1.2力,此时阔门没有打开。对上 11.【解析】AB、设阔门打开后活塞向右移动的距离为 面的气体,根据破意耳定律可得:LS一1.2)L's 工.最后达到平衡时A。B中的压强为力,则对A气 解得:L'-L.,故A正确、B错误;CD、当F→F。时 体运用玻意耳定律有:2plS一p(/十x)S,对B气体 运用破意耳定律有:plS一)'(/一x)S,联立可得:p 阀门打开。缓慢增大到4F。时,压强力一1.8力。;假 设c板移动的距离小于L,则有:根据“分态式”可得: 由导热材料制成且环境温度恒定,所以气体温度保 持不变,由于一定量的理想气体的内能仅仅与温度 全部气体都在隔板a之下,最后气体高度应为L。- 184 2L,设压强为p,对全部气体,根据“分态式”可得: 等,对活塞受力分析可知,其不受弹弹力,即弹黄 poLS+1.2pox2LS-×2LS解得:p2=1.7o. 恢复至自然长度,A正确;由于初始时活塞左侧有气 故C正确、D错误。 体、右侧真空且活塞静止,则初始时弹处于压缩状 【答案】AC 态,又此时活塞静止在汽缸正中间,则当活塞重新静 16.【解析】 1 由于,一ro时分子之间的作用力为零,当r 止时,有VV右,又活塞左右两侧气体为同种气体 r。时,分子间的作用力为引力,随着分子间距离的 且压强和温度都相等,则活塞左右两侧气体的密度 增大,分子力做负功,分子势能增加,当rr。时,分 相等,由m一oV可知,活塞左侧气体的质量小于右侧 子间的作用力为斥力,随着分子间距离的减小,分子 气体的质量,B错误;气体与弹策组成的系统能量守 力做负功,分子势能增加,故r一r。时,分子势能最 恒,与初始时相比,活塞重新静止时弹的弹性势能 小。综上所述,选项B、C、D可能正确。 减少,则气体的内能增加,C正确;结合A项分析可 【答案】BCD 知,与初始时相比,气体的体积增大,总分子数不变, 所以活塞左侧单位体积内气体分子数减少,D正确。 可 【答案】ACD 解得)一2),单向罔未打开,所以气室2内的气体质 专题十九 光学 量不变,气室1内气体质量不变,压强也不变。根据 玻意耳定律得xS-oLS,解得此时气室2内气柱 1.【解析】 作出边界光线的折射光路图,如图所示 长度一 1光源 2/5m -S 2g ,对活塞AB有b'S=poS十mg,解得= 1.5,单向阙未打开,所以气室2内的气体质量不 8m 变,气室1内气体质量不变,压强也不变,同理根据 sinB4 下移△r-L-'-,B错误。若-3o ,对活塞 关系,可得sin0= 4 AB有p”S=pS十mg,解得p”一4p,单向打开, 一,sin):二 42+(2)2 如果气室2的气体未完全进入气室1,则有LS+ 8-4 ,联立,解得水深h一43m,故ABD h2+(8-4)②} 体完全进入气室1,则有pLS+2pLS一LS,解得 错误,C正确。 【答案】C 力-3,D正确。 2.【解析】 【答案】 AD 如图所示 18.【解析】 热力学第一定律是热现象中内能与其他形 式能的转化规律,是能量守恒定律的具体表现,适用 出射光 于所有的热学过程,故C正确,D错误;由热力学第 二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温 人射光 物体,除非有外界的影响或帮助,电冰箱把热量从低 温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消 耗电能,故B正确,A错误。 【答案】 】 BC 19.【解析】 a→b过程是等压变化且体积增大,则W 设光线在AB边的折射角为B,根据折射定律可得” <0.由盖-吕萨克定律可知TT,即U0,根 sin0 据热力学第一定律AU一Q十W可知a→b过程,气体 从外界吸收的热量一部分用于对外做功,另一部分 入射角为r,折射角为i;由反射定律和几何知识可知 用于增加内能,A错误;b→c过程中气体与外界无热 +-45^{},B十2+r-90{}联立解得,-B,根据折射定 量交换,即Q.一0,又由气体体积增大可知W.0. 由热力学第一定律AU一Q十W可知气体内能减少, sinr sinB B错误;c→a过程为等温过程,可知T。一T。,△U。 平行线,则该平行线与AB的夹角为0,由几何知识可 0.根据热力学第一定律可知a→b→c过程,气体从外 知,入射光与出射光的夹角为90{}。故选A。 界吸收的热量全部用于对外做功,C正确;由A项分 【答案】A 析可知Q=△U -W,由B项分析可知W = 3.【解析】A、根据题意画出光路图,如下图所示: AU ,由C项分析可知0=W+Q,又△U+△U =0,联立解得Q-(-Q)=-W-W-W. 7节 根据力V图像与坐标轴所围图形的面积表示外界对气 体做的功,结合题图可知Q.-(-Q。)0,所以a→b 过程气体从外界吸收的热量Q。不等于c→a过程放 0 出的热量一Q,D错误。 【答案】C 20.【解析】 活塞密封不严,左侧封闭气体向右侧真空 扩散,当活塞重新静止时,活塞左右两侧气体压强相 185