高考物理一轮复习 第13章 热学 第三节 热力学定律与能量守恒达标诊断高效训练.doc

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1、1 / 8【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 第第 1313 章章 热学热学 第三第三节节 热力学定律与能量守恒达标诊断高效训练热力学定律与能量守恒达标诊断高效训练(建议用时：60 分钟)一、选择题1(2018洛阳检测)下列说法正确的是( )A液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力B悬浮在液体中的固体小颗粒会不停地做无规则的运动，这种运动是分子热运动C把很多小的单晶体放在一起，就变成了非晶体D第二类永动机没有违反能量守恒定律E绝对零度不可达到解析：选 ADE.通常，处于液体表面层的分子较为稀疏，其分子间距较大，液体分子之间的合力表现

2、为平行于液体界面的引力，故 A 正确；悬浮在液体中的固体小颗粒会不停地做无规则的运动，这种运动是布朗运动，故 B 错误；把很多小的单晶体放在一起，仍是晶体，故 C 错误；第二类永动机没有违反能量守恒定律，但是违背了热力学第二定律，故 D 正确；因为任何空间必然存有能量和热量，也不断进行相互转换而不消失，所以绝对零度是不存在的，故 E 正确2(2016高考全国卷)关于热力学定律，下列说法正确的是( )A气体吸热后温度一定升高B对气体做功可以改变其内能C理想气体等压膨胀过程一定放热2 / 8D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼

3、此之间也必定达到热平衡解析：选 BDE.根据热力学第一定律，气体吸热的同时若对外做功，则内能不一定增大，温度不一定升高，选项 A 错误对气体做功可以改变其内能，选项 B 正确理想气体等压膨胀过程，对外做功，由理想气体状态方程可知，气体温度升高，内能增大，故气体一定吸热，选项 C 错误根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，选项 D 正确根据热平衡定律，如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，选项 E 正确3.如图所示，汽缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体 A 和B，活塞处于静止平衡状

4、态现通过电热丝对气体 A 加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是( )A气体 A 吸热，内能增加B气体 B 吸热，对外做功，内能不变C气体 A 分子的平均动能增大D气体 A 和气体 B 内每个分子的动能都增大E气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少解析：选 ACE.气体 A 进行等容变化，则 W0，根据 UWQ 可知气体 A 吸收热量，内能增加，温度升高，气体 A 分子的平均动能变大，但是不是每个分子的动能都增加，选项 A、C 正确，D 错误；因为中间是导热隔板，所以气体 B 吸收热量，温度升高，内能增加

5、；3 / 8又因为压强不变，故体积变大，气体对外做功，选项 B 错误；气体B 的压强不变，但是体积增大，平均动能增大，所以气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少，选项 E 正确4(2018济南模拟)下列说法正确的是( )A单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化B足球充足气后很难压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果C一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加D自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E一定质量的理想气体体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数不变解析：选 ACD.单晶体冰糖有固定的熔点，磨碎后物质微粒

6、排列结构不变，熔点不变，A 正确；足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因，与气体的分子之间的作用力无关，B 错误；一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，没有对外做功，根据热力学第一定律可知，其内能一定增加，故 C 正确；根据热力学第二定律可知，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故 D 正确；一定质量的理想气体体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，则平均速率增大，单位时间内撞击单位面积上的分子数增多，E 错误5(2018广东揭阳模拟)下列叙述中正确的是( )A已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数B布朗运动就是

7、分子的无规则运动C对理想气体做功，内能不一定增加D分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大4 / 8E用活塞压缩汽缸内的理想气体，对气体做了 3.0105 J 的功，同时气体向外界放出 1.5105 J 的热量，则气体内能增加了1.5105 J解析：选 ACE.阿伏加德罗常数等于水的摩尔质量除以水分子的质量，A 正确；布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，B 错误；对理想气体做功，气体可能向外界放出热量，内能不一定增加，C 正确；分子间距离从 0 到无穷远，分子间的相互作用力先减小后增大，分子间原来距离不确定，相互作用力的变化不确定，D 错误；根据UWQ，气体内能增加了 1.510

8、5 J，E 正确6(2018文昌模拟)关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是( )A空气相对湿度越大时，水蒸发越慢B物体的温度越高，分子平均动能越大C第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律D空调制冷，是人为的使热量由低温处传到高温处，所以违背了热力学第二定律E一定质量的理想气体压强不变，温度升高时吸收的热量一定大于内能的增加量解析：选 ABE.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，故 A 正确；温度是分子的平均动能的标志，物体的温度越高，分子平均动能越大，故 B 正确；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律，所以制造不出来，故

9、C 错误；空调制冷，是人为的使热量由低温处传到高温处，符合热力学第二定律的内容，故 D 错误；一定质量的理想气体压强不变，温度升高时体积增大，对外做功，因内能增大，故吸收的热5 / 8量一定大于内能的增加量，故 E 正确7(2018湖北襄阳四中周考)下列对热力学定律的理解正确的是( )A可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功B由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能C空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量D如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能可能减少解析：选 ACD.在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收热量可以将其全

10、部变为功，A 正确；由热力学第一定律可知，当 W0，Q0时，UWQ，可以等于 0，B 错误；空调机在制冷过程中消耗了电能，总体上是放出热量，C 正确；物体从外界吸收热量，可能同时对外做功，如果对外做的功大于从外界吸收的热量，则物体的内能减少，D 正确8夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是( )A气体的内能减少B气体的内能不变C气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低D气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了E气体分子的平均动能减小解析：选 ACE.气体喷出时，来不及与外界交换热

11、量，发生绝热膨胀，Q0，对外做功，热力学第一定律的表达式为 WQU，内能减少，温度降低，温度是分子平均动能的标志，则 A、C、E 正确二、非选择题6 / 89.(2018郑州质量预测)如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上，用轻质活塞封闭有体积为 V0 的理想气体，外界大气压强为 p0，环境温度为 T0，轻质活塞横截面积为 S，与汽缸之间的摩擦不计现在活塞上面放一质量为 m的物块，活塞缓慢下移，并最终静止在某一位置重力加速度为 g.求： (1)活塞静止时，离汽缸底端的距离是多少？(2)如果拿掉物块，要保持活塞位置不变，环境温度需要改变到多少？汽缸吸热还是放热？解析：(1)放上物块并稳定后，由平衡

12、条件得pSp0Smg达到稳定过程，根据玻意耳定律得 p0V0pSx解得 x.(2)拿掉物块后的稳定过程，根据查理定律得p0 T解得 Tp0T0S p0Smg理想气体温度降低，根据热力学第一定律 UQW 知，气体向外放热答案：(1) (2) 气体向外放热10.(2018潍坊模拟)如图所示在绝热汽缸内，有一绝热轻活塞封闭一定质量的气体，开始时缸内气体温度为27 ，封闭气柱长为 9 cm，活塞横截面积 S50 cm2.现通过汽缸底部电阻丝给气体加热一段时间，此过程中气体吸热 22 J，稳定后气体温度变为 127 .已知大气压强等于 105 Pa，活塞与汽缸间无摩擦，求：(1)加热后活塞到汽缸底部的距

13、离；7 / 8(2)此过程中气体内能改变了多少解析：(1)取被封闭的气体为研究对象，开始时气体的体积为 L1S，温度为：T1(27327) K300 K，末状态的体积为：L2S，温度为：T2(273127)K400 K气体做等压变化，则：L2S T2代入数据得：L212 cm.(2)在该过程中，气体对外做功：WFLp0S(L2L1)10550104(129)102 J15 J，由热力学第一定律：UQW22 J15 J7 J.答案：(1)12 cm (2)7 J11(2018大庆模拟)如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B，再由状态 B 变化到状态 C.已知状态 A 的温度为 300 K.(1)求气体在状态 B 的温度；(2)由状态 B 变化到状态 C 的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由解析：(1)由题图知 pA0.5 atm，pB1.0 atm，VA1 m3，VB2 m3，由得，气体在状态 B 的温度TB K1 200 K.(2)由状态 B 到状态 C，气体做等容变化，由查理定律得，则 TCTB600 KpB TB气体由状态 B 到状态 C 为等容变化，不做功，但温度降低，内能减少，由热力学第一定律 UWQ，U0，W0，故 Q0，可知气体放热8 / 8答案：(1)1 200 K (2)放热 理由见解析