高考物理一輪復習 專題49 熱力學定律（練）（含解析）1

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專題49 熱力學定律（練） 1．下列有關熱學現(xiàn)象和規(guī)律的描述正確的是_______。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．已知阿伏伽德羅常數(shù)和某物質的摩爾質量，一定可以求出該物質分子的質量 B．理想氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間的勢能也隨之改變 C．一定質量的理想氣體，當它的壓強、體積都增大時，其內能一定增加 D．一定質量的理想氣體，在壓強不變時，氣體分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加 E．機械能不可能全部轉化為內能，內能也不可能全部轉化為機械能 【答案】ACD 【名師點睛】在熱學的學習過程中涉及概念、定律較多，要注意平時多看課本，不斷積累，多和生活實際聯(lián)系加強理解和記憶，對于這部分知識要通過課本加深理解．要加深對熱力學第二定律的幾種不同的說法的理解。 2．下列說法正確的是_______。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．滿足能量守恒定律的宏觀過程都可以自發(fā)地進行 B．液體表面之所以存在表面張力，是因為液體表面層分子間的距離大于液體內部分子間的距離 C．溫度高的物體內能不一定大，但分子的平均動能一定大 D．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強可能為零 E．不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響 【答案】BCE 【解析】滿足能量守恒定律的宏觀過程可以自發(fā)進行是有方向性的，如熱量可以自發(fā)從高溫物體傳向低溫物體，但不會自發(fā)由低溫物體傳向高溫物體，故A錯誤；液體表面層分子間的距離大于液體內部分子間的距離，則液體表面分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引，所以存在表面張力，故B正確；溫度高的物體只能說明物體的分子平均動能大，但因內能還取決于分子數(shù)及分子勢能；故內能不一定大，故C正確；氣體的壓強是由大量氣體分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的，與是否失重無關；在完全失重的情況下，氣體分子運動不停止，對容器壁的壓強不為零，故D錯誤；根據(jù)熱力學第二定律，不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響，故E正確。 【名師點睛】本題考查熱力學第二定律、表面張力、溫度的微觀意義與內能等，要注意明確內能取決于分子動能和分子勢能及物質的量等，另外對熱力學第二定律的理解應全面分析，不能斷章取義。 3．下列說法中正確的是_______。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．分子間距離增大時，分子間的引力和斥力都減小 B．布朗運動反映了氣體或液體分子的無規(guī)則運動 C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性 D．做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內能方面是不等價的 E．第二類永動機不違背能量守恒定律，因此是可能制成的 【答案】ABC 【名師點睛】布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的運動；分子間距離增大時，分子間的引力、斥力都減??；溫度是分子的平均動能的標志；根據(jù)熱力學第一定律，外界對物體做功時，物體的內能不一定增加；該題考查分子動理論、布朗運動、晶體的結構、熱力學第一定律和熱力學第二定律，都是記憶性的知識點的內容，多加積累即可。 4．下列說法正確的是_______。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．溫度高的物體內能不一定大，但分子平均動能一定大 B．雨傘傘面上有許多細小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用 C．橡膠無固定的熔點，是非晶體 D．熱機的效率可以100% E．氣體很容易充滿整個容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn) 【答案】ABC 【解析】溫度是分子平均動能的標志，則溫度高的物體分子平均動能一定大，但是物體的內能由物體的量、溫度及體積等都有關系，故溫度高的物體內能不一定大，選項A正確；雨傘傘面上有許多細小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用，選項B正確；橡膠無固定的熔點，是非晶體，選項C正確；根據(jù)熱力學第二定律可知，任何熱機的效率都不可以達到100%，選項D錯誤；氣體很容易充滿整個容器，這是由于氣體分子之間的作用力可以忽略，分子可以自由移動的緣故，選項E錯誤；故選ABC． 【名師點睛】此題考查了熱學部分的分子的內能、表面張力、晶體與非晶體、熱力學第二定律以及氣體等知識點；要知道溫度是分子平均動能的標志；決定物體內能的因素有：溫度、體積及物質的量；晶體都有固定的熔點，而非晶體無固定的熔點；掌握熱力學第二定律的兩種表述． 5．下列說法正確的是。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對三個得5分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分） A．放熱的物體，其內能也可能增加 B．能量耗散是從能量轉化的角度反映出自然界中宏觀過程具有的方向性 C．熱量不可能從低溫物體傳遞到高溫物體 D．已知氣體分子間的作用力表現(xiàn)為引力，若氣體等溫膨脹，則氣體對外做功且內能增加 E．溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，則物體的每一個分子的動能都增大 【答案】ABD 【名師點睛】本題的關鍵是知道分子的內能與分子動能和勢能有關，而動能由溫度決定，分子勢能的變化要看分子力做功的正負。溫度是分子平均動能的標志，這是一個統(tǒng)計規(guī)律，對于單個、少量分子是不成立的。 1．下列說法正確的是____________（填正確答案的標號，選對一個得3分，選對2個得4分，選對三個得5分，每選錯一個扣3分，最低分為0分） A．晶體有天然規(guī)則的幾何外形，而非晶體無天然規(guī)則的幾何外形 B．由于液面表面層的分子間距離大于液體內部分子間距離，液體表面存在張力導致小露珠呈球形 C．熵增加原理也可以表述為：一個系統(tǒng)的熵永遠不會減少 D．當氫氣和氦氣的溫度相同時，它們分子的平均動能一定相同 E．一定質量的理想氣體，吸收熱量內能可能減小 【答案】BDE 【解析】晶體不一定有規(guī)則的幾何外形，晶體和非晶體與幾何外形無關，A錯誤；葉面上的小露珠呈球形是由于在液體表面張力作用下表面收縮的結果，B正確；熵增加原理也可以表述為：一個孤立的系統(tǒng)的熵永遠不會減少，C錯誤；溫度是分子平均動能的標志，溫度相同，則分子平均動能相同，D正確；根據(jù)熱力學第一定律，若一定質量的理想氣體吸收的熱量小于其對外所做的功，則內能減小，E正確； 【名師點睛】在熱學這一塊知識比較碎，關鍵是把握知識的本質概念，把握現(xiàn)象的實質，明確之間的聯(lián)系與區(qū)別；平時積累物理學識。 2．一下列說法正確的是　　　?。ㄟx對一個給3分，選對兩個給4分．選對3個給5分．每選錯一個扣3分，最低得分為0分） A．理想氣體等溫膨脹時．內能不變 B．擴散現(xiàn)象表明分子在永不停息地運動 C．分子熱運動加劇，則物體內每個分子的動能都變大 D．在絕熱過程中．外界對物體做功，物體的內能一定增加 E．布朗運動反映了懸浮孩粒內部的分子在不停地做規(guī)則熱運動 【答案】ABD 【名師點睛】此題考查了熱學部分的多個知識點：氣體的內能、擴散運動、熱力學第一定律、布朗運動等；這些都是易錯點，尤其是布朗運動，它是懸浮在液體表面的固體顆粒的運動，不是分子運動，也不是熱運動，是液體分子無規(guī)則運動的反映． 3．有關分子的熱運動和內能，下列說法正確的是_______。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．一定質量的氣體，溫度不變，分子的平均動能不變 B．物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈 C．物體的內能是物體中所有分子熱運動動能和分子勢能的總和 D．布朗運動是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的 E．外界對物體做功，物體的內能必定增加 【答案】ABC 【解析】溫度是分子平均平動動能的標志，則一定質量的氣體，溫度不變，分子的平均動能不變，選項A正確；物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，選項B正確；物體的內能是物體中所有分子熱運動動能和分子勢能的總和，選項C正確；布朗運動是液體分析對懸浮在液體中的微粒的頻繁的碰撞引起的，選項D錯誤；根據(jù)熱力學第一定律可知，外界對物體做功，如果氣體放熱，則物體的內能不一定會增加，選項E錯誤；故選ABC． 【名師點睛】此題考查了熱學中的幾個知識點；要求掌握的：溫度是分子平均動能的標志；布朗運動是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運動，是大量液體分子對顆粒頻繁的碰撞造成的；熱力學第一定律： △U=W+Q，這些都是要熟練掌握的． 4．下列說法正確的是_______。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．對于一定質量的理想氣體，體積不變時，溫度越高，氣體的壓強就越大 B．在毛細現(xiàn)象中，毛細管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細管的材質有關 C．布朗運動就是液體分子的熱運動 D．水中所含的分子數(shù)目和地球上的人口總數(shù)差不多 E．做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的 【答案】ABE 【名師點睛】本題考察了理想氣體狀態(tài)方程、分子力、毛細現(xiàn)象、布朗運動、熱力學第一定律，阿伏伽德羅常數(shù)等，知識點多，難度不大，關鍵是記住基礎知識。 5．下列說法正確的是_______。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．對于一定質量的理想氣體，若氣體的壓強和體積都發(fā)生變化，其內能可能不變 B．對于密封在容積不變的容器內的理想氣體，若氣體溫度升高，則氣體一定從外界吸熱 C．脫脂棉脫脂的目的，在于使它從不能被水浸潤變?yōu)榭梢员凰?，以便吸取藥? D．懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越多，撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯 E．液體表面存在著張力是因為液體內部分子間的距離大于液體表面層分子間的距離 【答案】ABC 【名師點睛】本題考查了布朗運動、擴散現(xiàn)象、晶體與非晶體、蒸發(fā)現(xiàn)象、熱力學第一定律等，知識點多，難度不大，關鍵是記住基礎知識。 1．【2016海南卷】一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達狀態(tài)N，其p–V圖象如圖所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程，下列說法正確的是_______。（填入正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得3分，選對3個得4分；有選錯的得0分） A．氣體經(jīng)歷過程1，其溫度降低 B．氣體經(jīng)歷過程1，其內能減小 C．氣體在過程2中一直對外放熱 D．氣體在過程2中一直對外做功 E．氣體經(jīng)歷過程1的內能改變量與經(jīng)歷過程2的相同 【答案】ABE 【解析】氣體經(jīng)歷過程1，壓強減小，體積變大，膨脹對外做功，內能減小，故溫度降低，選項AB正確。氣體在過程2中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，剛開始時，氣體體積不變，壓強減小，則溫度降低，對外放熱；然后壓強不變，體積變大，膨脹對外做功，則溫度升高，吸熱，故選項CD錯誤；無論是經(jīng)過1過程還是過程2，初、末狀態(tài)相同，故內能改變量相同，選項E正確。 【名師點睛】本題考查了判斷氣體吸熱與放熱情況、氣體內能如何變化，分析清楚圖示圖象、由理想氣體狀態(tài)方程與熱力學第一定律即可正確解題。 2．關于熱力學定律，下列說法正確的是________。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．氣體吸熱后溫度一定升高 B．對氣體做功可以改變其內能 C．理想氣體等壓膨脹過程一定放熱 D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 E．如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡 【答案】BDE 【名師點睛】本題主要考查了熱力學定律、理想氣體的性質。此題考查了熱學中的部分知識點，都比較簡單，但是很容易出錯，解題時要記住熱力學第一定律E=W+Q、熱力學第二定律有關結論以及氣體的狀態(tài)變化方程等重要的知識點。 3．【2015北京13】下列說法正確的是（ ） A．物體放出熱量，其內能一定減小 B．物體對外做功，其內能一定減小 C．物體吸收熱量，同時對外做功，其內能可能增加 D．物體放出熱量，同時對外做功，其內能可能不變 【答案】C 【解析】A．由熱力學第一定律可知，物體放熱，，但是未知，則不一定小于零，即內能不一定減少，選項A錯誤。B．對外做功，但未知，所以依舊不能判定，選項B錯誤。C．吸收熱量，對外做功，可為正或為零或負，即內能可能增加或不變或減小，選項C正確。D．放熱，且對外做功，則，即內能一定減少。選項D錯誤。故選C。 【規(guī)律總結】物體的內能變化有做功和熱傳遞兩種方式：．外界對外做功，外界對物體做功；物體吸熱，物體放熱。 4．【2014山東37】如圖，內壁光滑、導熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質量的理想氣體。當環(huán)境溫度升高時，缸內氣體。（雙選，填正確答案標號）[ A．內能增加 B．對外做功 C．壓強增大 D．分子間的引力和斥力都增大 【答案】AB 【方法技巧】重點在氣缸導熱良好，即當環(huán)境溫度升高時，氣體問題也升高，然后根據(jù)熱力學定律判斷做功及壓強的變化等。 5．【2016江蘇卷】如題12A-1圖所示，在A→B和D→A的過程中，氣體放出的熱量分別為4J和20J．在B→C和C→D的過程中，氣體吸收的熱量分別為20J和12J．求氣體完成一次循環(huán)對外界所做的功． 【答案】8J 【解析】完成一次循環(huán)氣體內能不變ΔU=0，吸收的熱量Q=（20+12–4–20）J=8 J，由熱力學第一定律ΔU=Q+W得，W=-8 J，氣體對外做功為8 J． 【方法技巧】重點考查熱力學第一定律，本題的關鍵在于氣體完成一次循環(huán)氣體內能不變，從而結合熱力學定律求解問題。