高考物理一輪復習 專題49 熱力學定律測含解析1

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1、 專題49 熱力學定律（測） 【滿分：110分 時間：90分鐘】 一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中．1~8題只有一項符合題目要求； 9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。） 1．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．布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的無規(guī)則運動 B．氣體的溫度升高，每個氣體分子運動的速率都增加 C．一定量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加 D．只要能減

2、弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低 E．空調機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作不遵守熱力學第二定律 【答案】ACD 【名師點睛】正確解答本題要掌握：溫度是分子平均動能的標志；布朗運動是指液體或氣體中懸浮微粒的運動；物體的內能；正確理解好應用熱力學第二定律。 2．下面說法中正確的是_______。（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．所有晶體沿各個方向的物理性質和化學光學性質都相同 B．足球充足氣后很難壓縮，是因為足球內氣體分子間斥力作用的結果 C．自然界中

3、只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 D．一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱 E．一定質量的理想氣體保持體積不變，溫度升高，單位時間內撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)增多 【答案】CDE 【解析】單晶體具有各向異性，即單晶體沿著各個方向的物理性質和化學光學性質不同，故A錯誤；足球充足氣后很難壓縮是由于足球內外有壓強差的原因，與氣體分子之間的作用力無關，故B錯誤；根據熱力學第二定律知，自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，故C正確；一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，由氣態(tài)方程知溫度升高，內能增大，氣體對外界做功，根據熱力學第一定律△U=Q+W可知

4、，氣體一定吸收熱量，故D正確；一定質量的理想氣體保持體積不變，單位體積內分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動能增大，則平均速率增大，單位時間內撞擊單位面積上的分子數(shù)增多，故E正確。 【名師點睛】單晶體具有各向異性．多晶體具有各向同性．足球充足氣后很難壓縮是由于足球內外的壓強差的原因；根據熱力學第一定律解釋其內能的變化；體積不變，單位體積內分子數(shù)不變，溫度升高，單位時間內撞擊單位面積上的分子數(shù)增大。 3．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．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動 B．空氣的相對濕

5、度定義為空氣中所含水蒸氣壓強與同溫度水的飽和蒸汽壓的比值 C．盡管技術不斷進步，熱機的效率仍不能達到100%，制冷機卻可以使溫度降至熱力學零度 D．將一個分子從無窮遠處無限靠近另一個分子，則這兩個分子間分子力先增大后減小最后再增大，分子勢能是先減小再增大 E．附著層內分子間距離小于液體內部分子間距離時，液體與固體間表現(xiàn)為浸潤 【答案】BDE 【名師點睛】本題考查了有關分子動理論的基礎知識和固體與液體的性質，對于這部分知識注意平時多加積累和記憶，在平時訓練中多加練習。 4．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

6、3分，最低得分為0分） A．溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內能多 B．溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運動的平均速率大 C．物體的溫度越高,分子熱運動越劇烈,分子平均動能越大 D．相互間達到熱平衡的兩物體的內能一定相等 E．不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化 【答案】ACE 【名師點睛】此題考查了熱學部分的幾個簡單的知識點；要注意溫度是物體平均動能的標志，不同的物體溫度相同，則分子平局動能相同，但是平均速率是不同的；影響物體內能的因素很多，有溫度、體積、狀態(tài)及物質的量等等． 5．下面說法中正確的是_______。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個

7、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．所有晶體沿各個方向的物理性質和化學光學性質都相同 B．足球充足氣后很難壓縮，是因為足球內氣體分子間斥力作用的結果 C．自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 D．一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱 E．一定質量的理想氣體保持體積不變，溫度升高，單位時間內撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)增多 【答案】CDE 【解析】單晶體具有各向異性，即單晶體沿著各個方向的物理性質和化學光學性質不同，故A錯誤；足球充足氣后很難壓縮是由于足球內外有壓強差的原因，與氣體分子之間的作用力無關，故B錯誤；根據熱力

8、學第二定律知，自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，故C正確；一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，由氣態(tài)方程知溫度升高，內能增大，氣體對外界做功，根據熱力學第一定律可知，氣體一定吸收熱量，故D正確；一定質量的理想氣體保持體積不變，單位體積內分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動能增大，則平均速率增大，單位時間內撞擊單位面積上的分子數(shù)增多，故E正確。 【名師點睛】單晶體具有各向異性．多晶體具有各向同性．足球充足氣后很難壓縮是由于足球內外的壓強差的原因；根據熱力學第一定律解釋其內能的變化；體積不變，單位體積內分子數(shù)不變，溫度升高，單位時間內撞擊單位面積上的分子數(shù)增大。 6．下列說法

9、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．已知某物質的摩爾質量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為，則這種物體的分子體積為 B．當分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最小 C．飽和汽和液體之間的動態(tài)平衡，是指汽化和液化同時進行的過程，且進行的速率相等 D．自然界一切過程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏觀過程都能自然發(fā)生 E．一定質量理想氣體對外做功，內能不一定減小，但密度一定減小 【答案】BCE 【名師點睛】熵增原理表明，在絕熱條件下，只可能發(fā)生的過程，其中 表示可逆過程；表示不可逆過程，過程

10、是不可能發(fā)生的．但可逆過程畢竟是一個理想過程．因此，在絕熱條件下，一切可能發(fā)生的實際過程都使系統(tǒng)的熵增大，直到達到平衡態(tài)。 7．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．擴散現(xiàn)象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關 B．溫度高的物體分子運動的平均速率大 C．一定質量的理想氣體，勻強不變，溫度升高，分子間的平均距離一定增大 D．熱力學第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體” E．氣體分子單位時間內單位面積器壁碰撞次數(shù)與單位體積內氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關 【答案】ACE

11、 【解析】擴散現(xiàn)象和布朗運動都屬于分子熱運動，和溫度有關，A正確；分子的質量沒有考慮進去，平均動能大，但平均速率不一定大，B錯誤；根據=c，知一定質量的理想氣體，壓強不變時，溫度升高時，體積增加，故分子間的平均距離一定增大，故C正確；熱力學第二定律的內容可以表述為：熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響，故D錯誤；氣體分子單位時間內與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內的分子數(shù)和溫度有關，單位體積內的分子數(shù)越多碰撞次數(shù)越多，分子的平均動能越大，單位時間碰撞次數(shù)越多，而溫度又是分子平均動能的標志，故E正確． 【名師點睛】擴散現(xiàn)象和布朗運動的劇烈程度與溫度有關．溫度是分子平均動能的量

12、度．根據氣態(tài)方程分析氣體體積的變化，從而確定分子間平均距離的變化．再結合熱力學第二定律和壓強的微觀意義分析。 8．下面說法中正確的是_______。（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．所有晶體沿各個方向的物理性質和化學光學性質都相同 B．足球充足氣后很難壓縮，是因為足球內氣體分子間斥力作用的結果 C．自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 D．一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱 E．一定質量的理想氣體保持體積不變，溫度升高，單位時間內撞擊器壁單位面積上的分子數(shù)增多 【答案】C

13、DE 【名師點睛】此題考查了晶體、熱力學第二定律、熱力學第一定律、氣體的壓強等知識點；加強對基本概念的記憶，基本方法的學習利用，是學好3-3的基本方法．對于氣體狀態(tài)參量的變化，要根據氣態(tài)方程分析。 9．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．溫度低的物體內能小 B．外界對物體做功時，物體的內能一定增加 C．溫度低的物體分子運動的平均動能小 D．一定質量的100 ℃的水吸收熱量后變成100 ℃的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內能 E．物體吸收熱量后，內能不一定增加 【答案】CDE

14、【解析】由于物質的量不確定，所以不能說溫度低的物體內能小，選項A錯誤；根據ΔU＝W＋Q可知外界對物體做功時，還要看物體的吸熱、放熱情況，所以物體的內能不一定增加，選項B錯誤；溫度是分子平均動能的標志，所以溫度低的物體分子運動的平均動能小，選項C正確；一定質量的100 ℃的水吸收熱量后變成100 ℃ 的水蒸氣，由于氣體體積增大，對外做功，即W＜0，根據ΔU＝W＋Q可知吸收的熱量大于增加的內能，選項D正確；根據ΔU＝W＋Q可知物體吸收熱量后，還要看物體對外做功情況，所以內能不一定增加，選項E正確；故選CDE。 【名師點睛】此題考查了選修3-3中常見的基本知識，都比較簡單，只要加強記憶均能回答；尤

15、其是熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，主要是理解各個物理量的含義及符號規(guī)則，內能增加時ΔU為正，吸熱時Q為正，外界對氣體做功時W為正． 10．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．液體中懸浮的顆粒越大，某時刻撞擊它的分子越多，布朗運動越不明顯 B．用“油膜法估測分子的大小”的實驗中，油酸分子直徑等于滴在液面上的純油酸體積除以相應油酸膜的面積 C．溫度升高，每個分子的動能都增大，導致分子平均動能增大 D．冰箱內低溫食品的熱量自發(fā)地傳到了冰箱外高溫的空氣 E．溫度升高，有的分子動能可能增大，有

16、的分子動能可能減小，但分子平均動能一定增大 【答案】ABE 【名師點睛】本題考查熱力學第二定律、庫侖定律、油膜法實驗及濕度等內容；對于熱學內容一定要熟記，并要注意準確理解，不能一知半解而導致出錯． 11．關于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律，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）

17、

18、 A．某氣體的摩爾體積為V，每個氣體分子的體積為V0，則阿伏伽德羅常數(shù)

19、

20、 B．第二類永動機不可能制造成功的的原因是因為違背了能量守恒定律

21、 C．用活塞壓縮汽缸里的氣體，對氣體做了2．0×105J的功，若氣體向外界放出1．5×105J的熱量，則氣體的內能增加了0

22、．5×105J D．當兩分子間的距離小于平衡位置的距離r0時，分子間的斥力大于分子間的引力

23、

24、 E．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關 【答案】CDE 【解析】因為氣體分子不是緊密靠在一起的，對于氣體，不能通過求出阿伏伽德羅常數(shù)．故A錯誤；第二類永動機不可能制造成功的的原因是因為違背了熱力學

25、第二定律而不違反能量守恒定律，選項B錯誤；用活塞壓縮汽缸里的氣體，對氣體做了2．0×105J的功，若氣體向外界放出1．5×105J的熱量，根據可知氣體的內能增加了2．0×105J -1．5×105J =0．5×105J，選項C正確；當兩分子間的距離小于平衡位置的距離r0時，分子間的斥力大于分子間的引力，分子力表現(xiàn)為引力，選項D正確；根據，氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關，過程不同則氣體做功情況不同，則吸收的熱量也不同，選項E正確；故選CDE． 【名師點睛】本題考查了選修3-3中基本內容，難度不大，主要考查了阿伏伽德羅常數(shù)、熱

26、力學第二定律、熱力學第一定律、分子力等知識點；關鍵要熟悉教材，理解并牢記這些基礎知識點。 12．對于分子動理論和物體內能的理解，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．外界對物體做功，物體內能一定增加 C．溫度越高，布朗運動越顯著 D．當分子間的距離增大時，分子間作用力就一直減小 E．當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大 【答案】ACE 【名師點睛】該題重點是掌握分子動理論的基本內容，知道影響物體內能的因素

27、；會分析分子力做功與分子勢能的改變關系。 二、非選擇題（本大題共4小題，第13、14題每題10分；第15、16題每題15分；共50分） 13．（10分）如圖所示，內壁光滑的導熱氣缸里封閉了一定質量的理想氣體，活塞的橫截面積為S，質量不計，離缸底的距離為L1．由于環(huán)境溫度緩慢下降，使得活塞緩慢下降到距離缸底L2處．已知大氣壓強為p0，被封閉氣體初始狀態(tài)的熱力學溫度為T1、內能為E1． ①求活塞下降到距離缸底L2處時，缸內封閉氣體的溫度； ②一定質量的理想氣體內能與熱力學溫度成正比，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q． 【答案】①； ②﹣p0（L1﹣L2）S 【名師點睛】本題考查了

28、求氣體體積、求傳遞的熱量，應用平衡條件、玻意耳定律、熱力學第一定律即可正確解題，應用熱力學第一定律時，要注意各符號正負的含義。 14．（10分）如圖所示，一輕活塞將體積為V，溫度為的理想氣體，密封在內壁光滑的圓柱形導熱氣缸內。已知大氣壓強為，大氣溫度為，氣體內能U與溫度T的關系為U=aT（a為正的常數(shù)）。在氣缸內氣體溫度緩慢將為的過程中，求： （1）氣體內能的減少量； （2）氣體放出的熱量Q 【答案】（1）（2） 【名師點睛】結合題目給出的條件即可求出氣體內能減少量；找出初狀態(tài)和末狀態(tài)的物理量，由查理定律和蓋?呂薩克定律求體積，根據功的公式和內能表達式求放出的熱量。 15．（1

29、5分）一定質量的理想氣體經歷了如圖所示的ABCDA循環(huán)，該過程每個狀態(tài)視為平衡態(tài)，各狀態(tài)參數(shù)如圖所示。A狀態(tài)的壓強為pa，求： （i）B狀態(tài)的溫度； （ii）完成一個循環(huán)，氣體與外界熱交換的熱量。 【答案】（i）600K（ii）氣體對外界放熱150J。 【解析】（i）理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，壓強保持不變，根據蓋·呂薩克定律有 帶入數(shù)據解得 （ii）理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，外界對氣體做功 解得 氣體從B狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中，體積保持不變，根據查理定律有 解得 （用理想氣體狀態(tài)方程解答正確同樣給分） 【名師點睛】本題是理

30、想氣體狀態(tài)方程和熱力學第一定律的綜合應用．運用熱力學第一定律時，注意做功W和熱量Q的符號，對外做功和放熱為負的，對氣體做功和吸熱為正的。 16．（15分）在如圖所示的坐標系中，一定質量的某種理想氣體發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對該氣體做功為6J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為9J，圖線AC的反向延長線通過坐標原點O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢能為零，求： （1）從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，外界對該氣體做的功和氣體內能的增量； （2）從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，該氣體內能的增量及其從外界吸收的熱量 【答案】（1）9J（2）9J，3J 【解析】（1）從狀態(tài)A到狀態(tài)C過程，氣體發(fā)生等容變化，該氣體對外界做功， 根據熱力學第一定律有 內能的增量 （2）從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程，體積減小，溫度升高 該氣體內能的增量 根據熱力學第一定律有 從外界吸收的熱量 【名師點睛】本題關鍵抓住氣體的內能是狀態(tài)量，由氣體的溫度決定．考查基本的應用能力． - 11 -