2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第36講 熱力學(xué)定律及能量守恒（含解析）.doc

2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第36講 熱力學(xué)定律及能量守恒（含解析） 1．對熱力學(xué)第二定律，下列理解正確的是(　　) A．自然界進(jìn)行的一切宏觀過程都是可逆的 B．自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的 C．熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體 D．第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，因此不可能制成 2．xx汕頭一模某一密閉容器中密封著一定質(zhì)量的某種實(shí)際氣體，氣體分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力．關(guān)于實(shí)際氣體，下列說法中正確的是(　　) A．在完全失重的情況下，密封容器內(nèi)的氣體對器壁的頂部沒有作用力 B．若氣體膨脹對外界做功，則分子勢能一定增大 C．若氣體被壓縮，外界對氣體做功，則氣體內(nèi)能一定增加 D．若氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對外界做的功，則氣體分子的動(dòng)能一定不變 3. xx長春三模(雙選)有關(guān)熱力學(xué)問題，下列說法正確的是(　　) A．滿足能量守恒定律的客觀過程都是可以自發(fā)進(jìn)行的 B．從單一熱源吸取熱量，使之全部轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械功是不可能的 C．熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序程度的量度 D．氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，氣體的壓強(qiáng)一定減小 4．二氧化碳是導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時(shí)，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù)．在某次實(shí)驗(yàn)中，將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一可自由壓縮的導(dǎo)熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計(jì)溫度的變化，則此過程中(　　) A．封閉氣體對外界做正功 B．封閉氣體向外界傳遞熱量 C．封閉氣體分子的平均動(dòng)能增大 D．封閉氣體從外界吸收熱量 5．xx茂名模擬喜慶日子，室外經(jīng)常使用巨大的紅色氣球來烘托氣氛．在晴朗的夏日，對密閉在紅色氣球內(nèi)的氣體從早晨到中午過程，下列說法中正確的是(　　) A．吸收了熱量，同時(shí)體積膨脹對外做功，內(nèi)能不變 B．吸收了熱量，同時(shí)體積膨脹對外做功，內(nèi)能增加 C．氣體密度增加，分子平均動(dòng)能增加 D．氣體密度不變，氣體壓強(qiáng)不變 6．xx撫順模擬一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程如圖K36－1所示，第一種變化是從A到B，第二種變化是從A到C.比較兩種變化過程，則(　　) 圖K36－1 A．A到C過程氣體吸收的熱量較多 B．A到B過程氣體吸收的熱量較多 C．兩個(gè)過程氣體吸收的熱量一樣多 D．兩個(gè)過程氣體內(nèi)能增量不相同 7．xx豫北聯(lián)考如圖K36－2所示，一定質(zhì)量的理想氣體開始時(shí)處于狀態(tài)A，然后經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C，A、C狀態(tài)的溫度相同．設(shè)氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別為VA和VC，在A到B和B到C過程中吸收或放出的熱量分別為QAB和QBC，則以下關(guān)系正確的是(　　) 圖K36－2 A．VA>VC，QAB>QBC B．VA<VC，QAB<QBC C．VA>VC，QAB<QBC D．VA<VC，QAB>QBC 8．xx 太原二模(雙選)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是(　　) A．若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變，則內(nèi)能也一定不變 B．若氣體的內(nèi)能不變，則分子的平均動(dòng)能也一定不變 C．若氣體的溫度隨時(shí)間不斷升高，則壓強(qiáng)也一定不斷增大 D．若氣體的溫度升高，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對容器器壁撞擊的次數(shù)也一定增多 9．下列說法中正確的是(　　) A．物體的內(nèi)能就是組成該物體的所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和 B．只要對內(nèi)燃機(jī)不斷改進(jìn)，就可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C．做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的方式上是不同的 D．滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進(jìn)行 10．(雙選)下列有關(guān)熱現(xiàn)象的敘述中正確的是(　　) A. 布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng) B. 分子間不可能同時(shí)存在引力和斥力 C. 熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但一定要引起其他的變化 D. 一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹過程，其溫度一定升高 11．某校開展探究性課外活動(dòng)，一同學(xué)用如圖K36－3所示的裝置研究氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度三者之間的變化關(guān)系．該同學(xué)選用導(dǎo)熱良好的氣缸并將其開口向下固定不動(dòng)，氣缸內(nèi)有理想氣體，缸內(nèi)活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣．把一溫度計(jì)通過缸底小孔插入缸內(nèi)，插口處密封良好，活塞下掛一個(gè)沙桶，沙桶裝滿沙子時(shí)，活塞恰好靜止．現(xiàn)給沙桶底部鉆一個(gè)小洞，讓細(xì)沙慢慢漏出，外部環(huán)境溫度恒定，則(　　) 圖K36－3 A．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大 B．外界對氣體做功，溫度計(jì)示數(shù)不變 C．氣體體積減小，溫度計(jì)示數(shù)變小 D．外界對氣體做功，溫度計(jì)示數(shù)變大 12．如圖K36－4所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)氣缸(含活塞)中．今對活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離．則被密封的氣體(　　) 圖K36－4 A．溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少 B．溫度降低，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減少 C．溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增加 D．溫度降低，壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加 13．如圖K36－5所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止．設(shè)活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動(dòng)，缸壁導(dǎo)熱性良好，使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是(　　) 圖K36－5 A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些 B．若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大 C．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小 D．若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大 14．xx福州質(zhì)檢在光滑水平面上有一個(gè)內(nèi)外壁都光滑的質(zhì)量為M的氣缸，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞，已知M>m，活塞密封一部分理想氣體．現(xiàn)對氣缸施加一個(gè)水平向左的拉力F(如圖K36－6甲所示)時(shí)，氣缸的加速度為a1，封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1；若用同樣大小的力F水平向左推活塞(如圖乙所示)，此時(shí)氣缸的加速度為a2，封閉氣體的壓強(qiáng)為p2，體積為V2.設(shè)密封氣體的質(zhì)量和溫度均不變，則(　　) 圖K36－6 A．a(chǎn)1＝a2，p1<p2，V1 < V2 B．a(chǎn)1＝a2，p1<p2，V1 > V2 C．a(chǎn)1 < a2，p1>p2，V1 < V2 D．a(chǎn)1 > a2，p1>p2，V1 > V2 課時(shí)作業(yè)(三十六) 1. B　[解析] 由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化，由此說明熱量由低溫物體傳到高溫物體是可能的，但要引起其他變化，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；第二類永動(dòng)機(jī)并不違反能量守恒定律，但違背了自然界涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程具有方向性的規(guī)律(即熱力學(xué)第二定律)，故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確． 2．B　[解析] 在完全失重的情況下，密封容器內(nèi)的氣體仍然有壓強(qiáng)，氣體對器壁的頂部有作用力，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氣體體積膨脹，分子間距離增大，分子力做負(fù)功，氣體的分子勢能增加，選項(xiàng)B正確；氣體被壓縮，外界對氣體做功，但氣體有可能向外界放熱，所以內(nèi)能的變化情況不能確定，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對外界做的功時(shí)，氣體的內(nèi)能不變，但分子勢能增大了，所以分子動(dòng)能一定減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 3．BC　[解析] 不可能從單一熱源吸熱完全對外做功，而不引起其他變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序程度的量度，是描述分子混亂程度的物理量，選項(xiàng)C正確．氣體熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小說明溫度降低，但不知?dú)怏w的體積變化情況如何，故無法判斷壓強(qiáng)變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 4．B　[解析] 因?yàn)闅怏w的溫度不變，所以氣體分子的平均動(dòng)能不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)氣體體積減小時(shí)，外界對氣體做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律可得，封閉氣體將向外界傳遞熱量，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．B　[解析] 從早晨到中午，密閉在紅色氣球內(nèi)的氣體溫度升高，氣體的內(nèi)能增加；氣體首先要經(jīng)歷等容變化，根據(jù)＝C(常量)可知，T增大，則p增大，氣體體積膨脹對外做功，又根據(jù)熱力學(xué)第一定律，因?yàn)闅怏w內(nèi)能增加，所以氣體肯定從外界吸收了熱量；氣體質(zhì)量不變，體積增大，密度減?。C上可知，只有選項(xiàng)B正確． 6．A　[解析] 在p－T圖中，等容線是過原點(diǎn)的傾斜直線，由題圖可知VC>VA>VB.從A→C，氣體對外界做功，WAC＜0；從A→B，外界對氣體做功，WAB＞0.由TB＝TC可知，A→B和A→C兩過程內(nèi)能增量相同，根據(jù)ΔU＝W＋Q可知，從A→C，氣體吸收的熱量較多，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤． 7．C　[解析] 由圖象知，pA<pC，由玻意爾定律pAVA＝pCVC，故VA>VC；在A→B過程中，氣體體積不變，氣體不做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，氣體增加的內(nèi)能等于氣體吸收的熱量；在B→C過程中，氣體體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，氣體減少的內(nèi)能等于氣體放出的熱量減去外界對氣體做的功，故QAB<QBC，選項(xiàng)C正確． 8．AB　[解析] 由理想氣體狀態(tài)方程知，當(dāng)氣體的壓強(qiáng)和體積都不變時(shí)，其溫度一定不變，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變則分子的平均動(dòng)能也一定不變，內(nèi)能一定不變，選項(xiàng)AB正確；氣體的溫度升高，因其體積如何變化不明確，因此其壓強(qiáng)不一定增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氣體的溫度升高時(shí)，分子平均速率增大，但氣體體積變化不確定，單位體積內(nèi)的分子數(shù)變化不確定，因此單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對活塞碰撞的次數(shù)不一定增多，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 9．C　[解析] 內(nèi)能的改變有兩種方式：做功是不同形式的能之間的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是同種能之間的轉(zhuǎn)移，選項(xiàng)C正確；內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢能之和，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律可知，熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100 %，且一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是有方向性的，選項(xiàng)B、D均錯(cuò)誤． 10．CD　[解析] 布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，分子間同時(shí)存在引力和斥力，A、B錯(cuò)誤． 11．B　[解析] 細(xì)沙漏出，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，體積減小，外界對氣體做功；氣缸導(dǎo)熱良好，細(xì)沙慢慢漏出，外部環(huán)境溫度穩(wěn)定，氣體向外放熱，溫度不變，亦即內(nèi)能不變，選項(xiàng)B正確． 12．C　[解析] 外界對缸內(nèi)密封的理想氣體做功，氣體與外界又不發(fā)生熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增加，溫度升高；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C(常量)及V減小和T升高可知壓強(qiáng)p增大．綜上可知，只有選項(xiàng)C正確． 13．D　[解析] 彈簧對活塞的彈力等于氣缸(包括密閉氣體)的重力，所以不論是外界大氣壓增大，還是氣溫升高，彈簧的壓縮量均不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；選取氣缸為研究對象，根據(jù)平衡條件可知，氣缸平衡時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p＝p0＋，若外界大氣壓p0增大，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p增大，溫度不變時(shí)，缸內(nèi)氣體的體積將減小，即氣體被壓縮，氣缸的上底面距地面的高度將減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若氣溫升高，外界大氣壓p0不變，則缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p＝p0＋不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C(常量)可知，p不變，T增大時(shí)，V增大，所以氣缸的上底面距地面的高度將增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 14．B　[解析] 將活塞、氣體和氣缸作為一個(gè)整體，由牛頓第二定律F＝m總a可知a1＝a2；對甲圖的活塞受力分析(p0－p1)S＝ma，解得p1＝p0－；對乙圖的活塞受力分析：F＋(p0－p2)S＝ma，解得p2＝p0－；顯然p1<p2；由＝C可知V1 > V2.