《2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第13章 熱學(xué) 第37講 熱力學(xué)定律與能量守恒練習(xí)（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020年物理高考大一輪復(fù)習(xí) 第13章 熱學(xué) 第37講 熱力學(xué)定律與能量守恒練習(xí)（含解析）（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第37講 熱力學(xué)定律與能量守恒解密考綱理解熱力學(xué)第一定律，知道改變內(nèi)能的兩種方式；知道與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程的方向性，了解熱力學(xué)第二定律；掌握能量守恒定律及應(yīng)用1(2019清遠(yuǎn)高三期末)(多選)下列判斷正確的是()A一定質(zhì)量的氣體等溫膨脹時，氣體分子單位時間對氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少B滿足能量守恒定律的宏觀過程都可以自發(fā)地進(jìn)行C一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)、體積都增大時，一定從外界吸收熱量D物體溫度升高時，物體內(nèi)所有分子的速率都一定增大E天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間上有規(guī)則的排列ACE解析 氣體做等溫膨脹，分子密度減小，氣體分子單位時間對氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少

2、，選項A正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但不會自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他方面的變化，選項B錯誤；一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)它的壓強(qiáng)、體積都增大時，根據(jù)氣體方程得溫度增大，所以其內(nèi)能一定增加，選項C正確；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，物體溫度升高時，物體內(nèi)的分子平均動能增大，但是個別分子速率可能減小，選項D錯誤；天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間上有規(guī)則的排列，選項E正確2(2019內(nèi)蒙古集寧一中高三期末)(多選)下列說法正確的是()A氣體的體積指的是氣體的分子所能夠到達(dá)的空間的體積，而不是該氣體所有分子的體積之和B理論上，第二類永動機(jī)并不違

3、背能量守恒定律，所以隨著人類科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，第二類永動機(jī)是有可能研制成功的C外界對氣體做功時，其內(nèi)能可能會減少D給自行車打氣，越打越困難主要是因為胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，而與分子間的斥力無關(guān)ACD解析 氣體的體積指的是氣體的分子所能夠到達(dá)的空間的體積，而不是該氣體所有分子的體積之和，主要是因為氣體分子間空隙很大，故選項A正確；理論上，第二類永動機(jī)并不違背能量守恒定律，但違反熱力學(xué)第二定律，第二類永動機(jī)無法制成，故選項B錯誤；外界對氣體做功時，如果同時向外界放熱，內(nèi)能可能減少，故選項C正確；給自行車打氣，越打越困難主要是因為胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，與分子間的斥力無關(guān)，故選項D正確3根據(jù)你學(xué)過的熱力學(xué)中的有關(guān)

4、知識，下列說法正確的是()A機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部用來做功轉(zhuǎn)化成機(jī)械能B凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體C盡管科技不斷進(jìn)步，熱機(jī)的效率仍不能達(dá)到100%，制冷機(jī)卻可以使溫度降到293 D第一類永動機(jī)違背能量守恒定律，第二類永動機(jī)不違背能量守恒定律，隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，第二類永動機(jī)可以制造出來A解析 機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能在引起其他變化時也可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，選項A正確；凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，也能從低溫物體傳遞給高溫

5、物體，但必須借助外界的幫助，選項B錯誤；盡管科技不斷進(jìn)步，熱機(jī)的效率仍不能達(dá)到100%，制冷機(jī)也不能使溫度降到293 ，只能無限接近273.15 ，選項C錯誤；第一類永動機(jī)違背能量守恒定律，第二類永動機(jī)不違背能量守恒定律，而是違背了熱力學(xué)第二定律，第二類永動機(jī)不可能制造出來，選項D錯誤4(2019全國100所名校高三模擬)(多選)下列說法正確的是()A滿足能量守恒定律的宏觀過程都是可以自發(fā)進(jìn)行的B熵是物體內(nèi)分子運動無序程度的量度C若容器中用活塞封閉著剛好飽和的一些水汽，當(dāng)保持溫度不變向下緩慢壓活塞時，水汽的質(zhì)量減少，密度不變D當(dāng)分子間距離增大時，分子間引力增大，而分子間斥力減小E當(dāng)分子力表現(xiàn)為

6、斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大BCE解析 滿足能量守恒定律的宏觀過程不一定可以自發(fā)進(jìn)行，比如熱量就不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故選項A錯誤；熵越大，物體內(nèi)分子運動的無序性程度越大，故選項B正確；液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，故選項C正確；當(dāng)分子間距增加時，分子間引力、斥力都減小，故選項D錯誤；當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力隨著分子間距的減小而增大，在平衡位置分子勢能具有最小值，故分子間距變化偏離平衡位置時，分子勢能增加，故選項E正確5(2019濮陽二模)(多選)下列說法正確的是()A大顆粒的鹽磨成細(xì)鹽，就變成了晶體B兩個分子的間距從極近逐漸增大到10r0的過程

7、中，它們的分子勢能先減小后增大C空氣的相對濕度定義為空氣中所含水蒸氣壓強(qiáng)與同溫度水平的飽和蒸汽壓的比值D給自行車打氣，越打越困難主要是因為胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，而與分子間的斥力無關(guān)E第二類永動機(jī)不違反熱力學(xué)第二定律，但違反了熱力學(xué)第一定律BCD解析 將大顆粒的粗鹽磨成細(xì)鹽，細(xì)鹽仍然是晶體，選項A錯誤；兩個分子的間距從極近逐漸增大到10r0的過程中，分子間表現(xiàn)出先斥力后引力，故分子力先做正功，后做負(fù)功，它們的分子勢能先減小后增大，選項B正確；空氣的相對濕度定義為空氣中所含水蒸氣壓強(qiáng)與同溫度水的飽和汽壓的比值，選項C正確；給自行車打氣，越打越困難主要是因為胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，與分子間的斥力無關(guān)，因為分子

8、斥力起作用的距離rpa，即過程中氣體的壓強(qiáng)逐漸增大，選項A錯誤；由于過程中氣體體積增大，所以過程中氣體對外做功，選項B正確；過程中氣體體積不變，對外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，過程中氣體放出熱量，選項C錯誤；由于狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，選項D正確；由理想氣體狀態(tài)方程可知，狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小，選項E正確11(2019達(dá)州一模)在如圖甲所示的密閉汽缸內(nèi)裝有一定質(zhì)量的理想氣體，圖乙是它從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的VT圖象已知AB的反向延長線通過坐標(biāo)原點，氣體在A點的壓強(qiáng)為p1.0105 Pa，在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過

9、程中，氣體吸收的熱量Q6.0102 J，求：(1)氣體在狀態(tài)B的體積VB；(2)此過程中氣體內(nèi)能的增量U.解析 (1)由VT圖象通過坐標(biāo)原點，則知從A到B理想氣體發(fā)生等壓變化由蓋呂薩克定律得，解得VBVA6.0103 m38.0103 m3.(2)外界對氣體做的功Wp(VBVA)1.0105(8.01036.0103)J2102 J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW，解得U6.0102 J2102 J4.0102 J400 J.答案 (1)8.0103 m3(2)400 J12(2019湖南師大附中模擬)如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸，高度為L、底面積為S，缸內(nèi)有一個質(zhì)量為m的活塞，封閉了一定質(zhì)量

10、的理想氣體溫度為熱力學(xué)溫標(biāo)T0時，用繩子系住汽缸底，將汽缸倒過來懸掛起來，汽缸處于豎直狀態(tài)，缸內(nèi)氣體高為L0.已知重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為p0，不計活塞厚度及活塞與缸體的摩擦，問：(1)采用緩慢升溫的方法使活塞與汽缸脫離，缸內(nèi)氣體的溫度至少要升高到多少？(2)從開始升溫到活塞剛要脫離汽缸，缸內(nèi)氣體壓力對活塞做功多少？(3)當(dāng)活塞剛要脫離汽缸時，缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量為U，則氣體在活塞下移的過程中吸收的熱量為多少？解析 (1)氣體等壓變化，由蓋呂薩克定律得，解得T.(2)對活塞，由平衡條件得mgpSp0S，氣體做功WFlpSlpS(LL0)，解得W(p0Smg)(LL0)(3)由熱力學(xué)第一定律得

11、UWQ，氣體吸收的熱量QU(p0Smg)(LL0)答案 (1)T0(2)(p0Smg)(LL0)(3)U(p0Smg)(LL0)13(2019濟(jì)南一模)如圖所示，絕熱氣缸倒扣放置，質(zhì)量為M的絕熱活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間摩擦可忽略不計，活塞下部空間與外界連通，氣缸底部連接一“U”形細(xì)管(管內(nèi)氣體的體積忽略不計)初始時，封閉氣體溫度為T，活塞距離氣缸底部為h0，細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱存在高度差已知水銀密度為，大氣壓強(qiáng)為p0，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g，求：(1)“U”形細(xì)管內(nèi)兩側(cè)水銀柱的高度差；(2)通過加熱裝置緩慢提升氣體溫度使活塞下降h0，求此時的溫度；此加熱過程中，若氣體吸收的熱量為Q，則氣體內(nèi)能的變化解析 (1)設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，對活塞分析p0SpSMg，用水銀柱表達(dá)氣體的壓強(qiáng)pp0gh，解得h.(2)加熱過程中氣體變化是等壓變化，TT0，氣體對外做功為WpSh0(p0SMg)h0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律 UQW，可得UQ(p0SMg)h0.答案 (1)(2)T0Q(p0SMg)h07