2022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第二類永動機(jī)違背了能量守恒定律，因此不可能制成2xx·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)動無序程度的量度D氣體分子熱運(yùn)動的平均動能減小，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能增大D封閉氣體從外界吸收熱量5xx·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，分子平均動能增加D氣體密度不變，氣體壓強(qiáng)不變6xx·撫順模擬一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程如圖K361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K361AA到C過程氣體吸收的熱量較多BA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7xx·豫北聯(lián)考如圖K362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K362AVA>VC，QAB>QBCBVA<VC，QAB<QBCCVA>VC，QAB<QBCDVA<VC，QAB>QBC8xx· 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)動動能的總和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)動是液體分子無規(guī)則的運(yùn)動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，一同學(xué)用如圖K363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，氣缸內(nèi)有理想氣體，缸內(nèi)活塞可自由滑動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K363A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K364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一段距離則被密封的氣體()圖K364A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K365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，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K365A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14xx·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K366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K366Aa1a2，p1<p2，V1 < V2Ba1a2，p1<p2，V1 > V2Ca1 < a2，p1>p2，V1 < V2Da1 > 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2B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，所以分子動能一定減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3BC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)動的平均動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4B解析 因?yàn)闅怏w的溫度不變，所以氣體分子的平均動能不變，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5B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，密度減小綜上可知，只有選項(xiàng)B正確6A解析 在pT圖中，等容線是過原點(diǎn)的傾斜直線，由題圖可知VC>VA>VB.從AC，氣體對外界做功，WAC0；從AB，外界對氣體做功，WAB0.由TBTC可知，AB和AC兩過程內(nèi)能增量相同，根據(jù)UWQ可知，從AC，氣體吸收的熱量較多，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤7C解析 由圖象知，pA<pC，由玻意爾定律pAVApCVC，故VA>VC；在AB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UWQ，氣體增加的內(nèi)能等于氣體吸收的熱量；在BC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UWQ，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8AB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，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度不變則分子的平均動能也一定不變，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9C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)動動能和分子勢能之和，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10CD解析 布朗運(yùn)動是固體顆粒的運(yùn)動，分子間同時(shí)存在引力和斥力，A、B錯(cuò)誤11B解析 細(xì)沙漏出，活塞向上運(yùn)動，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12C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13D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)pp0，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)pp0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14B解析 將活塞、氣體和氣缸作為一個(gè)整體，由牛頓第二定律Fm總a可知a1a2；對甲圖的活塞受力分析(p0p1)Sma，解得p1p0；對乙圖的活塞受力分析：F(p0p2)Sma，解得p2p0；顯然p1<p2；由C可知V1 > V2.