高考物理一轮复习 专题49 热力学定律（练）（含解析）1

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专题49 热力学定律（练） 1．下列有关热学现象和规律的描述正确的是_______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．已知阿伏伽德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量 B．理想气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间的势能也随之改变 C．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加 D．一定质量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 E．机械能不可能全部转化为内能，内能也不可能全部转化为机械能 【答案】ACD 【名师点睛】在热学的学习过程中涉及概念、定律较多，要注意平时多看课本，不断积累，多和生活实际联系加强理解和记忆，对于这部分知识要通过课本加深理解．要加深对热力学第二定律的几种不同的说法的理解。 2．下列说法正确的是_______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发地进行 B．液体表面之所以存在表面张力，是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离 C．温度高的物体内能不一定大，但分子的平均动能一定大 D．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强可能为零 E．不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响 【答案】BCE 【解析】满足能量守恒定律的宏观过程可以自发进行是有方向性的，如热量可以自发从高温物体传向低温物体，但不会自发由低温物体传向高温物体，故A错误；液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，则液体表面分子间的作用表现为相互吸引，所以存在表面张力，故B正确；温度高的物体只能说明物体的分子平均动能大，但因内能还取决于分子数及分子势能；故内能不一定大，故C正确；气体的压强是由大量气体分子频繁撞击器壁产生的，与是否失重无关；在完全失重的情况下，气体分子运动不停止，对容器壁的压强不为零，故D错误；根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，故E正确。 【名师点睛】本题考查热力学第二定律、表面张力、温度的微观意义与内能等，要注意明确内能取决于分子动能和分子势能及物质的量等，另外对热力学第二定律的理解应全面分析，不能断章取义。 3．下列说法中正确的是_______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小 B．布朗运动反映了气体或液体分子的无规则运动 C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性 D．做功和热传递在改变系统内能方面是不等价的 E．第二类永动机不违背能量守恒定律，因此是可能制成的 【答案】ABC 【名师点睛】布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动；分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小；温度是分子的平均动能的标志；根据热力学第一定律，外界对物体做功时，物体的内能不一定增加；该题考查分子动理论、布朗运动、晶体的结构、热力学第一定律和热力学第二定律，都是记忆性的知识点的内容，多加积累即可。 4．下列说法正确的是_______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B．雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用 C．橡胶无固定的熔点，是非晶体 D．热机的效率可以100% E．气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现 【答案】ABC 【解析】温度是分子平均动能的标志，则温度高的物体分子平均动能一定大，但是物体的内能由物体的量、温度及体积等都有关系，故温度高的物体内能不一定大，选项A正确；雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用，选项B正确；橡胶无固定的熔点，是非晶体，选项C正确；根据热力学第二定律可知，任何热机的效率都不可以达到100%，选项D错误；气体很容易充满整个容器，这是由于气体分子之间的作用力可以忽略，分子可以自由移动的缘故，选项E错误；故选ABC． 【名师点睛】此题考查了热学部分的分子的内能、表面张力、晶体与非晶体、热力学第二定律以及气体等知识点；要知道温度是分子平均动能的标志；决定物体内能的因素有：温度、体积及物质的量；晶体都有固定的熔点，而非晶体无固定的熔点；掌握热力学第二定律的两种表述． 5．下列说法正确的是。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对三个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分） A．放热的物体，其内能也可能增加 B．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性 C．热量不可能从低温物体传递到高温物体 D．已知气体分子间的作用力表现为引力，若气体等温膨胀，则气体对外做功且内能增加 E．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大 【答案】ABD 【名师点睛】本题的关键是知道分子的内能与分子动能和势能有关，而动能由温度决定，分子势能的变化要看分子力做功的正负。温度是分子平均动能的标志，这是一个统计规律，对于单个、少量分子是不成立的。 1．下列说法正确的是____________（填正确答案的标号，选对一个得3分，选对2个得4分，选对三个得5分，每选错一个扣3分，最低分为0分） A．晶体有天然规则的几何外形，而非晶体无天然规则的几何外形 B．由于液面表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面存在张力导致小露珠呈球形 C．熵增加原理也可以表述为：一个系统的熵永远不会减少 D．当氢气和氦气的温度相同时，它们分子的平均动能一定相同 E．一定质量的理想气体，吸收热量内能可能减小 【答案】BDE 【解析】晶体不一定有规则的几何外形，晶体和非晶体与几何外形无关，A错误；叶面上的小露珠呈球形是由于在液体表面张力作用下表面收缩的结果，B正确；熵增加原理也可以表述为：一个孤立的系统的熵永远不会减少，C错误；温度是分子平均动能的标志，温度相同，则分子平均动能相同，D正确；根据热力学第一定律，若一定质量的理想气体吸收的热量小于其对外所做的功，则内能减小，E正确； 【名师点睛】在热学这一块知识比较碎，关键是把握知识的本质概念，把握现象的实质，明确之间的联系与区别；平时积累物理学识。 2．一下列说法正确的是　　　　．（选对一个给3分，选对两个给4分．选对3个给5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分） A．理想气体等温膨胀时．内能不变 B．扩散现象表明分子在永不停息地运动 C．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大 D．在绝热过程中．外界对物体做功，物体的内能一定增加 E．布朗运动反映了悬浮孩粒内部的分子在不停地做规则热运动 【答案】ABD 【名师点睛】此题考查了热学部分的多个知识点：气体的内能、扩散运动、热力学第一定律、布朗运动等；这些都是易错点，尤其是布朗运动，它是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，不是分子运动，也不是热运动，是液体分子无规则运动的反映． 3．有关分子的热运动和内能，下列说法正确的是_______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变 B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈 C．物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和 D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的 E．外界对物体做功，物体的内能必定增加 【答案】ABC 【解析】温度是分子平均平动动能的标志，则一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变，选项A正确；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，选项B正确；物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和，选项C正确；布朗运动是液体分析对悬浮在液体中的微粒的频繁的碰撞引起的，选项D错误；根据热力学第一定律可知，外界对物体做功，如果气体放热，则物体的内能不一定会增加，选项E错误；故选ABC． 【名师点睛】此题考查了热学中的几个知识点；要求掌握的：温度是分子平均动能的标志；布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是大量液体分子对颗粒频繁的碰撞造成的；热力学第一定律： △U=W+Q，这些都是要熟练掌握的． 4．下列说法正确的是_______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．对于一定质量的理想气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大 B．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 C．布朗运动就是液体分子的热运动 D．水中所含的分子数目和地球上的人口总数差不多 E．做功和热传递在改变物体内能上是等效的 【答案】ABE 【名师点睛】本题考察了理想气体状态方程、分子力、毛细现象、布朗运动、热力学第一定律，阿伏伽德罗常数等，知识点多，难度不大，关键是记住基础知识。 5．下列说法正确的是_______。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．对于一定质量的理想气体，若气体的压强和体积都发生变化，其内能可能不变 B．对于密封在容积不变的容器内的理想气体，若气体温度升高，则气体一定从外界吸热 C．脱脂棉脱脂的目的，在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液 D．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多，撞击作用的不平衡性就表现得越明显 E．液体表面存在着张力是因为液体内部分子间的距离大于液体表面层分子间的距离 【答案】ABC 【名师点睛】本题考查了布朗运动、扩散现象、晶体与非晶体、蒸发现象、热力学第一定律等，知识点多，难度不大，关键是记住基础知识。 1．【2016海南卷】一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p–V图象如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是_______。（填入正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分，选对3个得4分；有选错的得0分） A．气体经历过程1，其温度降低 B．气体经历过程1，其内能减小 C．气体在过程2中一直对外放热 D．气体在过程2中一直对外做功 E．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同 【答案】ABE 【解析】气体经历过程1，压强减小，体积变大，膨胀对外做功，内能减小，故温度降低，选项AB正确。气体在过程2中，根据理想气体状态方程，刚开始时，气体体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热；然后压强不变，体积变大，膨胀对外做功，则温度升高，吸热，故选项CD错误；无论是经过1过程还是过程2，初、末状态相同，故内能改变量相同，选项E正确。 【名师点睛】本题考查了判断气体吸热与放热情况、气体内能如何变化，分析清楚图示图象、由理想气体状态方程与热力学第一定律即可正确解题。 2．关于热力学定律，下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．气体吸热后温度一定升高 B．对气体做功可以改变其内能 C．理想气体等压膨胀过程一定放热 D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡 【答案】BDE 【名师点睛】本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质。此题考查了热学中的部分知识点，都比较简单，但是很容易出错，解题时要记住热力学第一定律E=W+Q、热力学第二定律有关结论以及气体的状态变化方程等重要的知识点。 3．【2015北京13】下列说法正确的是（ ） A．物体放出热量，其内能一定减小 B．物体对外做功，其内能一定减小 C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变 【答案】C 【解析】A．由热力学第一定律可知，物体放热，，但是未知，则不一定小于零，即内能不一定减少，选项A错误。B．对外做功，但未知，所以依旧不能判定，选项B错误。C．吸收热量，对外做功，可为正或为零或负，即内能可能增加或不变或减小，选项C正确。D．放热，且对外做功，则，即内能一定减少。选项D错误。故选C。 【规律总结】物体的内能变化有做功和热传递两种方式：．外界对外做功，外界对物体做功；物体吸热，物体放热。 4．【2014山东37】如图，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时，缸内气体。（双选，填正确答案标号）[ A．内能增加 B．对外做功 C．压强增大 D．分子间的引力和斥力都增大 【答案】AB 【方法技巧】重点在气缸导热良好，即当环境温度升高时，气体问题也升高，然后根据热力学定律判断做功及压强的变化等。 5．【2016江苏卷】如题12A-1图所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J．在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J．求气体完成一次循环对外界所做的功． 【答案】8J 【解析】完成一次循环气体内能不变ΔU=0，吸收的热量Q=（20+12–4–20）J=8 J，由热力学第一定律ΔU=Q+W得，W=-8 J，气体对外做功为8 J． 【方法技巧】重点考查热力学第一定律，本题的关键在于气体完成一次循环气体内能不变，从而结合热力学定律求解问题。