高考物理力学知识点之热力学定律专项训练答案(6)
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一、选择题1.关于热现象和热学规律,下列说法正确的是( )A .只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出每个气体分子的体积B .一定质量的理想气体温度升高,产生的压强一定增大C .温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越大,布朗运动越明显D .第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律2.下列说法正确的是( )A .凡是能量守恒的过程就一定会发生B .摩擦生热的过程是不可逆的过程C .空调机既能致热又能致冷,说明热传递不存在方向性D .由于能的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机3.关于热学现象和热学规律,下列说法中正确的是( )A .布朗运动就是液体分子的热运动B .用油膜法测分子直径的实验中,应使用纯油酸滴到水面上C .第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律D .用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功3.0×105 J ,同时空气的内能增加2.2×105 J ,则空气从外界吸热5.2×105 J4.如图所示为一定质量的氦气(可视为理想气体)状态变化的V T -图像。
已知该氦气所含的氦分子总数为N ,氦气的摩尔质量为M ,在状态A 时的压强为0p 。
已知阿伏加德罗常数为A N ,下列说法正确的是( )A .氦气分子的质量为M NB .B 状态时氦气的压强为02pC .B→C 过程中氦气向外界放热D .C 状态时氦气分子间的平均距离03AV d N =5.关于元器件,下列说法错误的是( ) A .太阳能电池板是将光能转化为电能 B .电热水壶烧水是利用电流的热效应C .电容器是用来储存电荷的装置D .微波炉加热食物是利用电磁感应原理6.下列说法正确的是( )A .布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B .内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同C .知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D .没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能7.A 、B 两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同.将两管抽成真空后,开口向下竖直插人水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是A .A 中水银的内能增量大于B 中水银的内能增量B .B 中水银的内能增量大于A 中水银的内能增量C .A 和B 中水银体积保持不变,故内能增量相同D .A 和B 中水银温度始终相同,故内能增量相同8.下列说法正确的是A .自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性B .气体压强越大,气体分子的平均动能就越大C .气体从外界吸收了热量,内能必定增加D .在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能减少9.如图所示,A 、B 为两相同的绝热气缸,用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体,活塞和杠杆质量不计,活塞和杠杆接触,忽略一切摩擦.O 为固定轴,且MO=NO ,将A 中气体温度升高(变化不大)到杠杆MN 重新平衡,下列说法正确的是( )A .B 中气体温度不变B .B 中气体温度降低C .A 中气体克服外力做功,外界对B 气体做功D .A 中气体内能增加,B 中气体内能减少10.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。
一、选择题1.一定质量的理想气体经历一系列变化过程,如图所示,下列说法正确的是()→过程中,气体体积增大,从外界吸热A.a b→过程中,气体体积增大,从外界吸热B.b c→过程中,气体体积不变,向外界放热C.c a→过程中,气体内能增大,向外界放热D.c a2.某校开展探究性课外活动,一名同学用右图所示的装置研究气体压强、体积、温度三者之间的变化关系。
该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下,内装理想气体,并将汽缸固定不动,但缸内活塞可自由滑动且不漏气,他把一温度计通过缸底小孔插入缸内,插口处密封良好,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时活塞恰好静止。
他把沙桶底部钻一个小洞,让细沙慢慢漏出,外部环境温度恒定,由此可确定()A.外界对气体做功,内能增大B.外界对气体做功,温度计示数不变C.气体体积减小,温度计示数减小D.外界对气体做功,温度计示数增大3.为抗击新冠,防止病毒蔓延,每天都要用喷雾剂(装一定配比的84消毒液)对教室进行全面喷洒。
如图是某喷水壶示意图。
未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B打开阀门K,水会自动经导管从喷嘴处喷出。
储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变,则阀门()A.充气过程中,储气室内气体内能不变B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大C.喷水过程中,储气室内气体吸热D.喷水过程中,储气室内气体压强不变4.下列说法正确的是A.物体吸收热量,其温度一定升高B.热量只能从高温物体向低温物体传递C.遵守热力学第一定律的过程一定能实现D.做功和热传递是改变物体内能的两种方式5.图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中A.外界对气体做功,气体内能增大B.外界对气体做功,气体内能减小C.气体对外界做功,气体内能增大D.气体对外界做功,气体内能减小6.下列说法正确的是A.自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.气体压强越大,气体分子的平均动能就越大C.气体从外界吸收了热量,内能必定增加D.在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能减少7.如图所示,A、B为两相同的绝热气缸,用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体,活塞和杠杆质量不计,活塞和杠杆接触,忽略一切摩擦.O为固定轴,且MO=NO,将A中气体温度升高(变化不大)到杠杆MN重新平衡,下列说法正确的是()A.B中气体温度不变B.B中气体温度降低C.A中气体克服外力做功,外界对B气体做功D.A中气体内能增加,B中气体内能减少8.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度.他的办法是:关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递,则开机后,室内的温度将() A.逐渐有所升高B.保持不变C.开机时降低,停机时又升高D.开机时升高,停机时降低9.下列说法中正确的是()A.温度低的物体内能小B.外界对物体做功时,物体的内能一定增加C.温度低的物体分子运动的平均动能小D.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大10.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其变化过程的p V 图像如图所示()A.气体在A状态时的内能大于C状态时的内能B.气体在B状态时每个分子的动能都比A状态时大C.气体从状态A到B吸收的热量大于从状态B到C放出的热量D.气体从状态A到B吸收的热量等于从状态B到C放出的热量11.一定质量的理想气体从状态A开始,经A→B、B→C、C→A三个过程回到初始状态A,其状态变化过程的p-V图像如图所示。
高中物理《热力学定律》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.关于物体内能的变化,下列说法中正确的是( )A .物体吸收了热量,它的内能可以减小B .物体的机械能变化时,它的内能也一定随着变化C .外界对物体做功,它的内能一定增加D .物体既吸收热量,又对外界做功,它的内能一定不变2.一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做了4810J ⨯的功,气体的内能减少了51.210J ⨯,则下列各式中正确的是( )A .454810J 1.210J 410J W U Q =⨯∆=⨯=⨯,,B . 455810J 1.210J 210J W U Q =⨯∆=-⨯=-⨯,,C . 454810J 1.210J 210J W U Q =-⨯∆=⨯=⨯,,D . 454810J 1.210J 410J W U Q =-⨯∆=-⨯=-⨯,,3.关于两类永动机和热力学的两个定律,下列说法正确的是( )A .第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B .第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C .由热力学第一定律可知做功不一定改变内能,热传递也不一定改变内能,但同时做功和热传递一定会改变内能D .由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量,完全变成功是可能的4.关于固体、液体和气体,下列说法正确的是( )A .晶体一定有规则的几何形状,形状不规则的金属一定是非晶体B .把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力的缘故C .木船浮在水面上是由于表面张力D .外界对物体做功,物体的内能一定增加5.下列说法正确的是( )A .α射线、β射线和γ射线是三种波长不同的电磁波B .根据玻尔理论可知,氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和不守恒C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先增大后减小D.只要对物体进行不断的冷却,就可以把物体的温度降为绝对零度6.关于能源,下列说法正确的是()A.根据能量守恒定律,我们不需要节约能源B.化石能源、水能和风能都是不可再生的能源C.华龙一号(核电技术电站)工作时,它能把核能转化为电能D.能量的转化、转移没有方向性7.关于热现象,下列说法正确的是()A.固体很难被压缩,是因为分子间存在斥力B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.气体吸热,其内能一定增加D.0°C水结成冰的过程中,其分子势能增加8.加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)()A.压强增大,内能减小B.压强减小,分子热运动的平均动能增大C.吸收热量,内能增大D.对外做功,分子热运动的平均动能减小二、多选题9.下列关于热力学第二定律的理解正确的是()A.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的B.空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性C.从微观的角度看,热力学第二定律表明一个孤立系统总是向无序度更大的方向发展D.没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失,热机可以把燃料产生的内能全部转化为机械能10.一定质量的理想气体,其状态变化过程的p-V图像如图所示。
高考物理力学知识点之热力学定律基础测试题(6)一、选择题1.如图所示,水平放置的封闭绝热气缸,被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。
已知a部分气体为1mol氧气,b部分气体为2 mol氧气,两部分气体温度相等,均可视为理想气体。
解除锁定,活塞滑动一段距离后,两部分气体各自再次达到平衡态时,它们的体积分别为V a、V b,温度分别为T a、T b。
下列说法正确的是A.V a>V b, T a>T b B.V a>V b, T a<T bC.V a<V b, T a<T b D.V a<V b, T a>T b2.下列说法正确的是()A.决定封闭理想气体压强大小的是,分子密集程度和分子的平均动能B.决定理想气体压强的是,分子平均动能和分子种类C.质量相同的0C︒的水和0C︒的冰具有相同的内能D.一定质量的理想气体绝热自由膨胀过程,内能一定减少3.如图所示,一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。
现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中()A.气缸内大量分子的平均动能增大B.气体的内能增大C.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多D.气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大4.快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。
假设袋内气体与外界没有热交换,当充气袋四周被挤压时,袋内气体A.对外界做负功,内能增大B.对外界做负功,内能减小C.对外界做正功,内能增大D.对外界做正功,内能减小5.根据学过的热学中的有关知识,判断下列说法中正确的是()A.机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部用来做功转化成机械能B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体C.尽管科技不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降到-293 ℃D.第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来6.若通过控制外界条件,使图甲装置中气体的状态发生变化.变化过程中气体的压强p随热力学温度T的变化如图乙所示,图中AB线段平行于T轴,BC线段延长线通过坐标原点,CA线段平行于p轴.由图线可知A.A→B过程中外界对气体做功B.B→C过程中气体对外界做功C.C→A过程中气体内能增大D.A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功7.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,气体的压强随热力学温度变化如图所示,则此过程()A.气体的密度减小B.外界对气体做功C.气体从外界吸收了热量D.气体分子的平均动能增大8.如图所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞.今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小.若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体( )图13-2-4A.温度升高,压强增大,内能减少B.温度降低,压强增大,内能减少C.温度升高,压强增大,内能增加D.温度降低,压强减小,内能增加9.根据热力学定律和分子动理论可知,下列说法中正确的是( )A.已知阿伏加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.满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行C.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动D.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大10.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,(若不计气泡内空气分子势能的变化)则()A.气泡对外做功,内能不变,同时放热B.气泡对外做功,内能不变,同时吸热C.气泡内能减少,同时放热D.气泡内能不变,不吸热也不放热11.如图所示,在大口的玻璃瓶内装一些水,水的上方有水蒸气。
2023年高考物理热点复习:热力学定律与能量守恒定律
【2023高考课标解读】
1.知道改变内能的两种方式,理解热力学第一定律.
2.知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性,了解热力学第二定律.
3.掌握能量守恒定律及其应用.
【2023高考热点解读】
一、热力学第一定律
1.改变物体内能的两种方式
(1)做功;(2)热传递。
2.热力学第一定律
(1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
(2)表达式:ΔU=Q+W。
3.ΔU=W+Q中正、负号法则
物理量W QΔU
+外界对物体做功物体吸收热量内能增加
-物体对外界做功物体放出热量内能减少
二、热力学第二定律的理解
1.热力学第二定律的两种表述
(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。
2.用熵的概念表示热力学第二定律
在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小(选填“增大”或“减小”)。
3.热力学第二定律的微观意义
一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
三、能量守恒定律和两类永动机
1.能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。
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一、选择题1.下列例子中,通过热传递改变物体内能的是( )A .火炉将水壶中的水煮开B .汽车紧急刹车时轮胎发热C .压缩气体放气后温度降低D .擦火柴,火柴就燃烧2.如图所示为一定质量的氦气(可视为理想气体)状态变化的V T -图像。
已知该氦气所含的氦分子总数为N ,氦气的摩尔质量为M ,在状态A 时的压强为0p 。
已知阿伏加德罗常数为A N ,下列说法正确的是( )A .氦气分子的质量为M NB .B 状态时氦气的压强为02pC .B→C 过程中氦气向外界放热D .C 状态时氦气分子间的平均距离03AV d N =3.下面的例子中,通过热传递改变物体内能的是( ) A .擦火柴,使火柴开始燃烧 B .阳光照在湖面上,使湖水升温C .用锯条锯木头,使锯条变热D .搓搓手,会感觉暖和些 4.为抗击新冠,防止病毒蔓延,每天都要用喷雾剂(装一定配比的84消毒液)对教室进行全面喷洒。
如图是某喷水壶示意图。
未喷水时阀门K 闭合,压下压杆A 可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B 打开阀门K ,水会自动经导管从喷嘴处喷出。
储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变,则阀门( )A.充气过程中,储气室内气体内能不变B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大C.喷水过程中,储气室内气体吸热D.喷水过程中,储气室内气体压强不变5.下列说法正确的是()A.因为能量守恒,所以能源危机是不可能的B.摩擦力做功的过程,必定有机械能转化为内能C.热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性D.第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律6.A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同.将两管抽成真空后,开口向下竖直插人水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同7.下列说法中不正确...的是A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B.对于温度相同的氧气与氢气,它们的分子平均速率不同C.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部D.压强不变时,一定量的水蒸发为同温度的水蒸气,吸收的热量大于其增加的内能8.下列说法中正确的是()A.温度低的物体内能小B.外界对物体做功时,物体的内能一定增加C.温度低的物体分子运动的平均动能小D.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大9.一定质量的理想气体,从状态M开始,经状态N、Q回到原状态M,其p—V图像如图所示,其中QM平行于横轴,NQ平行于纵轴,M、N在同一等温线上。
一、选择题1.下列例子中,通过热传递改变物体内能的是( )A .火炉将水壶中的水煮开B .汽车紧急刹车时轮胎发热C .压缩气体放气后温度降低D .擦火柴,火柴就燃烧A解析:AA .火炉将水壶中的水煮开,是通过热传递改变水内能,故A 正确;B .汽车紧急刹车时轮胎发热是通过摩擦做功改变物体内能,故B 错误;C .压缩气体放气后温度降低是通过气体对外做功使自身内能减小,故C 错误;D .擦火柴,火柴就燃烧是通过摩擦做功使物体内能增大,故D 错误。
故选A 。
2.一定质量的理想气体(分子力不计),体积由V 1膨胀到V 2,如果通过压强不变的过程实现,对外做功大小为W 1,传递热量的值为Q 1,内能变化为∆U 1;如果通过温度不变的过程来实现,对外做功大小为W 2,传递热量的值为Q 2,内能变化为∆U 2。
则( ) A .W 1>W 2,Q 1<Q 2,∆U 1> ∆U 2B .W 1>W 2,Q 1>Q 2,∆U 1> ∆U 2C .W 1<W 2,Q 1=Q 2,∆U 1< ∆U 2D .W 1=W 2,Q 1>Q 2,∆U 1> ∆U 2B解析:B在p − V 图象作出等压过程和等温过程的变化图线,如图所示根据图象与坐标轴所围的面积表示功,可知12W W > 第一种情况,根据pV C T=(常数)可知,气体压强不变,体积增大,因此温度升高,∆U 1> 0,根据热力学第一定律有 111ΔU Q W =-则有11Q W >第二种情况等温过程,气体等温变化,∆U 2= 0,根据热力学第一定律有222ΔU Q W =-则有22Q W =由上可得12ΔΔU U >,12Q Q >故选B 。
3.下列说法正确的是A .自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性B .气体压强越大,气体分子的平均动能就越大C .气体从外界吸收了热量,内能必定增加D .在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能减少A解析:AA .自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,故A 正确;B .气体压强越大,温度不一定很高,所以气体分子的平均动能不一定越大,故B 错误; D .气体从外界吸收了热量,但气体对外做功,根据U W Q ∆=+,则气体内能不一定增加,故C 错误;C .在绝热过程中外界对气体做功,根据U W Q ∆=+得气体的内能必然增加,故D 错误;故选A .4.下列改变物体内能的物理过程中,不属于对物体做功来改变物体内能的有( ) A .用锯子锯木料,锯条温度升高B .阳光照射地面,地面温度升高C .锤子敲击钉子,钉子变热D .擦火柴时,火柴头燃烧起来B解析:B【解析】【分析】改变物体内能的方式有两种:做功与热传递;分析各种情景,确定改变内能的方式,然后答题.用锯子锯木料,需要克服摩擦阻力,属于做功的方式,阳光照射地面,是阳光热量传递给地面,属于热传递;用锤子敲击钉子,通过做功的方式使钉子的内能增加,钉子变热;擦火柴的过程有摩擦力做功,是通过做功方法改变物体内能的,故B 正确.5.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度.他的办法是:关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递,则开机后,室内的温度将( ) A .逐渐有所升高B .保持不变C .开机时降低,停机时又升高D .开机时升高,停机时降低A解析:A【解析】冰箱工作,会产生热量,即消耗电能,产生了内能,且房间与外界没有能量交换,所以房内温度会升高,A正确.6.一定质量的理想气体,从状态M开始,经状态N、Q回到原状态M,其p—V图像如图所示,其中QM平行于横轴,NQ平行于纵轴,M、N在同一等温线上。
课时规范练54 热力学定律与能量守恒定律《课时规范练》P463一、基础对点练1.(热力学定律)(多选)关于热力学规律,下列说法正确的是( )A.热力学第一定律和热力学第二定律从不同角度阐述了能量守恒定律B.从微观意义上讲,在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小C.从微观意义上讲,热力学第二定律是一个统计规律D.一定质量的理想气体放出热量,则分子的平均动能不一定减少E.一定质量的理想气体等温压缩,外界对气体做正功,内能一定增加,而热力学第二定律则是反映自然过程的方向性的定律,故A错误;根据熵增加原理,从微观意义上讲,在任何自然过程中,一个独立系统的总熵不会减小,故B正确;从微观意义上讲,热力学第二定律是一个统计规律,故C正确;热力学第一定律ΔU=W+Q,其中W是外界对热力学系统做的功,Q是外界向热力学系统传递的热量,一定质量的理想气体放出热量的同时,如果外界对气体做了功,气体的内能不一定减少,所以分子的平均动能不一定减少,故D正确;理想气体的内能只与温度有关,所以一定质量的理想气体等温压缩,内能不变,故E错误。
2.(热力学第一定律与气体图象的综合)(多选)一定量的理想气体发生状态变化,其压强p随热力学温度T的变化如图所示,气体经历了A→B→C→D→A的循环过程,下列说法正确的是( )A.A→B过程中气体对外做功B.B→C过程中气体体积不变C.C状态下的单位体积气体分子数一定比D状态下的多D.D→A过程中气体放出热量E.A状态下的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数一定比C状态下的多过程压强不变,温度升高,体积变大,则气体对外做功,选项A正确;B→C过程压强减小,温度升高,则气体体积变大,选项B错误;因C、D 两状态的压强相等,C状态温度较高,则C状态体积较大,故C状态下的单位体积气体分子数一定比D状态下的少,选项C错误;D→A过程中温度不变,内能不变,压强变大,则体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,气体放出热量,选项D正确;因A状态压强大于C状态压强,A状态温度低于C状态温度,A状态分子平均速率小于C状态分子平均速率,A状态体积小于C状态体积,A状态分子数密度大于C状态分子数密度,则A状态下的气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数一定比C状态下的多,选项E正确。
课时规范练41热力学定律与能量守恒定律基础对点练1.(多选)(热力学定律的理解)关于热力学定律,下列说法正确的是()A.根据热力学第一定律可知,一定质量的理想气体等压膨胀对外做功,内能一定减少B.第一类永动机制不成,是因为它违反了热力学第一定律C.热力学第二定律是从另一个侧面阐述能量守恒定律D.从微观意义上讲,热力学第二定律是一个统计规律2.(热力学第一定律与气体状态方程的综合)如图所示,导热良好的圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上,用活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞上堆放着铁砂,系统处于静止状态。
现缓慢取走铁砂,忽略活塞与汽缸之间的摩擦,外界环境温度不变,则在此过程中缸内气体()A.对外做功,其内能减少B.温度不变,与外界无热量交换C.分子碰撞缸壁时的平均作用力减小D.分子单位时间内对活塞的碰撞次数减少3.(多选)(热力学定律与图像)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V-T图像如图所示,p a、p b、p c分别表示a、b、c的压强,下列判断正确的是()A.状态a、b、c的压强满足p c=p b=3p aB.过程a到b中气体内能增大C.过程b到c中气体吸收热量D.过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功4.(热力学定律与图像)右图为一定质量的理想气体状态的两段变化过程,一个从c到b,另一个是从a到b,其中c与a的温度相同,比较两段变化过程,则()A.c到b过程气体放出热量较多B.a到b过程气体放出热量较多C.c到b过程内能减少较多D.a到b过程内能减少较多5.(多选)(热力学定律与图像综合)如图,一定量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环,A、B、C、D分别位于矩形的四个顶点上。
下列说法正确的是()T0A.状态C的温度为32B.A→B过程,分子的平均动能减少C.D→A过程,气体压强增大、内能减小D.经历A→B→C→D→A一个循环,气体吸收的热量大于释放的热量6.(热力学第二定律)(2022山东枣庄期末)“天宫”空间站是“天和核心舱”“问天实验舱”和“梦天实验舱”的三舱组合体,三舱皆有“气闸舱”;航天员出站时,要途经“气闸舱”“减压”后才能出站;从太空返回空间站时要途经“气闸舱”“升压”后才能进站。
高考物理新力学知识点之热力学定律基础测试题及答案(4)一、选择题1.一定质量的理想气体(分子力不计),体积由V 膨胀到V ′.如果通过压强不变的过程实现,对外做功大小为W 1,传递热量的值为Q 1,内能变化为△U 1;如果通过温度不变的过程来实现,对外做功大小为W 2,传递热量的值为Q 2,内能变化为△U 2.则( ) A .12W W >,12Q Q <,12U U ∆>∆B .12W W <,12Q Q =,12U U ∆>∆C .12W W >,12Q Q >,12U U ∆>∆D .12W W =,12Q Q >,12U U ∆>∆2.下面几幅图中,有关功与内能的说法中正确的是A .图1中迅速下压活塞,棉花会燃烧起来,说明热传递可以使物体的温度升高B .图2中重物下落带动叶片转动,由于叶片向水传递热量而使水的温度升高C .图3中降落的重物使发电机发电,电流对水做功使水的温度升高D .做功和热传递都可以使物体的内能增加3.如图所示,一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。
现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中( )A .气缸内大量分子的平均动能增大B .气体的内能增大C .单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多D .气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大4.如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象,气体经历了ab 、bc 、cd 、da 四个过程。
其中bc 的延长线经过原点,ab 与竖直轴平行,cd 与水平轴平行,ad 与bc 平行。
则气体在A.ab过程中对外界做功B.bc过程中从外界吸收热量C.cd过程中内能保持不变D.da过程中体积保持不变5.某同学将一气球打好气后,不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂,则在气球破裂过程中( )A.气体对外界做功,温度降低B.外界对气体做功,内能增大C.气体内能不变,体积增大D.气体压强减小,温度升高6.关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是( )A.吸热的物体,其内能一定增加B.绝热压缩的物体,其内能一定增加C.放热的物体,其内能一定减少D.体积膨胀的物体,其内能一定减少7.在下列叙述中,正确的是A.物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能B.—定质量的气体,体积不变时,温度越高,气体的压强就越大C.对一定质量的气体加热,其内能一定增加D.随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小8.如图所示,在大口的玻璃瓶内装一些水,水的上方有水蒸气。
高考物理力学知识点之热力学定律专项训练答案(6)一、选择题1.如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C (质量为m )与容器用良好的隔热材料制成。
活塞横截面积为S ,大气压为0p ,另有质量为M 的物体从活塞上方的A 点自由下落到活塞上,并随活塞一 起到达最低点B 而静止,在这一过程中,容器内空气内能的改变量E ∆,外界对容器内空气所做的功W 与物体及活塞的重力势能的变化量的关系是( )A .Mgh mg h E W +∆∆+=B .E W ∆=,0W Mgh mg h p S h +∆+∆=C .E W ∆=,0W Mgh mg h p S h +∆+∆<D .E W ∆≠,0W Mgh mg h p S h +∆+∆=2.快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。
假设袋内气体与外界没有热交换,当充气袋四周被挤压时,袋内气体A .对外界做负功,内能增大B .对外界做负功,内能减小C .对外界做正功,内能增大D .对外界做正功,内能减小3.一定质量的理想气体在某一过程中,气体对外界做功1.6×104J ,从外界吸收热量3.8×104J ,则该理想气体的( )A .温度降低,密度减小B .温度降低,密度增大C .温度升高,密度减小D .温度升高,密度增大4.下列说法正确的是A .液体中悬浮的颗粒越大,某时刻撞击它的分子越多,布朗运动越明显B .用“油膜法估测分子的大小”的实验中,油酸分子直径等于滴在液面上的纯油酸体积除以相应油酸膜的面积C.温度升高,每个分子的动能都增大,导致分子平均动能增大D.冰箱内低温食品的热量自发地传到了冰箱外高温的空气5.如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象,气体经历了ab、bc、cd、da四个过程。
其中bc的延长线经过原点,ab与竖直轴平行,cd与水平轴平行,ad与bc平行。
则气体在A.ab过程中对外界做功B.bc过程中从外界吸收热量C.cd过程中内能保持不变D.da过程中体积保持不变6.下列说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的热运动B.在实验室中可以得到-273.15℃的低温C.一定质量的气体被压缩时,气体压强不一定增大D.热量一定是从内能大的物体传递到内能小的物体7.下列说法正确的是()A.气体的温度升高,分子动能都增大B.功可以全部转化为热,但吸收的热量一定不能全部转化为功C.液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化8.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体.气体开始处于状态a;然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c,b、c状态温度相同,如V﹣T图所示.设气体在状态b 和状态c的压强分别为P b和P c,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac,则()A.p b>p c,Q ab>Q ac B.p b>p c,Q ab<Q acC.p b<p c,Q ab<Q ac D.p b<p c,Q ab>Q ac9.一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程,其中ab与竖直轴平行,bc的延长线通过原点,cd与水平轴平行,da与bc平行,则 ( )A.ab过程中气体温度不变,气体不吸热也不放热B.bc过程中气体体积保持不变,气体放出热量C.cd过程中气体体积不断增加,气体吸收热量D.da过程中气体体积保持不变,气体放出热量10.⑴下列说法:正确的是.A.由阿伏德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可以估算该种气体分子的大小B.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显C.分子间的引力随分子间距离的增大而增大,分子间斥力随分子间距离的增大而减小D.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体11.下列说法正确的是_________.A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.只有外界对物体做功才能增加物体的内能C.功转变为热的实际宏观过程是可逆过程D.一定量的气体,在压强不变时,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12.下列说法正确的是()A.决定封闭理想气体压强大小的是,分子密集程度和分子的平均动能B.决定理想气体压强的是,分子平均动能和分子种类C.质量相同的0C︒的水和0C︒的冰具有相同的内能D.一定质量的理想气体绝热自由膨胀过程,内能一定减少13.如图所示,在大口的玻璃瓶内装一些水,水的上方有水蒸气。
然后用一与打气筒相连的活塞密闭瓶口,并给瓶内打气,当打到某一状态时,瓶塞会跳起来。
当瓶塞跳起时,我们会看到瓶内出现了“白雾”。
对于“白雾”的形成,下列说法正确的是()A.这些“白雾”是当瓶塞跳起后外界的水蒸气在瓶口遇冷形成的小水珠B.这是打气筒向瓶内打进去的水蒸气C.这是瓶内的水向外膨胀形成的水雾D.瓶内空气推动瓶塞做功,空气的内能减小,温度降低,使水蒸气液化形成小水滴14.关于物体内能的变化,以下说法中正确的是()A.物体吸收热量,内能一定增大B.物体对外做功,内能一定减少C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变15.下列过程中可能发生的是 ()A.某种物质从高温热源吸收20 kJ的热量,全部转化为机械能,而没有产生其他任何影响B.打开一高压密闭容器,其内气体自发溢出后又自发溢进去,恢复原状C.利用其他手段,使低温物体温度更低,高温物体的温度更高D.将两瓶不同液体混合,然后它们又自发地各自分开16.一定质量的理想气体,由初始状态A开始,状态变化按图中的箭头所示方向进行,最后又回到初始状态A,对于这个循环过程,以下说法正确的是()A.由A→B,气体的分子平均动能增大,放出热量B.由B→C,气体的分子数密度增大,内能减小,吸收热量C.由C→A,气体的内能减小,放出热量,外界对气体做功D.经过一个循环过程后,气体内能可能减少,也可能增加17.如图所示为一个斯特林热气机理想循环的V–T图像,一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A完成一个循环过程,则()A.气体从状态A变化到状态C的过程当中,气体的内能减小B.气体从状态C变化到状态D的过程中,气体分子单位时间内碰撞容器壁的次数增多C.气体从状态D变化到状态A的过程中,气体放热D.气体从状态D变化到状态A的过程中,气体吸热18.有一封闭的汽缸,内部封有一定质量的理想气体。
外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J。
同时气体向外界放热200 J,则缸内气体的()A.温度升高,内能减少200 J B.温度升高,内能增加600 JC.温度降低,内能增加600 J D.温度降低,内能减少200 J19.如图所示的p-V图像中A→B→C→A表示一定质量理想气体的状态变化过程。
则以下说法正确的是()A.在状态C和状态A时,气体的内能一定相等B.从状态C变化到状态A的过程中,气体一定放热C.从状态B变化到状态C的过程中,气体一定吸热D.从状态B变化到状态C的过程中,气体分子的平均动能减小20.根据热学知识可以判断,下列说法正确的是()A.载重汽车卸去货物的过程中,外界对汽车轮胎内的气体做正功B.气体的摩尔质量为M,分子质量为m,若1摩尔该气体的体积为V,则该气体分子的体积为mV MC.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气,其分子之间的势能增加D.空调的压缩机制冷时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以这一过程不遵守热力学第二定律21.如图所示,注射器下端的开口有橡胶套,它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。
实验中把柱塞向下缓慢按压使气柱体积变小(保持空气柱质量和温度不变),若玻璃管中封闭的气体可视为理想气体,对于这个过程下列分析正确的是()A.对管壁单位面积的平均作用力增大B.分子间平均距离增大C.分子平均动能增大D.气体从外界吸收热量,内能增大22.蛟龙号深潜器在执行某次实验任务时,外部携带一装有氧气的气缸,气缸导热良好,活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通。
已知海水温度随深度增加而降低,则深潜器下潜过程中,下列说法正确的是()A.每个氧气分子的动能均减小B.氧气放出的热量等于其内能的减少量C.氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加D.氧气分子每次对缸壁的平均撞击力增大23.下列说法正确的是()A.把玻璃管道的裂口放在火上烧熔,它的尖端就变圆,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故B.用气筒给自行车打气,越打越费劲,说明气体分子之间有斥力C.实际气体在温度不太高、压强不太大时可以当做理想气体来处理D.为了节约能源,应提高利用率,随着技术的进步,一定可以制造出效率为100%的热机24.如图所示,开口竖直向上的薄壁绝热汽缸内壁光滑,缸内下部装有电热丝,一定质量的理想气体被一绝热活塞封闭在汽缸内,活塞与汽缸壁紧密接触。
现通过电热丝对缸内气体缓慢加热,则该过程中()A.气体的压强增大B.气体的内能增大C.气体分子热运动的平均动能可能减小D.气体对外界做的功等于气体吸收的热量25.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)A.内能增大,放出热量B.内能减小,吸收热量C.内能增大,对外界做功D.内能减小,外界对其做功【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【解析】【详解】由于系统隔热,所以气体与外界没有热交换,活塞对气体做正功,所以由热力学第一定律知气体的内能增加,且△E=W而从能量守恒的角度考虑,m和M减少的机械能即重力势能和大气压做功共Mgh+mg△h+p o S△h这部分损失的能量一部分使气体的内能增加,另一部分损失到碰撞过程中m和M的内能上,所以W<Mgh+mg△h+p o S△h故选C。
2.A解析:A【解析】【详解】充气袋四周被挤压时,外界对气体做功,无热交换,根据热力学第一定律分析内能的变化.充气袋四周被挤压时,体积减小,外界对气体做正功,即气体对外界做负功,根据热力学第一定律得知气体的内能增大,A正确。
3.C解析:C【解析】【分析】【详解】由热力学第一定律42.210JU W Q∆=+=⨯可知:气体内能增加,故温度升高,气体对外界做功,体积膨胀,密度减小。
故选C。
4.B解析:B【解析】【详解】液体中悬浮的颗粒越大,某时刻撞击它的分子越多,越容易达到平衡,布朗运动越不明显;故A错误;用“油膜法估测分子的大小”的实验中,油酸分子直径等于滴在液面上的纯油酸体积除以相应油酸膜的面积,选项B正确;温度升高,分子平均动能增大,但不是每个分子的动能都增大,选项C错误;冰箱内低温食品的热量不可能自发地传到了冰箱外高温的空气,之所以内部温度降低是因为压缩机工作的原因,同时消耗了电能;故D错误;5.A解析:A【解析】【详解】A.ab过程气体发生等温过程,压强降低,根据PV/ T=C,知体积增大,气体对外界做功,故A正确;B.bc过程,连线过坐标原点,则bc过程中体积不变,W=0,温度降低,内能减小,根据∆U=W+Q可知,气体放热,故B错误;C. cd过程中气体压强不变,温度降低,则内能减小,选项C错误;D. da过程,d与原点连线的斜率大于a与原点连线的斜率,据Cp TV=知,d状态气体的体积小于a状态气体的体积,即da过程中体积增大,故D错误。