高考物理力学知识点之热力学定律易错题汇编及解析

易错点32 热力学定律和能量守恒易错总结一、热力学第一定律1．改变内能的两种方式：做功与传热．两者对改变系统的内能是等价的．2．热力学第一定律：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．3．热力学第一定律的表达式：ΔU＝Q＋W.4．热力学第一定律的应用：(1)W的正负：外界对系统做功时，W取正值；系统对外界做功时，W取负值．(均选填“正”或“负”)(2)Q的正负：外界对系统传递的热量Q取正值；系统向外界传递的热量Q取负值．(均选填“正”或“负”)二、能量守恒定律1．探索能量守恒的足迹2．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其他形式，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．3．永动机不可能制成(1)第一类永动机：不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器．(2)第一类永动机由于违背了能量守恒定律，所以不可能制成．一、热力学第二定律1．定义：在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律．2．热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．阐述的是传热的方向性．3．热力学第二定律的开尔文表述：(1)热机①热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的化学能变成工作物质的内能；第二个阶段是工作物质对外做功，把自己的内能变成机械能．②热机用于做功的热量一定小于它从高温热库吸收的热量，即W<Q.(2)热力学第二定律的开尔文表述：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．(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)．4．热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是等价的．(选填“等价”或“不等价”)三、热力学第一定律和热力学第二定律的比较1．两定律的比较热力学第一定律热力学第二定律区别是能量守恒定律在热力学中的表现，否定了创造能量和消灭能量的可能性，从而否定了第一类永动机是关于在有限空间和时间内，一切和热现象有关的物理过程、化学过程具有不可逆性的经验总结，从而否定了第二类永动机联系两定律分别从不同角度揭示了与热现象有关的物理过程所遵循的规律，二者既相互独立，又相互补充，都是热力学的理论基础2.两类永动机的比较第一类永动机第二类永动机设计要求不消耗任何能量，可以不断做功(或只给予很少的能量启动后，可以永远运动下去)将内能全部转化为机械能，而不引起其他变化(或只有一个热库，实现内能向机械能的转化)不可能制成的原因违背了能量守恒定律违背了热力学第二定律【易错跟踪训练】易错类型：对物理概念理解不透彻1．（2021·重庆高三月考）关于内能，下列说法中正确的是（）A．两物体质量和温度都相同，则内能也相同B．物体吸收热量，内能一定增加C．功可以全部转化为热，热不可以全部转化为功D．热量从高温物体传递到低温物体的过程是不可逆的【答案】D【详解】A．两物体的质量、温度均相等，它们的内能却不一定相同，还与分子总数有关。

高考物理专题力学知识点之热力学定律易错题汇编及答案解析一、选择题1．把水和酒精混合后，用蒸发的方式又可以分开，然后液化恢复到原来的状态，这说明（）A．扩散现象没有方向B．将水和酒精分开时，引起了其他变化，故扩散具有方向性C．将水和酒精分开时，并没有引起化学变化，故扩散现象没有方向性D．用本题的实验，无法说明扩散现象是否具有方向性2．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，当人从椅子上离开，M向上滑动的过程中（）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3．下列过程中可能发生的是（）A．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开B．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高C．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D．某种物质从高温热源吸收20kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响4．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5．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6．下列有关热学的叙述中，正确的是（ ）A ．同一温度下，无论是氢气还是氮气，它们分子速率都呈现出“中间多，两头少”的分布规律，且分子平均速率相同B ．在绝热条件下压缩理想气体，则其内能不一定增加C ．布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动D ．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力7．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8．一定质量的理想气体在某一过程中压强51.010P Pa =⨯保持不变，体积增大100cm 3，气体内能增加了50J ，则此过程（ ）A ．气体从外界吸收50J 的热量B ．气体从外界吸收60J 的热量C ．气体向外界放出50J 的热量D ．气体向外界放出60J 的热量9．一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．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11．根据热力学第二定律，下列说法中错误．．的是（）A．电流的电能不可能全部变成内能B．在火力发电中，燃气的内能不可能全部变为电能C．在热机中，燃气的内能不可能全部变为机械能D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体12．如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平于横轴,dc平行于纵轴,ab的延长线过原点，以下说法不正确的是A．从状态d到c,气体体积增大，气体对外做功B．从状态c到b，气体体积减小，外界对气体做功C．从状态a到d,内能增加，气体从外界吸热D．从状态b到a，内能增加，气体对外界放热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。

高考物理最新力学知识点之热力学定律易错题汇编附答案解析(3)一、选择题1．如图所示，上端开口的圆柱形导热气缸竖直放置，一定质量的理想气体被光滑活塞封闭在气缸内，设环境的大气压保持不变，若外界温度逐渐升高，则缸内的气体（）A．气体的体积增大，内能减小B．气体的体积增大，吸收热量C．气体的体积不变，内能增大D．气体的体积不变，放出热量2．给一定质量、温度为的水加热，在水的温度由上升到的过程中，水的体积随着温度升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在相互作用的势能在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的关于这个问题的下列说法中正确的是A．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功B．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功C．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功D．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功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4．一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5．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（）A．第二类永动机违背能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别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．如图所示,用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在一杯热水中,接触点2插在一杯冷水中,此时灵敏电流计的指针会发生偏转,这就是温差发电现象,根据这一现象,下列说法中正确的是( )A．这一过程违反了热力学第二定律B．这一过程违反了热力学第一定律C．热水和冷水的温度将发生变化D．这一过程违反了能量守恒定律8．一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9．一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，MN为一条直线，则气体从状态M到状态N的过程中A．温度保持不变B．温度先升高，后又减小到初始温度C ．整个过程中气体对外不做功，气体要吸热D ．气体的密度在不断增大10．重庆出租车常以天然气作为燃料,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 ．吸收热量,内能增大C ．压强减小,分子平均动能增大D ．对外做功,分子平均动能减小11．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12．一定量的理想气体，从状态a 开始，经历ab 、bc 、ca 三个过程，其图象如图所示，下列判断正确的是（ ）A ．a b →过程气体吸收的热量大于内能的增加B ．b c →过程气体吸收的热量全部用于对外做功C ．c a →过程外界对气体做的功大于放出的热量D ．b c →过程的体积变化量大于c a →过程的体积变化量13．一定质量的理想气体，从状态M 开始，经状态N 、Q 回到原状态M ，其p-V 图象如图所示，其中QM 平行于横轴，NQ 平行于纵轴．则（ ）A ．M →N 过程气体温度不变B ．N →Q 过程气体对外做功C ．N →Q 过程气体内能减小D ．Q →M 过程气体放出热量14．研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56℃时，30分钟就可以灭活。

高考物理力学知识点之热力学定律易错题汇编含答案(1)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 b2．一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V-T 图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，图线bc平行于T轴，图线ca平行于V轴，则（）A．ab过程中气体压强不变，气体从外界吸热B．bc过程中气体体积不变，气体不吸热也不放热C．ca过程中气体温度不变，气体从外界吸热D．整个变化过程中气体的内能先减少后增加3．下列说法正确的是A．物体吸收热量，其内能一定增加B．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C．第二类永动机不能制成是因为违背了能量守恒定律D．热量能够自发地从低温物体传递到高温物体4．一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5．关于热力学定律，下列说法正确的是( )A ．在一定条件下物体的温度可以降到0 KB ．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C ．吸收了热量的物体，其内能一定增加D ．压缩气体气体的温度一定升高6．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 acB ．p b ＞p c ，Q ab ＜Q acC ．p b ＜p c ，Q ab ＜Q acD ．p b ＜p c ，Q ab ＞Q ac 7．一定质量的理想气体在某一过程中压强51.010P Pa =⨯保持不变，体积增大100cm 3，气体内能增加了50J ，则此过程（ ）A ．气体从外界吸收50J 的热量B ．气体从外界吸收60J 的热量C ．气体向外界放出50J 的热量D ．气体向外界放出60J 的热量8．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．关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是 （ ）A ．任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳B ．空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性C ．由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天D ．一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒11．把水和酒精混合后，用蒸发的方式又可以分开，然后液化恢复到原来的状态，这说明（ ）A ．扩散现象没有方向B ．将水和酒精分开时，引起了其他变化，故扩散具有方向性C ．将水和酒精分开时，并没有引起化学变化，故扩散现象没有方向性D ．用本题的实验，无法说明扩散现象是否具有方向性12．一定量的理想气体，从状态a 开始，经历ab 、bc 、ca 三个过程，其图象如图所示，下列判断正确的是（ ）A ．a b →过程气体吸收的热量大于内能的增加B ．b c →过程气体吸收的热量全部用于对外做功C ．c a →过程外界对气体做的功大于放出的热量D ．b c →过程的体积变化量大于c a →过程的体积变化量13．一定质量的理想气体，从状态M 开始，经状态N 、Q 回到原状态M ，其p-V 图象如图所示，其中QM 平行于横轴，NQ 平行于纵轴．则（ ）A ．M →N 过程气体温度不变B ．N →Q 过程气体对外做功C ．N →Q 过程气体内能减小D ．Q →M 过程气体放出热量14．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。