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1、
2022年高考物理一輪復習方案 第36講 熱力學定律及能量守恒(含解析)
1.對熱力學第二定律,下列理解正確的是( )
A.自然界進行的一切宏觀過程都是可逆的
B.自然界進行的涉及熱現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.第二類永動機違背了能量守恒定律,因此不可能制成
2.xx·汕頭一模某一密閉容器中密封著一定質量的某種實際氣體,氣體分子間的相互作用力表現為引力.關于實際氣體,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
2、大
C.若氣體被壓縮,外界對氣體做功,則氣體內能一定增加
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)有關熱力學問題,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)進行的
B.從單一熱源吸取熱量,使之全部轉化為有用的機械功是不可能的
C.熵是物體內分子運動無序程度的量度
D.氣體分子熱運動的平均動能減小,氣體的壓強一定減小
4.二氧化碳是導致“溫室效應”的主要原因之一,人類在采取節(jié)能減排措施的同時,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.在某次實驗中,將一定質量的二氧
3、化碳氣體封閉在一可自由壓縮的導熱容器中,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
5.xx·茂名模擬喜慶日子,室外經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,同時體積膨脹對外做功,內能不變
B.吸收了熱量,同時體積膨脹對外做功,內能增加
C.氣體密度增加,分子平均動能增加
D.氣體密度不變,氣體壓強不變
6.xx·
4、撫順模擬一定質量的理想氣體狀態(tài)變化過程如圖K36-1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K36-1
A.A到C過程氣體吸收的熱量較多
B.A到B過程氣體吸收的熱量較多
C.兩個過程氣體吸收的熱量一樣多
D.兩個過程氣體內能增量不相同
7.xx·豫北聯考如圖K36-2所示,一定質量的理想氣體開始時處于狀態(tài)A,然后經狀態(tài)B到狀態(tài)C,A、C狀態(tài)的溫度相同.設氣體在狀態(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,則以下關系正確的是( )
圖K36-2
A.VA>VC,QAB>QBC
5、
B.VAVC,QABQBC
8.xx· 太原二模(雙選)對于一定質量的理想氣體,下列說法正確的是( )
A.若氣體的壓強和體積都不變,則內能也一定不變
B.若氣體的內能不變,則分子的平均動能也一定不變
C.若氣體的溫度隨時間不斷升高,則壓強也一定不斷增大
D.若氣體的溫度升高,則單位時間內氣體分子對容器器壁撞擊的次數也一定增多
9.下列說法中正確的是( )
A.物體的內能就是組成該物體的所有分子熱運動動能的總和
B.只要對內燃機不斷改進,就可以把內燃機得到的全部內能轉化為機械能
C.做功和熱傳遞在
6、改變內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)進行
10.(雙選)下列有關熱現象的敘述中正確的是( )
A. 布朗運動是液體分子無規(guī)則的運動
B. 分子間不可能同時存在引力和斥力
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,一同學用如圖K36-3所示的裝置研究氣體的壓強、體積、溫度三者之間的變化關系.該同學選用導熱良好的氣缸并將其開口向下固定不動,氣缸內有理想氣體,缸內活塞可自由滑動且不漏氣.把一溫度計通過缸底小孔插入缸內,插口處密封良好,活塞下掛一個沙
7、桶,沙桶裝滿沙子時,活塞恰好靜止.現給沙桶底部鉆一個小洞,讓細沙慢慢漏出,外部環(huán)境溫度恒定,則( )
圖K36-3
A.外界對氣體做功,氣體內能增大
B.外界對氣體做功,溫度計示數不變
C.氣體體積減小,溫度計示數變小
D.外界對氣體做功,溫度計示數變大
12.如圖K36-4所示,一定質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K36-4
A.溫度升高,壓強增大,內能減少
B.溫度降低,壓強增大,內能減少
C.溫度升高,壓強增大,內能增加
D.溫度降低,壓
8、強減小,內能增加
13.如圖K36-5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.設活塞與缸壁間無摩擦,可以在缸內自由移動,缸壁導熱性良好,使缸內氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同,則下列結論中正確的是( )
圖K36-5
A.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
14.xx·福州質檢在光滑水平面上有一個內外壁都光滑的質量為M的氣缸,氣缸內有一質量為m的活塞,已知M>m,活塞密封一部分理想氣體.現對
9、氣缸施加一個水平向左的拉力F(如圖K36-6甲所示)時,氣缸的加速度為a1,封閉氣體的壓強為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),此時氣缸的加速度為a2,封閉氣體的壓強為p2,體積為V2.設密封氣體的質量和溫度均不變,則( )
圖K36-6
A.a1=a2,p1 V2
C.a1 < a2,p1>p2,V1 < V2
D.a1 > a2,p1>p2,V1 > V2
課時作業(yè)(三十六)
1. B [解析] 由熱力學第二定律可知,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
10、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C錯誤;第二類永動機并不違反能量守恒定律,但違背了自然界涉及熱現象的宏觀過程具有方向性的規(guī)律(即熱力學第二定律),故選項A、D錯誤,選項B正確.
2.B [解析] 在完全失重的情況下,密封容器內的氣體仍然有壓強,氣體對器壁的頂部有作用力,所以選項A錯誤;氣體體積膨脹,分子間距離增大,分子力做負功,氣體的分子勢能增加,選項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,所以內能的變化情況不能確定,選項C錯誤;當氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對外界做的功時,氣體的內能不變,但分子勢能增大了,所以分子動能一定減小,選項D錯誤.
11、3.BC [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A錯誤,選項B正確.熵是物體內分子運動無序程度的量度,是描述分子混亂程度的物理量,選項C正確.氣體熱運動的平均動能減小說明溫度降低,但不知氣體的體積變化情況如何,故無法判斷壓強變化,選項D錯誤.
4.B [解析] 因為氣體的溫度不變,所以氣體分子的平均動能不變,選項C錯誤;當氣體體積減小時,外界對氣體做功,選項A錯誤;由熱力學第一定律可得,封閉氣體將向外界傳遞熱量,選項B正確,選項D錯誤.
5.B [解析] 從早晨到中午,密閉在紅色氣球內的氣體溫度升高,氣體的內能增加;氣體首先要經歷等容變化,根據=C(常量)可知,
12、T增大,則p增大,氣體體積膨脹對外做功,又根據熱力學第一定律,因為氣體內能增加,所以氣體肯定從外界吸收了熱量;氣體質量不變,體積增大,密度減?。C上可知,只有選項B正確.
6.A [解析] 在p-T圖中,等容線是過原點的傾斜直線,由題圖可知VC>VA>VB.從A→C,氣體對外界做功,WAC<0;從A→B,外界對氣體做功,WAB>0.由TB=TC可知,A→B和A→C兩過程內能增量相同,根據ΔU=W+Q可知,從A→C,氣體吸收的熱量較多,選項A正確,選項B、C、D錯誤.
7.C [解析] 由圖象知,pAVC;在A→B過程中,氣體體積不變,氣體不做
13、功,根據熱力學第一定律ΔU=W+Q,氣體增加的內能等于氣體吸收的熱量;在B→C過程中,氣體體積減小,外界對氣體做功,根據熱力學第一定律ΔU=W+Q,氣體減少的內能等于氣體放出的熱量減去外界對氣體做的功,故QAB
14、塞碰撞的次數不一定增多,選項D錯誤.
9.C [解析] 內能的改變有兩種方式:做功是不同形式的能之間的轉化,熱傳遞是同種能之間的轉移,選項C正確;內能是物體內所有分子熱運動動能和分子勢能之和,選項A錯誤;由熱力學第二定律可知,熱機的效率不可能達到100 %,且一切與熱現象有關的宏觀過程都是有方向性的,選項B、D均錯誤.
10.CD [解析] 布朗運動是固體顆粒的運動,分子間同時存在引力和斥力,A、B錯誤.
11.B [解析] 細沙漏出,活塞向上運動,氣缸內氣體壓強增大,體積減小,外界對氣體做功;氣缸導熱良好,細沙慢慢漏出,外部環(huán)境溫度穩(wěn)定,氣體向外放熱,溫度不變,亦即內能不變,選項B正確
15、.
12.C [解析] 外界對缸內密封的理想氣體做功,氣體與外界又不發(fā)生熱交換,根據熱力學第一定律可知,氣體內能增加,溫度升高;根據理想氣體狀態(tài)方程=C(常量)及V減小和T升高可知壓強p增大.綜上可知,只有選項C正確.
13.D [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A錯誤;選取氣缸為研究對象,根據平衡條件可知,氣缸平衡時,缸內氣體的壓強p=p0+,若外界大氣壓p0增大,缸內氣體的壓強p增大,溫度不變時,缸內氣體的體積將減小,即氣體被壓縮,氣缸的上底面距地面的高度將減小,選項B錯誤;若氣溫升高,外界大氣壓p0不變,則缸內氣體的壓強p=p0+不變,根據理想氣體狀態(tài)方程=C(常量)可知,p不變,T增大時,V增大,所以氣缸的上底面距地面的高度將增大,選項C錯誤,選項D正確.
14.B [解析] 將活塞、氣體和氣缸作為一個整體,由牛頓第二定律F=m總a可知a1=a2;對甲圖的活塞受力分析(p0-p1)S=ma,解得p1=p0-;對乙圖的活塞受力分析:F+(p0-p2)S=ma,解得p2=p0-;顯然p1 V2.