高考物理力学知识点之热力学定律全集汇编及解析3.docx

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高考物理力学知识点之热力学定律全集汇编及解析3

高考物理力学知识点之热力学定律全集汇编及解析（3）

一、选择题

1．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

2．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

的水和

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．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

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

5．一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

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

8．一定质量的理想气体在某一过程中压强

保持不变，体积增大100cm3，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．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

10．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

11．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

12．一定质量的理想气体，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

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

14．下列关于热现象和热力学规律的说法正确的是（　　）

A．布朗运动就是液体分子的无规则运动

B．物体的温度越高，其分子平均动能一定越大

C．热量不可能从低温物体传到高温物体

D．压缩气体需要用力，这是气体分子间斥力的宏观表现

15．关于热力学定律，下列说法中正确的是（　　）

A．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功

B．理想气体的等压膨胀过程一定放热

C．热量不可能从低温物体传递到高温物体

D．压缩气体做功，该气体的内能一定增加

16．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2mol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Va、Vb，温度分别为Ta、Tb。

下列说法正确的是

A．Va＞Vb，Ta＞TbB．Va＞Vb，Ta＜Tb

C．Va＜Vb，Ta＜TbD．Va＜Vb，Ta＞Tb

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．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

19．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

C．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

20．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

21．下列说法中正确的是（　　）

A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体

B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功

C．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的

D．因违背能量守恒定律而不能制成的机械称为第二类永动机

22．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

23．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程，这就是著名的“卡诺循环”。

下列说法正确的是（　　）

A．A→B过程中，气体和外界无热交换

B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大

C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

24．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

25．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

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．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．

2．A

解析：

A

【解析】

【分析】

【详解】

AB．气体压强跟分子平均动能和分子密集程度有关，选项Ａ正确，Ｂ错误；

C．

的冰熔化成水时要吸热，所以水的内能要比同质量的冰大，选项C错误；

D．因气体绝热自由膨胀，不受外界阻力，所以外界不对气体做功，也没有热交换，由热力学第一定律可知，气体内能不变，选项D错误。

故选A。

3．D

解析：

D

【解析】

【详解】

图1中迅速下压活塞，棉花会燃烧起来，说明做功可以改变物体的内能，使物体的温度升高，选项A错误；图2中重物下落带动叶片转动，由于叶片对水做功而使水的温度升高，选项B错误；图3中降落的重物使发电机发电，电流产生热量，向水传递热量使水的温度升高，选项C错误；做功和热传递都可以使物体的内能增加，选项D正确；故选D.

4．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。

5．C

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

由热力学第一定律

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。

6．D

解析：

D

【解析】

【详解】

A.A→B过程中，压强不变，温度升高，则体积变大，气体对外界做功，选项A错误；

B.B→C过程中气体做等容变化，则气体不对外界做功，外界也不对气体做功，选项B错误；

C.C→A过程中温度不变，则气体内能不变，选项C错误；

D.A→B过程中气体压强不变，温度升高，体积变大，内能变大，气体对外做功，根据∆E=W+Q可知，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，选项D正确．

7．B

解析：

B

【解析】

【详解】

A.由图线可知，在从A到B的过程中，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，气体体积变小，VB＜VA；气体质量不变，体积变小，由密度公式可知气体密度变大，故A错误；

B.气体体积变小，外界对气体做功，故B正确；

C.气体温度不变，内能不变，ΔU＝0，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知：

Q＜0，气体要放出热量，故C错误；

D.气体温度不变，分子平均动能不变，故D错误．

8．B

解析：

B

【解析】

【详解】

气体体积增大100cm3，所以气体对外界做功

，而气体内能增加了50J，根据

，可知气体吸收热量

，故B正确；ACD错误

9．B

解析：

B

【解析】

【分析】

【详解】

A．气体分子间距比分子直径大得多，不能由阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度估算分子大小，只能估算分子占用的体积，A错；

B．悬浮在液体中的固体微粒越小,被液体分子撞击时越有可能失去平衡，所以运动越剧烈，布朗运动就越明显，故B正确；

C．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，C错；

D．热量可以从低温物体传到高温物体，但必须引起其他能量的变化，D错

10．B

解析：

B

【解析】

试题分析：

由分子动理论的知识知，物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能，所以A选项错误；对一定质量的气体，当体积不变时，气体的压强和热力学温度成正比，所以B选项正确；由热力学第一定律

可知，对一定质量的气体加热，气体的热量增加，但是不知道气体的做功情况，所以气体的内能的变化不能判断，所以C选项错，随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力可能是先增大，后减小，也可能减小，原因是题中没有清楚的说明分子间的距离从什么位置开始增大，所以D选项错误．

考点：

物体的内能玻意耳定律热力学第一定律

分子间的距离和分子力的关系

11．A

解析：

A

【解析】

【分析】

【详解】

第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机违背热力学第二定律，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，A正确．热传递的方向性是指在没有外界影响的前提下，空调机工作过程掺进了电流做功，显然不满足这个前提，B错误．虽然自然界的能量是守恒的，但存在能量耗散，不同的能量其可利用的品质不同，能源危机不是杞人忧天，C错误．单摆在来回摆动许多次后总会停下来，机械能减少，但由于摩擦等各种因素，变成了其他形式的能量，能量是守恒的，D错误．

12．A

解析：

A

【解析】

【分析】

【详解】

A．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，所以ab过程中气体压强不变。

体积变大，气体对外做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A正确；

B．bc过程中气体体积不变，温度降低，体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功，温度降低内能减小，根据热力学第一定律可知，气体放热，故B错误；

C．ca过程中气体温度不变，内能不变，体积变小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放热，故C错误；

D．整个变化过程温度先升高，后降低，最后不变，所以气体的内能先增加，后减小，最后不变，故D错误。

故选A。

13．C

解析：

C

【解析】

试题分析：

做功和热传递都能改变内能；物体内能的增量等于外界对物体做的功和物体吸收热量的和，即：

△U=Q+W．

解：

A、物体放出热量，若外界对物体做更多的功大于放出的热量，内能可能增加，故A错误；

B、物体对外做功，如同时从外界吸收的热量大于做功的数值，则内能增加，故B错误；

C、物体吸收热量，同时对外做功W，如二者相等，则内能可能不变，若Q＞W，则内能增加，若W＞Q，则内能减少，故C正确；

D、物体放出热量，Q＜0，同时对外做功，W＜0，则△U＜0，故内能一定减少，故D错误．

故选C．

【点评】热力学第一定律实质是能量守恒定律的特殊情况，要在理解的基础上记住公式：

△U=W+Q，同时要注意符号法则的应用．

14．B

解析：

B

【解析】

【分析】

【详解】

A．布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，但不是液体分子的运动，故A错误；

B．温度是分子平均动能的标志，气体分子的平均动能只与分子的温度有关，故物体的温度越高，其分子平均动能一定越大，故B正确；

C．热量在一定条件下可以从低温物体传递到高温物体，但会引起其他变化，故C错误；

D．气体之间分子距离很大，分子力近似为零，用力才能压缩气体是由于气体内部与容器外之间的压强差造成的，并非由于分子之间的斥力造成的，故D错误。

故选B。

15．A

解析：

A

【解析】

【分析】

【详解】

A．根据热力学第二定律可知，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但是会引起其他的变化，如绝热气缸，故A正确；

B．当理想气体做等压膨胀过程时，根据

可得温度要增加，故内能△U增加；又因为气体膨胀对外做功，所以W＜0，再根据热力学第一定律

△U=W+Q

可得Q＞0，气体一定吸收热量，故B错误；

C．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体，若有外界做功的话，可以从低温物体传递到高温物体；故C错误；

D．压缩气体，外界对气体做功，W＜0，根据热力学第一定律

△U=W+Q

得知若气体同时放热，气体的内能不一定增加；故D错误。

故选A。

16．D

解析：

D

【解析】

【详解】

AB．解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，由

可知质量大的部分压强大，即b部分压强大，故活塞左移，平衡时

，故A、B错误；

CD．活塞左移过程中，

气体被压缩内能增大，温度增大，b气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时

，故C错误，D正确；

故选D。

17．C

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

A．气体从状态A到状态C的过程中，先经历一个等温压缩A到B过程再经过一个等容升温B到C过程，在A到B过程中，温度不变，内能不变，在B到C过程中，温度升高，内能增大，故A到C过程中，内能增大，A错误；

B．气体从状态C到状态D的过程是一个等温膨胀过程，压强减小，气体分子平均速率不变，所以单位时间内碰撞容器壁的次数减少，B错误；

CD．气体从状态D到状态A的过程是一个等容降温的过程，根据热力学定律

，

，所以

，是一个放热过程，D错误C正确。

故选C。

18．B

解析：

B

【解析】

【分析】

【详解】

气缸内气体压强不变，气体发生等压变化。

由于气缸是导热的，外界温度逐渐升高，缸内气体温度升高，由盖

吕萨克定律可知，气体体积变大，气体温度升高，气体内能增大；气体体积变大，对外做功，由热力学第一定律可知，为保证内能增大，则气体要吸收热量，故B正确，ACD错误。

故选B。

19．C

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

A．载重汽车卸去货物的过程中，轮胎体积变大，则汽车轮胎内的气体对外界做正功，故A错误；

B．若1摩尔该气体的体积为V

该气体分子所占空间的体积为

由于气体分子的体积远小于该气体分子所占空间的体积，故B错误；

C．对的，因为在水蒸发要吸收能量，蒸发过程中温度恒定，也就是说分子动能不变，能量转化到分子势能中，故分子之间的势能增加，故C正确；

D．空调机压缩机制冷时，空气压缩机做功，消耗电能，制冷过程不是自发的进行的，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以这一过程遵守热力学第二定律，故D错误。

故选C。

20．C

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

AB．充气过程中，储气室内气体的质量增加，气体的温度不变，故气体的平均动能不变，故气体内能增大，故AB错误；

C．喷水过程中，气体对外做功，W＜0；由于气体温度不变，则内能不变，,根据

∆E=W+Q

可知，储气室内气体吸热，故C正确；

D．喷水过程中，储气室内气体体积增大，温度不变，则根据

可知压强减小，选项D错误；

故选C。

21．C

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

A．热量能够从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，故A错误；

B．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，即可以从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，但是会引起其他变化，故B错误；

C．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，故C正确；

D．第二类永动机不违背能量守恒定律，只是违背热力学第二定律，故D错误。

故选C。

22．A

解析：

A

【解析】

【分析】

【详解】

A．液体表面存在张力，表面要缩小到最小而平衡，故A正确；

B．用气筒给自行车打气，越大越费劲，是因为车胎内外压强差越来越大，与气体分子之间有斥力无关，故B错误；

C．严格遵守气体实验定律的气体是理想气体，实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下可以看作理想气体，故C错误；

D．根据热力学第二定律可知，不可能制造出效率为100%的机器，故D错误。

故选A。

23．C

解析：

C

【解析】

【分析】

【详解】

A．A→B过程中，等温膨胀，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A错误；

B．B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；

C．C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；

D．D→A过程，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误。

故选C。

24．C

解析：

C

【解析】

根据热力学第一定律

若物体吸收热量，内能不一定增大，选项A错误；物体对外做功，若物体吸热，则内能不一定减小，选项B错误；物体吸收热量，同时对外做功，且两者相等时，内能不变，选项C正确；物体放出热量，同时对外做功，内能一定减小，选项D错误；故选C.

25．D

解析：

D

【解析】

【详解】

当用打气筒向瓶内打气时，外界对系统做功，使系统的内能增加，温度升高，压强增大，使瓶塞从瓶口中喷出形成“白雾”的原因是，在塞子突然跳起时，气体绝热膨胀对外做功，内能减少，温度下降，水蒸气有一部分被液化成小水滴，形成“白雾”，故选项D正确，ABC错误。

故选D。