高考物理命题潜规则解密专项79热力学定律.docx

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高考物理命题潜规则解密专项79热力学定律

2019高考物理命题潜规则解密：

专项79热力学定律

规那么验证：

2018年广东理综物理第14题、2018年福建理综第28题、2018年新课标理综第33题2018年江苏物理第12题、2017新课标理综卷第33题、2017江苏物理卷第12题A、2017福建理综卷第28题、2017年海南物理第17题

命题规律：

热力学第一定律、热力学第二定律是高考考查的重点和热点，考查热力学第一定律、热力学第二定律的试题一般为选择题，考查热力学第一定律的也可能为填空题或计算题，难度中等。

【典例分析】

典例1.〔2018年广东理综物理第14题〕景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。

猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在压缩过程中

典例2.〔2018年福建理综第28题〕关于热力学定律和分子动理论，以下说法正确的选项是＿＿＿＿。

〔填选项前的字母〕

A、一定量气体吸收热量，其内能一定增大

B、.不可能使热量由低温物体传递到高温物体

C、.假设两分子间距离增大，分子势能一定增大

D、.假设两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大

、典例3〔2018年新课标理综第33题〕关于热力学定律，以下说法正确的选项是＿＿＿＿＿＿＿＿＿〔填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分〕。

典例4〔2018年江苏物理第12题〕如题12A－2图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。

此过程中，气体压强P＝1.0×105PA，吸收的热量Q＝7.0×102J，求此过程中气体内能的增量。

.

典例5〔2017新课标理综卷第33题〕对于一定量的理想气体，以下说法正确的选项是＿＿＿＿＿＿。

〔选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分〕

A、假设气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变

B、假设气体的内能不变，其状态也一定不变

C、假设气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大

D、气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关

E、当气体温度升高时，气体的内能一定增大

典例6（2017江苏物理卷第12题A

（1））如题12A－1图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动。

离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。

以下说法正确的选项是

A、转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量

B、转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身

C、转动的叶片不断搅动热水，水温升高

D、叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量

典例7（2017江苏物理卷第12题A

（2））

（2）如题12A－2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。

一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。

现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。

那么在此过程中，气体分子平均动能＿＿＿＿＿＿＿＿＿（选增“增大”、“不变”或“减小”），气体内能变化了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

典例8〔2017福建理综卷第28题〕一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，那么该理想气体的〔填选项前的字母〕

A、温度降低，密度增大B、温度降低，密度减小

C、温度升高，密度增大D、温度升高，密度减小

【解析】由热力学第一定律，气体从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，那么该理想气体的内能增大，体积增大，温度升高，密度减小，选项D正确。

【答案】D

【点评】此题考查热力学第一定律。

典例9、〔2017年江苏物理12A〕〔1〕假设一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，那么在此过程中关于气泡中的气体，以下说法正确的选项是。

〔填写选项前的字母〕

〔A〕气体分子间的作用力增大〔B〕气体分子的平均速率增大

〔C〕气体分子的平均动能减小〔D〕气体组成的系统地熵增加

〔2〕假设将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，那么此过程中的气泡〔填“吸收”或“放出”〕的热量是J。

气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，那么此过程中，气泡内气体内能增加了J

典例10、〔2017年广东物理第13题〕〔1〕远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。

随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。

“钻木取火”是通过＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿方式改变物体的内能，把＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿转变成内能。

〔2〕某同学做了一个小实验：

先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。

这是因为烧瓶里的气体吸收了水的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，温度＿＿＿＿＿＿＿＿＿，体积＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

典例11、〔2017年海南物理第17题〕以下说法正确的选项是〔填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分〕

〔A〕气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；

〔B〕气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；

〔C〕功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；

〔D〕热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；

〔E〕一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；

〔F〕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。

【解析】根据内能的定义，物体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和，选项A正确；根据温度是分子平均动能的标志，气体的温度变化时，其分子平均动能随之改变，但分子间势能不一定改变，选项B错误；由热力学第二定律可知，功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功而不引起其它变化。

在引起其它变化的情况下，热量可以全部转化为功，选项C错误；由热力学第二定律可知，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，选项D正确；一定量的气体，在体积不变时，单位体积的分子数保持不变，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小，选项E正确；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，选项D正确。

【答案】ADEF

【点评】此题考查物体内能、热力学定律、影响压强的微观因素等知识点。

【2018模拟题精选训练题】

1.〔2018年2月山西四校联考〕关于热现象以下表达正确的选项是＿＿＿＿＿＿＿＿、〔选一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分〕

A、温度降低，物体内所有分子运动的速度不一定都变小

B、分子力随分子间距离的增大而减小

C、凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的

D、温度升高，物体的内能不一定增大

E.任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化成机械能

2、〔2018年3月福州质检〕被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里泡一会儿，就会重新鼓起来。

这一过程乒乓球内的气体

A、吸热，对外做功，内能不变B、吸热，对外做功，内能增加

C、温度升高，对外做功，内能不变

D、压强增大，单位体积内分子数增大

3、〔2018年3月兰州诊断〕以下说法中正确的选项是

A、当两个分子间的距离为R0〔平衡位置〕时，分子力为零，分子势能最小

B、同时撞击固体微粒的液体分子数越多，布朗运动越剧烈

C、第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律

D、一定质量的理想气体，如果保持压强不变，温度升高时，体积会增大

4.〔5分〕〔2018年3月东北四校一模〕对一定量的气体，以下说法正确的选项是：

A、在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功

B、在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功

C、在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加

D、在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变

5.〔2018年2月西安五校联考〕关于内能的概念，以下说法中正确的选项是〔〕

A、假设把氢气和氧气看作理想气体，那么具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气具有相等的内能

B、一定质量0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能小

C、物体吸收热量后，内能一定增加

D、一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，那么吸收的热量大于增加的内能

.答案：

D解析：

氢气和氧气温度相同，说明分子平均动能相同。

氢气和氧气质量相同，分子数不同，所以内能不同，选项A错误；一定质量0℃水放出热量凝结成0℃的冰，所以一定质量0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能大，选项B错误；物体吸收热量后，假设对外做功，内能不一定增加，选项C错误；一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，对外做功，吸收的热量大于增加的内能，选项D正确。

6〔6分〕〔2018山西太原期末〕以下说法中正确的选项是、〔填入正确选项前的字母〕

A、液体中悬浮微粒的布朗运动就是液体分子的无规那么热运动

B、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大

C、密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大

D、根据热力学第二定律可知，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

7.〔5分〕〔2018江西重点中学协作体第二次联考〕关于物体的内能变化，以下说法中正确的选项是〔〕

A、物体吸收热量，内能一定增大

B、物体对外做功，内能一定减小

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

8〔2018年2月洛阳五校联考〕如下图，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑。

现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中，如果环境温度保持不变，以下说法正确的选项是〔填入选项前的字母，有填错的不得分〕

A、每个气体分子的速率都不变

B、气体分子平均动能不变

C、水平外力F逐渐变大

D、气体内能减少

E、气体放出热量

F、气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现

G、气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律

9、〔2018广西南宁第一次适应性考试〕以下说法中正确的选项是〔〕

A、在一房间内，打开一台冰箱的门，再接通电源，过一段时间后，室内温度就会降低

B、从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到－274℃

C、第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律

D、机械能可以自发地全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化

10.〔2018山西太原期末〕以下说法中正确的选项是、〔填入正确选项前的字母〕

A、液体中悬浮微粒的布朗运动就是液体分子的无规那么热运动

B、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大

C、密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大

D、根据热力学第二定律可知，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

11、〔2018丹东协作校联考〕以下说法正确的选项是

A、布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规那么的热运动

B、从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将增大、斥力将减小

C、对大量事实的分析说明：

热力学零度不可能达到

D、热量只能由高温物体传递给低温物体

11、答案：

C解析：

布朗运动反映了液体分子在不停地做无规那么的热运动，选项A错误；从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将减小、斥力将减小，选项B错误；热量可以通过压缩机做功由高温物体传递给低温物体，选项D错误。

13.〔2018年3月四川乐山市二模〕如下图，用一根与绝热活塞相连的细线将绝热气缸悬挂在某一高度静止不动，气缸开口向上，气缸内封闭一定质量的气体，缸内活塞可以无摩擦移动且不漏气。

现将细线剪断，让气缸自由下落，以下说法正确的选项是

14.〔2018年3月江苏省苏北四星级高中联考〕〔1〕以下说法中正确的选项是；

A、随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度

B、用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙

C、分子间的距离R存在某一值R0，当R大于R0时，分子间斥力大于引力；当R小于R0时分子间斥力小于引力

D、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势

〔2〕〔2018年3月江苏省苏北四星级高中联考〕如下图，一定质量的理想气体发生如下图的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VAVB（选填“大于”、“小于”或“等于”）；假设从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，那么此过程中＿＿＿＿＿＿＿（选填“吸热”或“放热”）

〔3〕冬天到了，很多同学用热水袋取暖。

现有某一热水袋内水的体积约为400CM3，它所包含的水分子数目约为多少个？

〔计算结果保留1位有效数字，1MOL水的质量约为18G，阿伏伽德罗常数取6.0×1023MOL－1〕。

15〔6分〕（2018年3月陕西渭南市质检）以下说法中正确的选项是＿＿＿＿＿＿＿＿〔选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

有选错的或不选的得零分〕

A、物体的分子热运动动能的总和就是物体的内能

B、对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大

C、要使气体的分子平均动能增大，外界必须向气体传热

D、一定质量的气体，压强不变时，温度升高时，分子间的平均距离一定增大

E、热量可能从低温热源向高温热源传递

16.（6分）〔2018年3月湖北孝感二模〕以下说法正确的选项是＿＿＿＿＿＿＿

A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规那么运动的反映

B.没有摩擦的理想热机也不可能把吸收的能量全部转化为机械能

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.内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同

E.如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，压强P一定增大

17（2018年3月山东德州一模）以下说法正确的选项是。

A、同一时刻撞击固体微粒的液体分子数越多，布朗运动越剧烈

B、晶体熔化过程中要吸收热量，但分子的平均动能不变

C、在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减小饱和汽的压强。

D、无论对内燃机怎样改进，也不可能把它得到的内能全部转化为机械能

18〔6分〕〔2018年3月江西省六校联考〕以下说法正确的选项是＿＿＿＿＿＿＿〔填写选项前的字母代号〕〔选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分〕

A、物体吸收热量，其温度不一定升高

B、热量只能从高温物体向低温物体传递

C、做功和热传递是改变物体内能的两种方式

D、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规那么运动的反映

E、第二类永动机是不能制造出来的，尽管它不违反热力学第一定律，但它违反热力学第二定律

19〔4分〕〔2018年海南琼海一模〕关于物体的内能、温度和分子的平均动能，以下说法正确的选项是。

〔A〕温度低的物体内能一定小

〔B〕温度低的物体分子运动的平均动能一定小

〔C〕外界对物体做功时，物体的内能不一定增加

〔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

20.〔2018年3月青岛市高三一模〕根据分子动理论和热力学定律，以下说法正确的选项是

A、布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规那么运动的反映

B、固体压缩后撤力恢复原状，是由于分子间存在着斥力

C、使密闭气球内气体的体积减小，气体的内能可能增加

D、可以利用高科技手段，将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化

21.〔10分〕〔2018年2月洛阳五校联考〕如下图P－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中外界对气体做功200J、

〔I〕ACB过程中气体的内能如何变化？

变化了多少？

〔II〕BDA过程中气体吸收还是放出多少热量？

22〔河北省唐山市2018届高三下学期第一次模拟〕如下图，一长为L、内横截面积为S的绝热气缸固定在水平地面上，气缸内用一质量为M的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，幵始时活塞用销钉固定在气缸正中央，气缸内被封闭气体压强为P，外界大气压为P0（P》P0）。

.现释放活塞，测得活塞被缸内气体推到缸口时的速度为V。

求：

I.此过程克服大气压力所做的功；

II.活塞从释放到将要离开缸口，缸内气体内能改变了多少？

23.〔2018年2月山西四校联考〕假设一个空的教室地面面积为15M2，高3M，该房间空气温度为27℃.

①那么该房间的空气在标准状况下占的体积V＝？

②空气的平均摩尔质量是M＝2.9×10－2KG／MOL，该房间的空气质量为多少？

③设想该房间的空气从27℃等压降温到0℃，由W＝P0ΔV计算外界对这些空气做的功为多少？

假设同时这些空气放出热量5×105J，求这些空气的内能变化了多少？

（大气压P0＝1×105PA）

24〔10分〕〔2018年3月东北四校一模〕某压力锅结构如下图，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。

假定在压力阀顶起时，停止加热。

①假设此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏伽德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。

②假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J，并向外界释放了2.5J的热量，锅内原有气体的内能如何变化？

变化了多少？

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