高考物理力学知识点之热力学定律全集汇编及解析3.docx

1、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

2、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1.6104J，从外界吸收热量3.8104J，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

3、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AAB过程中外界对气体做功BBC过程中气体对外界做功CCA过程中气体内能增大DAB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

4、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

5、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 （）Aab过程中气体压强不变，气体从外界吸热 Bbc过程中气体体积不变，气体不吸热也不放热Cca过程中气体温度不变，气体从外界吸热 D整个变

6、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

7、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Va、Vb，温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是AVaVb， TaTb BVaVb， TaTbCVaVb， TaTb DVaVb， TaTb17如图所示为一个斯特林热气机理想循环的VT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

8、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

9、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

10、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

11、中，AB和CD为等温过程，BC和DA为绝热过程，这就是著名的“卡诺循环”。下列说法正确的是（）AAB过程中，气体和外界无热交换BBC过程中，气体分子的平均动能增大CCD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多DDA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，

12、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1A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2A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，选项正确，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；

13、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。3D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.4A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，

14、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。5C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。6D解析：D【解析】【详解】A. AB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. BC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. CA过程中温度不变，则气体内能不变，选项C错误；D. AB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

15、确7B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，VBVA；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，U0，外界对气体做功，W0，由热力学第一定律UQW可知：Q0，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8B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9B解析：B【解析】【分析】【详解】A气体分子间距比分子

16、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10B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

17、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11A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

18、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12A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；Bbc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，

19、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。13C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QW，则内能增加，若WQ，则内能减少，故C正确；D、物体放出热量，Q0，同时对外做功，W0，则U0，故内能一定减少，故D错误故

20、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14B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

21、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W0，再根据热力学第一定律U=W+Q可得Q0，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，W0，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。16D解析：D【解析】【详解】AB解除锁定

22、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。17C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

23、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。18B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。19C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

24、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。20C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，W0；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

25、，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。21C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。22A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，

26、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。23C解析：C【解析】【分析】【详解】AAB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；BBC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；CCD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

27、增多，故C正确； DDA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。24C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.25D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。