高考物理力学知识点之热力学定律难题汇编及答案解析Word文档下载推荐.docx

1、Cpbpc，QabQac Dpbpc，QabQac8一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

2、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11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

3、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整个变化过程中气体的内能先减少后增加13如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出气缸外部温度恒定不变，则A缸内的气体压强减小，内能减小B缸内的气体压强增大，内能减小C缸内的气体压强增大，内能不变D外界对气体做功，缸内的气体内能增加14如图所示，

4、一定量的理想气体由状态A经过过程到达状态B，再由状态B经过过程到达状态C，其中过程图线与横轴平行，过程图线与纵轴平行。对于这个变化过程，下列说法中正确的是（）A从状态A到状态B的过程，气体放出热量B从状态A到状态B的过程，气体分子热运动的平均动能在减小C从状态B到状态C的过程，气体分子对容器壁撞击的频繁程度增加D从状态B到状态C的过程，气体吸收热量15在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体发生以下两种状态变化：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸热的热量为9J，图线AC的反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气

5、体的分子势能为零，则下列说法中正确的是（）A从A状态到B状态气体放出3J的热量B从A状态到C状态气体内能增加9JC气体从A状态到B状态与外界交换热量和A状态到C状态相同D气体从A状态到B状态的内能变化小于从A状态到C状态16下列说法正确的是（）A一个绝热容器中盛有气体，假设把气体中速率很大的如大于v的分子全部取走，则气体的温度会下降，此后气体中不再存在速率大于v的分子B温度高的物体的分子平均动能一定大，内能也一定大C气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度、气体的重力都有关D熵值越大，代表系统分子运动越无序17如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再到状态C，最后变化到状

6、态A，完成循环。下列说法正确的是（）A状态A到状态B是等温变化 B状态A时所有分子的速率都比状态C时的小C状态A到状态B，气体对外界做功为 D整个循环过程，气体从外界吸收的热量是18下列说法中不正确的是（）A紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不会发生改变B对于一定质量的某种理想气体，当其压强和体积不变时，内能一定不变C已知阿伏加德罗常数为NA，某气体的摩尔质量为M，密度为（均为国际单位），则1个该气体分子的体积是D在某些恒星内，3个粒子结合成一个C，C原子的质量是12.0000u，He原子核的质量是4.0026u，已知1u

7、=931.5MeV/c2，则此核反应中释放的核能约为7.3MeV19有一封闭的汽缸，内部封有一定质量的理想气体。外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J。同时气体向外界放热200 J，则缸内气体的（）A温度升高，内能减少200 J B温度升高，内能增加600 JC温度降低，内能增加600 J D温度降低，内能减少200 J20如图所示，水平放置的密闭绝热气缸，被绝热隔板K分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，此时a、b的体积分别为Va、Vb，温度分别为Ta、Tb，

8、则下列正确的是（）AVa=Vb，Ta=Tb BVaVb，Ta=TbCVaVb，TaTb DVa=Vb，TaTb21蛟龙号深潜器在执行某次实验任务时，外部携带一装有氧气的气缸，气缸导热良好，活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通。已知海水温度随深度增加而降低，则深潜器下潜过程中，下列说法正确的是（）A每个氧气分子的动能均减小B氧气放出的热量等于其内能的减少量C氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加D氧气分子每次对缸壁的平均撞击力增大22气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它的内能的变化是A减小20 J B增大20 J C减小220 J D增大220 J23如图所示，内壁光滑

9、的固定气缸水平放置，其右端由于有挡板，厚度不计的活塞不能离开气缸，气缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞距气缸右端的距离为0.2m。现对封闭气体加热，活塞缓慢移动，一段时间后停止加热，此时封闭气体的压强变为2105Pa。已知活塞的横截面积为0.04m2，外部大气压强为1105Pa，加热过程中封闭气体吸收的热量为2000J，则封闭气体的内能变化量为（ ）A400J B1200J C2000J D2800J24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

10、而不能制成的机械称为第二类永动机25如图所示，柱形容器内封有一定质量的空气，光滑活塞（质量为）与容器用良好的隔热材料制成。活塞横截面积为，大气压为，另有质量为的物体从活塞上方的点自由下落到活塞上，并随活塞一 起到达最低点而静止，在这一过程中，容器内空气内能的改变量，外界对容器内空气所做的功与物体及活塞的重力势能的变化量的关系是（ ）AB，CD【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除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2DD【分析】【详解】由题可知，当人从椅子上离开，M向上滑动的过程中，气体对外界做功。因筒内气体不与

11、外界发生热交换，则由热力学第一定律可知气体内能减小，故ABC错误，D正确。故选D。3BBA扩散现象有方向性，因此不能自发地各自分开，故A错误；B根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些手段是可以实现的，故B正确；C气体膨胀具有方向性，不能自发溢出又自发溢进去，使其恢复原状，故C错误；D要使内能全部转化为机械能必定要引起其他影响，故D错误。故选B。4B液体中悬浮的颗粒越大，某时刻撞击它的分子越多，越容易达到平衡，布朗运动越不明显；故A错误；用“油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子直径等于滴在液面上的纯油酸体积除以相应油酸膜的面积，选项B正确

12、；温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，选项C错误；冰箱内低温食品的热量不可能自发地传到了冰箱外高温的空气，之所以内部温度降低是因为压缩机工作的原因，同时消耗了电能；故D错误；5BA.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6A在气球破裂过程中，体积增大，属

13、于气体对外做功；由于气球破裂过程的时间比较短，气体来不及吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，温度降低，根据理想气体状态方程可知气体压强减小；A.气体对外界做功，温度降低与分析相符，故选项A符合题意；B.外界对气体做功，内能增大与分析不符，故选项B不合题意；C.气体内能不变，体积增大与分析不符，故选项C不合题意；D.气体压强减小，温度升高与分析不符，故选项D不合题意；7D由图象可知，b、c两点温度相同，VbVc，由玻意耳定律pV=C可知：pbpc；b、c两点温度相同，理想气体的内能相同，则Uab=Uac，由a到b过程中，气体体积变大，气体对外做功W，由热力学第一定律可知：Uab=Q

14、abW；从a到c过程中，气体体积不变，气体不对外做功W=0，由热力学第一定律可知：Uac=Qac；而Uab=Uac，则QabW=Qbc，则QabQac故D正确；故选D8B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9BA.等温过程pV=常量，应是一条双曲线（上半支），明显不符图象。或者可以在过程中任意找个点，例如（2，2），明显pV=4不等于初态和终态的pV=3，所以从M到N温度要变化，故A错误；B.pV=CT，C不变，pV越大，T越高，由图像可知，状态在（2，2）处温度最高。在M和N状态，pV乘积相等，所以温度先升高，

15、后又减小到初始温度，故B正确；C.整个过程中气体初末温度相等，所以整个过程内能变化为0。气体体积一直变大，则气体对外做功，即W0，根据热力学第一定律U=W+Q，由于U=0， 所以Q0，即气体一定吸收热量，故C错误；D.气体的体积在不断增大，质量一定，所以气体的密度在不断减小，故D错误。10AA项：由电流热效应中的焦耳定律可知，电流的能可以全部转化为内能，故A错误；B项：火力发电机发电时，能量转化的过程为内能-机械能-电能，因为内能-机械能的转化过程中会对外放出热量，故燃气的内能必然不能全部变为电能，B正确；C项：凡是与热现象有关的宏观热现象都具有方向性无论采用任何设备和手段进行能量转化，总是遵

16、循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能”，故C正确；D项：热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行，必须借助外界的帮助，结果会带来其他影响，这正是热力学第二定律第一种表述的主要思想，故D正确11D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。12AA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，

17、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，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。13CC试题分析：对活塞来说：，则当m减小时，P增大；由于气体体积变大，则对外做功，W0，由于气体的温度不变，则E=0，气体的内能不变，故选项C正确考点：热力学第一定律；气体的压强.14CA从状

18、态A到状态B的过程，气体体积不变，温度升高，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，A错误；B从状态A到状态B的过程，气体温度升高，气体分子热运动的平均动能在增大，B错误；C从状态B到状态C的过程，温度不变，体积减小，单位体积内的分子个数增大，所以气体分子对容器壁撞击的频繁程度增加，C正确；D从状态B到状态C的过程，温度不变，气体体积减小，气体放出热量，D错误。故选C。15BBp-T图象的斜率表示体积，从A状态到C状态，由图象可知，气体体积不变，即又由已知条件则由热力学第一定律得故B正确；AD由于B、C两状态的温度相同，说明分子动能相等，又分子势能为零，所以内能相等，则气体从状态A到状态B过程与

19、A到C的过程内能的增量相等，即再由热力学第一定律，可求出从A状态到B状态与外界的热量转化为其中即需要从外界吸收3J的热量，故AD错误；C从A状态到C状态需要吸收9J热量，从A状态到B状态需要吸收3J热量，所以两个过程与外界的热量交换不同，故C错误。16DA把气体中分子速率很大的如大于v的分子全部取走，则气体的温度会下降，此后气体的由于碰撞等原因，仍然会出现速率大于v的分子；B温度高的物体的分子平均动能一定大，而内能与物体的温度、体积和物质的量有关，所以温度高的物体内能不一定大。故B错误；C气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有

20、关。故C错误；D微观状态的数目是分子运动无序性的一种量度，由于越大，熵也越大，那么熵自然也是系统内分子运动无序性的量度，所以熵越大，代表系统分子运动越无序，故D正确。17DA从状态A到状态B，体积和压强都增大，根据理想气体状态方程温度一定升高，A错误。B从状态C到状态A，压强不变，体积减小，根据理想气体状态方程温度一定降低，分子平均速率减小，但平均速率是统计规律，对于具体某一个分子并不适应，故不能说状态A时所有分子的速率都比状态C时的小，B错误。C从状态A到状态B，压强的平均值气体对外界做功为大小C错误；D从状态B到状态C为等容变化，气体不做功，即；从状态C到状态A为等压变化，体积减小，外界对

21、其他做功对于整个循环过程，内能不变，得代入数据解得D正确。18CA光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项A说法正确，故A错误；B根据理想气体状态方程可知，气体温度不变，内能也一定不变，选项B说法正确，故B错误；C由于空气分子之间的距离非常大，所以不能估算空气分子的大小。气体的摩尔体积为，所以一个空气分子所占的空间为选项C说法错误，故C正确；D该核反应的质量亏损则释放的核能选项D说法正确，故D错误。19B根据题意，外界对气体做功，气体向外界放热，则 根据热力学第一定律得，气体内能的增量，即内能增加600J；对于一定质量的理想气体，内能增加温度必然升高，故A正确，BCD选项

22、错误，故选：A。20C当电热丝对气体a加热时，气体a的温度升高，压强增大，由于K与气缸壁的接触是光滑的，绝热隔板K将向b气体移动依题意，a、b可视作相同的理想气体，一方面据热力学第一定律，a对b做功，又无热交换，故b内能增加，b气体温度升高，另一方面，a气体压强等于b气体压强，但a气体体积大于b气体体积，则a的内能大于b的内能，亦即故ABD错误，C正确。21CA海水温度随深度增加而降低，气缸导热良好，氧气分子平均动能降低，但不是每个氧气分子的动能均减小，故A错误；B根据热力学第一定律内能的减少量等于氧气放出的热量和外界对氧气做功之和，故B错误；C根据液体压强公式可知随下潜深度增加，海水压强增大

23、，由于活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通，氧气压强增加，即氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加，故C正确；D根据冲量定理氧气分子平均动能降低，氧气分子每次对缸壁的平均撞击力减小，故D错误。22B由热力学第一定律得：U=W+Q=-100J+120J=20J则气体内能增加了20J23B由题意可知，气体先等压变化，到活塞运动到挡板处再发生等容变化，等压变化过程气体对外做功，做功为由热力学第一定律可知，封闭气体的内能变化量为故ACD错误，B正确。24CA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。25C由于系统隔热，所以气体与外界没有热交换，活塞对气体做正功，所以由热力学第一定律知气体的内能增加，且E=W而从能量守恒的角度考虑，m和M减少的机械能即重力势能和大气压做功共Mgh+mgh+poSh这部分损失的能量一部分使气体的内能增加，另一部分损失到碰撞过程中m和M的内能上，所以WMgh+mgh+poSh