高考物理命题潜规则解密专项79热力学定律文档格式.docx
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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,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。
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〕
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。
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?
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