高考物理热力学定律专练.docx
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高考物理热力学定律专练
2019届高考物理热力学定律专练
高中物理是高中理科(自然科学)基础科目之一,查字典物理网为大家推荐了高考物n加油理热力学定律专练,请大家仔细阅读,希望你喜欢。
n加油
第Ⅰ卷(选择题,共52分)
一、选择题(本大题共13小题,每小题4n加油分,共52分,每小题至少有一个选项是正确的,全部选n加油对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分)n加油
1.把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部,当快速下压活塞时,由于被压缩的n加油空气骤然变热,温度升高,达到乙醚的燃点,使n加油浸有乙醚的棉花燃烧起来,此实验的目的是要说明n加油()
A.做功可以升高物体的温度
B.做功可以改n加油变物体的内能
C.做功一定可以增加物体的内n加油能
D.做功可以增加物体的热量
解析:
当快速下压活塞时,对空气做功,改变了空n加油气的内能,使空气的温度升高,达到乙醚的燃点,使浸有乙醚的棉花燃烧起来,故B正确n加油.
答案:
B
2.(2019?
高考课标全国理综)关于热力学定律,n加油下列说法正确的是()
A.为了增加物体的内能,n加油必须对物体做功或向它传递热量
B.对某物体做功,必定会使该物体的内n加油能增加
C.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功
D.不n加油可能使热量从低温物体传向高温物体
E.功转变为热n加油的实际宏观过程是不可逆过程
解析:
改变内能的方法有做功和热传递两种,n加油所以为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量,选项A正确;对物体做功n加油的同时向外界放热,则物体的内能可能不变或减小,n加油选项B错误;根据热力学第二定律可知,在对外界有影响的前提下,可以从单一热源吸收n加油热量,使之完全变为功,选项C正确;在有外界做功的n加油条件下,可以使热量从低温物体传递到高温物体,选项D错n加油误;根据热力学第二定律可知,选项E正确.
答案:
ACE
3.(2019?
青岛高n加油二检测)一定质量的某种气体(忽略气体分子间的作n加油用力),在保持温度不变的情况下,压强由p变为p/2.在这个过程n加油中下列说法中正确的是()
A.气体一定吸收热n加油量,内能减小
B.气体一定吸收热量,内能不变
n加油C.气体可能放出热量,内能增加
D.气体一定放出热量,内能n加油不变
解析:
气体忽略分子间作用力,则不考虑分子势能,温度不变,平均动能n加油不变,内能不变,由等温变化规律可知,气体体积膨胀为原来的2倍,对外做功,由n加油热力学第一定律知,气体从外界吸收热量,B对,A、C、n加油D错.
答案:
B
4.飞机在万米高空飞行时,舱外气温往往在-50℃以下.n加油在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作n加油为研究对象,叫做气团.气团直径可达几千米.由于n加油气团很大,边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响,可以忽略.高空气团n加油温度很低的原因可能是()
A.地面的气团上升到高空的过程中膨胀,同时n加油对外放热,使气团自身温度降低
B.地面的气团上升到高空的过程中收缩,同n加油时从周围吸收热量,使周围温度降低
C.地面的气团上n加油升到高空的过程中膨胀,气团对外做功,气团内能大量减小,气团温度降低n加油
D.地面的气团上升到高空的过程中收缩,外界对气团做功,故周围温度降低n加油
解析:
由热力学第一定律,物体内能的变化ΔU与做功W和热传递Q有关,满足Δn加油U=W+Q,气团在上升的过程中,不断膨胀,气体n加油对外做功,又由于气团很大,其边缘与外界的n加油热传递作用对整个气团的影响可忽略,因而内能n加油不断减小,所以气团的温度会降低.
答案:
C
5.一n加油定量的气体吸收热量,体积膨胀并对外做功,则此过程的末态n加油与初态相比()
A.气体内能一定增加
B.气体内能一定减小
C.气n加油体内能一定不变
D.气体内能是增是减不能确定
解析:
由热力学第一定n加油律ΔU=Q+W可判断:
气体吸收热量,Q为正值;气体体积膨胀对n加油外做功,W为负值,由于不知道Q与W绝对值的关系,因此气n加油体的内能变化无法确定.
答案:
D
6.关于能量和能n加油源,下列说法中正确的是()
A.化石能源是清洁能源;水能是可n加油再生能源
B.人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可以被创造n加油
C.在能源的利用过程中,由于能量在数量上并未减少,所以不需要节约能n加油源
D.能量耗散现象说明:
在能量转化的过n加油程中,虽然能的总量并不减少,但能量品质降低了
解析:
化石能源在燃n加油烧时放出SO2、CO2等气体,形成酸雨和温室效应,破坏n加油生态环境,不是清洁能源,A项错误;能量是守恒的,既不能被创造也不n加油可能消失,但能量品质会下降,故要节约能源,B、n加油C均错,D项正确.
答案:
D
7.关于热力学定律,下列说法中正确的是()n加油
A.随着高科技的不断发展,绝对零度是可以达到的
B.热力学第n加油二定律是热力学第一定律的推论
C.因为第二类永动机不违反能量守n加油恒定律,所以它将会被制造出来
D.热量能够自发地从高温物体传递到n加油低温物体,不能自发地从低温物体传递到高温物体
解析n加油:
绝对零度不可以达到,A项错误;热力学第一定律侧重能量守恒,热力学第二定律侧重热n加油学现象的方向性,故B项错误;第二类永动机虽不违反能量n加油守恒定律,但违反热力学第二定律,故不能被制造出来,C错;由热力学第二定律知,n加油D正确.
答案:
D
8.(2019?
高考广东理n加油综)景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒n加油,猛推推杆,艾绒即可点燃.对筒内封闭的气体,在此压缩过程中()
A.气体温n加油度升高,压强不变
B.气体温度升高,压强变大
C.气体对外界做正功,气体内能增n加油加
D.外界对气体做正功,气体内能减少
解析:
猛推推杆,n加油封闭在套筒中的气体被压缩,外界对气体做功,套筒由牛角做成,导热能力很差,且压n加油缩过程用时极短,故压缩过程可看做绝热过程.由ΔE=W可知气体的n加油内能增加,温度升高,根据pVT=C可知因Tn加油增大,V减小,故p增大,选项B正确.
答案:
B
9.(20n加油19?
萍乡高二检测)如图所示,绝热的汽缸与n加油绝热的活塞A、B密封一定质量的空气后水平放置在光滑地面上,不计活塞与汽缸n加油壁的摩擦,现用电热丝给汽缸内的气体加热,在加热过程中()
n加油A.汽缸向左移动
B.活塞A、B均向左移动n加油
C.密封气体的内能一定增加
D.汽缸中单位时间内作n加油用在活塞A和活塞B上的分子个数相同
解析:
对汽缸整体分析,外部n加油各个方向上受到大气的压力相等,所以汽缸保持静止,A错;用电热丝给汽缸内n加油的气体加热后,汽缸内的气体温度升高,内能增大,压强变大,活塞A、B均向外n加油运动,B错,C正确;活塞A的面积大于活塞B的面积,单n加油位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数不同,n加油D错.
答案:
C
10.如图所示,用导热的固定隔板把一容器隔成容积相等的n加油甲、乙两部分,甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气.在达到平衡时,它们的n加油温度必相等,若分子势能可忽略,则甲、乙中()
n加油A.气体的压强相等
B.气体分子的平均动能相等
C.气体的内能相等
Dn加油.气体分子的平均速率相等
解析:
由于温度是分子平均动能的标志,所以在n加油达到平衡时,它们的温度相等,气体分子的平均动能必相等n加油.
答案:
B
11.下面设想符合能量守恒定律的是()
A.利用n加油永久磁铁间的作用力造一台永远转动的机器
B.做成一条船利用河水的能量逆n加油水航行
C.通过太阳照射飞机使飞机起飞
D.不用燃料使河水n加油升温
解析:
利用磁场能可能使磁铁所具有的磁场能转化为动能,但由于摩擦n加油力的不可避免性,动能最终转化为内能,使转动停止,故A错;让船先静止在水中,n加油设计一台水力发电机使船获得足够电能,然后把电能转化为船的动能使船逆水航n加油行;同理可利用光能的可转化性和电能的可收集性,使光能转化为飞机的机械能,实现飞n加油机起飞,故B、C正确;设计水坝利用河水的重力势能发电,一部分重力n加油势能通过水轮机叶片转化为水的内能,另外电能也可转化为内能使水升温,n加油故D正确.
答案:
BCD
12.如图所示,一定质量的理n加油想气体,从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到n加油了状态A,则()
A.A→B过程气体降温
B.B→C过程气体内能n加油增加,可能外界对气体做了功
C.C→A过程气体放热
D.全部过程气体n加油做功为零
解析:
A→B过程气体绝热膨胀,气体对外界做功,其对应的内能必n加油定减小,即气体温度降低,选项A正确;B→C过程气体等容升压,由p/n加油T=C(常量)可知,气体温度升高,其对应内能增加,因做功W=0,选项n加油B错;C→A过程气体等温压缩,故内能变化为零,但外界对气体做功,因n加油此该过程中气体放热,选项C正确;A→B过程气体对外做功,其数n加油值等于AB线与横轴包围的面积.B→C过程气体不做功.C→A过程外界对气体做功n加油,其数值等于CA线与横轴包围的面积,显然全过程对气体做的净功为ABC封闭曲n加油线包围的面积,选项D不正确.
答案:
AC
13.(2019?
南通市高二检测)n加油
导热汽缸开口向下,内有理想气体,缸内活塞可自由滑动且不漏气,n加油活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时,活塞恰好静止,现在把n加油沙桶底部钻一个小洞,细沙慢慢漏出,并缓慢降低汽缸外部环境温度n加油,则()
A.气体压强增大,内能可能不变
B.外界对气体n加油做功,气体温度降低
C.气体体积减小,压强增大,内能一定减小
D.外界对气n加油体做功,气体内能一定增加
解析:
由平衡条件知活塞n加油受到的沙桶拉力减小,其他力如重力、大气压力不变,则气体压强增n加油大、体积减小,外界对气体做功,由于环境温度缓慢降低,则气体内能n加油减少,由ΔU=W+Q知Q0,外界对气体做功.
(2)由ΔU=Wn加油+Q知Q=ΔU-W=3×105J-(-4×105Jn加油)=7×105J.
Q为正值,从外界吸收n加油热量.
答案:
(1)外界对气体做功1×105J
(2)吸热7×1n加油05J
15.如图所示的装置,可利用汽缸内密闭气体的膨胀n加油将工件举起.缸壁和活塞均由绝热材料制成,活塞质量6kg,横截n加油面积0.04m2,工件质量94kg.假设活塞可沿汽缸壁n加油无摩擦滑动,气体分子之间的势能可忽略.开始时活塞n加油和工件均静止,现通过电热丝对气体加热一段时间,气体n加油吸收热量2.4×103J,同时活塞推动工n加油件缓慢升高了0.3m.已知大气压强为1.0n加油×105Pa,取g=10m/s2.求:
(1)此过程中气体对外做功n加油是多少?
气体的内能变化了多少?
(2)初n加油、末两个状态比较,哪个状态下气体分子的平均n加油动能大?
说明理由.
解析:
(1)根据题意,此过程中气体对外做n加油功等于气体推动活塞所做的功,即W=(M+n加油m)gh+p0Sh
代入数值得W=1500J
由热力学第一定律Δn加油U=Q+W
得气体的内能增加
ΔU=2.4×1n加油03J-1.5×103J=9.0×102J.
(2)末状态气体分子的n加油平均动能大.因为在气体分子势能可忽略的情况下,n加油气体的内能仅与温度有关,该过程气体内能增加了,说明气体温度升高了,而温度是分n加油子平均动能的标志,所以末状态气体分子的平均动能大.
答案n加油:
(1)1500J增加了9.0×102Jn加油
(2)末状态理由见解析
16.(2019?
河北省衡水n加油中学高三期末)如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由n加油状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300n加油K.
(1)求气体在状态B的温度;
(2)由状n加油态B变化到状态C的过程中,气体是吸热还是放热?
简要说明理由n加油.
解析:
(1)由理想气体的状态方程:
pAVATAn加油=pBVBTB.代入数据可得,气体在状态B的温度TB=pBn加油VBTApAVA=1200K.
(2)由状态B到状态C,气体n加油做等容变化,由查理定律得:
pBTB=pCTC,则TC=pCpBTB=60n加油0K,故气体由状态B到状态C为等等容变化,不做功,但n加油温度降低,内能减小.根据热力学第一定律ΔU=W+Q,ΔU
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