2022年高考物理一輪復習方案 第36講 熱力學定律及能量守恒（含解析）

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1、 2022年高考物理一輪復習方案 第36講 熱力學定律及能量守恒（含解析） 1．對熱力學第二定律，下列理解正確的是(　　) A．自然界進行的一切宏觀過程都是可逆的 B．自然界進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的 C．熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體 D．第二類永動機違背了能量守恒定律，因此不可能制成 2．xx·汕頭一模某一密閉容器中密封著一定質(zhì)量的某種實際氣體，氣體分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力．關(guān)于實際氣體，下列說法中正確的是(　　) A．在完全失重的情況下，密封容器內(nèi)的氣體對器壁的頂部沒有作用力 B．若氣體膨脹對外界做功，則分子勢能一定增

2、大 C．若氣體被壓縮，外界對氣體做功，則氣體內(nèi)能一定增加 D．若氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對外界做的功，則氣體分子的動能一定不變 3. xx·長春三模(雙選)有關(guān)熱力學問題，下列說法正確的是(　　) A．滿足能量守恒定律的客觀過程都是可以自發(fā)進行的 B．從單一熱源吸取熱量，使之全部轉(zhuǎn)化為有用的機械功是不可能的 C．熵是物體內(nèi)分子運動無序程度的量度 D．氣體分子熱運動的平均動能減小，氣體的壓強一定減小 4．二氧化碳是導致“溫室效應”的主要原因之一，人類在采取節(jié)能減排措施的同時，也在研究控制溫室氣體的新方法，目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù)．在某次實驗中，將一定質(zhì)量的二氧

3、化碳氣體封閉在一可自由壓縮的導熱容器中，將容器緩慢移到海水某深處，氣體體積減為原來的一半，不計溫度的變化，則此過程中(　　) A．封閉氣體對外界做正功 B．封閉氣體向外界傳遞熱量 C．封閉氣體分子的平均動能增大 D．封閉氣體從外界吸收熱量 5．xx·茂名模擬喜慶日子，室外經(jīng)常使用巨大的紅色氣球來烘托氣氛．在晴朗的夏日，對密閉在紅色氣球內(nèi)的氣體從早晨到中午過程，下列說法中正確的是(　　) A．吸收了熱量，同時體積膨脹對外做功，內(nèi)能不變 B．吸收了熱量，同時體積膨脹對外做功，內(nèi)能增加 C．氣體密度增加，分子平均動能增加 D．氣體密度不變，氣體壓強不變 6．xx·

4、撫順模擬一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程如圖K36－1所示，第一種變化是從A到B，第二種變化是從A到C.比較兩種變化過程，則(　　) 圖K36－1 A．A到C過程氣體吸收的熱量較多 B．A到B過程氣體吸收的熱量較多 C．兩個過程氣體吸收的熱量一樣多 D．兩個過程氣體內(nèi)能增量不相同 7．xx·豫北聯(lián)考如圖K36－2所示，一定質(zhì)量的理想氣體開始時處于狀態(tài)A，然后經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C，A、C狀態(tài)的溫度相同．設(shè)氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別為VA和VC，在A到B和B到C過程中吸收或放出的熱量分別為QAB和QBC，則以下關(guān)系正確的是(　　) 圖K36－2 A．VA>VC，QAB>QBC

5、 B．VAVC，QABQBC 8．xx· 太原二模(雙選)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是(　　) A．若氣體的壓強和體積都不變，則內(nèi)能也一定不變 B．若氣體的內(nèi)能不變，則分子的平均動能也一定不變 C．若氣體的溫度隨時間不斷升高，則壓強也一定不斷增大 D．若氣體的溫度升高，則單位時間內(nèi)氣體分子對容器器壁撞擊的次數(shù)也一定增多 9．下列說法中正確的是(　　) A．物體的內(nèi)能就是組成該物體的所有分子熱運動動能的總和 B．只要對內(nèi)燃機不斷改進，就可以把內(nèi)燃機得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 C．做功和熱傳遞在

6、改變內(nèi)能的方式上是不同的 D．滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進行 10．(雙選)下列有關(guān)熱現(xiàn)象的敘述中正確的是(　　) A. 布朗運動是液體分子無規(guī)則的運動 B. 分子間不可能同時存在引力和斥力 C. 熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但一定要引起其他的變化 D. 一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹過程，其溫度一定升高 11．某校開展探究性課外活動，一同學用如圖K36－3所示的裝置研究氣體的壓強、體積、溫度三者之間的變化關(guān)系．該同學選用導熱良好的氣缸并將其開口向下固定不動，氣缸內(nèi)有理想氣體，缸內(nèi)活塞可自由滑動且不漏氣．把一溫度計通過缸底小孔插入缸內(nèi)，插口處密封良好，活塞下掛一個沙

7、桶，沙桶裝滿沙子時，活塞恰好靜止．現(xiàn)給沙桶底部鉆一個小洞，讓細沙慢慢漏出，外部環(huán)境溫度恒定，則(　　) 圖K36－3 A．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大 B．外界對氣體做功，溫度計示數(shù)不變 C．氣體體積減小，溫度計示數(shù)變小 D．外界對氣體做功，溫度計示數(shù)變大 12．如圖K36－4所示，一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)氣缸(含活塞)中．今對活塞施以一豎直向下的壓力F，使活塞緩慢向下移動一段距離．則被密封的氣體(　　) 圖K36－4 A．溫度升高，壓強增大，內(nèi)能減少 B．溫度降低，壓強增大，內(nèi)能減少 C．溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增加 D．溫度降低，壓

8、強減小，內(nèi)能增加 13．如圖K36－5所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止．設(shè)活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動，缸壁導熱性良好，使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是(　　) 圖K36－5 A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些 B．若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大 C．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小 D．若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大 14．xx·福州質(zhì)檢在光滑水平面上有一個內(nèi)外壁都光滑的質(zhì)量為M的氣缸，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞，已知M>m，活塞密封一部分理想氣體．現(xiàn)對

9、氣缸施加一個水平向左的拉力F(如圖K36－6甲所示)時，氣缸的加速度為a1，封閉氣體的壓強為p1，體積為V1；若用同樣大小的力F水平向左推活塞(如圖乙所示)，此時氣缸的加速度為a2，封閉氣體的壓強為p2，體積為V2.設(shè)密封氣體的質(zhì)量和溫度均不變，則(　　) 圖K36－6 A．a(chǎn)1＝a2，p1 V2 C．a(chǎn)1 < a2，p1>p2，V1 < V2 D．a(chǎn)1 > a2，p1>p2，V1 > V2 課時作業(yè)(三十六) 1. B　[解析] 由熱力學第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化，由此說明熱

10、量由低溫物體傳到高溫物體是可能的，但要引起其他變化，故選項C錯誤；第二類永動機并不違反能量守恒定律，但違背了自然界涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程具有方向性的規(guī)律(即熱力學第二定律)，故選項A、D錯誤，選項B正確． 2．B　[解析] 在完全失重的情況下，密封容器內(nèi)的氣體仍然有壓強，氣體對器壁的頂部有作用力，所以選項A錯誤；氣體體積膨脹，分子間距離增大，分子力做負功，氣體的分子勢能增加，選項B正確；氣體被壓縮，外界對氣體做功，但氣體有可能向外界放熱，所以內(nèi)能的變化情況不能確定，選項C錯誤；當氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對外界做的功時，氣體的內(nèi)能不變，但分子勢能增大了，所以分子動能一定減小，選項D錯誤．

11、3．BC　[解析] 不可能從單一熱源吸熱完全對外做功，而不引起其他變化，選項A錯誤，選項B正確．熵是物體內(nèi)分子運動無序程度的量度，是描述分子混亂程度的物理量，選項C正確．氣體熱運動的平均動能減小說明溫度降低，但不知氣體的體積變化情況如何，故無法判斷壓強變化，選項D錯誤． 4．B　[解析] 因為氣體的溫度不變，所以氣體分子的平均動能不變，選項C錯誤；當氣體體積減小時，外界對氣體做功，選項A錯誤；由熱力學第一定律可得，封閉氣體將向外界傳遞熱量，選項B正確，選項D錯誤． 5．B　[解析] 從早晨到中午，密閉在紅色氣球內(nèi)的氣體溫度升高，氣體的內(nèi)能增加；氣體首先要經(jīng)歷等容變化，根據(jù)＝C(常量)可知，

12、T增大，則p增大，氣體體積膨脹對外做功，又根據(jù)熱力學第一定律，因為氣體內(nèi)能增加，所以氣體肯定從外界吸收了熱量；氣體質(zhì)量不變，體積增大，密度減?。C上可知，只有選項B正確． 6．A　[解析] 在p－T圖中，等容線是過原點的傾斜直線，由題圖可知VC>VA>VB.從A→C，氣體對外界做功，WAC＜0；從A→B，外界對氣體做功，WAB＞0.由TB＝TC可知，A→B和A→C兩過程內(nèi)能增量相同，根據(jù)ΔU＝W＋Q可知，從A→C，氣體吸收的熱量較多，選項A正確，選項B、C、D錯誤． 7．C　[解析] 由圖象知，pAVC；在A→B過程中，氣體體積不變，氣體不做

13、功，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，氣體增加的內(nèi)能等于氣體吸收的熱量；在B→C過程中，氣體體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，氣體減少的內(nèi)能等于氣體放出的熱量減去外界對氣體做的功，故QAB

14、塞碰撞的次數(shù)不一定增多，選項D錯誤． 9．C　[解析] 內(nèi)能的改變有兩種方式：做功是不同形式的能之間的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是同種能之間的轉(zhuǎn)移，選項C正確；內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子熱運動動能和分子勢能之和，選項A錯誤；由熱力學第二定律可知，熱機的效率不可能達到100 %，且一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是有方向性的，選項B、D均錯誤． 10．CD　[解析] 布朗運動是固體顆粒的運動，分子間同時存在引力和斥力，A、B錯誤． 11．B　[解析] 細沙漏出，活塞向上運動，氣缸內(nèi)氣體壓強增大，體積減小，外界對氣體做功；氣缸導熱良好，細沙慢慢漏出，外部環(huán)境溫度穩(wěn)定，氣體向外放熱，溫度不變，亦即內(nèi)能不變，選項B正確

15、． 12．C　[解析] 外界對缸內(nèi)密封的理想氣體做功，氣體與外界又不發(fā)生熱交換，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體內(nèi)能增加，溫度升高；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C(常量)及V減小和T升高可知壓強p增大．綜上可知，只有選項C正確． 13．D　[解析] 彈簧對活塞的彈力等于氣缸(包括密閉氣體)的重力，所以不論是外界大氣壓增大，還是氣溫升高，彈簧的壓縮量均不變，選項A錯誤；選取氣缸為研究對象，根據(jù)平衡條件可知，氣缸平衡時，缸內(nèi)氣體的壓強p＝p0＋，若外界大氣壓p0增大，缸內(nèi)氣體的壓強p增大，溫度不變時，缸內(nèi)氣體的體積將減小，即氣體被壓縮，氣缸的上底面距地面的高度將減小，選項B錯誤；若氣溫升高，外界大氣壓p0不變，則缸內(nèi)氣體的壓強p＝p0＋不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C(常量)可知，p不變，T增大時，V增大，所以氣缸的上底面距地面的高度將增大，選項C錯誤，選項D正確． 14．B　[解析] 將活塞、氣體和氣缸作為一個整體，由牛頓第二定律F＝m總a可知a1＝a2；對甲圖的活塞受力分析(p0－p1)S＝ma，解得p1＝p0－；對乙圖的活塞受力分析：F＋(p0－p2)S＝ma，解得p2＝p0－；顯然p1 V2.