2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課時跟蹤檢測(四十七)熱力學(xué)定律

1、課時跟蹤檢測（四十七）熱力學(xué)定律1. 多選健身球是一個充滿氣體的大皮球，現(xiàn)把健身球放在水平地面上。若在人體壓向健身球的過程中球內(nèi)氣體溫度保持不變，則（）A.氣體分子的平均動能增大B.氣體的密度增大C.氣體的內(nèi)能增大 D.外界對氣體做功解析：選 BD 在人壓向健身球的過程中，外界對球做功，氣體所占的體積減小，故氣體的密度增大；氣體溫度不變，故氣體分子的平均動能不變；由于外界對氣體做功，但氣體溫度不變，故內(nèi)能不變；由熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外放熱；故A C錯誤；B、D 正確。2.多選（2016 海南高考）一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過 程 1 或者過程 2 到達(dá)狀態(tài) N,其p-V圖像如圖所示

2、。在過程 1 中，氣體始 終與外界無熱量交換；在過程 2 中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。（對于這兩個過程，下列說法正確的是（)2 A.氣體經(jīng)歷過程 1，其溫度降低OvB.氣體經(jīng)歷過程 1，其內(nèi)能減小C.氣體在過程 2 中一直對外放熱D.氣體在過程 2 中一直對外做功E.氣體經(jīng)歷過程 1 的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2 的相同丄解析：選 ABE 氣體經(jīng)歷過程 1,壓強(qiáng)減小，體積變大，氣體膨脹對外做功，內(nèi)能減小，故溫度降低，選項(xiàng)A B正確；氣體在過程 2 中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV= C,則開始時,T氣體體積不變，壓強(qiáng)減小，則溫度降低，對外放熱；然后壓強(qiáng)不變，體積變大，氣體膨脹對 外做功，則溫

3、度升高，需要吸熱，故選項(xiàng)C、D 錯誤；過程 1 和過程 2 的初、末狀態(tài)相同，故氣體內(nèi)能改變量相同，選項(xiàng)E 正確。3.多選（2018 沈陽模擬）下列說法正確的是（）A. 當(dāng)分子間距離為平衡距離時分子勢能最大B. 飽和汽壓隨溫度的升高而減小C. 對于一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)分子熱運(yùn)動變劇烈時，壓強(qiáng)可以不變D. 熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行E. 由于液面表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以液體表面具有收縮的趨 勢解析：選 CDE 當(dāng)分子間距離為平衡距離時分子勢能最小，故A 錯誤；飽和汽壓隨溫度的升高而增大，故 B 錯誤；當(dāng)分子的熱運(yùn)動變劇烈時，溫度升高，

4、若體積同時增大，壓強(qiáng)可 以不變，故 C 正確；熵增加原理說明一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向 進(jìn)行，故 D 正確；由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，故液體表面有收縮趨勢，故E 正確。34.多選（2016 全國卷川）關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）A. 質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同B. 氣體溫度不變，整體運(yùn)動速度越大，其內(nèi)能越大C. 氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變D. 定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E. 定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加解析：選 CDE 氣體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度和體積決定，質(zhì)量和溫度都相同的氣體，

5、 內(nèi)能可能不同，A 錯誤。內(nèi)能與物體的運(yùn)動速度無關(guān)，B 錯誤。氣體被壓縮時，同時對外傳熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能可能不變，C 正確。一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度Ci有關(guān)，D 正確。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，一定量的某種理想氣體在壓強(qiáng)不變的情況下，體積 變大，則溫度一定升高，內(nèi)能一定增加，E 正確。5. 多選下列說法中正確的是（）A. 在較暗的房間里，看到透過窗戶的“陽光柱”里粉塵的運(yùn)動不是布朗運(yùn)動B. 氣體分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律C. 隨著分子間距離增大，分子間作用力減小，分子勢能也減小D. 定量的理想氣體發(fā)生絕熱膨脹時，其內(nèi)能不變E. 切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動的無序

6、性增大的方向進(jìn)行解析：選 ABE 布朗運(yùn)動是懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動，在較暗的房 間里可以觀察到射入屋內(nèi)的陽光中有懸浮在空氣里的小顆粒在飛舞，是由于氣體的流動造成的，這不是布朗運(yùn)動，故 A 正確；麥克斯韋提出了氣體分子速率分布的規(guī)律，即“中間多， 兩頭少”，故 B 正確；分子力的變化比較特殊，隨著分子間距離的增大，分子間作用力不一 定減小，當(dāng)分子表現(xiàn)為引力時，分子做負(fù)功，分子勢能增大，故C 錯誤；一定量理想氣體發(fā)生絕熱膨脹時，不吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能減小，故D 錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行，故E 正確。6. 多選（2

7、018 濟(jì)南模擬）下列說法正確的是（）A. 單晶體冰糖磨碎后熔點(diǎn)不會發(fā)生變化B. 足球充足氣后很難壓縮，是足球內(nèi)氣體分子間斥力作用的結(jié)果C. 一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程，吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D. 自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行的E. 一定質(zhì)量的理想氣體體積保持不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，單位時間 內(nèi)撞擊單引力，故液體表面有收縮趨勢，故E 正確。4位面積上的分子數(shù)不變解析：選 ACD 單晶體冰糖有固定的熔點(diǎn)，磨碎后物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不變，熔點(diǎn)不變， A 正確；足球充足氣后很難壓縮是由于足球內(nèi)外的壓強(qiáng)差的原因，與氣體的分子之間的作用5力無關(guān)，B 錯誤；一定

8、質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程，吸收熱量，沒有對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，其內(nèi)能一定增加，故 C 正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運(yùn)動無序性增大的方向進(jìn)行的，故 D 正確；一定質(zhì)量的理想氣體體積保持不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動能增大，則平均速率增大，單位 時間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增大，E 錯誤。7.多選（2018 長沙模擬）關(guān)于第二類永動機(jī)，下列說法中正確的是（）A. 第二類永動機(jī)是指沒有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做功，而不引起其他變化的熱機(jī)B. 第二類永動機(jī)違背了能量守恒定律，所以不可能制成C. 第二類永

9、動機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律，所以不可能制成D. 第二類永動機(jī)不可能制成，說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能E. 第二類永動機(jī)不可能制成，說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起其他變化解析：選 ACE 由第二類永動機(jī)的定義知，A 正確；第二類永動機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律，故 B 錯誤，C 正確；機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起其他變化，故 E 正確，D 錯誤。8. 多選（2018 開封質(zhì)檢）下列說法中正確的是（）A. 氣體放出熱量，其分子的平均動能可能增大B. 布朗運(yùn)動不是液體分子的運(yùn)動，但它可以說明液體分子在永不停

10、息地做無規(guī)則運(yùn)動C. 當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大D. 第二類永動機(jī)和第一類永動機(jī)都不能制成，原因也是相同的E.某氣體的摩爾體積為 V 每個分子的體積為 V）,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為 NA=均解析：選 ABC 根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體放出熱量，若外界對氣體做功，使氣體溫度升高，其分子的平均動能增大， 故 A 正確；布朗運(yùn)動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則 運(yùn)動，不是液體分子的運(yùn)動， 但它可以說明液體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，故 B 正確；當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時， 分子力總是隨分子間距離的減小而增大，隨分子間距離的減小， 分子力做負(fù)功，所以分子勢能也增

11、大，故 C 正確；第一類永動機(jī)違背了能量守恒定律，第二類永動機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律，故D 錯誤；某固體或液體的摩爾體積為為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為2=三，對于氣體此式不成立，故 E 錯誤。59.內(nèi)壁光滑的汽缸通過活塞封閉有壓強(qiáng)為1.0 x10 Pa、溫度為V每個分子的體積27C的氣體，初始活6塞到汽缸底部距離為 50 cm，現(xiàn)對汽缸加熱，氣體膨脹而活塞右移。已725知汽缸橫截面積為 200 cm，總長為 100 cm ,大氣壓強(qiáng)為 1.0X10 Pa。(1) 計算當(dāng)溫度升高到 927C時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；(2) 若在此過程中封閉氣體共吸收了800 J 的熱量，試計算氣體增加的內(nèi)能。解

12、析：(1)由題意可知，在活塞移動到汽缸口的過程中，氣體發(fā)生的是等壓變化。設(shè)活塞的橫截面積為S,活塞未移動時封閉氣體的溫度為T1,當(dāng)活塞恰好移動到汽缸口時，封閉氣體的溫度為T2,則由蓋呂薩克定律可知：8在這一過程中，氣體內(nèi)能的減少為U=a（一To）由熱力學(xué)第一定律得，汽缸內(nèi)氣體放出的熱量為Q= VWAU1得：Qi=2P0V+aToo1答案：（1）0.5V（2） 2P0V+aTo0.5XS：耳 2 又T1= 300 K|2解得：T2= 600 K,即卩 327C,因?yàn)?327C927C,所以氣體接著發(fā)生等容變化，設(shè)y當(dāng)氣體溫度達(dá)到 927C時，封閉氣體的壓強(qiáng)為p,由查理定律可以得到:51.0X10

13、 Pa代入數(shù)據(jù)整理可以得到：p= 2.0X105Pa。(2)由題意可知，氣體膨脹過程中活塞移動的距離力對封閉氣體所做的功為W=P0SAx,代入數(shù)據(jù)解得:Ax=1 m0.5mW=1 000 J,=0.5 m，故大氣壓由熱力學(xué)第一定律AU=VW Q得到：U=- 1 000 J + 800 J =- 200 J。5yQi答案：（1）2.0X10 Pa （2） 200 J10.（2018 湖南師大附中模擬）如圖所示，體積為汽缸內(nèi)密封有溫度為柱形導(dǎo)熱汽缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；2.4T0、壓強(qiáng)為 1.2p0的理想氣體。p。和T0分別為外界大氣的壓強(qiáng)和溫度。已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=a

14、T,a為正的常量；容器內(nèi)氣體 的所有變化過程都是緩慢的，求：(1) 缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時的體積V；(2) 在活塞下降過程中，汽缸內(nèi)氣體放出的熱量Q解析：(1)在氣體由壓強(qiáng)p= 1.2p0到p0時，V不變，溫度由 2.4T0變?yōu)?，由查理定律? 2.4T0=粘解得T1= 2Tc在氣體溫度由T1變?yōu)門o的過程中，體積由V減小到V,氣體壓強(qiáng)不變,由蓋一呂薩克解得：V= 0.5 Vo(2)活塞下降過程中，活塞對氣體做的功為W= p0(VV1)沾塞V內(nèi)壁光滑的圓911.多選（2018 哈爾濱第三中學(xué)模擬）下列關(guān)于分子運(yùn)動和熱現(xiàn)象的說法正確的是（ ）A. 氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因?yàn)闅怏w

15、分子之間存在勢能的緣故B. 定量 100C的水變成 100C的水蒸氣，其分子之間的勢能增加C. 對于一定量的氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱D. 如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強(qiáng)必然增大E定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動動能和分子之間勢能的總和解析：選 BCE 氣體分子間距較大，分子間的分子力很小，分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，所以氣體如果失去了容器的約束就會散開，故A 錯誤；一定量 100C的水變成 100C的水蒸氣，內(nèi)能增加，動能不變，分子勢能增加，故B 正確；由pV=C可知，對于一定量的氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大則溫度升高，體積增

16、大對外做功，溫度升高則內(nèi)能增加，結(jié) 合熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定從外界吸收熱量，故 C 正確；氣體分子總數(shù)不變，氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，但不知?dú)怏w體積的變化情況，因此壓強(qiáng)不一定增大，故D 錯誤；一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動動能和分子之間勢能的總和，故E 正確。12.多選如圖所示，汽缸和活塞與外界均無熱交換，中間有一個固定門口iiiiiiLimi ilium的導(dǎo)熱性良好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B,活塞處于靜止平衡狀態(tài)。現(xiàn)通過電熱絲對氣體A加熱一段時間，后來活塞達(dá)到新的平衡， 不計氣體分I子勢能，不計活塞與汽缸壁間的摩擦， 大氣壓強(qiáng)保持不變， 則下列判斷正確的是（）A. 氣體 A 吸熱，內(nèi)能增加B. 氣體 B 吸熱，對外做功，內(nèi)能不變C. 氣體 A 分子的平均動能增大D. 氣體A和