人教新版高中物理訓(xùn)練題選擇性必修第三冊第2章熱力學(xué)定律和能量守恒word版含解析

1．[2022·甘肅酒泉一診](多選)對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是()A．體積不變，壓強增大時，氣體分子的平均動能一定增大B．溫度不變，壓強減小時，氣體的密度一定減小C．壓強不變，溫度降低時，氣體的密度一定減小D．溫度升高，壓強和體積都可能不變2．[2022·甘肅敦煌中學(xué)一診](多選)如圖所示，用彈簧秤拉著一支薄壁平底玻璃試管，將它的開口端向下插入水銀槽中，管內(nèi)有一部分空氣，此時試管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h(yuǎn).若試管本身的重力與管壁的厚度不計，此時彈簧秤的讀數(shù)()A．等于進(jìn)入試管內(nèi)的H高水銀柱的重力B．等于外部大氣壓與內(nèi)部空氣對試管平底部分的壓力之差C．等于試管內(nèi)高出管外水銀面的h高水銀柱的重力D．等于上面A、C選項所述的兩個數(shù)值的差3.[2022·重慶市九校聯(lián)考](多選)回?zé)崾街评錂C是一種深低溫設(shè)備，制冷極限約50K．某臺回?zé)崾街评錂C工作時，一定量的氦氣(可視為理想氣體)緩慢經(jīng)歷如圖所示的四個過程，已知狀態(tài)A和B的溫度均為27℃，狀態(tài)C和D的溫度均為－133℃，下列判斷正確的是()A．氣體由狀態(tài)A到B的過程，溫度先升高后降低B．氣體由狀態(tài)B到C的過程，內(nèi)能保持不變C．氣體由狀態(tài)C到D的過程，分子間的平均間距減小D．氣體由狀態(tài)C到D的過程，氣體對外做功4．[2022·河南示范性高中期中](多選)下列說法正確的是()A．物體吸收熱量時，其分子平均動能一定增大B．空氣中水蒸氣的壓強越大，空氣的絕對濕度一定越大C．當(dāng)兩分子間距離小于平衡位置的間距r0時，分子間的距離越大，分子勢能越小D．熵值越大表明系統(tǒng)內(nèi)分子運動越無序5．[2022·吉林省百校聯(lián)盟聯(lián)考](多選)下列說法正確的是()A．溫度高的物體比溫度低的物體所具有的內(nèi)能多B．物體吸熱其內(nèi)能不一定增大C．隨著科技的進(jìn)步，熱機效率會逐漸提高，最終可以達(dá)到100%D．物體的溫度變化時，其分子平均動能一定隨之改變6．[2022·廣東肇慶聯(lián)考](多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p－T圖象如圖所示，下列判斷正確的是()A．a(chǎn)和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同B．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)b分子的平均動能最大C．過程bc中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D．過程ca中氣體既不吸熱也不放熱練高考小題7．[2022·全國卷Ⅱ)(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p－T圖象如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是()A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B．氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能C．在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功D．在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功8．[2022·全國卷Ⅰ](多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e.對此氣體，下列說法正確的是()A．過程①中氣體的壓強逐漸減小B．過程②中氣體對外界做正功C．過程④中氣體從外界吸收了熱量D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等9．[2022·全國卷Ⅱ·33(1)]如p—V圖所示，1、2、3三個點代表某容器中一定量理想氣體的三個不同狀態(tài)，對應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3.用N1、N2、N3分別表示這三個狀態(tài)下氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)，則N1________N2，T1________T3，N2________N3.(填“大于”“小于”或“等于)練模擬小題10．[2022·內(nèi)蒙古包頭九中檢測](多選)下列說法正確的是()A．控制液面上方飽和汽的體積不變，升高溫度，則達(dá)到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，壓強也增大B．沒有摩擦的理想熱機可以把獲得的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能C．兩個分子甲和乙相距較遠(yuǎn)(此時它們之間的作用力可以忽略)，設(shè)甲固定不動，乙逐漸向甲靠近，直到不能再靠近，在整個移動過程中分子力先增大后減小，分子勢能先減小后增大D．晶體熔化過程中，吸收的熱量全部用來破壞空間點陣，增加分子勢能，而分子平均動能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點11.[2022·廣西調(diào)研](多選)如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的體積V和攝氏溫度t變化關(guān)系的圖象，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，下列說法正確的是()A．氣體的內(nèi)能增大B．氣體的內(nèi)能不變C．氣體的壓強減小D．氣體的壓強不變12.[2022·遼寧省六校聯(lián)考](多選)一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p—V圖象如圖所示．已知氣體處于狀態(tài)A時的溫度為300K，則下列判斷正確的是()A．氣體處于狀態(tài)B時的溫度是900KB．氣體處于狀態(tài)C時的溫度是300KC．從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C過程氣體內(nèi)能一直增大D．從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程氣體放熱13．[2022·福建省福州質(zhì)檢]如圖是某噴水壺示意圖．未噴水時閥門閉合，壓下壓桿可向瓶內(nèi)儲氣室充氣；多次充氣后按下按柄打開閥門，水會自動經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出．儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴水過程溫度保持不變，則()A．充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大B．充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體分子平均動能增大C．噴水過程中，儲氣室內(nèi)氣體放熱D．噴水過程中，儲氣室內(nèi)氣體壓強增大14.(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是()A．A→B過程中，氣體的內(nèi)能不變B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增大C．C→D過程中，氣體分子數(shù)密度增大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D．D→A過程中，外界對氣體做的功小于氣體內(nèi)能的增加量15．(多選)下列說法正確的是()A．兩個物體只要溫度相等，那么它們分子熱運動的平均動能就相等B．在自然界能量的總量是守恒的，所以不存在能源危機C．熱力學(xué)第一定律也可表述為第一類永動機不可能制成D．熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”1．AB體積不變，壓強增大時，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，溫度升高，所以氣體分子的平均動能一定增大，故A正確；溫度不變，壓強減小時，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知，體積變大，所以氣體的密度一定減小，故B正確；壓強不變，溫度降低時，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知，體積減小，所以氣體的密度一定增大，故C錯誤；溫度升高，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知，p、V的乘積變大，壓強和體積不可能都不變，故D錯誤．2．BC取試管平底部分為研究對象，有pS＋F彈＝p0S，彈簧秤對試管的拉力F彈＝p0S－pS，故B項正確；而試管內(nèi)封閉氣體的壓強p＝p0－ρgh，代入上式，得F彈＝p0S－(p0－ρgh)S＝ρghS，故C項正確，A、D錯誤．3．AD狀態(tài)A和B的溫度相等，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C，經(jīng)過A、B的等溫線應(yīng)是過A、B的雙曲線，沿直線由A到B，pV先增大后減小，所以溫度先升高后降低，故A正確；氣體由狀態(tài)B到C的過程，體積不變，根據(jù)eq\f(pV,T)＝C，壓強減小，溫度降低，內(nèi)能減小，故B錯誤；氣體由狀態(tài)C到D的過程，體積增大，分子間的平均間距增大，故C錯誤；氣體由狀態(tài)C到D的過程，體積增大，氣體對外做功，故D正確．4．BCD物體吸收熱量時，若同時對外做功，則其內(nèi)能可能會減小，此時溫度降低，其分子平均動能減小，選項A錯誤；用空氣中水蒸氣的壓強表示的濕度叫做空氣的絕對濕度，故選項B正確；當(dāng)兩分子間距離小于平衡位置的間距r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，分子間的距離越大，分子力所做正功越多，則分子勢能越小，選項C正確；熵是物體內(nèi)分子運動無序程度的量度，系統(tǒng)內(nèi)分子運動越無序，熵值越大，故D正確．5．BD物體內(nèi)能的多少由物體質(zhì)量、種類和溫度等因素共同決定，A錯誤；物體吸熱同時還可以對外做功，其內(nèi)能不一定增大，B正確；由于能量耗散不可避免，熱機效率不可能達(dá)到100%，C錯誤；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度發(fā)生變化，分子的平均動能就會發(fā)生變化，D正確．6．AB由題圖可知，a、c狀態(tài)氣體的溫度是相等的，所以氣體分子的平均動能相同；c狀態(tài)的壓強大，結(jié)合氣體壓強的微觀意義可知，a和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，故A正確；由圖象可知，b狀態(tài)溫度最高，分子平均動能最大，故B正確；由圖象可知，bc過程氣體壓強不變，溫度降低，由蓋一呂薩克定律可知，其體積減小，外界對氣體做功，W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，ΔU<0，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要放出熱量，過程bc中外界對氣體所做的功小于氣體所放出的熱量，故C錯誤；由圖象可知，ca過程氣體溫度不變，壓強減小，由玻意耳定律可知，其體積增大，氣體對外界做功，W<0，氣體溫度不變，內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要吸收熱量，故D錯誤．7．AB由eq\f(pV,T)＝k可知，p－T圖象中過原點的一條傾斜的直線是等容線，A項正確；氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過程溫度不變，內(nèi)能不變，從狀態(tài)d到狀態(tài)a的過程溫度升高，內(nèi)能增加，B項正確；由于過程cd中氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體向外放出的熱量等于外界對氣體做的功，C項錯誤；在過程da中氣體內(nèi)能增加，氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功，D項錯誤．8．BD由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(paVa,Ta)＝eq\f(pbVb,Tb)可知，pb>pa，即過程①中氣體的壓強逐漸增大，選項A錯誤；由于過程②中氣體體積增大，所以過程②中氣體對外做功，選項B正確；過程④中氣體體積不變，氣體對外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，過程④中氣體放出熱量，選項C錯誤；由于狀態(tài)c、d的溫度相等，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，選項D正確．9．答案：大于等于大于解析：對一定質(zhì)量的理想氣體，eq\f(pV,T)為定值，由p—V圖象可知，2p1·V1＝p1·2V1>p1·V1，所以T1＝T3>T2.狀態(tài)1與狀態(tài)2時氣體體積相同，單位體積內(nèi)分子數(shù)相同，但狀態(tài)1下的氣體分子平均動能更大，在單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)更多，所以N1>N2；狀態(tài)2與狀態(tài)3時氣體壓強相同，狀態(tài)3下的氣體分子平均動能更大，在單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)較少，所以N2>N3.10．AD溫度升高時，液體分子的平均動能增大，單位時間內(nèi)從液面飛出的分子數(shù)增多，所以達(dá)到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大，密度增大，壓強也增大，A正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律知熱機的效率不可能為1，B錯誤；兩個分子甲和乙相距較遠(yuǎn)(此時它們之間的作用力可以忽略)，設(shè)甲固定不動，乙逐漸向甲靠近，直到不能再靠近，在整個移動過程中分子力先增大后減小再增大，分子勢能先減小后增大，C錯誤；晶體熔化過程中，吸收的熱量全部用來破壞空間點陣，增加分子勢能，而分子平均動能卻保持不變，所以晶體有固定的熔點，D正確．11．AC由題圖可知，理想氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，溫度升高，內(nèi)能增大，故A正確，B錯誤；如圖所示，兩條虛線為等壓線，斜率越大，壓強越小，故氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，壓強減小，故C正確，D錯誤．12．AB由題意可知TA＝300K，由于A→B的過程為等壓變化，則由eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，代入數(shù)據(jù)解得T＝900K，A正確；B→C過程是等容變化，則由eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)，代入數(shù)據(jù)解得TC＝300K，B正確；從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，氣體的溫度先升高后降低，則氣體的內(nèi)能先增大后減小，C錯誤；A→B過程，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，體積增大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知，氣體吸熱，D錯誤．13．A充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體的質(zhì)量增加，氣體的溫度不變，故氣體的平均動能不變，氣體內(nèi)能增大，A正確，B錯誤；噴水過程中，氣體對外做功，體積增大，而氣體溫度不變，則氣體吸熱，壓強減小，C、D錯誤．14．AC根據(jù)A→B過程為等溫過程知，氣體的內(nèi)能不變，A正確；B→C為絕熱過程，氣體沒有與外界熱交換，體積增大，氣體對外界做功，內(nèi)能減小，所以B→C過程中，氣體分子的平均動能減小，