2024高考物理一輪復(fù)習(xí)專題92氣體狀態(tài)變化和熱力學(xué)定律練習(xí)含解析新人教版

PAGE9-專題92氣體狀態(tài)改變和熱力學(xué)定律1．[2024·江南十校聯(lián)考](多選)對分子動理論的相識，下列說法正確的有()A．布朗運(yùn)動就是液體分子的無規(guī)則熱運(yùn)動B．摩爾數(shù)相同且視為志向氣體的氧氣和氦氣，假如上升相同的溫度，內(nèi)能增加量相同C．當(dāng)一個物體加速運(yùn)動時，其內(nèi)能不肯定增加D．隨著高科技的發(fā)展，其次類永動機(jī)可能被獨(dú)創(chuàng)，因?yàn)檫@不違反能的轉(zhuǎn)化及守恒定律E．當(dāng)兩個分子間的分子力減小時，分子勢能可能削減也可能增加2．[2024·唐山模擬](多選)缸內(nèi)封閉著肯定質(zhì)量的志向氣體，以下說法正確的是()A．外界向氣體發(fā)生熱傳遞，氣體的內(nèi)能肯定增加B．不行能把熱從低溫氣體傳到高溫氣體而不產(chǎn)生其他影響C．假如保持氣體溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)增大時，氣體的密度肯定增大D．若氣體體積不變，溫度上升，單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多E．該氣缸做加速運(yùn)動時，氣缸內(nèi)氣體溫度肯定上升3．[2024·綿陽月考](多選)關(guān)于熱力學(xué)學(xué)問，下列說法正確的是()A．無論用什么方式都不行能使熱量從低溫物體向高溫物體傳遞B．肯定質(zhì)量的志向氣體做絕熱膨脹，則氣體的內(nèi)能削減C．溫度降低，物體內(nèi)全部分子運(yùn)動速率肯定減小D．?dāng)U散現(xiàn)象是分子熱運(yùn)動的表現(xiàn)E．氣體對容器的壓強(qiáng)是由大量分子對容器不斷碰撞而產(chǎn)生的4．[2024·江西重點(diǎn)中學(xué)摸底](多選)下列有關(guān)自然現(xiàn)象說法正確的是()A．荷葉上的露珠幾乎呈球形是由于表面張力的作用B．溫度相同的氫氣和氧氣，它們分子的平均速率不同C．空氣泡從恒溫水中升起，應(yīng)當(dāng)放出熱量D．空調(diào)制冷說明熱量可以自發(fā)地由低溫物體傳向高溫物體E．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體5．[2024·石家莊質(zhì)檢](多選)下列說法正確的是()A．其次類永動機(jī)違反了熱力學(xué)其次定律，但不違反能量守恒定律B．被踩扁的乒乓球(表面沒有開裂)放在熱水里浸泡，復(fù)原原狀的過程中，球內(nèi)氣體對外做正功的同時會從外界汲取熱量C．由于液體表面分子間距離小于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢D．兩個分子間分子勢能減小的過程中，兩分子間的相互作用力可能減小E．布朗運(yùn)動是指在顯微鏡下視察到的組成懸浮顆粒的固體分子的無規(guī)則運(yùn)動6．[2024·深圳市調(diào)研](多選)下列說法中正確的是()A．液晶具有流淌性，其光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性B．太空艙中的液滴呈球狀是由于完全失重狀況下液體表面張力的作用C．用打氣筒的活塞壓縮氣體很費(fèi)勁，說明分子間有斥力D．其次類永動機(jī)是不行能制造出來的，因?yàn)樗`反了能量守恒定律E．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w7．[2024·武漢市調(diào)研](多選)關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．在“用油膜法估測分子的大小”的試驗(yàn)中，油酸分子的直徑(也就是單層油酸分子組成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中純油酸的體積與它在水面上攤開的面積之比B．兩個鄰近的分子之間同時存在著引力和斥力，它們都隨距離的增大而減小，當(dāng)兩個分子的距離為r0時，引力與斥力大小相等，分子勢能最小C．物質(zhì)是晶體還是非晶體，比較牢靠的方法是從各向異性或各向同性來推斷D．假如用Q表示物體汲取的能量，用W表示物體對外界所做的功，ΔU表示物體內(nèi)能的增加，那么熱力學(xué)第肯定律可以表達(dá)為Q＝ΔU＋WE．假如沒有漏氣、沒有摩擦，也沒有機(jī)體熱量的損失，這樣的熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%8．[2024·大連測試](多選)下面說法中正確的是()A．懸浮在液體中的顆粒越大，受四周液體分子撞擊的機(jī)會越多，布朗運(yùn)動越明顯B．熱量、功和內(nèi)能三者的單位相同，所以它們的物理意義也相同C．封閉系統(tǒng)中，氣體的擴(kuò)散運(yùn)動總是沿著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行D．電冰箱工作時既不違反熱力學(xué)第肯定律，也不違反熱力學(xué)其次定律E．水的飽和汽壓會隨溫度的上升而增大9．[情境創(chuàng)新](多選)如圖所示，一演示用的“永動機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形態(tài)記憶合金制成的葉片，輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展面“劃水”，推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動．離開熱水后，葉片形態(tài)快速復(fù)原，轉(zhuǎn)輪因此能較長時間轉(zhuǎn)動．下列說法正確的是()A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動，不須要消耗外界能量B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量來自形態(tài)記憶合金從熱水中汲取的熱量C．轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水，水溫上升D．葉片在熱水中汲取的熱量肯定大于在空氣中釋放的熱量E．葉片在熱水中汲取的熱量肯定大于水和轉(zhuǎn)輪獲得的動能10．(多選)如圖，肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a起先，經(jīng)驗(yàn)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(qiáng)漸漸減小B．過程②中氣體對外界做正功C．過程④中氣體從外界汲取了熱量D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E．狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小11．[2024·江蘇卷](1)在沒有外界影響的狀況下，密閉容器內(nèi)的志向氣體靜置足夠長時間后，該氣體________．A．分子的無規(guī)則運(yùn)動停息下來B．每個分子的速度大小均相等C．分子的平均動能保持不變D．分子的密集程度保持不變(2)由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的．在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為___________(選填“引力”或“斥力”)．分子勢能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖象如圖1所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中______(選填“A”“B”或“C”)的位置．(3)如題圖2所示，肯定質(zhì)量志向氣體經(jīng)驗(yàn)A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)，其中B→C過程中內(nèi)能削減900J．求A→B→C過程中氣體對外界做的總功．12．[2024·全國卷Ⅰ]某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為志向氣體．初始時容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界．現(xiàn)使活塞緩慢移動，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同．此時，容器中空氣的溫度________________(填“高于”“低于”或“等于”)外界溫度，容器中空氣的密度________________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空氣的密度．13．[2024·銀川一中月考]如圖所示，氣缸呈圓柱形，上部有擋板，內(nèi)部高度為d.筒內(nèi)一個很薄的質(zhì)量不計的活塞封閉肯定量的志向氣體，起先時活塞處于離底部eq\f(d,2)的高度，外界大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，溫度為27℃，現(xiàn)對氣體加熱．求：(ⅰ)當(dāng)活塞剛好到達(dá)氣缸口時氣體的溫度；(ⅱ)氣體溫度達(dá)到387℃時氣體的壓強(qiáng)．14.[2024·甘肅河西五市聯(lián)考]一個水平放置的氣缸，由兩個截面積不同的圓筒連接而成．活塞A、B用一長為4L的剛性細(xì)桿連接，L＝0.5m，它們可以在筒內(nèi)無摩擦地左右滑動．A、B的截面積分別為SA＝40cm2，SB＝20cm2，A、B之間封閉著肯定質(zhì)量的志向氣體，兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)是壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa的大氣．當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為T1＝525K時兩活塞靜止于如圖所示的位置．(ⅰ)現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體的溫度緩慢下降，當(dāng)溫度降為多少時活塞A恰好移到兩圓筒連接處？(ⅱ)若在此改變過程中氣體共向外放熱500J，求氣體的內(nèi)能改變了多少？15.[2024·昆明摸底]肯定質(zhì)量的志向氣體，狀態(tài)從A→B→C→A的改變過程可用如圖所示的p－V圖線描述，氣體在狀態(tài)C時溫度為TC＝300K，求：(ⅰ)氣體在狀態(tài)A時的溫度TA，并推斷A、B狀態(tài)溫度的凹凸；(ⅱ)若氣體在A→B過程中吸熱500J，則在A→B過程中氣體內(nèi)能如何改變？改變了多少？16.[2024·全國卷Ⅲ]如圖，一粗細(xì)勻稱的細(xì)管開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0cm的水銀柱，水銀柱下密封了肯定量的志向氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0cm.若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同．已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg，環(huán)境溫度為296K.(ⅰ)求細(xì)管的長度；(ⅱ)若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時密封氣體的溫度．專題92氣體狀態(tài)改變和熱力學(xué)定律1．BCE布朗運(yùn)動指懸浮在液體中的小顆粒總在不停地運(yùn)動，A錯誤；其次類永動機(jī)違反熱力學(xué)其次定律，故其次類永動機(jī)不能制成，D錯誤；故選BCE.2．BCD由熱力學(xué)第肯定律可知，氣體從外界汲取熱量，其內(nèi)能不肯定增加，A錯誤；由熱力學(xué)其次定律可知，不行能把熱從低溫氣體傳到高溫氣體而不產(chǎn)生其他影響，B正確；由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，當(dāng)氣體保持溫度不變時，增大壓強(qiáng)時，氣體體積減小，則氣體密度肯定增大，C正確；氣體體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，當(dāng)溫度上升時，分子平均動能增大，因此單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的氣體分子數(shù)增多，D正確；氣缸做加速運(yùn)動時，假如同時發(fā)生熱傳遞，氣缸內(nèi)氣體溫度不肯定上升，E錯誤．3．BDE4.ABE5.ABD6.ABE7.ABD8．CDE懸浮在液體中的顆粒越大，布朗運(yùn)動越不明顯，A錯誤；熱量、功和內(nèi)能三者的單位雖然相同，但它們的物理意義不相同，B錯誤；由熱力學(xué)其次定律知封閉系統(tǒng)中，氣體的擴(kuò)散運(yùn)動總是沿著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行，C正確；電冰箱工作時既不違反熱力學(xué)第肯定律，也不違反熱力學(xué)其次定律，D正確；水的飽和汽壓會隨溫度的上升而增大，E正確．9．BDE轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動的過程中克服摩擦力做功，轉(zhuǎn)輪的速度越來越小，所以要維持轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動須要外力做功，故A錯誤；要維持轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動須要外力做功，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量不能由轉(zhuǎn)輪自己供應(yīng)，是從熱水中汲取的熱量，故B正確；轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水的過程是水對轉(zhuǎn)輪做功的過程，同時水會向四周放出熱量，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知水的內(nèi)能減小，故水溫降低，故C錯誤；依據(jù)熱力學(xué)其次定律，物體不行能從單一熱源汲取熱量全部用來對外做功而不引起其他改變，故葉片在熱水中汲取的熱量肯定大于在空氣中釋放的熱量，也肯定大于水和轉(zhuǎn)輪獲得的動能，故DE正確．10．BDE過程①是等容升溫過程，由eq\f(pa,Ta)＝eq\f(pb,Tb)，可知壓強(qiáng)漸漸增大，A錯誤；過程②中氣體膨脹，故氣體對外界做功，B正確；過程④為等容降溫過程，氣體向外放出熱量，C項(xiàng)錯誤；肯定質(zhì)量的志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，D正確；由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C得p＝Ceq\f(T,V)，由題圖可知eq\f(Tb,Vb)>eq\f(Td,Vd)，則pb>pd，E正確．11．(1)CD(2)引力C(3)A→B過程W1＝－p(VB－VA)B→C過程，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律W2＝ΔU則對外界做的總功W＝－(W1＋W2)代入數(shù)據(jù)得W＝1500J12．低于大于解析：本題通過志向氣體狀態(tài)改變過程考查了熱力學(xué)定律與能量守恒定律，以及學(xué)生的綜合分析與計算實(shí)力，體現(xiàn)了科學(xué)推理的核心素養(yǎng)要素．由題意可知，封閉氣體經(jīng)驗(yàn)了絕熱膨脹的過程，此過程中氣體對外界做功，W<0，與外界的熱交換為零，即Q＝0，則由熱力學(xué)第肯定律可知?dú)怏w內(nèi)能降低，而肯定質(zhì)量志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故其溫度降低，即容器中空氣的溫度低于外界溫度．由于此時容器中空氣壓強(qiáng)與外界相同，而溫度低于外界溫度，若假設(shè)容器中空氣經(jīng)驗(yàn)等壓升溫過程而達(dá)到與外界相同狀態(tài)，由eq\f(pV,T)＝C可知其體積必定膨脹，則升溫后的容器中空氣密度必定比假設(shè)的等壓升溫過程前密度小，而假設(shè)的等壓升溫過程后容器中空氣的密度等于外界空氣密度，故此時容器中空氣的密度大于外界空氣的密度．13．(ⅰ)600K(ⅱ)1.1×105Pa解析：(ⅰ)以封閉氣體為探討對象，剛好到氣缸口過程為等壓改變，由蓋—呂薩克定律有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，V1＝Seq\f(d,2)，T1＝300K，V2＝Sd，解得T2＝600K.(ⅱ)T3＝387℃＝660K>T2，封閉氣體做等容改變由eq\f(p1,T2)＝eq\f(p3,T3)，p1＝1×105Pa，解得p3＝1.1×105Pa14．(ⅰ)300K(ⅱ)削減200J解析：(ⅰ)活塞向右緩慢移動過程中，氣體發(fā)生等壓改變由蓋—呂薩克定律有eq\f(3LSA＋LSB,T1)＝eq\f(4LSB,T2)代入數(shù)值得T2＝300K時活塞A恰好移到兩筒連接處(ⅱ)活塞向右移動過程中，外界對氣體做功W＝p0·3L(SA－SB)＝1×105×3×0.5×(4×10－3－2×10－3)J＝300J由熱力學(xué)第肯定律得ΔU＝W＋Q＝300J－500J＝－200J即氣體的內(nèi)能削減200J15．(ⅰ)TB＞TA(ⅱ)增加ΔU＝200J解析：(ⅰ)從A到C，依據(jù)志向氣體的狀態(tài)方程可知eq\f(pCVC,TC)＝eq\f(pAVA,TA)解得TA＝300Keq\f(pCVC,TC)＝eq\f(pBVB,TB)解得TB＝600KTB>TA(ⅱ)氣體從A到B過程壓強(qiáng)不變W＝－pΔV由熱力學(xué)第肯定律得ΔU＝Q＋W解得ΔU＝200J16．(ⅰ)41cm(ⅱ)312K解析：本題考查了氣體試驗(yàn)定律內(nèi)容，培育學(xué)生的綜合分析實(shí)力、應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)問處理物理問題的實(shí)力，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中的科