【师说】高考物理一轮复习 热力学定律与能量守恒课后练习（新题含解析）(1).doc

课时训练34热力学定律与能量守恒一、选择题1对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()a在体积不断缓慢增大的过程中，气体一定对外界做功b在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功c在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加d在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变解析当气体的体积增大时，气体对外界做功，当气体的体积减小时，外界对气体做功，故a正确；根据c，p增大时，v不一定变化，故b错误；在v减小的过程中，气体可能向外界放热，根据uwq可知，内能不一定增大，故c错误；q0时，w不一定为0，u也不一定为0，故d错误答案a2下列四幅图的有关说法中，正确的是()a分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力b估测单层的油酸分子直径d的大小时，可把它简化为球形处理c食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性d猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功解析分子间距离为r0时，分子间引力和斥力大小相等，合力为零，选项a错误；估算分子直径的大小时，一般把固体、液体分子简化为球形，选项b正确；食盐是晶体，其中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，选项c正确；猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，外界对气体做正功，选项d错误答案bc3下列说法中正确的有()a热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体b热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体c机械功可以全部转化为热量，但热量不可能全部转化为机械功d机械功可以全部转化为热量，热量也可能全部转化为机械功解析根据热传递的规律可知，热量能够自发地从高温物体传到低温物体；当外界对系统做功时，可以使系统从低温物体吸收热量传到高温物体，致冷机(例如冰箱和空调)就是这样的装置但是热量不能自发地从低温物体传到高温物体，选项a错误、b正确一个运动的物体，克服摩擦阻力做功，最终停止，在这个过程中机械功全部转化为热量外界条件发生变化时，热量也可以全部转化为机械功，例如在等温膨胀过程中，系统吸收的热量全部转化为对外界做的功，选项c错误、d正确答案bd4对热力学第二定律，下列理解正确的是()a自然界进行的一切宏观过程都是可逆的b自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的c热量不可能由低温物体传递到高温物体d第二类永动机违背了能量守恒定律，因此不可能制成解析由热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化，由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的，但要引起其他变化，故选项c错误；第二类永动机并不违反能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，即自然界涉及热现象的宏观过程具有方向性，故选项a、d错误，b正确答案b5下列说法中正确的是()a满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的b熵是物体内分子运动无序程度的量度c若容器中用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽，当保持温度不变向下缓慢压活塞时，水汽的质量减少，密度不变d当分子间距离增大时，分子间引力增大，而分子间斥力减小e当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大解析根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，选项a错误；根据熵的定义，选项b正确；保持温度不变向下缓慢压活塞时，将部分饱和水汽转化为液态水，所以饱和水汽的质量减少，但密度不变，选项c正确；当分子间距离增大时，分子间引力和分子间斥力均减小，选项d错误；当分子力表现为斥力，分子间距离减小时，分子力增大，并且分子力做负功，分子势能增大，选项e正确答案bce6如图所示为某种椅子与其升降部分的结构示意图，m、n两筒间密闭了一定质量的气体，m可沿n的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在m向下滑动的过程中()a外界对气体做功，气体内能增大b外界对气体做功，气体内能减小c气体对外界做功，气体内能增大d气体对外界做功，气体内能减小解析m向下滑动，气体体积减小，外界对气体做功；又因与外界没有热交换，由热力学第一定律可知：气体的内能增大，a正确，b、c、d错误答案a7.下列关于热现象的描述正确的一项是()a根据热力学定律，热机的效率可以达到100%b做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的c温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同d物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的解析根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%，a项错误；做功是内能与其他形式的能发生转化，而热传递是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移，所以b项错误；温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，c项正确；单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律，这种规律叫做统计规律，大量分子的集体行为受到统计规律的支配，d项错误答案c8.如图所示是一定质量的理想气体的状态变化图线，下列说法正确的是()a由状态a变化到状态b，气体分子的平均动能增大b由状态b变化到状态c，气体密度增大c由状态a变化到状态c，气体内能不变d由a经b到c的过程与由a经d到c的过程，气体对外做功相同e由a经b到c、由a经d到c、由a直接到c的三个过程中，气体均吸热，但是吸热量不同解析由状态a变化到状态b，温度升高，气体分子的平均动能增大，选项a正确；由状态b变化到状态c，气体的体积和质量都不变，密度不变，选项b错误；由状态a变化到状态c，体积和压强均增大，温度升高，内能增大，选项c错误；pv图线与坐标轴围成的面积表示做的功，图中两过程线下的面积不同，因而做功不同，选项d错误；选项e中的三个过程内能增量相同，但气体对外做功不同，由热力学第一定律可知，吸收热量不同，选项e正确答案ae9某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体()a对外做正功，分子的平均动能减小b对外做正功，内能增大c对外做负功，分子的平均动能增大d对外做负功，内能减小解析开箱时汽缸内气体膨胀，对外做功，气体与外界无热交换即q0，由热力学第一定律uwq.知u0，内能减少；因忽略气体分子间相互作用，无分子势能，所以气体温度降低，分子的平均动能减少，故答案为a.答案a10.如图所示，一绝热容器被隔板k隔开成a、b两部分，已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空抽开隔板k后，a内气体进入b，最终达到平衡状态在此过程中，()a气体对外界做功，内能减少b气体不做功，内能不变c气体压强变小，温度降低d气体压强变小，温度不变解析本题考查热力学第一定律，气体的压强的微观解释，气体的内能等知识点b室为真空，则a气体体积膨胀对外不做功，由热力学第一定律uwq知，在绝热时，气体的内能不变，a项错，b项对又气体是稀薄气体，则只有动能，因此气体的温度不变，由c知，气体的压强减小，c项错，d项对答案bd二、非选择题11.如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体活塞的质量为m，横截面积为s，与容器底部相距h.现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量q时，活塞上升，气体体积加倍，此时气体的温度为t1.已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦(1)求加热过程中气体的内能增加量；(2)现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度解析(1)取活塞为研究对象，由受力平衡得pp0气体对外做功wpsh由热力学第一定律得uqw解得uq(p0smg)h(2)设温度为t1时的气体状态为初状态，此时体积为v1、压强为pp0活塞回到原位置时，气体状态为末状态，则压强为p2p0体积为v2、温度为t2由理想气体状态方程得解得t2t1答案见解析12.如图所示，导热材料制成的截面积相等，长度均为45 cm的气缸a、b通过带有阀门的管道连接初始时阀门关闭，厚度不计的光滑活塞c位于b内左侧，在a内充满压强pa2.8105 pa的理想气体，b内充满压强pb1.4105 pa的理想气体，忽略连接气缸的管道体积，室温不变现打开阀门，求：(1)平衡后活塞向右移动的距离和b中气体的压强；(2)自打开阀门到平衡，b内气体是吸热还是放热(简要说明理由)解析(1)对于a中气体，有palsp(lx)s对于b中气体，有pblsp(lx)s得x15 cmp2.1105 pa(2)活塞c向右移动，对b中气体做功，而气体做等温变化，内能不变，故b中气体放热答案见解析13.如图所示，一弹簧竖直悬挂着某气缸的活塞，使气缸悬空静止，活塞与气缸间无摩擦且不漏气，缸壁导热性能良好已知气缸重为g，活塞截面积为s，外界大气压强为p0，环境温度为t，活塞与缸底间的距离为d，当温度缓慢升高t时，求：(1)活塞与缸底间的距离变化量；(2)此过程中气体对外做的功解析(1)此过程是等压变化：，所以d(2)气体压强pp0，所以wpsd(p0sg)14有一个密闭的气缸内有一定质量的理想气体，如图所示是它从状态a变化到状态b的vt图象，已知ab的反向延长线通过坐标原点o，气体在a点的压强为p1