2020届高三高考物理一轮复习《热力学定律和能量守恒》强化练习卷

1、2020届高三高考物理一轮复习热力学定律和能量守恒强化练习卷热力学定律与能量守恒1(多选)下列说法正确的是_。a对于一定量的气体，在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零b如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100%c在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性d在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，自由悬浮的水滴呈球形，这是液体表面张力作用的结果e一定量的理想气体等压膨胀对外做功，气体一定吸热2(多选)一定量的理想气体从状态m可以经历过程1或者过程2到状态n，其pv图象如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，

2、气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是_。a气体经历过程1，其温度降低b气体经历过程1，其内能减小c气体在过程2中一直对外放热d气体在过程2中一直对外做功e气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同3(多选)在一个标准大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260j的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170j的功。已知阿伏加德罗常数na6.01023mol1，水的摩尔质量m18g/mol。下列说法中正确的是_。a分子间的平均距离增大b水分子的热运动变得更剧烈了c水分子总势能的变化量为2090jd在整个过程中能量是不守恒的e1g水所含的分子数为3.31022个4(多选)下列

3、对热学相关知识的判断中正确的是_。a对一定质量的气体加热，其内能一定增大b物体温度升高时，物体内的每个分子的速率都将增大c对一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增大d功转化为热的实际宏观过程是不可逆过程e自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源5(多选)夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是_。a气体的内能减少b气体的内能不变1/82020届高三高考物理一轮复习热力学定律和能量守恒强化练习卷c气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温

4、度降低d气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了e气体分子的平均动能减小6(多选)(2019河南、河北、山西联考)下列说法正确的是_。a分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大b当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势能增大c一定质量的理想气体发生等温膨胀。定从外界吸收热量d一定质量的理想气体发生等压膨胀，一定向外界放出热量e熵的大小可以反映物体内分子运动的无序程度7(多选)下列有关热学的说法中正确的是_。a气体放出热量，其分子的平均动能一定减小b气体温度升高，分子的平均动能一定增大c随着科技的进步，物体的温度可以降低到300d热量可以从低温物体传递到高温物体e对物体做功，

5、物体的内能可能减小8(2018潍坊模拟)如图所示在绝热汽缸内，有一绝热轻活塞封闭一定质量的气体，开始时缸内气体温度为27，封闭气柱长9cm，活塞横截面积s50cm2。现通过汽缸底部电阻丝给气体加热一段时间。此过程中气体吸热22j，稳定后气体温度变为127。已知大气压强等于105pa，求：(1)加热后活塞到汽缸底端的距离；(2)此过程中气体内能改变了多少。9.如图所示，一根两端开口、横截面积为s2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长l21cm的气柱，气体的温度为t17，外界大气压取p01.0105pa(相当于75cm

6、高的汞柱的压强)。(1)若在活塞上放一个质量为m0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？(g10m/s2)(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t277，此时气柱为多长？(3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10j，则气体的内能增加多少？10一定质量的理想气体经历了如图所示的abcda循环，该过程每个状态视为平衡态，各状态参数如图所示。a状态的压强为1105pa，求：2/82020届高三高考物理一轮复习热力学定律和能量守恒强化练习卷(1)b状态的温度；(2)完成一次循环，气体与外界热交换的热量。3/82020届高三高考物理一轮复习热力学定律和能量守恒强化

7、练习卷参考答案1(多选)下列说法正确的是_。a对于一定量的气体，在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零b如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100%c在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性d在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，自由悬浮的水滴呈球形，这是液体表面张力作用的结果e一定量的理想气体等压膨胀对外做功，气体一定吸热解析：根据气体压强的产生原因，在完全失重的情况下，气体的压强不为零，选项a错误；根据热力学第二定律，热机的效率不可能达到100%，选项b错误；在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具

8、有空间上的周期性，选项c正确；宇宙飞船中自由悬浮的水滴处于完全失重状态，由于重力引起的液体内部的压力为零，故液滴呈球形是液体表面张力作用的结果，选项d正确；一定量的理想气体等压膨胀，温度一定升高，内能一定增加，u0，膨胀对外做功，w0，说明气体一定吸热，故选项e正确。答案：cde2(多选)一定量的理想气体从状态m可以经历过程1或者过程2到状态n，其pv图象如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是_。气体在过程2中，根据理想气体状态方程c。则开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热，然后a气体经历过程1

9、，其温度降低b气体经历过程1，其内能减小c气体在过程2中一直对外放热d气体在过程2中一直对外做功e气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同解析：气体经历过程1，压强减小，体积变大，膨胀对外做功，内能减小，故温度降低，故选项a、b正确；pvtc压强不变，体积变大，膨胀对外做功，则温度升高，吸热，故选项、d错误；无论是经过1过程还是2过程，初、末状态相同，故内能改变量相同，故选项e正确。答案：abe3(多选)在一个标准大气压下，1g水在沸腾时吸收了2260j的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170j的功。已知阿伏加德罗常数na6.01023mol1，水的摩尔质量m18g/mol。下列说法中正

10、确的是_。a分子间的平均距离增大4/82020届高三高考物理一轮复习热力学定律和能量守恒强化练习卷b水分子的热运动变得更剧烈了c水分子总势能的变化量为2090jd在整个过程中能量是不守恒的e1g水所含的分子数为3.31022个解析：液体变成气体后，分子间的平均距离增大了，选项a正确；温度是分子热运动剧烈程度的标志，由于两种状态下的温度是相同的，故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的，选项b错误；水发生等温变化，分子平均动能不变，因水分子总数不变，分子的总动能不变，根据热力学第一定律uqw，可得水的内能的变化量u2260j170j2090j，即水的内能增大2090j，则水分子的总势能增大了2

11、090j，选项c正确；m1在整个过程中能量是守恒的，选项d错误；1g水所含的分子数为nmna186.010233.31022(个)，选项e正确。答案：ace4(多选)下列对热学相关知识的判断中正确的是_。a对一定质量的气体加热，其内能一定增大b物体温度升高时，物体内的每个分子的速率都将增大c对一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增大d功转化为热的实际宏观过程是不可逆过程e自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源解析：气体内能变化由做功和热传递共同决定，a错误；温度升高，分子的平均动能增大，部分分子速率也会减小，b错误；理想气体压强和体积增

12、大。温度一定增大。内能一定增大，c正确；一切涉及热现象的宏观过程都是不可逆的，d正确；自然界中的能量在数量上是守恒的。但能量在转化过程中，品质逐渐降低，可利用的能量在逐渐减少，故要节约能源，e正确。答案：cde5(多选)夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是_。a气体的内能减少b气体的内能不变c气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低d气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了e气体分子的平均动能减小解析：气体喷出时，来不及与外界交换热量，发生绝热膨胀，q0，对外做功，热力学第一定

13、律的表达式为wu，内能减少，温度降低，温度是分子平均动能的标志，则a、c、e正确。答案：ace6(多选)(2019河南、河北、山西联考)下列说法正确的是_。a分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大b当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势能增大c一定质量的理想气体发生等温膨胀。定从外界吸收热量5/82020届高三高考物理一轮复习热力学定律和能量守恒强化练习卷d一定质量的理想气体发生等压膨胀，一定向外界放出热量e熵的大小可以反映物体内分子运动的无序程度解析：分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，选项a错误；当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势能增大，选

14、项b正确；一定质量的理想气体发生等温膨胀，温度不变，内能不变，对外做功，一定从外界吸收热量，选项c正确；一定质量的理想气体发生等压膨胀，对外做功，根据盖一吕萨克定律，等压膨胀，温度一定升高，内能增大，一定吸收热量，选项d错误；熵是系统内分子运动无序性的量度，其大小可以反映物体内分子运动的无序程度，选项e正确。答案：bce7(多选)下列有关热学的说法中正确的是_。a气体放出热量，其分子的平均动能一定减小b气体温度升高，分子的平均动能一定增大c随着科技的进步，物体的温度可以降低到300d热量可以从低温物体传递到高温物体e对物体做功，物体的内能可能减小解析：由热力学第一定律可知，气体放出热量，其内能

15、不一定减小，温度不一定降低，故分子平均动能不一定减小，选项a错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，选项b正确；根据热力学第三定律可知，绝对零度(273)是不可能达到的，所以300是不可能达到的，选项c错误；在一定的条件下，热量可以从低温物体传递到高温物体，选项d正确；根据热力学第一定律可知，对物体做功的同时，若物体向外界放出热量，其内能可能减小，选项e正确。答案：bde8(2018潍坊模拟)如图所示在绝热汽缸内，有一绝热轻活塞封闭一定质量的气体，开始时缸内气体温度为27，封闭气柱长9cm，活塞横截面积s50cm2。现通过汽缸底部电阻丝给气体加热一段时间。此过程中气体吸热

16、22j，稳定后气体温度变为127。已知大气压强等于105pa，求：(1)加热后活塞到汽缸底端的距离；(2)此过程中气体内能改变了多少。解析：(1)取被封闭的气体为研究的对象开始时气体的体积为l1s，温度为：t1(27327)k300k，末状态的体积为：l2s，温度为：t2(273127)k400k气体做等压变化，则l1sl2st1t2代入数据得：l212cm。(2)在该过程中，气体对外做功：wfl0s(l2l1)10550104(129)102j15j，由热力学第一定律：uqw22j15j7j。答案：(1)12cm(2)7j6/82020届高三高考物理一轮复习热力学定律和能量守恒强化练习卷9.

17、如图所示，一根两端开口、横截面积为s2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长l21cm的气柱，气体的温度为t17，外界大气压取p01.0105pa(相当于75cm高的汞柱的压强)。(1)若在活塞上放一个质量为m0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？(g10m/s2)(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t277，此时气柱为多长？(3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10j，则气体的内能增加多少？p2l3t2t3t2t3t2解析：(1)被封闭气体的初状态为p1p01.0105p

18、av1ls42cm3，t1280ks末状态压强p2p0mg1.05105pav2l2s，t2t1280k根据玻意耳定律，有p1v1p2v2，即p1lp2l2p得l21l20cm。(2)对气体加热后，气体的压强不变，p3p2，v3l3s，t3350kvvl根据盖吕萨克定律，有23，即2t得l33l225cm。(3)气体对外做的功wp2shp2s(l3l2)1.05j根据热力学第一定律得uwq1.05j10j8.95j即气体的内能增加8.95j。答案：(1)20cm(2)25cm(3)8.95j10一定质量的理想气体经历了如图所示的abcda循环，该过程每个状态视为平衡态，各状态参数如图所示。a状态的压强为1105pa，求：(1)b状态的温度；(2)完成一次循环，气体与外界热交换的热量。7/8vavbtatbvapbpctbtc2020届高三高考物理一轮复习热力学定律和能量守恒强化练习卷解析：(1)理想气体从a状