2020版高考物理一轮复习全程训练计划课练35热力学定律和能量守恒含解析

1、热力学定律和能量守恒小题狂练。5 小题是基础练小题提分快1.2019广东省揭阳市普宁一中模拟（5 选 3）关于热力学定律，下列说法正确的是（）A 气体吸热后温度一定升高B.B. 一定量的某种理想气体在等温膨胀过程中，内能一定减少C.C. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加D.D.热量可以从低温物体传到高温物体E.E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡， 那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡答案：CDECDE解析：气体吸热的同时，如果对外做功，则气体的温度有可能降低，A A 错误；一定量的某种理想气体在等温膨胀过程中，内能不变，B B 错误；一定量的某种理想气体在

2、等压膨胀过程中，由理想气体状态方程可知，温度一定升高，则内能一定增加，C C 正确；热量可以从低温物体传到高温物体，但需要消耗外界的能量，D D 正确；由热平衡定律知，如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，E E 正确.2. 2019内蒙古包头九中检测（5 选 3）下列说法正确的是（）A 控制液面上方饱和汽的体积不变， 升高温度， 则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大， 密度增大，压强也增大B.B.没有摩擦的理想热机可以把获得的能量全部转化为机械能C.C.两个分子甲和乙相距较远 （此时它们之间的作用力可以忽略） ， 设甲固定不动， 乙逐渐向甲靠

3、近，直到不能再靠近，在整个移动过程中分子力先增大后减小，分子势能先减小后增大D.D.晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点E.E.理想气体的热力学温度与分子的平均动能成正比答案：ADEADE解析：温度升高时，液体分子的平均动能增大，单位时间内从液面飞出的分子数增多，所以达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大，A A 正确；根据热力学第二定律知热机的效率不可能为 1,B 错误；两个分子甲和乙相距较远（此时它们之间的作用力可以忽略），设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中分子力先增大后减小

4、再增大，分子势能先减小后增大，C C 错误；晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点，D D 正确；理想气体的热力学温度与分子的平均动能成正比，E E 正确.3. 2019海南省海口一中模拟（5 选 3）下列说法不正确的是（）A.A.对物体做功可以使物体的温度升高B.B.如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关C.C.空调机作为制冷机使用时， 将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外， 所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的D.D.对于一定量的理想气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小

5、的分子数目增加E.E.若理想气体的温度很低，则所有分子的运动速率都非常小答案：BCEBCE解析：改变内能的两种方式是做功和热传递，A A 正确；气体的内能除与分子势能、分子平均动能有关外，还与气体的质量有关，当气体分子间作用力可以忽略时，气体的内能只由温度和质量决定，B B 错误；制冷机工作时遵从热力学第一定律和第二定律，只是对外界产生了影响，C C错误；气体分子的速度指的是平均速度，温度越低，平均速度越低，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增加，即使气体的温度很低，仍有一些分子的运动速率是非常大的，D D 正确，E E 错误.4. 2019湖南省长沙模拟（5 选 3）下列关于第二类永动机

6、说法正确的是（）A.A.第二类永动机是指没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机B.B.第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成C.C.第二类永动机违背了热力学第二定律，所以不可能制成D.D.随着科技的发展，第二类永动机有可能制成E.E.第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引起其他变化答案：ACEACE解析：由第二类永动机的定义知，A A 正确；第二类永动机违反了热力学第二定律，B B、D D错误，C C 正确；由热力学第二定律知，机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，而

7、不引起其他变化，E E 正确.5. 2019吉林省百校联盟联考（5 选 3）下列说法正确的是（）A 温度高的物体比温度低的物体所具有的内能多B.B.物体吸热其内能不一定增大C.随着科技的进步，热机效率会逐渐提高，最终可以达到 100%D.D.物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变A A 错误；物体吸热同时还可以对外做功，其内能不一定增大，B B 正确；由于能量耗散不可避免，热机效率不可能达到 100%C C 错误；温度是分子平均动能的标志，温度发生变化，分子的平均动能就会发生变化，D D 正确；由热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传向高温物体而不引起其他变化，E E 正确.6.20

8、19广西调研（5 选 3）如图所示是一定质量的理想气体的体积 V 和摄氏温度 t 变化关系的图象，气体由状态 A 变化到状态 B 的过程中，下列说法正确的是（）A气体的内能增大B.B.气体的内能不变C.C.气体的压强减小D.D.气体的压强不变E.E.气体对外做功，同时从外界吸收能量答案：ACEACE修-273C 代解析：由题图可知，理想气体从状态 A 到状态 B 的过程中，温度升高，内能增大，故 A A正确，B B 错误；如图所示，两条虚线为等压线，斜率越大，压强越小，故气体从状态 A 到状态 B 的过程中，压强减小，故 C C 正确，D D 错误；从状态 A 到状态 B,体积增大，气体对外做

9、功，W0,根据热力学第一定律 AU=WQ,可知 Q0 即气体从外界吸收热量，故 E E 正确.7.p/10PaE.E.热量不可能从低温物体传向高温物体而不引起其他变化答案：BDEBDE解析：物体内能的多少由物体质量、种类和温度等因素共同决定,2019辽宁省六校联考（5 选 3）一定质量的理想气体， 从状态 A 变化到状态 B,再变化到斗犬态C,其状态变化过程的 pV 图象如图所示.已知气体处于状态 A 时的温度为 300K,则下列判断正确的是（）A气体处于状态 B 时的温度是 900K KB.气体处于状态 C 时的温度是 300K KC.从斗犬态A 变化到状态 C 过程气体内能一直增大D.从斗

10、犬态A 变化到状态 B 过程气体放热E.从斗犬态B 变化到状态 C 过程气体放热答案：ABEABE解析：由题意可知TA=300K,由于 A-B 的过程为等压变化，则由 9VB，代入数据解得丁=900K,A A 正确；B-C 过程是等容变化，则由 pB=与，代入数据解得TC=300K,B B 正确;TBTC从状态 A 变化到状态 C 的过程中，气体的温度先升高后降低，则气体的内能先增大后减小，C 错误；A-B 过程，气体的温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律 AU=VWQ 可知，气体吸热，D 错误；B-C 过程气体的体积不变，则气体不做功，温度降低，气体的内能减小，由热力

11、学第一定律 AU=WQ 可知，气体放热，E 正确.8.2019甘肃省重点中学联考（5 选 3）下列说法正确的是（）A 一个绝热容器中盛有气体，假设把气体中速率很大的如大于 v 的分子全部取走，则气体的温度会下降，此后气体中不再存在速率大于 v 的分子B.温度高的物体的分子平均动能一定大，内能也一定大C.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关D.D.分子势能随分子间距离的增大，可能先减小后增大E.热力学第二定律指出：在任何自然的过程中，一个孤立的系统的总嫡不会减小答案：CDECDE解析：将速率很大的分子取走后，气体的温度会降低，但气体中依旧会有其他的分子速率大于 v,选项 A 错

12、误；温度高的物体的分子平均动能大，但内能还与物体的质量等因素有关，所以不一定大，选项 B B 错误；气体压强跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关，平均动能和密集程度越大，气体压强越大，选项 C C 正确；分子势能随分子间距离的增大可能先减小后增大，选项 D D 正确；热力学第二定律指出，在任何自然的过程中，一个孤立的系统的总嫡不会减小，选项 E E 正确.9.2019湖南省衡阳八中检测一定质量白页岩气（可看成理想气体）状态发生了一次。a、b在同一直线上，bc 与横循环变化， 其压强 p 随热力学温度 T 变化的关系如图所示,轴平行.则（）A. a 到 b 过程，气体的体积减小B. a 到

13、b 过程，气体的体积增大C. b 到 c 过程，气体从外界吸收热量D. b 到 c 过程，气体向外界放出热量答案：C C解析：ab 所在直线过原点，表示气体发生等容变化，即气体的体积不变，AB B 错误；b 到 c 的过程中，气体发生等压变化，温度升高，内能增大，根据大，气体对外界做功，根据热力学第一定律 A AU=VWQ 可知,D D 错误.10.2019福建省福州质检如图是某喷水壶示意图.未喷水时阀门闭合，压下压杆可向瓶内储气室充气；多次充气后按下按柄打开阀门，水会自动经导管从喷嘴处喷出.储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则（）A.充气过程中，储气室内气体内能增大B.

14、充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大C.喷水过程中，储气室内气体放热D.喷水过程中，储气室内气体压强增大答案：A A解析：充气过程中，储气室内气体的质量增加，气体的温度不变，故气体的平均动能不变，气体内能增大，A 正确，B 错误；喷水过程中，气体对外做功，体积增大，而气体温度不变，则气体吸热，压强减小，CD 错误.11. 2019吕梁模拟（多选）岑=C 可知，气体的体积增气体从外界吸收热量，C C 正确,压杆定质量理想气体的状态沿如图所示的圆周变化，则该气体体积变化的情况是A.A.1 舌a-b,a-b,逐步减小B.B.1bbc,bc,先逐步增大后逐步减小C.C.乜才 c-d,c-d,逐步减

15、小D.D.乜才 d-a,d-a,逐步减小答案：BCBCpVK 一、斛析：对一 7E 质重的理想气体，由 T=KT=K（恒重）得：p=Vp=V当体积 V V 不变时 p p0c0cT,T,即其等容线是过原点的倾斜直线，而不同体积的等容线的斜率和体积成反比.点的等容线，比较其斜率即知 BCBC 对.12. 2017全国卷出（5 选 3）如图，一定质量的理想气体从状态 a 出发，经过等容过程 ab 到达状态 b,再经过等温过程 bc 到达状态 c,最后经等压过程 ca 回到状态 a.下列说法正确的是（）A在过程 ab 中气体的内能增加13.过程 ca 中外界对气体做功C.在过程 ab 中气体对外界做

16、功D.在过程 bc 中气体从外界吸收热量E.在过程 ca 中气体从外界吸收热量答案：ABDABD解析：ab 过程，气体压强增大，体积不变，则温度升高，内能增加，A A 项正确；ab过程发生等容变化，气体对外界不做功，C C 项错误；一定质量的理想气体内能仅由温度决定，bc 过程发生等温变化，内能不变，bc 过程，气体体积增大，气体对外界做正功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，D D 项正确；ca 过程发生等压变化，气体体积减小，外界对气体做正功，B B 项正确，ca 过程，气体温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知气体向外界放热.E E 项错误.通过画过圆周上各（5

17、 选 3） 如图所示， 一定质量的理想气体从状态 A 依次经过状态 B、 C 和 D 后再回到状态 A.其中，A-B 和 CfD 为等温过程，B-C 和 AA 为绝热过程（气体与外界无热量交换）.该循环过程中，下列说法正确的是（）A. AfB 过程中，气体的内能不变B. B-C 过程中，气体分子的平均动能增大C. CAD 过程中，气体分子数密度增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D. DfA 过程中，外界对气体做的功小于气体内能的增加量E.E.若气体在 A-过程中吸收 63kJkJ 的热量，在 CHD 过程中放出 38kJkJ 的热量，则气体完成一次循环又外做的功为 25kJkJ答案：

18、ACEACE解析：根据 A-B 过程为等温过程知，气体的内能不变，A 正确；B-C 为绝热过程，气体没有与外界热交换，体积增大，气体对外界做功，内能减小，所以 B-C 过程中，气体分子的平均动能减小，B B 错误；C-D 为等温过程，C-D 过程中，气体体积减小，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C C 正确；AA 过程中，气体与外界无热量交换，体积减小，外界对气体做功，外界对气体做的功等于气体内能的增加量，D D 错误；气体完成一次循环，气体的内能不变，由热力学第一定律可知，气体对外做的功为 63kJkJ-38kJkJ=25kJkJ.E E 正确.14.（5 选 3）关于内能，下列说法

19、中不正确的是（）A 物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能B.B.一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化C.若外界对系统做的功为W则系统的内能增加 WD.D.若系统从外界吸收的热量为 Q,Q,则系统的内能增加 Q QE E.做功和热传递在改变物体内能方面是等效的答案：BCDBCD解析：在分子动理论中，我们把物体内所有分子的动能与分子势能的总和定义为物体的内能，A A 正确；内能与机械能是两个不同的物理概念，两者没有什么关系，如物体的速度增加了，机械能可能增加，但如果物体的温度不变，物体的内能就不变，故 B B 错误；只有当系统与外界绝热时，外界对系统做的功才等于系统内能的增

20、加量，同理，只有在单纯的热传递过程中，系统吸收（或放出）的热量才等于系统内能的增加量（或减少量），故 CD 错误；做功和热传递在改变物体内能方面是等效的，我们可以用做功的方式使一个物体的内能增大，温度升高，也可以使用热传递的方式使它升高到相同的温度，E E 正确.15.（5 选 3）下列关于热力学第二定律说法正确的是（）A.A.所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生B.B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C.C.机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能D.D.气体向真空的自由膨胀是可逆的E.E.热运动的宏观过程有一定的方向性答案：BCEBCE解析：热运动的宏观过

21、程有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不都能发生，故 A A 错误，E E 正确；根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，所以气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故 B B 正确，D D 错误，根据热力学第二定律，不可能从单一热源取热使之完全转换为有用功而不产生其他影响，所以机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能，故 C C 正确.1616 .（5 选 3）下列说法正确的是（）A.A.两个物体只要温度相等，那么它们分子热运动的平均动能就相等1717 在自然界能量的总量是守恒的，所以不存在能源危机C.C.热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可

22、能制成D.D.热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E.1kgkg 的 0C 的冰比 1kgkg 的 0C 的水的内能小些答案：ACEACE解析：温度是分子热运动平均动能的标志，两个物体只要温度相等，那么它们分子热运动的平均动能就相等，A A 正确；虽然在自然界能量的总量是守恒的，但能量的转化和转移具有方向性，B B 错误；热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成，C C 正确；热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他的变化”，D D错误；1kgkg 的 0C 的冰变成 1kgkg 的 0c 的水要吸收热量，E E 正确.课时测评

23、 C35 综合提能力课时练赢高分一、选择题1.2018全国卷 I 物理一一选修 33如图，一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历过程、到达状态 e,对此气体，下列说法正确的是（选又 1 个彳导 2分，选对 2 个得 4 分，选对 3个得 5 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）.A.A.过程中气体的压强逐渐减小B.B.过程中气体对外界做正功C.C.过程中气体从外界吸收了热量D.D.状态 c c、d d 的内能相等E.状态 d 的压强比状态 b 的压强小答案：BDEBDE解析：A 错：过程中，气体由 a 到 b,体积 V 不变、T 升高，则压强增大.B B 对：过程中，气体由 b

24、 到 c,体积 V 变大，对外界做功.C C 错：过程中，气体由 d 到 e,温度 T 降低，内能 AU 减小，体积 V 不变,功，根据热力学第一定律 AU=Q+W#Qpc,由 c 至ijd 的过程，温度不变，Mpd,所以 pbpcpd.2. 2018全国卷出物理选修 33如图，一定量的理想气体从状态态 b,其过程如 pV 图中从 a 到 b 的直线所示.在此过程中.（填正确答案标号.选对 1 个得 2 分，选对 2个得 4 分，选对 3 个得 5 分.每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）A气体温度一直降低B.B.气体内能一直增加C.C.气体一直对外做功D.D.气体一直从外界吸热E.

25、E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功气体不做a 变化到状答案：BCDBCD解析：（1）A A 错：在 pV 图中理想气体的等温线是双曲线的一支，而且离坐标轴越远温度越高，故从 a 到 b 温度升高.B B 对：一定质量的理想气体的内能由温度决定，温度越高，内能越大.C C 对：气体体积膨胀，对外做功.D D 对：根据热力学第一定律 AU=Q+W彳导Q=AUW由于 AU0、W0 气体吸热.E E 错：由 Q=AUW 可知，气体吸收的热量一部分用来对外做功，一部分用来增加气体的内能.活塞3.2017全国卷 H,33（1）（多选）如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与

26、绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸.待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.下列说法正确的是（）A.A.气体自发扩散前后内能相同B.B.气体在被压缩的过程中内能增大C.C.在自发扩散过程中，气体对外界做功D.D.气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E.E.气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变答案：ABDABD解析：气体向真空膨胀时不受阻碍，气体不对外做功，由于汽缸是绝热的，没有热交换，所以气体扩散后内能不变，选项 A A 正确.气体被压缩的过程中，外界对气体做功，且没有热交换，根据热力学第一定律，气体的内能增大，选项 B B、

27、D D 正确.气体在真空中自发扩散的过程中气体不对外做功，选项 C C 错误.气体在压缩过程中，内能增大，由于一定质量的理想气体的内能完全由温度决定，温度越高，内能越大，气体分子的平均动能越大，选项 E E 错误.4.（多选）如图所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑.现用水平外力 F 作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，由状态变化到状态，在此过程中如果环境保持恒温，下列说法正确的是A.A.每个气体分子的速率都不变B.B.气体分子平均动能不变C.水平外力 F 逐渐变大D.D.气体内能减小答案：BCBC解析：由状态到状态是封闭气体等温膨胀过程，由

28、于温度是分子平均动能的标志，故分子热运动的平均动能不变，但不是每个分子的动能都不变，所以 A A 错误，B B 正确；温度不变，体积增大，根据罕=C,则压强 p 减小，以活塞为研究对象，根据平衡条件有 8S=pS+F,得 F=p0SpS,压强 p 减小，则 F 增大，C C 正确；理想气体的内能只与温度有关，温度不变，则内能不变，故 D D 错误.5.某同学将一气球打好气后，不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂，则在气球破裂过程中（）A 气体对外界做功，温度降低B.外界对气体做功，内能增大C.C.气体内能不变，体积增大 D.D.气体压强减小，温度升高答案：A解析：在气球破裂过程中，体积增大，对外做

29、功，由于气球破裂过程的时间比较短，气体来不及吸收热量，根据热力学第一定律 AU=9Q 可知，气体的内能减小，温度降低，根据理想气体状态方程可知气体压强减小.6.导热隔板二八打活累（多选）如图所示，汽缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体 A 和 B,活塞处于静止平衡状态.现通过电热丝对气体 A 加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是（）A.气体 A 吸热，内能增加B.气体 B 吸热，对外做功，内能不变C.气体 A 分子的平均动能增大D.D.气体 A A 和气体 B B 内每个分子的动能都增大E.气体 B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少答案：ACEACE解析：A 气体经历等容变化，W=0,而吸收热量，由 AU=W-Q 知，内能增加，A 正确；B 气体经历等压变化，W0,即需从外界吸收 0.6J J 的热量