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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第36講 熱力學(xué)定律及能量守恒(含解析)
1.對(duì)熱力學(xué)第二定律,下列理解正確的是( )
A.自然界進(jìn)行的一切宏觀過程都是可逆的
B.自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,是不可逆的
C.熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體
D.第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律,因此不可能制成
2.xx汕頭一模某一密閉容器中密封著一定質(zhì)量的某種實(shí)際氣體,氣體分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力.關(guān)于實(shí)際氣體,下列說法中正確的是( )
A.在完全失重的情況下,密封容器內(nèi)的氣體對(duì)器壁的頂部沒有作用力
B.若氣體膨脹對(duì)外界做功,則分子勢(shì)能一定增大
C.若氣體被壓縮,外界對(duì)氣體做功,則氣體內(nèi)能一定增加
D.若氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對(duì)外界做的功,則氣體分子的動(dòng)能一定不變
3. xx長(zhǎng)春三模(雙選)有關(guān)熱力學(xué)問題,下列說法正確的是( )
A.滿足能量守恒定律的客觀過程都是可以自發(fā)進(jìn)行的
B.從單一熱源吸取熱量,使之全部轉(zhuǎn)化為有用的機(jī)械功是不可能的
C.熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序程度的量度
D.氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小,氣體的壓強(qiáng)一定減小
4.二氧化碳是導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”的主要原因之一,人類在采取節(jié)能減排措施的同時(shí),也在研究控制溫室氣體的新方法,目前專家們正在研究二氧化碳的深海處理技術(shù).在某次實(shí)驗(yàn)中,將一定質(zhì)量的二氧化碳?xì)怏w封閉在一可自由壓縮的導(dǎo)熱容器中,將容器緩慢移到海水某深處,氣體體積減為原來的一半,不計(jì)溫度的變化,則此過程中( )
A.封閉氣體對(duì)外界做正功
B.封閉氣體向外界傳遞熱量
C.封閉氣體分子的平均動(dòng)能增大
D.封閉氣體從外界吸收熱量
5.xx茂名模擬喜慶日子,室外經(jīng)常使用巨大的紅色氣球來烘托氣氛.在晴朗的夏日,對(duì)密閉在紅色氣球內(nèi)的氣體從早晨到中午過程,下列說法中正確的是( )
A.吸收了熱量,同時(shí)體積膨脹對(duì)外做功,內(nèi)能不變
B.吸收了熱量,同時(shí)體積膨脹對(duì)外做功,內(nèi)能增加
C.氣體密度增加,分子平均動(dòng)能增加
D.氣體密度不變,氣體壓強(qiáng)不變
6.xx撫順模擬一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程如圖K36-1所示,第一種變化是從A到B,第二種變化是從A到C.比較兩種變化過程,則( )
圖K36-1
A.A到C過程氣體吸收的熱量較多
B.A到B過程氣體吸收的熱量較多
C.兩個(gè)過程氣體吸收的熱量一樣多
D.兩個(gè)過程氣體內(nèi)能增量不相同
7.xx豫北聯(lián)考如圖K36-2所示,一定質(zhì)量的理想氣體開始時(shí)處于狀態(tài)A,然后經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C,A、C狀態(tài)的溫度相同.設(shè)氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別為VA和VC,在A到B和B到C過程中吸收或放出的熱量分別為QAB和QBC,則以下關(guān)系正確的是( )
圖K36-2
A.VA>VC,QAB>QBC
B.VA
VC,QABQBC
8.xx 太原二模(雙選)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,下列說法正確的是( )
A.若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,則內(nèi)能也一定不變
B.若氣體的內(nèi)能不變,則分子的平均動(dòng)能也一定不變
C.若氣體的溫度隨時(shí)間不斷升高,則壓強(qiáng)也一定不斷增大
D.若氣體的溫度升高,則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)容器器壁撞擊的次數(shù)也一定增多
9.下列說法中正確的是( )
A.物體的內(nèi)能就是組成該物體的所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的總和
B.只要對(duì)內(nèi)燃機(jī)不斷改進(jìn),就可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的方式上是不同的
D.滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)進(jìn)行
10.(雙選)下列有關(guān)熱現(xiàn)象的敘述中正確的是( )
A. 布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)
B. 分子間不可能同時(shí)存在引力和斥力
C. 熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體,但一定要引起其他的變化
D. 一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹過程,其溫度一定升高
11.某校開展探究性課外活動(dòng),一同學(xué)用如圖K36-3所示的裝置研究氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度三者之間的變化關(guān)系.該同學(xué)選用導(dǎo)熱良好的氣缸并將其開口向下固定不動(dòng),氣缸內(nèi)有理想氣體,缸內(nèi)活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣.把一溫度計(jì)通過缸底小孔插入缸內(nèi),插口處密封良好,活塞下掛一個(gè)沙桶,沙桶裝滿沙子時(shí),活塞恰好靜止.現(xiàn)給沙桶底部鉆一個(gè)小洞,讓細(xì)沙慢慢漏出,外部環(huán)境溫度恒定,則( )
圖K36-3
A.外界對(duì)氣體做功,氣體內(nèi)能增大
B.外界對(duì)氣體做功,溫度計(jì)示數(shù)不變
C.氣體體積減小,溫度計(jì)示數(shù)變小
D.外界對(duì)氣體做功,溫度計(jì)示數(shù)變大
12.如圖K36-4所示,一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)氣缸(含活塞)中.今對(duì)活塞施以一豎直向下的壓力F,使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離.則被密封的氣體( )
圖K36-4
A.溫度升高,壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減少
B.溫度降低,壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減少
C.溫度升高,壓強(qiáng)增大,內(nèi)能增加
D.溫度降低,壓強(qiáng)減小,內(nèi)能增加
13.如圖K36-5所示,一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞,使氣缸懸空而靜止.設(shè)活塞與缸壁間無摩擦,可以在缸內(nèi)自由移動(dòng),缸壁導(dǎo)熱性良好,使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同,則下列結(jié)論中正確的是( )
圖K36-5
A.若外界大氣壓增大,則彈簧將壓縮一些
B.若外界大氣壓增大,則氣缸的上底面距地面的高度將增大
C.若氣溫升高,則活塞距地面的高度將減小
D.若氣溫升高,則氣缸的上底面距地面的高度將增大
14.xx福州質(zhì)檢在光滑水平面上有一個(gè)內(nèi)外壁都光滑的質(zhì)量為M的氣缸,氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞,已知M>m,活塞密封一部分理想氣體.現(xiàn)對(duì)氣缸施加一個(gè)水平向左的拉力F(如圖K36-6甲所示)時(shí),氣缸的加速度為a1,封閉氣體的壓強(qiáng)為p1,體積為V1;若用同樣大小的力F水平向左推活塞(如圖乙所示),此時(shí)氣缸的加速度為a2,封閉氣體的壓強(qiáng)為p2,體積為V2.設(shè)密封氣體的質(zhì)量和溫度均不變,則( )
圖K36-6
A.a(chǎn)1=a2,p1 V2
C.a(chǎn)1 < a2,p1>p2,V1 < V2
D.a(chǎn)1 > a2,p1>p2,V1 > V2
課時(shí)作業(yè)(三十六)
1. B [解析] 由熱力學(xué)第二定律可知,熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化,由此說明熱量由低溫物體傳到高溫物體是可能的,但要引起其他變化,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;第二類永動(dòng)機(jī)并不違反能量守恒定律,但違背了自然界涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程具有方向性的規(guī)律(即熱力學(xué)第二定律),故選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.
2.B [解析] 在完全失重的情況下,密封容器內(nèi)的氣體仍然有壓強(qiáng),氣體對(duì)器壁的頂部有作用力,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;氣體體積膨脹,分子間距離增大,分子力做負(fù)功,氣體的分子勢(shì)能增加,選項(xiàng)B正確;氣體被壓縮,外界對(duì)氣體做功,但氣體有可能向外界放熱,所以內(nèi)能的變化情況不能確定,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對(duì)外界做的功時(shí),氣體的內(nèi)能不變,但分子勢(shì)能增大了,所以分子動(dòng)能一定減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
3.BC [解析] 不可能從單一熱源吸熱完全對(duì)外做功,而不引起其他變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確.熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序程度的量度,是描述分子混亂程度的物理量,選項(xiàng)C正確.氣體熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小說明溫度降低,但不知?dú)怏w的體積變化情況如何,故無法判斷壓強(qiáng)變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
4.B [解析] 因?yàn)闅怏w的溫度不變,所以氣體分子的平均動(dòng)能不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)氣體體積減小時(shí),外界對(duì)氣體做功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第一定律可得,封閉氣體將向外界傳遞熱量,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
5.B [解析] 從早晨到中午,密閉在紅色氣球內(nèi)的氣體溫度升高,氣體的內(nèi)能增加;氣體首先要經(jīng)歷等容變化,根據(jù)=C(常量)可知,T增大,則p增大,氣體體積膨脹對(duì)外做功,又根據(jù)熱力學(xué)第一定律,因?yàn)闅怏w內(nèi)能增加,所以氣體肯定從外界吸收了熱量;氣體質(zhì)量不變,體積增大,密度減?。C上可知,只有選項(xiàng)B正確.
6.A [解析] 在p-T圖中,等容線是過原點(diǎn)的傾斜直線,由題圖可知VC>VA>VB.從A→C,氣體對(duì)外界做功,WAC<0;從A→B,外界對(duì)氣體做功,WAB>0.由TB=TC可知,A→B和A→C兩過程內(nèi)能增量相同,根據(jù)ΔU=W+Q可知,從A→C,氣體吸收的熱量較多,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤.
7.C [解析] 由圖象知,pAVC;在A→B過程中,氣體體積不變,氣體不做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,氣體增加的內(nèi)能等于氣體吸收的熱量;在B→C過程中,氣體體積減小,外界對(duì)氣體做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,氣體減少的內(nèi)能等于氣體放出的熱量減去外界對(duì)氣體做的功,故QAB V2.
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