2014年高考物理第一輪復(fù)習(xí)：熱力學(xué)定律及能量守恒 氣體.doc

熱力學(xué)定律及能量守恒 氣體一、選擇題1下列說(shuō)法中正確的是A第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律B懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯C內(nèi)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化是有條件的，即環(huán)境中必須存在溫度差，通過(guò)科技創(chuàng)新，我們能夠研制出內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)D溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大，但并非所有分子的速率都增大解析：本題考查熱力學(xué)定律第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，故A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，合力越小，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤根據(jù)溫度的微觀定義分析可知，D選項(xiàng)正確答案：D2對(duì)一定量的氣體，下列說(shuō)法正確的是()A氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，氣體溫度就越高C氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的D當(dāng)氣體膨脹時(shí)，氣體分子之間的勢(shì)能減小，因而氣體的內(nèi)能減少解析：考查熱力學(xué)第一定律、溫度是分子平均熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的標(biāo)志、分子動(dòng)理論等內(nèi)容氣體分子距離遠(yuǎn)大于分子大小，所以氣體的體積遠(yuǎn)大于所有氣體分子體積之和，A項(xiàng)錯(cuò)；溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，是表示分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的物理量，B項(xiàng)正確；氣體壓強(qiáng)的微觀解釋是大量氣體分子頻繁撞擊產(chǎn)生的，C項(xiàng)正確；氣體膨脹，說(shuō)明氣體對(duì)外做功，但不能確定吸、放熱情況，故不能確定內(nèi)能變化情況，D項(xiàng)錯(cuò)答案：BC3(2011西安五校聯(lián)考)如右圖所示是氧氣分子在不同溫度(0 和100 )下的速率分布，由圖可得信息()A同一溫度下，氧氣分子的速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律B隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增大C隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例升高D隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變大解析：由題圖可知，氧氣分子的速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，A正確；這是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不能說(shuō)隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增大，B錯(cuò)誤；隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例降低，氧氣分子的平均速率增大，C錯(cuò)誤、D正確答案：AD4能源是當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展所面臨的一大難題，由此，人們想到了永動(dòng)機(jī)關(guān)于第二類永動(dòng)機(jī)，甲、乙、丙、丁4名同學(xué)爭(zhēng)論不休甲：第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，應(yīng)該可以制造成功乙：雖然內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但在轉(zhuǎn)化過(guò)程中可以不引起其他變化丙：摩擦、漏氣等因素導(dǎo)致能量損失，第二類永動(dòng)機(jī)才因此不能制成?。簝?nèi)能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性才是第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因你認(rèn)為下列說(shuō)法正確的是()A甲B乙 C丙 D丁解析：內(nèi)能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性才是第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因答案：D5熱現(xiàn)象過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中無(wú)法把流散的能量重新收集、重新加以利用下列關(guān)于能量耗散的說(shuō)法中正確的是()A能量耗散說(shuō)明能量不守恒 B能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律C能量耗散過(guò)程中能量仍守恒D能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過(guò)程具有的方向性解析：由熱力學(xué)第二定律知，由大量分子參與的宏觀過(guò)程是有方向性的，能量耗散現(xiàn)象說(shuō)明了能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中有方向性，D正確，B不正確；任何時(shí)候，能量的轉(zhuǎn)化總是守恒的，A不正確，C正確答案：CD6下列說(shuō)法中正確的是()A在一房間內(nèi)，打開(kāi)一臺(tái)冰箱的門，再接通電源，過(guò)一段時(shí)間后，室內(nèi)溫度會(huì)降低B從目前的理論看來(lái)，只要實(shí)驗(yàn)設(shè)備足夠高級(jí)，可以使溫度降低到274 C第二類永動(dòng)機(jī)是不能制造出來(lái)的，盡管它不違反熱力學(xué)第一定律，但它違反熱力學(xué)第二定律D機(jī)械能可以自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化解析：房間內(nèi)打開(kāi)冰箱門再接通電源，冰箱吸收和放出的熱量相等，即使時(shí)間再長(zhǎng)室內(nèi)溫度也不會(huì)降低，選項(xiàng)A錯(cuò)；絕對(duì)溫度為274 ，是不可能達(dá)到的，選項(xiàng)B錯(cuò)；內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化，否則就違背了熱力學(xué)第二定律，選項(xiàng)D錯(cuò)答案：C7.右圖為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外下列說(shuō)法正確的是()A熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔蹸電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律D電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律解析：熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱學(xué)過(guò)程，故C正確，D錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體，除非有外界的影響或幫助電冰箱把熱量從低溫的內(nèi)部傳到高溫的外部，需要壓縮機(jī)的幫助并消耗電能，故應(yīng)選B、C.答案：BC8.如右圖所示絕熱氣缸中間用固定栓將可無(wú)摩擦移動(dòng)的導(dǎo)熱隔板固定，隔板質(zhì)量不計(jì)，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣(視為理想氣體)初始時(shí)，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強(qiáng)大于氧氣的壓強(qiáng)，松開(kāi)固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡下列說(shuō)法中正確的是()A初始時(shí)氫分子的平均動(dòng)能大于氧分子的平均動(dòng)能B系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的內(nèi)能比初始時(shí)的小C松開(kāi)固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過(guò)程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣D松開(kāi)固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過(guò)程中，氧氣的內(nèi)能先增大后減小解析：溫度是氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，初始時(shí)兩部分氣體溫度相同，故平均動(dòng)能相同，A錯(cuò)；因?yàn)楦舭鍖?dǎo)熱，系統(tǒng)重新平衡時(shí)，兩部分氣體溫度必相等對(duì)兩部分氣體構(gòu)成的系統(tǒng)，由UWQ，可知當(dāng)Q0，W0時(shí)，U0，即系統(tǒng)內(nèi)能不變，故重新平衡后溫度與松開(kāi)固定栓前相同，故B錯(cuò)；對(duì)氫氣，U0.因其體積增大，W0，必有Q0，即氫氣從氧氣吸熱，C對(duì)；松開(kāi)固定栓后，氫氣快速壓縮氧氣，氧氣內(nèi)能增加，溫度升高，隨著熱量逐漸傳遞給氫氣，氧氣內(nèi)能再逐漸減小，D對(duì)答案：CD9(2011洛陽(yáng)六校聯(lián)考)一定質(zhì)量的理想氣體，處于平衡狀態(tài)1，現(xiàn)設(shè)法使其溫度降低，同時(shí)壓強(qiáng)增大，到達(dá)平衡狀態(tài)2，則在從1到2的變化過(guò)程中，下列設(shè)法正確的是()A氣體分子平均動(dòng)能增大B氣體分子之間的距離減小C氣體的內(nèi)能減小 D氣體吸熱解析：對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，溫度降低，氣體分子平均動(dòng)能一定減小，A錯(cuò)誤；由氣體壓強(qiáng)、溫度、體積的關(guān)系可知，溫度降低的同時(shí)壓強(qiáng)增大，體積一定減小，氣體分子之間的距離減小，B正確；理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度降低，氣體的內(nèi)能減小，C正確；氣體體積減小，外界一定對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放熱，D錯(cuò)誤答案：BC10(2011冀州模擬)夏天，如果自行車內(nèi)胎充氣過(guò)足，又放在陽(yáng)光下曝曬，車胎極易爆裂，關(guān)于這一現(xiàn)象的以下敘述正確的是()A車胎爆裂，是車胎內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果B在爆裂前受曝曬的過(guò)程中，氣體溫度升高，分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)加劇，氣體壓強(qiáng)增大C在爆裂前受曝曬的過(guò)程中，氣體吸熱，但內(nèi)能不變D在車胎爆裂的瞬間，氣體內(nèi)能增加答案：B11如右圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑與外界不發(fā)生熱傳遞的汽缸固定在地面上，缸內(nèi)活塞下方封閉著空氣(活塞與外界也不發(fā)生熱傳遞)，若用豎直向上的力F將活塞向上拉一些，達(dá)到穩(wěn)定后缸內(nèi)封閉著的氣體(A若活塞重力不計(jì)，拉力F對(duì)活塞做的功等于缸內(nèi)氣體內(nèi)能的改變量B分子平均動(dòng)能不變C單位時(shí)間內(nèi)缸壁單位面積上受到的氣體分子碰撞的次數(shù)減少D每個(gè)分子對(duì)缸壁的沖力都會(huì)減小解析：活塞向上運(yùn)動(dòng)氣體體積增大，氣體對(duì)外做功，又沒(méi)有發(fā)生熱傳遞，故氣體的溫度降低，壓強(qiáng)一定減小，故分子平均動(dòng)能減小氣體對(duì)外做的功等于氣體內(nèi)能的減少量答案：C12(2009全國(guó)卷)如右圖所示，水平放置的密封氣缸內(nèi)的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲氣缸壁和隔板均絕熱初始時(shí)隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等現(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時(shí)間后切斷電源當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達(dá)到平衡時(shí)，與初始狀態(tài)相比()A右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變 B左右兩邊氣體溫度都升高C左邊氣體壓強(qiáng)增大D右邊氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲放出的熱量解析：雖然氣缸壁和隔板絕熱，但右邊氣體由于電熱絲通電放出熱量而溫度升高，壓強(qiáng)增大，從而推動(dòng)隔板，左邊氣體因隔板壓縮氣體對(duì)內(nèi)做功，沒(méi)有熱交換，故內(nèi)能一定增加，溫度升高，由常數(shù)，左邊氣體V變小，T變大，故p一定變大，對(duì)右邊氣體，由于最終還要達(dá)到平衡，則p變大，V變大，T一定變大，由此可知，A錯(cuò)，B、C都對(duì)；又右邊氣體吸收電熱絲放出的熱量后，由于對(duì)外做了功，故氣體內(nèi)能的增加量小于電熱絲放出的熱量，故選項(xiàng)D不對(duì)答案：BC13(1)下列關(guān)于分子動(dòng)理論說(shuō)法中正確的是_(填選項(xiàng)前的編號(hào))分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大物體溫度越高，則該物體內(nèi)所有分子運(yùn)動(dòng)的速率都一定越大顯微鏡下觀察到墨水中的小顆粒在不停的作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就是液體分子的運(yùn)動(dòng)2)封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，_.(填選項(xiàng)前的編號(hào))氣體的密度增大 氣體的壓強(qiáng)不變氣體分子的平均動(dòng)能減小氣體分子每秒撞擊單位面積器壁的數(shù)目增多解析：(1)本題考查分子動(dòng)理論，當(dāng)分子間距離rr0時(shí)，分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，所以對(duì)錯(cuò)；溫度越高，物體內(nèi)大量分子的平均速率增大，并不是所有分子速率都增大，錯(cuò)；布朗運(yùn)動(dòng)中，是液體中的小顆粒在做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，從而間接的反映出液體分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，錯(cuò)本題主要考查概念和記憶，屬容易題(2)本題考查理想氣體的性質(zhì)，封閉氣缸內(nèi)，容積不變，氣體質(zhì)量不變，所以氣體密度不變錯(cuò)；溫度升高，分子平均動(dòng)能增加，每秒鐘撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多，對(duì)器壁的撞擊力變大，壓強(qiáng)變大，所以錯(cuò)；對(duì)答案：(1)(2)14一定質(zhì)量的氣體，在從一個(gè)狀態(tài)()變化到另一個(gè)狀態(tài)()的過(guò)程中，吸收熱量280 J，并對(duì)外做功120 J，試問(wèn)：(1)這些氣體的內(nèi)能發(fā)生了怎樣的變化？(2)如果這些氣體又返回原來(lái)的狀態(tài)，并放出了240 J熱量，那么在返回的過(guò)程中是氣體對(duì)外界做功，還是外界對(duì)氣體做功？做功多少？