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下列說法中正確的是A第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律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，布朗運動越明顯C內(nèi)能向機械能轉(zhuǎn)化是有條件的，即環(huán)境中必須存在溫度差，通過科技創(chuàng)新，我們能夠研制出內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能的熱機D溫度升高，分子熱運動的平均動能一定增大，但并非所有分子的速率都增大解析：本題考查熱力學(xué)定律第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學(xué)第二定律，故A、C選項錯誤懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，合力越小，布朗運動越不明顯，故B選項錯誤根據(jù)溫度的微觀定義分析可知，D選項正確答案：D2對一定量的氣體，下列說法正確的是()A氣體的體積是所有氣體分子的體積之和B氣體分子的熱運動越劇烈，氣體溫度就越高C氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的D當(dāng)氣體膨脹時，氣體分子之間的勢能減小，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動動能的標(biāo)志、分子動理論等內(nèi)容氣體分子距離遠大于分子大小，所以氣體的體積遠大于所有氣體分子體積之和，A項錯；溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志，是表示分子熱運動劇烈程度的物理量，B項正確；氣體壓強的微觀解釋是大量氣體分子頻繁撞擊產(chǎn)生的，C項正確；氣體膨脹，說明氣體對外做功，但不能確定吸、放熱情況，故不能確定內(nèi)能變化情況，D項錯答案：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；這是一個統(tǒng)計規(guī)律，不能說隨著溫度的升高，每一個氧氣分子的速率都增大，B錯誤；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錯誤、D正確答案：AD4能源是當(dāng)今社會快速發(fā)展所面臨的一大難題，由此，人們想到了永動機關(guān)于第二類永動機，甲、乙、丙、丁4名同學(xué)爭論不休甲：第二類永動機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)化為機械能，但在轉(zhuǎn)化過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，第二類永動機才因此不能制成?。簝?nèi)能與機械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性才是第二類永動機不可能制成的原因你認(rèn)為下列說法正確的是()A甲B乙 C丙 D丁解析：內(nèi)能與機械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性才是第二類永動機不可能制成的原因答案：D5熱現(xiàn)象過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)化的過程中無法把流散的能量重新收集、重新加以利用下列關(guān)于能量耗散的說法中正確的是()A能量耗散說明能量不守恒 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程是有方向性的，能量耗散現(xiàn)象說明了能量轉(zhuǎn)化過程中有方向性，D正確，B不正確；任何時候，能量的轉(zhuǎn)化總是守恒的，A不正確，C正確答案：CD6下列說法中正確的是()A在一房間內(nèi)，打開一臺冰箱的門，再接通電源，過一段時間后，室內(nèi)溫度會降低B從目前的理論看來，只要實驗設(shè)備足夠高級，可以使溫度降低到274 C第二類永動機是不能制造出來的，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)化為機械能而不引起其他變化解析：房間內(nèi)打開冰箱門再接通電源，冰箱吸收和放出的熱量相等，即使時間再長室內(nèi)溫度也不會降低，選項A錯；絕對溫度為274 ，是不可能達到的，選項B錯；內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機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D錯答案：C7.右圖為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內(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)過冷凝器時制冷劑液化，放出熱量到箱體外下列說法正確的是()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，是因為其消耗了電能C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)過程，故C正確，D錯誤；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摩擦移動的導(dǎo)熱隔板固定，隔板質(zhì)量不計，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，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強大于氧氣的壓強，松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡下列說法中正確的是()A初始時氫分子的平均動能大于氧分子的平均動能B系統(tǒng)重新達到平衡時，氫氣的內(nèi)能比初始時的小C松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣D松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中，氧氣的內(nèi)能先增大后減小解析：溫度是氣體分子熱運動的平均動能的標(biāo)志，初始時兩部分氣體溫度相同，故平均動能相同，A錯；因為隔板導(dǎo)熱，系統(tǒng)重新平衡時，兩部分氣體溫度必相等對兩部分氣體構(gòu)成的系統(tǒng)，由UWQ，可知當(dāng)Q0，W0時，U0，即系統(tǒng)內(nèi)能不變，故重新平衡后溫度與松開固定栓前相同，故B錯；對氫氣，U0.因其體積增大，W0，必有Q0，即氫氣從氧氣吸熱，C對；松開固定栓后，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對答案：CD9(2011洛陽六校聯(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，同時壓強增大，到達平衡狀態(tài)2，則在從1到2的變化過程中，下列設(shè)法正確的是()A氣體分子平均動能增大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：對一定質(zhì)量的理想氣體，溫度降低，氣體分子平均動能一定減小，A錯誤；由氣體壓強、溫度、體積的關(guān)系可知，溫度降低的同時壓強增大，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，外界一定對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放熱，D錯誤答案：BC10(2011冀州模擬)夏天，如果自行車內(nèi)胎充氣過足，又放在陽光下曝曬，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程中，氣體溫度升高，分子無規(guī)則熱運動加劇，氣體壓強增大C在爆裂前受曝曬的過程中，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，達到穩(wěn)定后缸內(nèi)封閉著的氣體(A若活塞重力不計，拉力F對活塞做的功等于缸內(nèi)氣體內(nèi)能的改變量B分子平均動能不變C單位時間內(nèi)缸壁單位面積上受到的氣體分子碰撞的次數(shù)減少D每個分子對缸壁的沖力都會減小解析：活塞向上運動氣體體積增大，氣體對外做功，又沒有發(fā)生熱傳遞，故氣體的溫度降低，壓強一定減小，故分子平均動能減小氣體對外做的功等于氣體內(nèi)能的減少量答案：C12(2009全國卷)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)無摩擦滑動，右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲氣缸壁和隔板均絕熱初始時隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等現(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時間后切斷電源當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達到平衡時，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，壓強增大，從而推動隔板，左邊氣體因隔板壓縮氣體對內(nèi)做功，沒有熱交換，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，對右邊氣體，由于最終還要達到平衡，則p變大，V變大，T一定變大，由此可知，A錯，B、C都對；又右邊氣體吸收電熱絲放出的熱量后，由于對外做了功，故氣體內(nèi)能的增加量小于電熱絲放出的熱量，故選項D不對答案：BC13(1)下列關(guān)于分子動理論說法中正確的是_(填選項前的編號)分子勢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)所有分子運動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規(guī)則運動，這就是液體分子的運動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，_.(填選項前的編號)氣體的密度增大 氣體的壓強不變氣體分子的平均動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)本題考查分子動理論，當(dāng)分子間距離rr0時，分子間距離增大，分子力做負功，分子勢能增加，所以對錯；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；布朗運動中，是液體中的小顆粒在做無規(guī)則的運動，從而間接的反映出液體分子在做無規(guī)則運動，錯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；溫度升高，分子平均動能增加，每秒鐘撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多，對器壁的撞擊力變大，壓強變大，所以錯；對答案：(1)(2)14一定質(zhì)量的氣體，在從一個狀態(tài)()變化到另一個狀態(tài)()的過程中，吸收熱量280 J，并對外做功120 J，試問：(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的狀態(tài)，并放出了240 J熱量，那么在返回的過程中是氣體對外界做功，還是外界對氣體做功？做功多少？