2020屆高考物理二輪復習選考與近代物理微專題突破熱力學定律

1、熱力學定律1、關于對永動機的認識,下列說法正確的是( )A.第一類永動機和第二類永動機都違背了能量守恒定律,所以都不可能制成B.第一類永動機違背了能量守恒定律,第二類永動機沒有違背能量守恒定律,因此,隨著科學技術的迅猛發(fā)展,第二類永動機是可以制成的C.第一類永動機違反了熱力學第一定律,第二類永動機違反了熱力學第二定律,這兩類永動機都不可能制成D.第一類永動機違反了能量守恒定律,第二類永動機違反了熱力學第一定律和熱力學第二定律,這兩類永動機都不可能制成2、若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,將氣泡內的氣體視為理想氣體,氣泡從湖底上升到湖面的過程中,對外界做了0.6J的功,則此過程中下列

2、說法正確的是( )A.氣泡內氣體的內能增加B.氣泡內氣體的內能減少C.氣泡內氣體從外界吸收了0.6J的熱量D.氣泡內氣體向外界放出了0.6J的熱量3、對于一定質量的理想氣體，下列說法正確的是( )A.溫度升高，分子的平均動能增大，每次碰撞對容器壁的作用力增大，壓強一定增大B.體積減小，單位體積內的分子數增多，氣體的內能一定增大C.絕熱壓縮一定質量的理想氣體時，外界對氣體做功，內能增加，壓強一定增大D.定質量的理想氣體向真空自由膨脹時，體積增大，熵減小4、下列過程中可能發(fā)生的是( )A.某種物質從高溫熱源吸收20kJ的熱量,全部轉化為機械能,而沒有產生其他任何影響B(tài).打開一高壓密閉容器,其內氣體

3、自發(fā)溢出后又自發(fā)溢進去,恢復原狀C.利用其他手段,使低溫物體溫度更低,高溫物體的溫度更高D.將兩瓶不同液體混合,然后它們又自發(fā)地各自分開5、重慶出租車常以天然氣作為燃料,加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中,若儲氣罐內氣體體積及質量均不變,則罐內氣體(可視為理想氣體)( )A.壓強增大,內能減小B.吸收熱量,內能增大C.壓強減小,分子平均動能增大D.對外做功,分子平均動能減小6、如圖所示,一定質量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中,容器內裝有一可以活動的絕熱活塞。今對活塞施以一豎直向下的壓力F,使活塞緩慢向下移動一段距離后,氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁間的摩擦力,

4、則被密封的氣體( )A.溫度升高,壓強增大,內能減少B.溫度降低,壓強增大,內能減少C.溫度升高,壓強增大,內能增加D.溫度降低,壓強減小,內能增加7、下面關于熱力學第二定律微觀意義的說法中正確的是( )A.從微觀的角看,熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律B.切自然過程總是沿著分子熱運動運動無序性減小的方向進行C.有的自然過程沿著分子熱運動無序性增大的方向進行,有的自然過程沿著分子熱運動無序性減小的方向進行D.在任何自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小8、一個密閉的容器內有稀薄氣體,在容器上開一個小口,外部的空氣就會流入容器,在氣體流入過程中,容器內靠近開口處的空氣密度暫時變得比內部大,以下說法正

5、確的是( )A.此時容器內氣體處于一個不平衡狀態(tài),是一個最無序的狀態(tài)B.外界的影響破壞了容器內氣體的平衡C.上面事實說明熱力學第二定律只適用于封閉系統(tǒng)D.個開放系統(tǒng)并不一定是最無序的分布9、如圖所示,一定質量的理想氣體,從狀態(tài)A絕熱過程、等容過程、等溫過程又回到了狀態(tài)A則( )A. 過程氣體降溫B. 過程氣體內能增加,可能外界對氣體做了功C. 過程氣體放熱D.全部過程氣體做功為零10、如圖所示為一定質量氣體發(fā)生狀態(tài)變化的P-V圖象,1、2是兩條等溫線,A、B是等溫線1上的兩點,C、D是等溫線2上的兩點,若氣體按圖線從ABCDA進行狀態(tài)變化,則下列說法正確的是( )A.等溫線1對應的氣體溫度比等

6、溫線2對應的氣體溫度高B.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,氣體一定吸收熱量C.氣體從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,氣體吸收的熱量比氣體做功多D.氣體從狀態(tài)C變化到狀態(tài)D,氣體分子密度增大了,但氣體分子的平均速率不變E.氣體從ABCDA的過程中,氣體做的總功為零11、一定質量的理想氣體經歷的狀態(tài)變化過程,變化過程的圖象如圖所示.已知氣體在狀態(tài)A時的壓強為,體積為;在狀態(tài)B時的體積為,在狀態(tài)C時的溫度為.(1).求氣體在狀態(tài)B時的壓強和在狀態(tài)A時的溫度.(2).若氣體從B到C內能減少了,則此過程氣體放出的熱量為多少?12、絕熱氣缸A和導熱氣缸B固定在水平地面上，由鋼性桿連接的兩個等大活塞封閉著兩部分體積均為V的理

7、想氣體，此時氣體的壓強與外界大氣壓強相同，氣體的溫度與環(huán)境溫度也相同。已知理想氣體的內能U與溫度T的關系為，為常量且現給氣缸A的電熱絲通電，當電熱絲放出的熱量為時氣缸B的體積減為原來的三分之一。若加熱過程是緩慢的，求：（1）氣缸A內氣體的壓強；（2）氣缸B在該過程中放出的熱量。答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：第一類永動機是不可能制成的,因為它違背了能量守恒定律;第二類永動機不違反能量守恒定律,但違反了熱力學第二定律,內能與機械能之間的轉化具有方向性才是第二類永動機不可能制成的原因。 故選項ABD錯誤,C正確。 2答案及解析：答案：C解析：理想氣體等溫過程中內能不變,由熱力學第一定律=Q

8、+W,氣體對外做功0.6J,則一定同時從外界吸收熱量0.6J,才能保證內能不變。故選項 C正確。 3答案及解析：答案：C解析：對于一定質量的理想氣體溫度升高.但如果氣體體積增大，壓強不一定增大.A錯誤；體積減小，單位體積內的分子數增多，但如果對外放熱，氣體的內能可能減小.B錯誤：孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展.D錯誤. 只有C正確. 4答案及解析：答案：C解析：根據熱力學第二定律,熱量不可能從低溫物體自發(fā)地傳給高溫物體,但通過一些物理過程是可以實現的,故C項對;內能自發(fā)地全部轉化為機械能是不可能的,故A項錯;氣體膨脹具有方向性,故B項錯;擴散現象也有方向性,D項錯。 5答案及解析：答

9、案：B解析：溫度是分子平均動能的宏觀標志,故在天然氣的溫度升高過程中,分子平均動能增大,又天然氣可視為理想氣體,不需要考慮分子勢能,而氣體質量不變,氣罐內天然氣分子數不變,所以氣體分子總動能增大,故內能增大,AD項錯;由熱力學第一定律可知,氣體體積不變,內能增大,則一定從外界吸收熱量,B項對;天然氣體積不變,隨溫度升高,氣體壓強增大,C項錯。 6答案及解析：答案：C解析：選C.容器是絕熱的,所以當向下推活塞壓縮氣體時,對氣體做功,氣體內能增大,溫度升高,根據(常量)可知,壓強增大. 7答案及解析：答案：AD解析：系統(tǒng)的熱力學過程就是大量分子無序運動狀態(tài)的變化,從微觀角度看,熱力學第二定律是一個

10、統(tǒng)計規(guī)律,所以 A項對;熱力學第二定律的微觀意義是“一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進行”,所以B、C項均錯;D 是在引入熵之后對熱力學第二定律微觀意義的描述,D項對. 8答案及解析：答案：BCD解析：本來封閉容器內的氣體處于平衡狀態(tài),內部是無序的,在容器上開一個小口后,有外部的空氣進入容器內在氣體流入的過程中,內部平衡被破壞,容器內靠近開口處的空氣密度比內部大,這是比較有序的狀態(tài),是一個不平衡狀態(tài),之后要發(fā)生變化,到達一個新的平衡狀態(tài)。這一現象說明,熱力學第二定律只適用于一個封閉系統(tǒng),不適用于開放的系統(tǒng),一個開放系統(tǒng)內分子的運動并不一定是無序狀態(tài)。故選項BCD正確。 9答案及解

11、析：答案：AC解析：過程氣體絕熱膨脹,氣體對外界做功,其對應的內能必定減小,即氣體溫度降低,A正確; 過程氣體等容升壓,由恒量可知,氣體溫度升高,其對應的內能增加,因氣體體積不變,做功,B錯誤; 過程氣體等溫壓縮,故內能變化為零,但外界對氣體做功,因此該過程中氣體放熱,C正確; 過程氣體對外做功,其數值等于AB橫軸包圍的面積, 過程氣體不做功, 過程外界對氣體做功,其數值等于CA橫軸包圍的面積,顯然全過程外界對氣體做的凈功為ABC線包圍的面積,D錯誤. 10答案及解析：答案：BCD解析：A、由圖可知,從狀態(tài)A變化到狀態(tài)D的過程中,氣體的壓強保持不變,體積變大,根據蓋呂薩克定律可得狀態(tài)A的溫度低

12、于狀態(tài)D的溫度,故A錯誤;B、氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,溫度不變,內能不變,體積變大,氣體對外界做功W0,氣體一定吸收熱量,故B正確;C、氣體從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,溫度升高,內能增大,體積變大,氣體對外界做功W0,根據熱力學第一定律可知氣體吸收的熱量比氣體做功多,故C正確;D、氣體從狀態(tài)C變化到狀態(tài)D,溫度不變,體積變小,所以氣體分子密度增大了,但氣體分子的平均速率不變,故D正確;E、體積增大,氣體對外做功,體積減小,外界對氣體對做功,P-V圖象的圖線與橫軸圍成的面積表示氣體對外做功,所以氣體從ABCDA的過程中,外界對氣體對做功,氣體做的總功不為零,故E錯誤;故選BCD。 11答案及解析：答案：(1).由題圖知,氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B發(fā)生的是等溫變化,根據玻意耳定律可得解得由題圖知氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C發(fā)生的是等壓變化,因此氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C體積相等,根據查理定律可知解得.(2).