2020屆高三物理二輪專題復習-熱與內能

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁2020屆高三物理二輪專題復習——熱與內能一、單選題（本大題共8小題，共32分）以下關于熱運動的說法中正確的是(????)A.做功只能改變物體的機械能而熱傳遞只能改變物體的內能

B.布朗運動是液體分子的運動，它說明了液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動

C.密封在容積不變的容器內的氣體，若溫度升高，則氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大

D.擴散現象說明分子間存在斥力將一杯熱水倒入容器內的冷水中，冷水溫度升高10℃，又向容器內倒入同樣一杯熱水，冷水溫度又升高6℃，若再向容器內倒入同樣一杯熱水，則冷水溫度將再升高(

)(不計熱損失)A.4.5℃ B.4℃ C.3.5℃ D.3℃關于物體的內能，下列說法中正確的是(????)A.溫度高的物體一定比溫度低的物體內能大

B.內能與物體的溫度有關，所以0℃的物體內能為零

C.物體的溫度升高，則組成物體的每個分子的動能都增大

D.關于熱量、功和內能三個物理量，下列說法中正確的是(????)A.熱量、功和內能三者的物理意義相同，只是說法不同

B.熱量、功都可以作為物體內能變化的量度

C.熱量、功和內能的單位不同

D.功由過程決定，而熱量和內能由物體的狀態(tài)決定兩個物體放在一起并接觸，它們之間不發(fā)生熱傳遞是因為(????)A.具有相同的內能 B.具有相同的比熱

C.具有相同的溫度 D.具有相同的熱量關于改變物體內能的途徑，下列說法正確的是(????)A.只可能通過做功來實現 B.只可能通過熱傳遞來實現

C.做功與熱傳遞都可實現 D.做功與熱傳遞都不可實現一絕熱容器內封閉著一些氣體，容器在高速運輸途中突然停下來，則(????)A.因氣體溫度與機械運動速度無關，故容器內氣體溫度不變

B.因容器是絕熱的，故容器中氣體內能不變

C.因容器突然停止運動，氣體分子運動速率亦隨之減小，故容器中氣體溫度降低

D.容器停止運動時，由于分子和容器壁的碰撞，機械運動的動能轉化為分子熱運動的動能，故容器中氣體溫度將升高下列說法中正確的是(

)A.物體在發(fā)生物態(tài)變化時都要吸熱

B.熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體

C.物質的比熱容與物體的質量有關

D.0℃的水結成0℃的冰時，其內能將要增加二、多選題（本大題共5小題，共20分）下列說法中正確的是(????)A.所有的晶體都有固定的熔點和規(guī)則的幾何形狀

B.液體表面張力與浸潤現象都是分子力作用的表現

C.干濕泡溫度計的示數差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠

D.懸浮在水中花粉顆粒的布朗運動反映了花粉分子做無規(guī)則的熱運動

E.在絕熱過程中，一個熱力學系統(tǒng)的內能增量等于外界對它所做的功如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動的導熱隔板固定，隔板質量不計，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，氧氣的內能先增大后減小對一定質量的氣體，下列說法中正確的是(????)A.氣體的體積是所有氣體分子體積之和

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的不斷碰撞而產生的

D.當氣體膨脹時，氣體分子之間的勢能減小，因而氣體的內能減少關于熱學，下列說法中正確的是(????)A.氣體溫度升高，則表明該氣體分子的動能都一定增大

B.只要分子間距增大，分子勢能就一定減小

C.對氣體做功可以改變其內能

D.一定質量的理想氣體等壓膨脹過程中一定吸熱

E.電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體下列說法正確的是(????)A.一定量的氣體吸收熱量，其內能可能減小

B.壓縮氣體一定能使氣的溫度升高

C.液晶顯示器是應用液晶的光學各向異性制成的

D.太空中水滴呈現完美球形是由于液體表面張力的作用

E.相鄰的兩個分子之間的距離減小時，分子間的引力變小，斥力變大三、填空題（本大題共2小題，共8分）一定質量的理想氣體經歷如圖所示的A→B、B→C、C→A三個變化過程，設氣體在狀態(tài)A、B時的溫度分別為TA和TB，已知TA=300K，則TB=______K；氣體從C→A的過程中做功為100J，同時吸熱250J，則此過程中氣體內能______(填“增加”或“減少”)了下列說法正確的是(????)A.隨著分子間距的增大，斥力和引力都減小B.分子間的相互作用力隨著分子間的距離的增大，一定先減小后增大C.葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用D.液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點E.做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內能方面是不等價的四、實驗題（本大題共1小題，共10分）⑴以下說法正確的有_______________。

A.布朗運動證明，組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動B.物體處于固態(tài)時，分子排列整齊，而處于液晶態(tài)時，較松散C.第二類永動機不可能制成，是因為違反了能量守恒定律D.已知阿伏伽德羅常數，某氣體的摩爾質量，就可以計算出該氣體的分子質量E.有可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體⑵如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將一定質量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內．在汽缸內距缸底60cm處設有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動．開始時活塞擱在a、b上，缸內氣體的壓強為(=1.0×105Pa為大氣壓強)，溫度為300k.現緩慢加熱汽缸內氣體，當溫度為330k，活塞恰好離開a、b；當溫度為360k時，活塞上升了4cm。.求活塞的質量和物體五、計算題（本大題共3小題，共30分）【物理——選修3?3】(1)(6分)下列說法正確的是______(填正確答案標號)A.氣體擴散現象表明氣體分子間存在斥力；B.任何狀態(tài)的同一物質(固、液、氣)，溫度越高，分子平均動能越大；C.溫度總是自發(fā)的從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體；D.可以實現從一般熱源吸收來的熱量全部用來做功而不引起其他外界條件的變化過程E.在陽光照射下，可以觀察到教室空氣中飛舞的灰塵做無規(guī)則運動，灰塵的運動屬于布朗運動．(2)(9分)如圖所示，上端封閉、下端開口內徑均勻的玻璃管，管長

L=?100cm，其中有一段長h=?15cm的水銀柱把一部分空氣封閉在管中.當管豎直放置時，封閉氣柱A的長度LA=?50cm.現把開口端向下插入水銀槽中，直至A端氣柱長=?37.5cm時為止，這時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).已知大氣壓強p

一定質量的理想氣體體積V與熱力學溫度T的關系圖象如圖所示，氣體在狀態(tài)A時的體積為V0，溫度為T0，在狀態(tài)B時的體積為2V0

①求狀態(tài)B時的溫度；

②氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，對外界做功10J，吸收熱量30J，求該過程中氣體內能的變化量．

1?mol的理想氣體經歷一循環(huán)過程1??2??3??1，如p?T圖示所示，過程1?2是等壓過程，過程3??1是通過p?T圖原點的直線上的一段，描述過程2?3的方程為c1p2+?c2p?=?T式中c1和c2都是待定的常量，p和T分別是氣體的壓強和絕對溫度．已知，氣體在狀態(tài)1的壓強、絕對溫度分別為P1和T1，氣體在狀態(tài)2的絕對溫度以及在狀態(tài)3(1)求常量c1和c(2)將過程1?2??3??1在p?v圖示上表示出來；(3)求該氣體在一次循環(huán)過程中對外做的總功．

答案和解析1.【答案】C

【解析】【解答】

A、做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，故A錯誤；

B、布朗運動是以液體中懸浮小顆粒的運動，反應了液體分子的無規(guī)則熱運動，故B錯誤；

C、密封在容積不變的容器內的氣體，若溫度升高，分子的無規(guī)則熱運動的動能增加，故氣體分子對器壁單位面積上的平均作用力增大，故C正確；

D、擴散現象說明分子在永不停息地做無規(guī)則熱運動，故D錯誤；

故選：C。

【分析】

解答本題需掌握：

改變物體內能的兩種方式有做功和熱傳遞；

布朗運動是懸浮固體小顆粒的運動；

氣體對容器壁的壓強是大量分子碰撞的結果；

擴散現象是分子永不停息無規(guī)則運動的標志．

本題考查了改變物體內能的兩種方式、布朗運動、氣體壓強的微觀解釋、擴散現象，都是定性討論，關鍵多看書．

2.【答案】B

【解析】解：設熱水和冷水的溫度差為t，

質量為m0的一小杯熱水倒入盛有質量為m的冷水的保溫容器中，使得冷水溫度升高了10℃，

Q吸=Q放，

從而可知，cm0(t?10℃)=cm×10℃，①

又向保溫容器中倒入一小杯同質量為m0同溫度的熱水，水溫又上升了6℃，

△Q吸=△Q放，

從而可知，cm0(t?10℃?6℃)=c(m+m0)×6℃，②

則①?②得：

6℃×cm0=10℃×cm?6℃×cm?6℃×cm0，

整理得：12℃×cm0=4℃×cm，

解得：m=3m0；

代入①式可得，t=40℃；

假設我們將全部熱水一次性注入，則由熱平衡方程可知：

3m0c(40℃?△t)=mc△t，m=3m0；【解析】【分析】

解答本題需掌握：影響內能大小的因素有哪些，內能與溫度的關系是什么，改變內能的方式有哪些。

本題主要考查學生對：內能的概念的了解和掌握；屬于基礎題。

【解答】

A.物體內能由物質的量、物體溫度與物體體積決定，溫度高的物體不一定比溫度低的物體內能大，A錯誤；

B.分子永不停息地做無規(guī)則，任何物體內能不可能為零，B錯誤；

C.物體的溫度升高，分子平均動能增大，但并不是每一個分子動能都增大，可能有的分子動能還減小，C錯誤；

D.做功和熱傳遞都能改變物體的內能，D正確。

故選D。

4.【答案】B

【解析】【分析】

功與熱量都是能量轉化的量度，它們是過程量；

內能是組成物體的所有分子動能與分子勢能的總和，是一個狀態(tài)量；

熱量、功和內能是三個不同的物理量，它們的物理意義不同，它們的單位相同，都是焦耳．

本題難度不大，是一道基礎題，知道熱量、功、內能的概念，知道它們的單位、知道哪些是過程量，哪些是狀態(tài)量，即可正確解題．

【解答】

解：A、熱量、功和內能是三個不同的物理量，它們的物理意義不同，故A錯誤；

B、功與熱量都是能量轉化的量度，熱量和功都可以作為物體內能變化的量度，故B正確；

C、熱量、功和內能的單位相同，都是焦耳，故C錯誤；

D、功和熱量由過程決定，內能由物體的狀態(tài)決定，故D錯誤；

故選B。

5.【答案】C

【解析】解：因為發(fā)生熱傳遞的條件是有溫度差，如果兩物體沒發(fā)生熱傳遞，肯定是具有相同的溫度。

故選：C。

解答本題應掌握：兩物體間(物體的不同部分之間)只有存在溫度差的情況下，才會發(fā)生熱傳遞．

本題主要考查學生對熱傳遞的條件的了解和掌握，屬于基礎題目．

6.【答案】C

【解析】解：做功和熱傳遞均可以改變物體的內能；故C正確，ABD錯誤；

故選：C．

改變內能的途徑有兩個：一是做功二是熱傳遞；二者都可以改變物體的內能．

本題考查內能改變的方法，要注意做功和熱傳遞均可以改變物體的內能，要注意二者之間的區(qū)別和聯系．

7.【答案】D

【解析】解：容器里的分子除做無規(guī)則的熱運動外，還隨容器做機械運動，當容器停止機械運動時，氣體分子由于慣性與器壁或分子間的碰撞，使熱運動加劇，氣體的溫度升高，故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

溫度是一定質量氣體內能的標志，氣體分子運動的平均速率由溫度決定與機械運動的情況無關

區(qū)別分子熱運動與機械運動的關系，知道溫度是溫度是一定質量氣體內能的標志，氣體分子運動的平均速率由溫度決定與機械運動的情況無關。

8.【答案】B

【解析】【解析】物體在發(fā)生物態(tài)變化時有吸熱的，也有放熱的；熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體；物質的比熱容只與物體材料有關，與質量無關；0℃的水結成0℃的冰時，其內能將要減小，故選B。

9.【答案】BCE

【解析】解：A、晶體分為單晶體和多晶體，晶體具有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點；但多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀，故A錯誤；

B、液體表面張力與浸潤現象都是分子力作用的表現；故B正確；

C、根據濕度計的原理可知，干濕泡溫度計的示數差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠；故C正確；

D、懸浮在水中花粉顆粒的布朗運動反映了水分子做無規(guī)則的熱運動，不能反映花粉分子的無規(guī)則運動，故D錯誤；

E、在絕熱過程中，一個熱力學系統(tǒng)的內能增量等于外界對它所做的功；故E正確；

故選：BCE。

晶體具有各向異性，晶體具有一定的熔點，而非晶體則沒有固定的熔點；

液體表面張力與浸潤現象都是分子力作用的表現。

明確濕度計原理，知道濕泡溫度計的示數差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠；

懸浮在水中花粉顆粒的布朗運動反映了水分子的無規(guī)則運動；

明確熱力學第一定律的內容和應用。

題考查熱學中的基本現象，要重點要掌握液體表面張力的形成的原因，知道晶體和非晶體的性質，會用熱力學第一定律分析內能的變化情況。

10.【答案】CD

【解析】解：溫度是分子平均動能的標志，溫度相同，分子的平均動能相同，與分子質量無關，兩部分氣體溫度相同，故分子的平均動能相同，故A錯誤；

松開固定栓至系統(tǒng)達到平衡過程中，先是氫氣對氧氣做功，內能減少，氧氣內能增加，溫度升高．由于存在溫度差，發(fā)生熱傳遞，最后兩者溫度相同，故氧氣內能又減小，等于初始值，所以兩種氣體的內能與初始時相同．故B錯誤，CD正確；

故選CD

理想氣體的內能只與溫度有關，則由溫度的變化可知內能的變化；由熱力學第一定律可知兩部分氣體間熱量的傳遞方向．

本題要注意理想氣體分子間距離較大，故不計分子勢能，分子內能只與溫度有關，溫度相同，則內能及分子的平均動能均相同．

11.【答案】BC

【解析】解：A、由于氣體分子間隙較大，故氣體的體積遠大于所有氣體分子體積之和，故A錯誤；

B、溫度是分子熱運動平均動能的標志，故氣體分子的熱運動越劇烈，氣體溫度就越高，故B正確；

C、從微觀角度講，氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁的不斷碰撞而產生的，故C正確；

D、氣體分子間距大，分子力忽略不計，故沒有分子勢能；當氣體膨脹時，對外做功，但可能吸熱，故內部不一定減小，故D錯誤；

故選：BC．

溫度是分子熱運動平均動能的標志；氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁的不斷碰撞而產生的，取決于分子數密度和分子熱運動的平均動能．

本題關鍵是明確溫度的微觀意義和氣體壓強的微觀意義，同時明確理想氣體沒有分子勢能．

12.【答案】CDE

【解析】解：A、溫度是平均動能的標志，氣體溫度升高，并不是氣體分子的動能都增大，故A錯誤。

B、分子力做功等于分子勢能的減小量，在使兩個分子間的距離由很近增大到無窮遠的過程中，分子力先做正功，后做負功，故分子勢能先減小后增大，故B錯誤。

C、根據△U=W+Q可知，吸熱和做功都可以改變內能，故C正確。

D、一定質量的理想氣體等壓膨脹過程中，溫度升高，內能增加，則一定吸熱，故D正確。

E、電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，只是要消耗電能，故E正確。

故選：CDE。

根據△U=W+Q分析內能的變化。

分子力做正功時分子勢能減小。

熱量可以從低溫物體傳向高溫物體。

掌握改變內能的方式，會用熱力學第一定律判斷內能的變化，了解分子力做功和分子勢能的變化關系。

13.【答案】ACD

【解析】解：A、做功和熱傳遞都能改變內能，故一定量的氣體吸收熱量，若同時對外做更多的功，則內能減少，故A正確；

B、壓強氣體時如果氣體同時向外散熱，則內能不一定增大，故溫度不一定升高，故B錯誤；

C、液晶顯示器是應用液晶的光學各向異性制成的，故C正確；

D、太空中水滴呈現完美球形是由于液體表面張力的作用，故D正確；

E、分子間引力和斥力的同時存在，當分子間距離減小時，分子間的引力、斥力都變大，故E錯誤．

故選：ACD．

做功和熱傳遞都能改變內能，根據熱力學第一定律可分析內能的變化；

液晶具有液體的流動性和晶體的光學各向異性；

由于液體表面張力的作用，太空中水滴呈現完美球形；

分子間同時存當r>r0時分子間的引力大于斥力，分子間的作用力表現為引力；當分子間距離等于平衡距離，即r=r0時，分子間引力和斥力相等，對外不表現力；當r<r0時分子間的斥力大于分子間的引力，分子間作用力表現為斥力．

本題考查的知識點較多，但難度不大，注意溫度是分子平均動能的標志，做功和熱傳遞均可以改變物體的內能；分子間同時存在引力和斥力，引力和斥力均隨著距離的增大而減小．

【解析】解：對AB的過程中，氣體的狀態(tài)參量進行分析有

狀態(tài)A：PA=P，VA=2V，TA=300K

狀態(tài)B：PB=2P，VB=V，TB=？

由理想氣體狀態(tài)方程得：PAVATA=PBVBTB

即：P?2V300=2P?VTB

解得：TB=300?K．【解析】【分析】分子間作用力是分子引力和分子斥力的合力；根據熱力學第一定律，做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的；液晶對光現象顯示各項異性。要會分析分子力隨距離的變化，以及分子力做功與分子勢能變化關系，這些是重點考察內容?！窘獯稹緼.分子間同時存在引力和斥力，分子引力和分子斥力都隨分子間距的增大而減小，故A正確；

B.當分子間距大于平衡距離時，分子間的相互作用力隨著分子間的距離的增大而先增大后減小，故B錯誤；

C.液體表面張力產生的原因是：液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力．露珠的形成就是由于液體表面張力的作用，故C正確；

D.液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點而設計的，故D正確；E.根據熱力學第一定律，做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內能方面是等價的，故E錯誤。

故選ACD。

16.【答案】⑴?BDE⑵?①

4kg；

②

640cm

【解析】(1)A、布朗運動是由于液體分子做無規(guī)則運動時對固體小顆粒撞擊作用不平衡引起的，故布朗運動證明了液體分子在不停息的做無規(guī)則運動，A錯誤；

B、根據液晶的特點：液晶的光學性質會隨溫度、外加電壓等外界因素的變化而變化，B正確；

C、第二類永動機不可能制成，是因為違反了熱力學第二定律，故C錯誤；D、一個分子質量m

?0=

MNA，即已知阿伏伽德羅常數，某氣體的摩爾質量，就可以計算出該氣體的分子質量，D正確；E、在外界做功的情況下從高溫物體傳遞給低溫物體是可以的。

故選：B，

(2)①物體A的體積為ΔV，

P1=1.0×105T2=330K，P2=(1.0×105+40×10?4mg)Pa由