2021届高考新课改物理一轮复习考点精炼（33）热力学定律与能量守恒

1、2021届高考新课改物理一轮复习考点精炼（33）热力学定律与能量守恒1.如图所示，为一定质量的理想气体变化过程中的三个不同状态，下列说法正确的是( )A三个状态的压强相等B从到气体的内能减小C从到气体吸收热量D从到与从到气体对外界做功的数值相等2.离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中处注入，在处电离出正离子，已知之间加有恒定电压，正离子进入时的速度忽略不计，经加速形成电流为的离子束后喷出推进器，单位时间内喷出的离子质量为。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。则推进器获得的推力大小为( )ABCD3.下列说法中正确的

2、是（ ）A.第一类永动机违背能量守恒定律B.热量不能从低温物体传到高温物体C.单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性D.一定质量的10 的水变成10 的水蒸气，系统的内能保持不变4.下列说法正确的是(   )A.随着科技的发展,永动机是可以制成的B.太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量,但照射到宇宙空间的能量都消失了C.“既让马儿跑,又让马儿不吃草”违背了能量守恒定律,因而是不可能的D.有种“全自动”手表,不用上发条,也不用任何形式的电源,却能一直走动,说明能量可以凭空产生5.关于热学现象及规律，下列说法正确的是( )A.布朗运动反映了悬浮在液体内的

3、小颗粒内部分子的无规则热运动B.气体在等容升温过程中，一定要从外界吸收热量C.物体体积增大的过程中，物体内的分子势能一定增大D.热力学第二定律反映了一切物理过程都是不可逆的6.如图甲,一足够长的气缸中部有两个卡环,卡环上放一活塞,活塞下封闭了一定质量的理想气体,理想气体经历了的状态变化过程,气体对外界做了33 J的功。已知状态A时气体的体积,活塞的横截面积为,重力加速度,外界大气压为。求状态A时气体的压强和活塞的质量m。7.关于热力学知识，下列说法正确的是（ ）A.无论用什么方式都不可能使热量从低温物体向高温物体传递B.一定质量的理想气体做绝热膨胀，则气体的内能减少C.温度降低，物体内所有分子

4、运动速率一定减小D.扩散现象是分子热运动的表现E.气体对容器的压强是由大量分子对容器不断碰撞而产生的8.关于热力学定律，下列说法中正确的是（ ）A.压缩气体做功，该气体的内能一定增加B.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功C.理想气体的等压膨胀过程一定吸热D.热量不可能从低温物体传递到高温物体E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行9.下列关于熵的说法中正确的是( )A.熵值越大,意味着系统越“混乱”和“分散”,无序程度越高B.熵值越小,意味着系统越“混乱”和“分散”,无序程度越高C.熵值越大,意味着系统越“整齐”和“集中”,也就是越有序D.熵值越小,意味着系统越“整齐”和“

5、集中”,也就是越有序10.下列说法正确的是(   )A.第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律B.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律C.热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的D.热力学第二定律的两种表述是等效的11.下列说法中正确的是(   )A.一定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大B.第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律C.当分子间距r>r0时,分子间的引力随着分子间距的增大而增大,分子间的斥力随着分子间距的增大而减小,所以分子力表现为引力D.大雾天气学生感觉到教室潮湿,说明教室内的相对

6、湿度较大E.一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的12.下列说法中正确的是( )A. 外界对物体做功，物体内能一定增大B. 温度越高，布朗运动就越显著C. 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大D. 在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性E. 随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度13.下列说法正确的是(   )A.温度高的物体分子的平均动能一定大B.气体分子的体积大小等于气体的摩尔体积跟阿伏伽德罗常数的比值C.一定质量的0的冰熔解为0的水,分子平均动能不变,分子势能增加D.通过

7、技术革新可以达到绝对零度以下E.一定质量的理想气体吸收热量,它的内能可能不变参考答案1.答案：C解析：A.反向延长ac线，不过坐标原点，说明气体不是等压变化，故abc三个状态的压强不相等，故A错误；B.从a到c，气体的温度越来越高，气体的内能越来越大，故B错误；C.从a到b，气体的温度升高，内能增加，由于气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可得，气体吸热，故C正确；D.从a到c的过程中，任意一点与坐标原点的连线斜率越来越小，压强越来越大，从a到b平均压强小于从b到c的平均压强，根据可知，从b到c气体对外界做功大于从a到b气体对外界做功，故D错误故选：C。2.答案：A解析：设一个正离子

8、的质量为，电荷量为，加速后的速度为，根据动能定理,有设离子推进器在时间内喷出质量为的正离子，并以其为研究对象，推进器获得的推力为，推进器对的作用力为，由动量定理，有由牛顿第三定律知设加速后离子束的横截面积为，单位体积内的离子数为，根据电流的微观表达式有单位时间内喷出离子的个数单位时间内喷出离子的质量由、可得，又解得：，故A正确、BCD错误。故选：A。3.答案：A解析：第一类永动机违背了热力学第一定律，即能量守恒定律，故A正确；热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但引起其他变化时可以，故B错误；单晶体有规则的形状，在物理性质上表现为各向异性，多晶体没有规则的形状，在物理性质上表现为各向同性，非

9、晶体在物理性质上表现为各向同性，故C错误；一定质量的10 的水变为10 的水蒸气，需要吸热，内能增加，故D错误。4.答案：C解析：永动机是指不消耗或少消耗能量，而可以对外做大量的功的装置，历史上曾出现过各式各样的所谓的永动机的发明，结果都以失败告终，原因就是违背了能量的转化和守恒定律，所以永动机是永远不可能制成的，A错。太阳辐射到宇宙空间的能量没有消失，而是转化成了别的能量，B错,马和其他动物，包括人要运动，必须消耗能量，动物的能量来源是食物中储存的生物能，C对。所谓的“全自动”手表内部还是有能量转化装置的，一般是一个摆锤，当人戴着手表活动时，使摆锤不停摆动，给游丝弹簧补充能量，才会维持手表的

10、走动，D错。5.答案：B解析：本题考査分子动理论及热力学定律。布朗运动反映的是小颗粒所在的液体内部分子的无规则热运动，A项错误；气体在等容升温过程中，内能增加，与外界无做功关系，根据热力学第一定律可知，需要从外界吸收热量，B项正确；物体体积増大，分子间的距离増大，分子势能可能增大，也可能减小，C项错误；热力学定律反映了一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，D项错误。6.答案：从状态A到状态B为等容变化过程,状态A时气体的体积,故状态B时气体的体积从状态B到状态C为等压变化过程,根据盖-吕萨克定律有从状态A到状态B,气体对外界不做功;从状态B到状态C,气体对外界做的功代入数据得从A到B为等容过

11、程,根据查理定律有解得气体在状态B时,卡环对活塞的作用力刚好为0,则对活塞受力分析有解得解析： 7.答案：BDE解析：本题考查热学基本概念.可以通过做功的方式使热量从低温物体向高温物体传递，A错误；理想气体膨胀对外做功，由于热量不会与外界发生传递，根据热力学第一定律可知，气体的内能减少，B正确；温度降低，物体内的分子的平均速率减小，并不是所有分子的速率都减小，此结论只适用于宏观的物体对象，C错误；扩散现象是由于分子热运动而产生的质量迁移现象，D正确；气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击，E正确.8.答案：BCE解析：本题考查内能、热力学定律、理想气体等知识.由热力学第一

12、定律可知，选项A错误；热力学第二定律的开尔文表述为：不可能从单一热源吸收热量使之全部变为功，而不产生其他影响，由此可知，在产生其他影响的情况下，可以从单一热源吸收热量使之全部变为功，选项B正确；理想气体在等压膨胀过程中，由盖吕萨克定律可知，气体的温度一定升高，内能一定增加，由热力学第一定律可知，由于气体膨胀对外做功，故，所以气体一定吸热，选项C正确；热力学第二定律的克劳修斯表述为：热量不可能自发地从低温物体向高温物体传递，但在外界因素下可以实现热量从低温传递到高温物体，选项D错误；一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，这是热力学第二定律的微观意义，选项E正确.9.答案：AD解析

13、：根据热力学第二定律可知,熵值越大表示无序性越高,也意味着系统越“混乱”和“分散”,相反系统越“整齐”和“集中”,也就越有序,故选项AD正确。10.答案：ACD解析：第一类永动机工作时,能够源源不断地对外输出能量,这显然违背了能量守恒定律,故A项正确.第二类永动机不可能制成是因为自然界的一切宏观自发过程都具有方向性,它不违背能量守恒定律,但违背热力学第二定律,故B项不正确.热力学第二定律有几种不同的表述形式,但它们是等价的,它与热力学第一定律是各自独立的,故C、D两项正确.11.答案：ADE解析：定质量的理想气体的内能只与温度有关,温度越高,内能越大,A正确;第一类永动机研制失败的原因是违背了

14、能量守恒定律, 而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能位守恒定律,而是违背了热力学第二定律,B错误;当分子间距r>r0时,分子间的引力和斥力都随着分子间距的增大而减小,而且斥力减小得更快,所以分子力表现为引力,C错误;空气中相对湿度越大,水蒸发也就越慢,人就感受到越潮湿,故大雾天气学生感觉到教室潮湿,说明教室内的相对湿度较大,D正确;一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变,分子的平均动能不变.所吸收的热量全部用来增大分子势能,E正确。12.答案：BCD解析：A、外界对物体做功，若物体放热，则物体内能不一定增大，故A错误；B、温度越高，布朗运动就越显著，故B正确；C、当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小，分子力做负功，则分子势能增大，故C正确；D、在各中晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，故D正确；E、根据热力学第三定律可知，绝对零度只能接近，不能达到，故E错误。13.答案：ACE解析：温度是分子平均动能的标志,温