2020高考物理一轮总复习第十三章热学基础课3热力学定律与能量守恒定律练习(含解析)新人教

2020高考物理一轮总复习第十三章热学基础课3热力学定律与能量守恒定律练习(含分析)新人教版2020高考物理一轮总复习第十三章热学基础课3热力学定律与能量守恒定律练习(含分析)新人教版7/7羆PAGE7羅莁薃蒂肈莇2020高考物理一轮总复习第十三章热学基础课3热力学定律与能量守恒定律练习(含分析)新人教版

基础课3热力学定律与能量守恒定律

一、选择题

1.(多项选择)(2018年全国卷Ⅲ)如图，必然量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如

p-V图中从a到b的直线所示．在此过程中()

A．气体温度素来降低

B．气体内能素来增加

C．气体素来对外做功

D．气体素来从外界吸热

E．气体吸取的热量素来所实用于对外做功

剖析：选BCD必然质量的理想气体从a到b的过程，由理想气体状态方程paVapbVb可T＝Tab知，T>T，即气体的温度素来高升，选项A错误；依照理想气体的内能只与温度有关，可知ba气体的内能素来增加，选项B正确；由于从a到b的过程中气体的体积增大，所以气体素来对外做功，选项C正确；依照热力学第必然律，从a到b的过程中，气体素来从外界吸热，选项D正确；气体吸取的热量一部分增加内能，一部分对外做功，选项E错误．2．(多项选择)(2018届菏泽一模)关于生活中的热学现象，以下说法正确的选项是()A．夏天和冬天对照，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，

夏天的绝对湿度较大

B．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是用镊子夹一棉球，沾一些酒精，点燃，在罐内迅速旋转一下再抽出，迅速将火罐张口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在

皮肤上，其原因是，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强增大

C．盛有氧气的钢瓶，在27℃的室内测得其压强是×106Pa，将其搬到－3℃的工

地上时，测得瓶内氧气的压强变为×106Pa，经过计算可判断出钢瓶漏气

D．热量能够自觉地从内能多的物体传达到内能少的物体

E．一辆空载的卡车停在水平川面上，在缓慢装沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温

度不变，若把车胎内气体看作理想气体，则胎内气体向外界放热

剖析：选ACE夏天和冬天对照，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相

同的情况下，夏天的绝对湿度较大，A正确；把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的

容积，体积不变，气体经过热传达，温度不停降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，

气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，B错误；

1

若不漏气，则气体做等容变化，由p1p2p1T26Pa，由于p2×106Pa，所＝，p2＝＝×10T1T2T1以钢瓶在搬运过程中漏气，C正确；热量只能自觉地从温度高的物体传达到温度低的物体，而内能多的物体温度不用然高，D错误；汽车在缓慢装沙的过程中，压强增大，而气体温度不变，所以体积变小，外界对气体做功，内能不变，放出热量，E正确．3．(多项选择)(2019届潮州模拟)关于必然量的气体，以下说法正确的选项是()A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体

积之和

B．只要能减弱气体分子热运动的激烈程度，气体的温度就可以降低

C．在完好失重的情况下，气体对容器壁的压强为零

D．气体从外界吸取热量，其内能必然增加

E．气体在等压膨胀过程中温度必然高升

剖析：选ABE气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，A正确；温度

高，气体分子热运动就激烈，B正确；在完好失重的情况下，分子热运动不暂停，气体对容

器壁的压强不为零，C错误；做功也能够改变物体的内能，D错误；气体在等压膨胀过程中

温度必然高升，E正确．

4.(多项选择)(2017年全国卷Ⅲ)如图，必然质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程

ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a.以下说法正

确的是()

A．在过程ab中气体的内能增加

B．在过程ca中外界对气体做功

C．在过程ab中气体对外界做功

D．在过程bc中气体从外界吸取热量

E．在过程ca中气体从外界吸取热量

剖析：选ABDab过程中气体压强增大，体积不变，则温度高升，内能增加，A项正确；

ab过程发生等容变化，气体对外界不做功，C项错误；必然质量的理想气体内能仅由温度决

定，bc过程发生等温变化，内能不变，bc过程中气体体积增大，气体对外界做正功，依照

热力学第必然律可知气体从外界吸取热量，D项正确；ca过程发生等压变化，气体体积减小，

外界对气体做功，B项正确；ca过程中气体温度降低，内能减小，外界对气体做功，依照热

力学第必然律可知气体向外界放热，E项错误．

2

5．(多项选择)(2019届长沙模拟)关于第二类永动机，以下说法中正确的选项是()

A．第二类永动机是指没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸取的热量所有

用来做功，而不引起其他变化的热机

B．第二类永动机违犯了能量守恒定律，所以不能能制成

C．第二类永动机违犯了热力学第二定律，所以不能能制成

D．第二类永动机不能能制成，说明机械能能够所有转变为内能，内能却不能够所有转变

为机械能

E．第二类永动机不能能制成，说明机械能能够所有转变为内能，但内能却不能够所有转

化为机械能，而不引起其他变化

剖析：选ACE由第二类永动机的定义知，A正确；第二类永动机违犯了热力学第二定

律，故B错误，C正确；机械能能够所有转变为内能，但内能却不能够所有转变为机械能，而

不引起其他变化，故E正确，D错误．

6．(多项选择)(2018届济南模拟)以下说法正确的选项是()

A．单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化

B．足球充分气后很难压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果

C．必然质量的理想气体经过等容过程，吸取热量，其内能必然增加

D．自然发生的热传达过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的

E．必然质量的理想气体体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度高升，单位时间

内撞击单位面积上的分子数不变

剖析：选ACD单晶体冰糖有固定的熔点，磨碎后物质微粒排列结构不变，熔点不变，

正确；足球充分气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因，与气体的分子之间的作用力没关，B错误；必然质量的理想气体经过等容过程，吸取热量，没有对外做功，依照热力学第必然律可知，其内能必然增加，C正确；依照热力学第二定律可知，自然发生的热传达

过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，D正确；必然质量的理想气体体积保持不变，单位体积内分子数不变，温度高升，分子的平均动能增大，则平均速率增大，单位时间

内撞击单位面积上的分子数增大，E错误．

7．(多项选择)以下说法中正确的选项是()

A．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动

B．气体分子速率表现出“中间多，两头少”的分布规律

C．随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小

D．必然量的理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变

E．所有自觉过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行

剖析：选ABE布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，在较暗的房

间里能够观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，是由于气体的流动造成

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的，这不是布朗运动，故A正确；麦克斯韦提出了气体分子速率分布的规律，即“中间多，

两头少”，故B正确；分子力的变化比较特别，随着分子间距离的增大，分子间作用力不一

定减小，当分子表现为引力时，分子做负功，分子势能增大，故C错误；必然量理想气体发

生绝热膨胀时，不吸取热量，同时对外做功，其内能减小，故D错误；依照热力学第二定律

可知，所有自觉过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故E正确．

8.(多项选择)(2019届桂林中学月考)必然质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化

到状态C，其状态变化过程的p-V图象以下列图．已知气体处于状态A时的温度为300K，

则以下判断正确的选项是()

A．气体处于状态B时的温度是900K

B．气体处于状态C时的温度是300K

C．从状态A变化到状态C过程气体内能素来增大

D．从状态A变化到状态B过程气体放热

E．从状态B变化到状态C过程气体放热

剖析：选ABEAVA＝VBTABTT，代入数据解得ABTB＝900K，选项A正确；B→C过程是等容变化，则有pBpCTC＝300K，选＝，代入数据解得TBTC项B正确；从状态A变化到状态C过程，气体的温度先高升后降低，则气体的内能先增大后减小，选项C错误；由A→B气体的温度高升，内能增大，体积增大，气体对外做功，由热

力学第必然律U＝W＋Q知，气体吸热，选项D错误；B→C过程气体的体积不变，不做功，

温度降低，气体的内能减小，由热力学第必然律U＝W＋Q知，气体放热，选项E正确．

9．(多项选择)(2018届湖南师大附中第四次月考)以下说法中正确的选项是()

A．气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频频碰撞的结果

B．足球充分气后很难压缩，是由于足球内气体分子间斥力作用的结果

C．必然质量的理想气体等压膨胀过程气体必然从外界吸取热量

D．自然发生的热传达过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的

E．饱和汽压与分子密度有关，与温度没关

剖析：选ACD气体分子频频地对容器壁面进行碰撞，表现为气体的压强，故A项正确；

气体分子间的间距大于10r0，分子间的作用力几乎为零，故B项错误；依照理想气体状态方

程pV＝nRT，当气体体积增大，气体对外做功，为了赌气体压强不变，需要气体温度即内能

增大，则必然从外界吸取热量，故C项正确；依照热力学第二定律，所有自然过程总是沿着

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分子热运动的无序性增大的方向进行的，故D项正确；关于同一种液体，饱和汽压随温度升

高而增大，故E项错误．

10．(多项选择)(2019届开封质检)以下说法中正确的选项是()

A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大

B．布朗运动不是液体分子的运动，但它能够说明液体分子在永不暂停地做无规则运动

C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D．第二类永动机和第一类永动机都不能够制成，原因也是相同的

E．某气体的摩尔体积为0AVVVNV0剖析：选ABC依照热力学第必然律，气体放出热量，若外界对气体做功，赌气体温度高升，其分子的平均动能增大，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，但它能够说明液体分子在永不暂停地做无规则运动，故B正确；当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而增大，随分子间距离的减小，分子力做负功，所以分子势能也增大，故C正确；第一类永动机违犯了能量守恒定律，第二类永动机违犯了热力学第二定律，故D错误；某固体或液体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为VE错误．NA＝，关于气体此式不成立，故V0二、非选择题

11．(2018届达州一模)在图甲所示的密闭汽缸内装有必然质量的理想气体，图乙是它

从状态A变化到状态B的-图象．已知AB的反向延长线经过坐标原点，气体在A点的压VT强为p＝×105Pa，在从状态A变化到状态B的过程中，气体吸取的热量Q＝×102J，求：

气体在状态B的体积VB；

此过程中气体内能的增量U.

剖析：(1)由-图象经过坐标原点，则知从A到B理想气体发生等压变化．由盖—吕VT萨克定律得

VAVB＝TATB解得B＝TBA＝4×102m3＝×10－3m3.2××10－3VVTA3×10外界对气体做的功

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W＝－p(VB－VA)＝－×105××10－3－×

10－3)J＝－2×102J

依照热力学第必然律U＝Q＋W

解得U＝×102J－2×102J＝×102J＝400J.

答案：×10－3m3(2)400J12.(2018届湖南师大附中模拟)以下列图，体积为V、内壁圆滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为T、压强为p的理想气体．p000和0分别为外界大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为＝，为正的TUaTa常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的，求：

缸内气体与大气达到平衡时的