专题30 热力学定律(一)高考物理冲刺阶段考点培优练(一)

2021年高考高三下学期开学考试物理试题汇编专题31热力学定（一）（2021·东聊一高下期学拟一定质量的理想气体从状态A开，经状B和状态回到状态，状态变化的T图象如图所示，其中线AB与OT轴平行，线段与轴行。下说法正确的是（）A.气从状态A到状态B过中，气分子对容器器壁的碰撞次数不变B.气从状态B到状态C程中，气体向外界释放热量C.气从状态A到状态B过中，气吸收热量全部用来增加气体内能D.气从状态到态过程中，单位积内气体分子数减少

的【答案】【解析】AC．气体从状态A状态经了一个温度升高的等压过程，则粒子的平均动能增加，单个粒子对气壁的撞击力增大，由气体方程可知其体积要增大，所以单位体积内的气体分子数要减少，但是气体强保持不变，由气体压强的微观解释可知气体分子在单位时间内对容器器壁的碰撞次数要减小；气体体增大的过程中气体对外界做了功，由热力学第一定律可知吸热并不全部增加内能，故AC错误；B气体从状态B到态经了一个压强增大的等温过程气体方程可知其体积要减小即气体被压缩了，外界对气体做了功，但是气体的内能没有变，由热力学第一定律可知气体向外界释放了热，故B正

确；D．C两点所在的直线过原点，即压强P与度T成比，其比值是一个定值，由理气体方程可得PnRT即从状态C到状态，体的体积没有变化，单位体积内气体分子数不变，故D错。故选B（2021·津三高下期2月月）定量的理想气体从状态a开，经历等温或等压过程ab、bc、、到原状态，其pT图如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O．列判断正确的是A.气在a、两态的体积相等B.气在状态a时内能大于它在状态时内能C.在程cd中体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D.在程da中体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功【答案】【解析】由理想气体状态方程

PVnRT

知

与c体积相等正确想体的内能由温度决定，而

Tc

故a的能大于的能B正由热力学第定律

Q

知过程温度不（内能不变

QW

，C错．过温度升高，即内能增大，则吸收的热量大于对外做的功D误．（2021·苏名联高下期学试如图所示，一定量的理想气体从状态A开，经历两个过程，先后到达状态和。关B和C个状态温度

TT和的系，正确的是（）ABC

BABABCBCAC12BABABCBCAC1231231213323A.C.

，TA，TACB

B.D.

，TA，TACBC【答案】【解析】由图可知状态到状态B一个等压过程，根据VATTA因为V>V，故T>T；状态B状态C是一个等容过程，有BTB因为pp，故T>T；对状态A和C有p

V

2TA

T可得T；综上分析可知C正ABD错；故选C（2021·福省校盟高下期学试如p-图示1、、三点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是、、．、、分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则______，______，，______大于”小

21221212212212121212113313322323或等于”）【答案】

大

等于

大【解析】（）、等积2、等强Vpp由pVnRT得=，=V，=，可得：=2，TT，由于气体分子的密度相同，TTTT21温度高，碰撞次数多，故N>N；由于p=V；T=T；则T>，p=p，状气体分的密度大，分子运动缓慢，单个分子平均作用力小状气体分子的密度小，分子运动剧烈，单个分子平均作用力大．故3态碰撞容器壁分子较少，即N>N；（2021·东丹市中三学开考）图所示是压缩式电冰箱的工作原理示图。经过干燥过滤器后液体制冷剂进入蒸发器，汽化吸收箱体内的热量，压缩机使低温低压的制冷剂气体成高温高压的气体，然后制冷剂在冷凝器中液化放出热量到箱体外。电冰箱将热量从低温物体转移到高物体的工作过程（填“背”或“不违背”）热力学第二定律。制冷剂在蒸发器中由液态成气态的过程中，做的功___________（“大于”“小于”或“等于”）零；分子的势能（“大”“不变”或“减小”

【答案】

不背

小于

增【解析】[1]热力学第二定律的克劳修表述为热量不能自发地从低温物体传到高温物体，电冰箱依靠压缩机实现了将热量从低温物体转移到高温物体，不违背热力学第二定律。[2]制冷在蒸发器中由液态变成气态的过程中，体积膨胀，对外做功W小零；[3]膨胀程中克服分子引力做功，分子势能增加。（2021·南名联高下期学试如图，一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中（）A.气体积逐渐减小，内能增知B.气体压强逐渐增大，内能不变C.气体压强逐渐增大，放出热量D.外对气体做功，气体内能不变

E.外界对气体做功，气体吸收热量【答案】BCD【解析】A．想体的内能与温度之间唯一决定，温度保持不变，所以内能不变错误；BCED由理想气体状态方程

pVT

C

，可知体积减少，温度不变，所以压强增大。因为温度不变，内能不变，体积减少，外界对系统做功，由热力学第一定律

可知，系统放热BCD正确错误；故选BCD。（2021·南新市三学开考）定量的理想气体从状态开始，经状态PQ回状态。其压强—温度图像PT图）如图所示。下列说法正确的是（）A.从M到N气对外界做功从N到P气的体积增大

B.从到P是热过程气在N和Q时体积相等E.从到M体对外界做功【答案】BDE【解析】A．到N体的压强不变，温度降低，体积减小，外界对气体做功，选项A错；BC从N到P气的温度不变，压增大，体积减小，外界对气体做功，是放热过程，选项正，选项C

错误；

00D．题可知N、的线过坐标原点，说明气体在状态和状态Q时体积相等，选项D正确；E到线各点与原点连线的斜率减小明气体的体积增大体外界做功项正。故选BDE。（2021·北名联高下期学试对于实际的气体，下列说法正确的______．A.气体的内能包括气体分子重力势能B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能气体的内能包括气体整体运动的动能气体积变化时，其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能【答案】BDE【解析】ABCE气体的内能包括，气体所有分子势能和分子动能之和；其分子势能是由分子间的相对位置和相互作用决定的能量，与重力势能无关；分子动能是分子运动的动能，与气体的整体运动的动能无，正确，错；D．于非理想气体，气体的体积发生变化，若温度相应变化时，气体的内能可能不变，故D确；（2021·北名联高下期学试一形璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞

初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所.

用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止求时右侧管内体的压强和活塞向下移动的距已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p＝75.0环境温度不.保三位有效数字

11202112211111202112211111212222【答案】9.42【解析】设初始时，右管中空气柱压为p，长度为l；左管中空气柱的压强为p＝，度为l.塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p，度为；左管中空气柱的压强为p，长度为以cmHg为强单位由题给条件得

的p＝＋－cmHg90l101

＝cm①l＝(20.0－1

20.0

)cm＝12.5cm②由玻意耳定律得lSpS③联立①②③式和题给条件得：＝cmHg④依题意＝⑤l＝4.00cm＋2

20.0

－＝－⑥由玻意耳定律得lSpS⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得hcm.（2021·湖省昌高下期学试如图所示在绝热气缸内，有一绝热活塞封闭一定质量的理想气体，开始时缸内气体温度为47，封闭气柱长为8cm，活塞横截面积=60cm2。通过气缸底部电阻丝给气体加热一段时间，此过程中气体吸热22J，定后气体温度变为127℃。已知大气压强为10Pa，活塞与气缸间无摩擦，不计活塞重力，求：(1)加热活塞到气缸底部的距离；

(2)此过中气体内能改变了多少。【答案】(1)10cm；【解析】(1)取封的气体为研究对象，开始时气体的体积为温度为

LS1T471末状态的体积为S，度为2T127400K2气体做等压变化，则有LL1TT1解得L2

(2)在该程中，气体对外做功WL01

0T100T10由热力学第一定律有Q解得=10J2021·河省乡市三学开考一橡皮球内气体的压强为为V力温度为T。00某同学用打气筒对橡皮球充气，每次充入压强为、体积为0

0

的气体，已知球内气体与打入气体为同种理想气体，且打气过程中气体热力学温度保持不变，球内气体的体积与压强的关系。0(1)在