2020届高三物理二轮专题复习-热与内能

第=page22页，共=sectionpages22页第=page11页，共=sectionpages11页2020届高三物理二轮专题复习——热与内能一、单选题（本大题共8小题，共32分）以下关于热运动的说法中正确的是(    )A.做功只能改变物体的机械能而热传递只能改变物体的内能

B.布朗运动是液体分子的运动，它说明了液体分子在永不停息地做无规则运动

C.密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大

D.扩散现象说明分子间存在斥力将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高(

)(不计热损失)A.4.5℃ B.4℃ C.3.5℃ D.3℃关于物体的内能，下列说法中正确的是(    )A.温度高的物体一定比温度低的物体内能大

B.内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零

C.物体的温度升高，则组成物体的每个分子的动能都增大

D.关于热量、功和内能三个物理量，下列说法中正确的是(    )A.热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同

B.热量、功都可以作为物体内能变化的量度

C.热量、功和内能的单位不同

D.功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定两个物体放在一起并接触，它们之间不发生热传递是因为(    )A.具有相同的内能 B.具有相同的比热

C.具有相同的温度 D.具有相同的热量关于改变物体内能的途径，下列说法正确的是(    )A.只可能通过做功来实现 B.只可能通过热传递来实现

C.做功与热传递都可实现 D.做功与热传递都不可实现一绝热容器内封闭着一些气体，容器在高速运输途中突然停下来，则(    )A.因气体温度与机械运动速度无关，故容器内气体温度不变

B.因容器是绝热的，故容器中气体内能不变

C.因容器突然停止运动，气体分子运动速率亦随之减小，故容器中气体温度降低

D.容器停止运动时，由于分子和容器壁的碰撞，机械运动的动能转化为分子热运动的动能，故容器中气体温度将升高下列说法中正确的是(

)A.物体在发生物态变化时都要吸热

B.热量总是自发地从高温物体传给低温物体

C.物质的比热容与物体的质量有关

D.0℃的水结成0℃的冰时，其内能将要增加二、多选题（本大题共5小题，共20分）下列说法中正确的是(    )A.所有的晶体都有固定的熔点和规则的几何形状

B.液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现

C.干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远

D.悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子做无规则的热运动

E.在绝热过程中，一个热力学系统的内能增量等于外界对它所做的功如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体).初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是(    )A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能

B.系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小

C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气

D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小对一定质量的气体，下列说法中正确的是(    )A.气体的体积是所有气体分子体积之和

B.气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高

C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞而产生的

D.当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少关于热学，下列说法中正确的是(    )A.气体温度升高，则表明该气体分子的动能都一定增大

B.只要分子间距增大，分子势能就一定减小

C.对气体做功可以改变其内能

D.一定质量的理想气体等压膨胀过程中一定吸热

E.电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体传到高温物体下列说法正确的是(    )A.一定量的气体吸收热量，其内能可能减小

B.压缩气体一定能使气的温度升高

C.液晶显示器是应用液晶的光学各向异性制成的

D.太空中水滴呈现完美球形是由于液体表面张力的作用

E.相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力变大三、填空题（本大题共2小题，共8分）一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，设气体在状态A、B时的温度分别为TA和TB，已知TA=300K，则TB=______K；气体从C→A的过程中做功为100J，同时吸热250J，则此过程中气体内能______(填“增加”或“减少”)了下列说法正确的是(    )A.随着分子间距的增大，斥力和引力都减小B.分子间的相互作用力随着分子间的距离的增大，一定先减小后增大C.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点E.做功和热传递在改变系统内能方面是不等价的四、实验题（本大题共1小题，共10分）⑴以下说法正确的有_______________。

A.布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动B.物体处于固态时，分子排列整齐，而处于液晶态时，较松散C.第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律D.已知阿伏伽德罗常数，某气体的摩尔质量，就可以计算出该气体的分子质量E.有可能使热量由低温物体传递到高温物体⑵如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为(=1.0×105Pa为大气压强)，温度为300k.现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330k，活塞恰好离开a、b；当温度为360k时，活塞上升了4cm。.求活塞的质量和物体五、计算题（本大题共3小题，共30分）【物理——选修3−3】(1)(6分)下列说法正确的是______(填正确答案标号)A.气体扩散现象表明气体分子间存在斥力；B.任何状态的同一物质(固、液、气)，温度越高，分子平均动能越大；C.温度总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体；D.可以实现从一般热源吸收来的热量全部用来做功而不引起其他外界条件的变化过程E.在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动，灰尘的运动属于布朗运动．(2)(9分)如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长

L= 100cm，其中有一段长h= 15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中.当管竖直放置时，封闭气柱A的长度LA= 50cm.现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长= 37.5cm时为止，这时系统处于静止状态.已知大气压强p

一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时的体积为V0，温度为T0，在状态B时的体积为2V0

①求状态B时的温度；

②气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做功10J，吸收热量30J，求该过程中气体内能的变化量．

1 mol的理想气体经历一循环过程1 −2 −3 −1，如p−T图示所示，过程1−2是等压过程，过程3 −1是通过p−T图原点的直线上的一段，描述过程2−3的方程为c1p2+ c2p = T式中c1和c2都是待定的常量，p和T分别是气体的压强和绝对温度．已知，气体在状态1的压强、绝对温度分别为P1和T1，气体在状态2的绝对温度以及在状态3(1)求常量c1和c(2)将过程1−2 −3 −1在p−v图示上表示出来；(3)求该气体在一次循环过程中对外做的总功．

答案和解析1.【答案】C

【解析】【解答】

A、做功和热传递都可以改变物体的内能，故A错误；

B、布朗运动是以液体中悬浮小颗粒的运动，反应了液体分子的无规则热运动，故B错误；

C、密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，分子的无规则热运动的动能增加，故气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，故C正确；

D、扩散现象说明分子在永不停息地做无规则热运动，故D错误；

故选：C。

【分析】

解答本题需掌握：

改变物体内能的两种方式有做功和热传递；

布朗运动是悬浮固体小颗粒的运动；

气体对容器壁的压强是大量分子碰撞的结果；

扩散现象是分子永不停息无规则运动的标志．

本题考查了改变物体内能的两种方式、布朗运动、气体压强的微观解释、扩散现象，都是定性讨论，关键多看书．

2.【答案】B

【解析】解：设热水和冷水的温度差为t，

质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了10℃，

Q吸=Q放，

从而可知，cm0(t−10℃)=cm×10℃，①

又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6℃，

△Q吸=△Q放，

从而可知，cm0(t−10℃−6℃)=c(m+m0)×6℃，②

则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℃；

假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知：

3m0c(40℃−△t)=mc△t，m=3m0；【解析】【分析】

解答本题需掌握：影响内能大小的因素有哪些，内能与温度的关系是什么，改变内能的方式有哪些。

本题主要考查学生对：内能的概念的了解和掌握；属于基础题。

【解答】

A.物体内能由物质的量、物体温度与物体体积决定，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，A错误；

B.分子永不停息地做无规则，任何物体内能不可能为零，B错误；

C.物体的温度升高，分子平均动能增大，但并不是每一个分子动能都增大，可能有的分子动能还减小，C错误；

D.做功和热传递都能改变物体的内能，D正确。

故选D。

4.【答案】B

【解析】【分析】

功与热量都是能量转化的量度，它们是过程量；

内能是组成物体的所有分子动能与分子势能的总和，是一个状态量；

热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，它们的单位相同，都是焦耳．

本题难度不大，是一道基础题，知道热量、功、内能的概念，知道它们的单位、知道哪些是过程量，哪些是状态量，即可正确解题．

【解答】

解：A、热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故A错误；

B、功与热量都是能量转化的量度，热量和功都可以作为物体内能变化的量度，故B正确；

C、热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C错误；

D、功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故D错误；

故选B。

5.【答案】C

【解析】解：因为发生热传递的条件是有温度差，如果两物体没发生热传递，肯定是具有相同的温度。

故选：C。

解答本题应掌握：两物体间(物体的不同部分之间)只有存在温度差的情况下，才会发生热传递．

本题主要考查学生对热传递的条件的了解和掌握，属于基础题目．

6.【答案】C

【解析】解：做功和热传递均可以改变物体的内能；故C正确，ABD错误；

故选：C．

改变内能的途径有两个：一是做功二是热传递；二者都可以改变物体的内能．

本题考查内能改变的方法，要注意做功和热传递均可以改变物体的内能，要注意二者之间的区别和联系．

7.【答案】D

【解析】解：容器里的分子除做无规则的热运动外，还随容器做机械运动，当容器停止机械运动时，气体分子由于惯性与器壁或分子间的碰撞，使热运动加剧，气体的温度升高，故ABC错误，D正确。

故选：D。

温度是一定质量气体内能的标志，气体分子运动的平均速率由温度决定与机械运动的情况无关

区别分子热运动与机械运动的关系，知道温度是温度是一定质量气体内能的标志，气体分子运动的平均速率由温度决定与机械运动的情况无关。

8.【答案】B

【解析】【解析】物体在发生物态变化时有吸热的，也有放热的；热量总是自发地从高温物体传给低温物体；物质的比热容只与物体材料有关，与质量无关；0℃的水结成0℃的冰时，其内能将要减小，故选B。

9.【答案】BCE

【解析】解：A、晶体分为单晶体和多晶体，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点；但多晶体没有规则的几何形状，故A错误；

B、液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现；故B正确；

C、根据湿度计的原理可知，干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远；故C正确；

D、悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了水分子做无规则的热运动，不能反映花粉分子的无规则运动，故D错误；

E、在绝热过程中，一个热力学系统的内能增量等于外界对它所做的功；故E正确；

故选：BCE。

晶体具有各向异性，晶体具有一定的熔点，而非晶体则没有固定的熔点；

液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现。

明确湿度计原理，知道湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远；

悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了水分子的无规则运动；

明确热力学第一定律的内容和应用。

题考查热学中的基本现象，要重点要掌握液体表面张力的形成的原因，知道晶体和非晶体的性质，会用热力学第一定律分析内能的变化情况。

10.【答案】CD

【解析】解：温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能相同，与分子质量无关，两部分气体温度相同，故分子的平均动能相同，故A错误；

松开固定栓至系统达到平衡过程中，先是氢气对氧气做功，内能减少，氧气内能增加，温度升高．由于存在温度差，发生热传递，最后两者温度相同，故氧气内能又减小，等于初始值，所以两种气体的内能与初始时相同．故B错误，CD正确；

故选CD

理想气体的内能只与温度有关，则由温度的变化可知内能的变化；由热力学第一定律可知两部分气体间热量的传递方向．

本题要注意理想气体分子间距离较大，故不计分子势能，分子内能只与温度有关，温度相同，则内能及分子的平均动能均相同．

11.【答案】BC

【解析】解：A、由于气体分子间隙较大，故气体的体积远大于所有气体分子体积之和，故A错误；

B、温度是分子热运动平均动能的标志，故气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高，故B正确；

C、从微观角度讲，气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞而产生的，故C正确；

D、气体分子间距大，分子力忽略不计，故没有分子势能；当气体膨胀时，对外做功，但可能吸热，故内部不一定减小，故D错误；

故选：BC．

温度是分子热运动平均动能的标志；气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁的不断碰撞而产生的，取决于分子数密度和分子热运动的平均动能．

本题关键是明确温度的微观意义和气体压强的微观意义，同时明确理想气体没有分子势能．

12.【答案】CDE

【解析】解：A、温度是平均动能的标志，气体温度升高，并不是气体分子的动能都增大，故A错误。

B、分子力做功等于分子势能的减小量，在使两个分子间的距离由很近增大到无穷远的过程中，分子力先做正功，后做负功，故分子势能先减小后增大，故B错误。

C、根据△U=W+Q可知，吸热和做功都可以改变内能，故C正确。

D、一定质量的理想气体等压膨胀过程中，温度升高，内能增加，则一定吸热，故D正确。

E、电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，只是要消耗电能，故E正确。

故选：CDE。

根据△U=W+Q分析内能的变化。

分子力做正功时分子势能减小。

热量可以从低温物体传向高温物体。

掌握改变内能的方式，会用热力学第一定律判断内能的变化，了解分子力做功和分子势能的变化关系。

13.【答案】ACD

【解析】解：A、做功和热传递都能改变内能，故一定量的气体吸收热量，若同时对外做更多的功，则内能减少，故A正确；

B、压强气体时如果气体同时向外散热，则内能不一定增大，故温度不一定升高，故B错误；

C、液晶显示器是应用液晶的光学各向异性制成的，故C正确；

D、太空中水滴呈现完美球形是由于液体表面张力的作用，故D正确；

E、分子间引力和斥力的同时存在，当分子间距离减小时，分子间的引力、斥力都变大，故E错误．

故选：ACD．

做功和热传递都能改变内能，根据热力学第一定律可分析内能的变化；

液晶具有液体的流动性和晶体的光学各向异性；

由于液体表面张力的作用，太空中水滴呈现完美球形；

分子间同时存当r>r0时分子间的引力大于斥力，分子间的作用力表现为引力；当分子间距离等于平衡距离，即r=r0时，分子间引力和斥力相等，对外不表现力；当r<r0时分子间的斥力大于分子间的引力，分子间作用力表现为斥力．

本题考查的知识点较多，但难度不大，注意温度是分子平均动能的标志，做功和热传递均可以改变物体的内能；分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着距离的增大而减小．

【解析】解：对AB的过程中，气体的状态参量进行分析有

状态A：PA=P，VA=2V，TA=300K

状态B：PB=2P，VB=V，TB=？

由理想气体状态方程得：PAVATA=PBVBTB

即：P⋅2V300=2P⋅VTB

解得：TB=300 K．【解析】【分析】分子间作用力是分子引力和分子斥力的合力；根据热力学第一定律，做功和热传递对改变物体的内能是等效的；液晶对光现象显示各项异性。要会分析分子力随距离的变化，以及分子力做功与分子势能变化关系，这些是重点考察内容。【解答】A.分子间同时存在引力和斥力，分子引力和分子斥力都随分子间距的增大而减小，故A正确；

B.当分子间距大于平衡距离时，分子间的相互作用力随着分子间的距离的增大而先增大后减小，故B错误；

C.液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．露珠的形成就是由于液体表面张力的作用，故C正确；

D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点而设计的，故D正确；E.根据热力学第一定律，做功和热传递在改变系统内能方面是等价的，故E错误。

故选ACD。

16.【答案】⑴ BDE⑵ ①

4kg；

②

640cm

【解析】(1)A、布朗运动是由于液体分子做无规则运动时对固体小颗粒撞击作用不平衡引起的，故布朗运动证明了液体分子在不停息的做无规则运动，A错误；

B、根据液晶的特点：液晶的光学性质会随温度、外加电压等外界因素的变化而变化，B正确；

C、第二类永动机不可能制成，是因为违反了热力学第二定律，故C错误；D、一个分子质量m

 0=

MNA，即已知阿伏伽德罗常数，某气体的摩尔质量，就可以计算出该气体的分子质量，D正确；E、在外界做功的情况下从高温物体传递给低温物体是可以的。

故选：B，

(2)①物体A的体积为ΔV，

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