2022届高考物理二轮复习专题训练：热力学定律 WORD版含答案.docx

1、热力学定律一、选择题（共15题）1下列说法正确的是（ ）A某气体的摩尔体积为V，每个气体分子的体积为V0，则阿伏伽德罗常数B如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡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减小D如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率可以达到100%2下列叙述正确的有（ ）A气体的压强越大，分子的平均动能越大B自然界中所进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性C外界对气体做正功，气体的内能一定增大D温度升高，物体内的每一个分子的热运动速率都增大3如图所示，一定质量的理想气体经历AB的等压过程和

2、BC的绝热过程（气体与外界无热量交换），则下列说法正确的是（）AAB过程中，外界对气体做功BAB过程中，气体从外界吸收热量CBC过程中，气体分子的平均动能变大DBC过程中，单位体积内气体分子数目增多4关于热力学定律，下列说法不正确的是（ ）A为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程C可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D不可能使热量从低温物体传向高温物体5下列说法正确的是（）A晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大B布朗运动是分子的运动，直接证明了分子在永不停息地做无规则运动C一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则气体对外界做功，气体分

3、子的平均动能减小D电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律6下列说法不正确的是（）A第一类永动机违背了能量守恒定律B安培提出的“分子电流假说”成功解释了磁化现象C普朗克为解释黑体辐射实验规律提出了能量子的假设D只要穿过闭合导体回路的磁场发生变化，闭合回路中就一定会产生感应电流7下列说法错误的是A热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但是不能自发地从低温物体传到高温物体B第二类永动机无法制成是因为违背了能量守恒定律C彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果8一定量的理想气

4、体的pV图像如图所示，气体由状态ABCDA变化气体对外做正功的变化过程是下列选项中的 （填选项前的编号）AABBBCCCDDDA9卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的，它可用于分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩。下列相关说法中正确的是（）A随着设备的改进和技术的提高，热机效率可能达到100%B绝热膨胀和绝热压缩过程中，气缸内气体的内能保持不变C等温压缩过程中，因外界对气体做功，故气缸内气体内能增大D等温膨胀过程中，单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少10一定质量的理想气体，沿箭头方向由状态1变化到状态2，其中气体吸收热量的变化过程是

5、AABBCCDD11下列说法正确的是（ ）A露珠是空气中的水蒸气凝结而成，凝结过程中分子间的引力增大，斥力减小B冰箱制冷，说明在引起其他变化的情况下，温度是可以从低温物体传到高温物体的C布朗运动是由悬浮在液体中的固体小颗粒之间的相互碰撞产生的，因此固体颗粒越小，布朗运动越明显D物质是晶体还是非晶体并不是绝对的，在一定条件下，某些非晶体也可以转化为晶体12如图，在汽缸内活塞的左边封闭着一定质量的理想气体，压强和大气压相同把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体升高一定的温度，气体吸收的热量为Q1，内能的增加量为U1；如果让活塞可以自由滑动（活塞与气缸间无摩擦，不漏气），也使汽缸内气体温度升高相同温度，其吸

6、收的热量为Q2，内能的增加量为U2，则( )AQ1Q2BQ1Q2CU1U2DU1U213下列各种说法中正确的是 （ ）A物体吸收热量，内能一定增加B液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C判断物质是晶体还是非晶体，可以从该物质是否有规则的几何外形来判断D气体的压强与单位体积内的分子数和温度有关14下列对于热现象的说法正确的是 _A气体吸收热量，其温度一定升高B在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加C温度相同的两种物质，其分子的平均动能一定相同D第二类永动机不能造成的根本原因是其违反了热力学第二定律E熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行的1

7、5下列说法正确的是_A小草上的露珠呈球形的主要原因是液体存在表面张力B液体分子的无规则运动称为布朗运动C热量不可能从低温物体传到高温物体D分子间的距离增大时，分子势能可能减小E一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热二、非选择题16如图甲，在斯特林循环的图像中，一定质量理想气体从状态依次经过状态和后再回到状态，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。的过程中，单位体积中的气体分子数目_（选填“增大”、“减小”或“不变”）：在和的过程中，气体放出的热量分别为和，在和的过程中，气体吸收的热量分别为和，则气体完成一次循环对外界所做的功为_。状态和状态的气体分子热运动速率的统计分

8、布图像如图乙，则状态对应的_（选填“”或“”）。17（1）下列说法中正确的是_ A、被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体，若体积不变，压强增大，则气缸在单位面积上，单位时间内受到的分子碰撞次数增加B、晶体中原子（或分子、离子）都按照一定规则排列，具有空间上的周期性C、分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力D、由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势（2）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B 的体积关系为VA _VB(选填“大于”、“小于”或“等于”

9、)； 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_(选填“吸热”或“放热”)（3）在“用油膜法测量分子直径”的实验中，将浓度为的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜测得一滴油酸溶液的体积为V0，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径约为_；如果把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为，d为球直径），计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为多少18以下有关热学内容的叙述，正确的是 _ (填正确答案标号，选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分每选错一个扣3分，最低得分为0分)A在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小B用NA表示阿伏加德罗常数，M

10、表示铜的摩尔质量，表示实心铜块的密度，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为C雨天打伞时，雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力D晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征E理想气体等压膨胀过程一定吸热19如图所示，是一定质量的理想气体由状态到状态的变化过程已知气体状态时的压强和体积为，状态时压强和体积为，则有：_（选填“”、“ ”或“”）若状态到状态过程气体内能变化量为，则气体吸收的热量_20如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其横截面积为S=1104m2，质量为m=1kg，活塞上放有一个质量M=2kg的物块，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有一定质量的理想气体

11、，气柱高度h=0.2m。已知大气压强p0=1.0105Pa，重力加速度g=10m/s2。(1)如果拿掉活塞上的物块，气柱高度将变为原来的多少倍；(2)如果缓慢降低环境温度，使活塞恢复到原高度，此过程中气体放出热量5J，求气体内能的增量U。21如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温为T1。已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：(1)加热过程中气体的内能增加量；(2)现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒

12、的质量为m0时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。22一定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图象如图所示已知该气体在状态A时的温度为27求：（1）该气体在状态B时的温度为多少？（2）状态BC的过程中，气体膨胀对外界做的功为多少？23如图所示，一定质量的理想气体，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图象如图所示已知状态A时的温度为27，则：气体处于状态B、C时的温度分别是多少？从状态A到状态C的过程中内能的变化是多少？参考答案：1B【详解】试题分析：气体分子较小，而气体的体积可以占据任意大的空间；故不能用摩尔体积求解分子体积

13、；故A错误；如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间必定处于热平衡，故B正确；物体体积变化时，分子间的距离将发生改变，分子势能随之改变；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故C错误；如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率也不可以达到100%，故D错误；2B【详解】气体的温度越高，分子的平均动能越大，与压强无关，故A错误自然界中所进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故B正确外界对气体做正功，若同时气体放热，其内能不一定增大，故C错误温度升高，物体内的分子的热运动平均速率增大，并不是所有分子运动速率都增大，故D错误所以选B3

14、B【详解】AB由题意可知，AB过程为等压过程，气体体积变大，由可知，压强不变，体积变大，则温度升高，气体分子的平均动能变大，同时气体对外界做功，由热力学第一定律UWQ可知U0，W0，气体从外界吸收热量，故A错误，B正确；CDBC过程中，气体体积变大，单位体积内气体分子数目减少，气体对外界做功，W0，绝热过程Q0，由UWQ可知U0，气体温度降低，故气体分子的平均动能变小，故C、D错误。故选。4D【详解】A做功和热传递是改变物体内能的两种方法，为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，故A正确，不符合题意；B一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，

15、故B正确，不符合题意；C不可能从单一热源吸收热使之完全变为功而不引起其它变化，如果引起其它变化，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，故C正确，不符合题意；D根据热力学第二定律的表述：热量不可能自发的从低温物体传向高温物体但是在外界影响的情况下热量也可以从低温传向高温，比如空调，故D错误，符合题意；故选D5C【详解】A温度是分子平均动能的标志，晶体具有固定的熔点，晶体熔化时温度保持不变，分子平均动能不变，故A错误；B悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动是布朗运动，布朗运动并不是分子的运动，但间接证明了分子在永不停息地做无规则运动，故B错误；C一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体吸收的

16、热量气体体积变大，气体对外界做功由热力学第一定律得气体内能减小，气体温度降低，分子平均动能减小，故C正确；D热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其它变化，在引起其它变化的情况下热量可以从低温物体传到高温物体，电冰箱不违反热力学第二定律，故D错误。故选C。6D【详解】A第一类永动机违背了能量守恒定律，选项A正确，不符合题意；B安培提出的“分子电流假说”成功解释了磁化现象，选项B正确，不符合题意；C普朗克为解释黑体辐射实验规律提出了能量子的假设，选项C正确，不符合题意；D只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合回路中就一定会产生感应电流，选项D错误，符合题意。故选D。7B【详解】根据热力学第

17、二定律，热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但是不能自发地从低温物体传到高温物体，选项A正确；第二类永动机无法制成是因为违背了热力学第二定律，但是不违背能量守恒定律，选项B错误；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项C正确；干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B.8B【详解】试题分析：气体对外做正功，气体体积必增大，AB为等容过程，A错误；BC为等压膨胀，对外界做正功，B正确；CD为等容减压过程，C错误；DA为等压压缩过程，外界对气体做功，D错误；故选B.9D【详解】A由热力学第二定律可知

18、，热机效率不可能达到100%，选项A错；B绝热膨胀和绝热压缩过程中，与外界没有热量交换，而气缸体积改变，气缸内气体的内能因做功而改变，选项B错；C等温压缩过程中，温度不变，气缸内气体内能不变，选项C错；D等温膨胀过程中，温度不变，体积增大，单位体积内分子数目减少，单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少，选项D对。故选D。10D【分析】A、由图象可知状态1到状态2是等温变化过程，气体内能不变，从状态1至状态2气体的体积减小，故对气体做功，根据热力学第一定律知,气体放出热量，故A错误；B、由图象可知状态1到状态2是等容变化过程，故对气体不做功，从状态1至状态2气体的温度降低，气体内能降低，根

19、据热力学第一定律知,气体放出热量，故B错误；C、由图象可知状态1到状态2是等容变化过程，故对气体不做功，从状态1至状态2气体的压强减小，温度降低，气体内能降低，根据热力学第一定律知,气体放出热量，故C错误；D、由图象可知状态1到状态2温度升高，气体内能变大，从状态1至状态2气体的体积增大，故气体对外做功，根据热力学第一定律知,气体吸收热量，故D正确；故选D11D【详解】A分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大。水由气态凝结成液态的水，分子间距离变小，引力和斥力都增大，A错误；B热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其它变化，温度不能传递，B错误；C布朗运动是液体

20、分子无规则热运动对固体小颗粒的碰撞产生的，C错误；D一种物质，可以是晶体，也可以是非晶体。非晶体的结构是不稳定的，在适当的条件下要向晶体转化。例如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体，D正确。故选D。12B【详解】CD对一定量的气体内能由温度决定，两种情况下气体温度变化情况相同，气体内能变化量相等，即：U1=U2=U；故C，D错误.AB第一种情况，气缸与活塞都固定不动，气体体积不变，气体不做功，W1=0；第二种情况，活塞自由移动，气体体积增大，气体对外做功，W20，由热力学第一定律：U=W+Q可知：Q1=U1-W1=U1=U，Q2=U2-W2=U-W2UQ1；故A错误，B正确.13BD【详解

21、】A.根据热力学第一定律，吸收热量和外界对物体做功之和等于内能的增加量，而只吸收热量可能气体对外做功，这样内能有可能减少，A错误；B.液体表面分子比较稀疏，分子间相互作用力表现为引力，B正确；C.晶体和非晶体最大的区别在于是否有固定的熔、沸点，并且多晶体没有规则的外形，因此用外形来判断是否是晶体还是非晶体不准确，C错误；D.从压强的微观解释可知，气体压强在大小与分子的密集程度以及分子运动的剧烈程度有关，也就是与单位体积内的分子数和气体的温度有关，D正确故选BD。14BCD【详解】A.改变内能的方式有做功和热传递，所以气体吸热，其内能不一定增加，温度不一定升高，故A错误；B.根据热力学第一定律知

22、在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加，故B正确；C.温度是分子平均动能的标志，温度相同的两种物质，其分子的平均动能一定相同，故C正确； D.第二类永动机不能造成的根本原因是其违反了热力学第二定律，故D正确；E.根据熵增原理可知，一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，故E错误；故选BCD15ADE【详解】A小草上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用形成的，故A正确；B布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动，而是液体分子无规则运动的间接反映，故B错误；C热量在外界做功的情况下可以从低温物体传到高温物体，C错误；D当分子间距小于时，分子力表现为斥力，随着

23、分子间距的增大，分子势能减小，故D正确；E根据理想气体状态方程可知，一定质量的理想气体压强不变、体积增大，温度一定升高，因此内能增加；体积增大则对外做功，根据U=W+Q可知，气体一定吸收热量，故E正确。故选ADE。16 不变 8 【详解】由图可知，图线BC与纵坐标平行，表示气体的体积不变，所以BC的过程中，单位体积中的气体分子数目不变；在气体完成一次循环后的内能与开始时是相等的，所以内能不变，即U=0；由图可知，AB和DA的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J在BC和CD的过程中气体吸收的热量分别为20J和12J，则吸收的热量由热力学第一定律得：U=Q+W，所以W=-8J所以气体完成一次循

24、环对外做功是8J。根据理想气体的状态方程：，可知，气体的温度越高，压强与体积的乘积pV值越大，所以由图可知TDTA；气体的分子的运动的统计规律：中间多，两头少；温度高，峰值向速率较大的方向移动；故T1T2；因此状态A对应的是。17 ABD 吸热 【详解】（1）被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体，若体积不变，压强增大，根据气体状态方程知道温度升高温度是分子平均动能变化的标志，则气缸在单位面积上，单位时间内受到的分子碰撞次数增加，故A正确；晶体中原子（或分子、离子）都按照一定规则排列，具有空间上的周期性，故B正确；分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间引力大于斥力；当r小于r0时

25、分子间斥力大于引力，故C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D正确（2）状态A到状态B，温度升高，压强不变，根据气体状态方程知道体积增大，故，若从A状态到C状态的过程中，温度不变，内能不变，气体对外做了100J的功，根据热力学第一定律的表达式U=Q+W得：此过程中吸热（3）由得，故油酸分子的直径约为18BCE【详解】A、分子间距离增大时，分子间的作用力不一定减小，也可能增大，与分子力表现为引力和斥力有关故A错误B、M表示铜的摩尔质量，表示铜的密度，则铜的摩尔体积：，一个铜原子所占空间的体积可表示为：故B正确C、雨水没有透过布

26、雨伞是因为液体表面存在张力，故C正确D、晶体分单晶体和多晶体，只有单晶体具有规则形状，各向异性，而多晶体没有规则形状，各向同性故D错误E、理想气体等压膨胀过程，根据，温度增加，故内能增加，根据热力学第一定律U=W+Q，对外做功，故一定吸收热量，故E正确故选BCE.19 = 或【详解】第一空.由理想气体状态方程，和可得，则由图象是一次函数可知压强保持不变，则.第二空.因状态到状态为等压膨胀，则气体对外做功为，由热力学第一定律，可得.20(1)2倍；(2)-1J【详解】(1)拿掉活塞上的物块，气体做等温变化初态：，末态：，由气体状态方程得整理得故(2)在降温过程中，气体做等压变化，外界对气体作功为由热力学第一定律可得21(1)；(2)【详解】(1)取活塞为研究对象，由平衡条件得气体对外做功由热力学第一定律得解得(2)设活塞回到原位置时，气体的温度为，则气体状态参量为温度为，压强为由理想气体的状态方程得解得22(1)tB=-173 (2)W=200J【详解】（1）AB等容变化，根据查理定律：=得：TB=100K，则tB=-173（2）BC是等压变化，则气体膨胀对外界做的功：W=PV=1105（3-1）10-3=200J23TB=900K TC=300K 0【详解】试题分析：由图示图象可知，AB过程代入数据解得：TB=900KBC过程代入数据解得：TC=300KAC过程,由温度变化为0得