高考物理最新力学知识点之热力学定律经典测试题附答案(5)
2021年高中物理选修三第三章《热力学定律》经典测试(答案解析)
一、选择题1.关于热现象和热学规律,下列说法正确的是( )A .只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出每个气体分子的体积B .一定质量的理想气体温度升高,产生的压强一定增大C .温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越大,布朗运动越明显D .第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律2.下列说法正确的是( )A .凡是能量守恒的过程就一定会发生B .摩擦生热的过程是不可逆的过程C .空调机既能致热又能致冷,说明热传递不存在方向性D .由于能的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机3.关于热学现象和热学规律,下列说法中正确的是( )A .布朗运动就是液体分子的热运动B .用油膜法测分子直径的实验中,应使用纯油酸滴到水面上C .第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律D .用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功3.0×105 J ,同时空气的内能增加2.2×105 J ,则空气从外界吸热5.2×105 J4.如图所示为一定质量的氦气(可视为理想气体)状态变化的V T -图像。
已知该氦气所含的氦分子总数为N ,氦气的摩尔质量为M ,在状态A 时的压强为0p 。
已知阿伏加德罗常数为A N ,下列说法正确的是( )A .氦气分子的质量为M NB .B 状态时氦气的压强为02pC .B→C 过程中氦气向外界放热D .C 状态时氦气分子间的平均距离03AV d N =5.关于元器件,下列说法错误的是( ) A .太阳能电池板是将光能转化为电能 B .电热水壶烧水是利用电流的热效应C .电容器是用来储存电荷的装置D .微波炉加热食物是利用电磁感应原理6.下列说法正确的是( )A .布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B .内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同C .知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D .没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能7.A 、B 两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同.将两管抽成真空后,开口向下竖直插人水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是A .A 中水银的内能增量大于B 中水银的内能增量B .B 中水银的内能增量大于A 中水银的内能增量C .A 和B 中水银体积保持不变,故内能增量相同D .A 和B 中水银温度始终相同,故内能增量相同8.下列说法正确的是A .自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性B .气体压强越大,气体分子的平均动能就越大C .气体从外界吸收了热量,内能必定增加D .在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能减少9.如图所示,A 、B 为两相同的绝热气缸,用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体,活塞和杠杆质量不计,活塞和杠杆接触,忽略一切摩擦.O 为固定轴,且MO=NO ,将A 中气体温度升高(变化不大)到杠杆MN 重新平衡,下列说法正确的是( )A .B 中气体温度不变B .B 中气体温度降低C .A 中气体克服外力做功,外界对B 气体做功D .A 中气体内能增加,B 中气体内能减少10.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。
高中物理《热力学定律》练习题(附答案解析)
高中物理《热力学定律》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.关于物体内能的变化,下列说法中正确的是( )A .物体吸收了热量,它的内能可以减小B .物体的机械能变化时,它的内能也一定随着变化C .外界对物体做功,它的内能一定增加D .物体既吸收热量,又对外界做功,它的内能一定不变2.一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做了4810J ⨯的功,气体的内能减少了51.210J ⨯,则下列各式中正确的是( )A .454810J 1.210J 410J W U Q =⨯∆=⨯=⨯,,B . 455810J 1.210J 210J W U Q =⨯∆=-⨯=-⨯,,C . 454810J 1.210J 210J W U Q =-⨯∆=⨯=⨯,,D . 454810J 1.210J 410J W U Q =-⨯∆=-⨯=-⨯,,3.关于两类永动机和热力学的两个定律,下列说法正确的是( )A .第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B .第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C .由热力学第一定律可知做功不一定改变内能,热传递也不一定改变内能,但同时做功和热传递一定会改变内能D .由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量,完全变成功是可能的4.关于固体、液体和气体,下列说法正确的是( )A .晶体一定有规则的几何形状,形状不规则的金属一定是非晶体B .把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力的缘故C .木船浮在水面上是由于表面张力D .外界对物体做功,物体的内能一定增加5.下列说法正确的是( )A .α射线、β射线和γ射线是三种波长不同的电磁波B .根据玻尔理论可知,氢原子核外电子跃迁过程中电子的电势能和动能之和不守恒C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先增大后减小D.只要对物体进行不断的冷却,就可以把物体的温度降为绝对零度6.关于能源,下列说法正确的是()A.根据能量守恒定律,我们不需要节约能源B.化石能源、水能和风能都是不可再生的能源C.华龙一号(核电技术电站)工作时,它能把核能转化为电能D.能量的转化、转移没有方向性7.关于热现象,下列说法正确的是()A.固体很难被压缩,是因为分子间存在斥力B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.气体吸热,其内能一定增加D.0°C水结成冰的过程中,其分子势能增加8.加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)()A.压强增大,内能减小B.压强减小,分子热运动的平均动能增大C.吸收热量,内能增大D.对外做功,分子热运动的平均动能减小二、多选题9.下列关于热力学第二定律的理解正确的是()A.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的B.空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性C.从微观的角度看,热力学第二定律表明一个孤立系统总是向无序度更大的方向发展D.没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失,热机可以把燃料产生的内能全部转化为机械能10.一定质量的理想气体,其状态变化过程的p-V图像如图所示。
高考物理力学知识点之热力学定律基础测试题(6)
高考物理力学知识点之热力学定律基础测试题(6)一、选择题1.如图所示,水平放置的封闭绝热气缸,被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。
已知a部分气体为1mol氧气,b部分气体为2 mol氧气,两部分气体温度相等,均可视为理想气体。
解除锁定,活塞滑动一段距离后,两部分气体各自再次达到平衡态时,它们的体积分别为V a、V b,温度分别为T a、T b。
下列说法正确的是A.V a>V b, T a>T b B.V a>V b, T a<T bC.V a<V b, T a<T b D.V a<V b, T a>T b2.下列说法正确的是()A.决定封闭理想气体压强大小的是,分子密集程度和分子的平均动能B.决定理想气体压强的是,分子平均动能和分子种类C.质量相同的0C︒的水和0C︒的冰具有相同的内能D.一定质量的理想气体绝热自由膨胀过程,内能一定减少3.如图所示,一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。
现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中()A.气缸内大量分子的平均动能增大B.气体的内能增大C.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多D.气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大4.快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。
假设袋内气体与外界没有热交换,当充气袋四周被挤压时,袋内气体A.对外界做负功,内能增大B.对外界做负功,内能减小C.对外界做正功,内能增大D.对外界做正功,内能减小5.根据学过的热学中的有关知识,判断下列说法中正确的是()A.机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部用来做功转化成机械能B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体C.尽管科技不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降到-293 ℃D.第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来6.若通过控制外界条件,使图甲装置中气体的状态发生变化.变化过程中气体的压强p随热力学温度T的变化如图乙所示,图中AB线段平行于T轴,BC线段延长线通过坐标原点,CA线段平行于p轴.由图线可知A.A→B过程中外界对气体做功B.B→C过程中气体对外界做功C.C→A过程中气体内能增大D.A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功7.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,气体的压强随热力学温度变化如图所示,则此过程()A.气体的密度减小B.外界对气体做功C.气体从外界吸收了热量D.气体分子的平均动能增大8.如图所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞.今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小.若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体( )图13-2-4A.温度升高,压强增大,内能减少B.温度降低,压强增大,内能减少C.温度升高,压强增大,内能增加D.温度降低,压强减小,内能增加9.根据热力学定律和分子动理论可知,下列说法中正确的是( )A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B.满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行C.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动D.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大10.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,(若不计气泡内空气分子势能的变化)则()A.气泡对外做功,内能不变,同时放热B.气泡对外做功,内能不变,同时吸热C.气泡内能减少,同时放热D.气泡内能不变,不吸热也不放热11.如图所示,在大口的玻璃瓶内装一些水,水的上方有水蒸气。
2023年高考物理热点复习:热力学定律与能量守恒定律(附答案解析)
2023年高考物理热点复习:热力学定律与能量守恒定律
【2023高考课标解读】
1.知道改变内能的两种方式,理解热力学第一定律.
2.知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性,了解热力学第二定律.
3.掌握能量守恒定律及其应用.
【2023高考热点解读】
一、热力学第一定律
1.改变物体内能的两种方式
(1)做功;(2)热传递。
2.热力学第一定律
(1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
(2)表达式:ΔU=Q+W。
3.ΔU=W+Q中正、负号法则
物理量W QΔU
+外界对物体做功物体吸收热量内能增加
-物体对外界做功物体放出热量内能减少
二、热力学第二定律的理解
1.热力学第二定律的两种表述
(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。
2.用熵的概念表示热力学第二定律
在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小(选填“增大”或“减小”)。
3.热力学第二定律的微观意义
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。
三、能量守恒定律和两类永动机
1.能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。
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【单元练】(必考题)高中物理选修3第三章【热力学定律】经典练习(答案解析)
一、选择题1.下列例子中,通过热传递改变物体内能的是( )A .火炉将水壶中的水煮开B .汽车紧急刹车时轮胎发热C .压缩气体放气后温度降低D .擦火柴,火柴就燃烧A解析:AA .火炉将水壶中的水煮开,是通过热传递改变水内能,故A 正确;B .汽车紧急刹车时轮胎发热是通过摩擦做功改变物体内能,故B 错误;C .压缩气体放气后温度降低是通过气体对外做功使自身内能减小,故C 错误;D .擦火柴,火柴就燃烧是通过摩擦做功使物体内能增大,故D 错误。
故选A 。
2.一定质量的理想气体(分子力不计),体积由V 1膨胀到V 2,如果通过压强不变的过程实现,对外做功大小为W 1,传递热量的值为Q 1,内能变化为∆U 1;如果通过温度不变的过程来实现,对外做功大小为W 2,传递热量的值为Q 2,内能变化为∆U 2。
则( ) A .W 1>W 2,Q 1<Q 2,∆U 1> ∆U 2B .W 1>W 2,Q 1>Q 2,∆U 1> ∆U 2C .W 1<W 2,Q 1=Q 2,∆U 1< ∆U 2D .W 1=W 2,Q 1>Q 2,∆U 1> ∆U 2B解析:B在p − V 图象作出等压过程和等温过程的变化图线,如图所示根据图象与坐标轴所围的面积表示功,可知12W W > 第一种情况,根据pV C T=(常数)可知,气体压强不变,体积增大,因此温度升高,∆U 1> 0,根据热力学第一定律有 111ΔU Q W =-则有11Q W >第二种情况等温过程,气体等温变化,∆U 2= 0,根据热力学第一定律有222ΔU Q W =-则有22Q W =由上可得12ΔΔU U >,12Q Q >故选B 。
3.下列说法正确的是A .自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性B .气体压强越大,气体分子的平均动能就越大C .气体从外界吸收了热量,内能必定增加D .在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能减少A解析:AA .自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,故A 正确;B .气体压强越大,温度不一定很高,所以气体分子的平均动能不一定越大,故B 错误; D .气体从外界吸收了热量,但气体对外做功,根据U W Q ∆=+,则气体内能不一定增加,故C 错误;C .在绝热过程中外界对气体做功,根据U W Q ∆=+得气体的内能必然增加,故D 错误;故选A .4.下列改变物体内能的物理过程中,不属于对物体做功来改变物体内能的有( ) A .用锯子锯木料,锯条温度升高B .阳光照射地面,地面温度升高C .锤子敲击钉子,钉子变热D .擦火柴时,火柴头燃烧起来B解析:B【解析】【分析】改变物体内能的方式有两种:做功与热传递;分析各种情景,确定改变内能的方式,然后答题.用锯子锯木料,需要克服摩擦阻力,属于做功的方式,阳光照射地面,是阳光热量传递给地面,属于热传递;用锤子敲击钉子,通过做功的方式使钉子的内能增加,钉子变热;擦火柴的过程有摩擦力做功,是通过做功方法改变物体内能的,故B 正确.5.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度.他的办法是:关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递,则开机后,室内的温度将( ) A .逐渐有所升高B .保持不变C .开机时降低,停机时又升高D .开机时升高,停机时降低A解析:A【解析】冰箱工作,会产生热量,即消耗电能,产生了内能,且房间与外界没有能量交换,所以房内温度会升高,A正确.6.一定质量的理想气体,从状态M开始,经状态N、Q回到原状态M,其p—V图像如图所示,其中QM平行于横轴,NQ平行于纵轴,M、N在同一等温线上。
高考物理一轮复习课时规范练41 热力学定律与能量守恒定律(含答案)
课时规范练41热力学定律与能量守恒定律基础对点练1.(多选)(热力学定律的理解)关于热力学定律,下列说法正确的是()A.根据热力学第一定律可知,一定质量的理想气体等压膨胀对外做功,内能一定减少B.第一类永动机制不成,是因为它违反了热力学第一定律C.热力学第二定律是从另一个侧面阐述能量守恒定律D.从微观意义上讲,热力学第二定律是一个统计规律2.(热力学第一定律与气体状态方程的综合)如图所示,导热良好的圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上,用活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞上堆放着铁砂,系统处于静止状态。
现缓慢取走铁砂,忽略活塞与汽缸之间的摩擦,外界环境温度不变,则在此过程中缸内气体()A.对外做功,其内能减少B.温度不变,与外界无热量交换C.分子碰撞缸壁时的平均作用力减小D.分子单位时间内对活塞的碰撞次数减少3.(多选)(热力学定律与图像)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V-T图像如图所示,p a、p b、p c分别表示a、b、c的压强,下列判断正确的是()A.状态a、b、c的压强满足p c=p b=3p aB.过程a到b中气体内能增大C.过程b到c中气体吸收热量D.过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功4.(热力学定律与图像)右图为一定质量的理想气体状态的两段变化过程,一个从c到b,另一个是从a到b,其中c与a的温度相同,比较两段变化过程,则()A.c到b过程气体放出热量较多B.a到b过程气体放出热量较多C.c到b过程内能减少较多D.a到b过程内能减少较多5.(多选)(热力学定律与图像综合)如图,一定量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环,A、B、C、D分别位于矩形的四个顶点上。
下列说法正确的是()T0A.状态C的温度为32B.A→B过程,分子的平均动能减少C.D→A过程,气体压强增大、内能减小D.经历A→B→C→D→A一个循环,气体吸收的热量大于释放的热量6.(热力学第二定律)(2022山东枣庄期末)“天宫”空间站是“天和核心舱”“问天实验舱”和“梦天实验舱”的三舱组合体,三舱皆有“气闸舱”;航天员出站时,要途经“气闸舱”“减压”后才能出站;从太空返回空间站时要途经“气闸舱”“升压”后才能进站。
高考物理计算题专题复习《热力学定律综合题》(解析版)
《热力学定律综合题》一、计算题1.如图所示图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280J,放出热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中气体对外界做功200J.求:过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少?过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?2.图中A、B气缸的长度和截面积分别为30cm和,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门。
整个装置均由导热材料制成。
起初阀门关闭,A内有压强帕的氮气。
B内有压强帕的氧气。
阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡。
假定氧气和氮气均为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略。
求:活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热简要说明理由。
3.薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判.对于均匀薄膜材料,在一定温度下,某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数,其中t为渗透持续时间,S为薄膜的面积,d为薄膜的厚度,为薄膜两侧气体的压强差.k称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数.透气系数愈小,材料的气密性能愈好.图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意图.EFGI为渗透室,U 形管左管上端与渗透室相通,右管上端封闭;U形管内横截面积实验中,首先测得薄膜的厚度,再将薄膜固定于图中处,从而把渗透室分为上下两部分,上面部分的容积,下面部分连同U形管左管水面以上部分的总容积为,薄膜能够透气的面积打开开关、与大气相通,大气的压强,此时U形管右管中气柱长度,关闭、后,打开开关,对渗透室上部分迅速充气至气体压强,关闭并开始计时.两小时后,U形管左管中的水面高度下降了实验过程中,始终保持温度为求该薄膜材料在时对空气的透气系数.本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中不能保持恒定,在压强差变化不太大的情况下,可用计时开始时的压强差和计时结束时的压强差的平均值来代替公式中的普适气体常量,.4.地面上放一开口向上的气缸,用一质量为的活塞封闭一定质量的气体,不计一切摩擦,外界大气压为活塞截面积为重力加速度g取,则活塞静止时,气体的压强为多少?若用力向下推活塞而压缩气体,对气体做功为,同时气体通过气缸向外传热,则气体内能变化为多少?5.一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,其图象如图所示。
2021年高中物理选修三第三章《热力学定律》经典测试卷(答案解析)
一、选择题1.关于分子动理论和热力学定律,下列说法中正确的是()A.空气相对湿度越大时,水蒸发越快B.物体的温度升高,每个分子的动能都增大C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律处逐渐减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先D.两个分子间的距离由大于910m增大后减小到零,再增大2.关于元器件,下列说法错误的是()A.太阳能电池板是将光能转化为电能B.电热水壶烧水是利用电流的热效应C.电容器是用来储存电荷的装置D.微波炉加热食物是利用电磁感应原理3.下列说法不正确的是()A.饱和气压与热力学温度成正比B.一定量的理想气体在等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做的功,并不违反热力学第二定律C.当分子间的引力与斥力平衡时,分子力一定为零,分子势能一定最小D.在任何自然过程中,一个孤立系统中的总熵不会减少4.某校开展探究性课外活动,一名同学用右图所示的装置研究气体压强、体积、温度三者之间的变化关系。
该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下,内装理想气体,并将汽缸固定不动,但缸内活塞可自由滑动且不漏气,他把一温度计通过缸底小孔插入缸内,插口处密封良好,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时活塞恰好静止。
他把沙桶底部钻一个小洞,让细沙慢慢漏出,外部环境温度恒定,由此可确定()A.外界对气体做功,内能增大B.外界对气体做功,温度计示数不变C.气体体积减小,温度计示数减小D.外界对气体做功,温度计示数增大5.一定质量的理想气体(不考虑气体分子势能),在温度升高的过程中()A.气体分子的平均动能可能不变B.外界一定对气体做功C.气体一定从外界吸收热量D.气体的内能一定增加6.如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历ab、bc、cd、de四个过程到达状态e,其中ba的延长线经过原点,bc连线与横轴平行,de连线与纵轴平行。
下列说法正确的是()A.ab过程中气体分子热运动平均动能增加B.bc过程中气体分子单位时间内击容器壁次数不变C.cd过程中气体从外界吸热小于气体内能增量D.de过程中气体对外放出热量,内能不变7.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示,MN为一条直线,则气体从状态M到状态N的过程中A.温度保持不变B.温度先升高,后又减小到初始温度C.整个过程中气体对外不做功,气体要吸热D.气体的密度在不断增大8.下列过程中可能发生的是 ()A.某种物质从高温热源吸收20 kJ的热量,全部转化为机械能,而没有产生其他任何影响B.打开一高压密闭容器,其内气体自发溢出后又自发溢进去,恢复原状C.利用其他手段,使低温物体温度更低,高温物体的温度更高D.将两瓶不同液体混合,然后它们又自发地各自分开9.如图所示,带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体(不考虑分子势能).将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于气缸中,热敏电阻与气缸外的欧姆表连接,气缸和活塞均具有良好的绝热性能,气缸和活塞间摩擦不计.则()A.若发现欧姆表示数变大,则气缸内气体压强一定减小B.若发现欧姆表示数变大,则气缸内气体内能一定减小C.若拉动活塞使气缸内气体体积增大,则欧姆表示数将变小D.若拉动活塞使气缸内气体体积增大时,则需加一定的力,这说明气体分子间有引力10.如图所示,导热的气缸开口向下,缸内活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞可自由滑动且不漏气,活塞下挂一个砂桶,砂桶装满砂子时,活塞恰好静止,现将砂桶底部钻一个小洞,让细砂慢慢漏出.气缸外部温度恒定不变,则A.缸内的气体压强减小,内能减小B.缸内的气体压强增大,内能减小C.缸内的气体压强增大,内能不变D.外界对气体做功,缸内的气体内能增加11.一定质量的理想气体,从状态M开始,经状态N、Q回到原状态M,其p—V图像如图所示,其中QM平行于横轴,NQ平行于纵轴,M、N在同一等温线上。
近6年全国卷高考物理真题分类汇编:热力学定律(Word版含答案)
2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编:热力学定律学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题(本大题共12小题)1.(2022·全国·高考真题)一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ,其过程如p T -图上从a 到b 的线段所示。
在此过程中( )A .气体一直对外做功B .气体的内能一直增加C .气体一直从外界吸热D .气体吸收的热量等于其对外做的功E .气体吸收的热量等于其内能的增加量2.(2022·全国·高考真题)一定量的理想气体从状态a 经状态b 变化状态c ,其过程如T V -图上的两条线段所示,则气体在( )A .状态a 处的压强大于状态c 处的压强B .由a 变化到b 的过程中,气体对外做功C .由b 变化到c 的过程中,气体的压强不变D .由a 变化到b 的过程中,气体从外界吸热E .由a 变化到b 的过程中,从外界吸收的热量等于其增加的内能3.(2021·全国·高考真题)如图,一定量的理想气体从状态()000a p V T ,,经热力学过程ab 、bc 、ca 后又回到状态a 。
对于ab 、bc 、ca 三个过程,下列说法正确的是( )A.ab过程中,气体始终吸热B.ca过程中,气体始终放热C.ca过程中,气体对外界做功D.bc过程中,气体的温度先降低后升高E.bc过程中,气体的温度先升高后降低4.(2018·全国·高考真题)如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、①、①、①到达状态e。
对此气体,下列说法正确的是()A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程①中气体对外界做正功C.过程①中气体从外界吸收了热量D.状态c、d的内能相等E.状态d的压强比状态b的压强小5.(2020·全国·高考真题)如图,一开口向上的导热气缸内。
高考热力学真题及答案解析
高考热力学真题及答案解析热力学是物理学中的一个重要分支,研究能量转化和传递的规律。
在高考物理科目中,热力学题目一直是考生的重点和难点之一。
本文将结合历年高考真题,对几个典型的热力学问题进行解析,帮助考生更好地理解和掌握热力学的基本概念和计算方法。
问题一:一个制冷剂在恒温过程中从高温热库吸收了200 J的热量,同时向低温热库放出100 J的热量。
求制冷剂对外界做功。
解析:根据热力学第一定律,能量不能自发消失或产生,只能相互转化。
系统吸收的热量等于对外界做的功与放出的热量之和。
本题中,制冷剂吸收了200 J的热量,放出了100 J的热量,对外界所做的功可以表示为W=Q1-Q2。
代入数值计算,得到制冷剂对外界做的功为W=200 J - 100 J = 100 J。
问题二:一个绝热容器中有一定质量的某种气体,通过某种过程,其初末状态分别为初始状态(P1,V1,T1)和末态(P2,V2,T2)。
如果过程是绝热的,求气体的最终温度T2与初始温度T1之间的关系。
解析:绝热过程是指在过程中系统与外界没有热量的交换,即Q=0。
根据理想气体状态方程PV=nRT(其中n为气体的摩尔数,R为气体常数),对绝热过程可得:P1V1^γ=P2V2^γ(γ为绝热系数,对于单原子分子气体,γ≈5/3;对于双原子分子气体,γ≈7/5)。
由此可得转换关系为:(T2/T1)^(γ-1)= P2/P1 = (V1/V2)^γ。
因为绝热过程没有热量交换,即Q=0,所以根据理想气体状态方程也有:P1V1/T1 = P2V2/T2。
将两个等式相除并化简,得到(T2/T1)^(γ-1) = (V1/V2)^γ =P2/P1,即T2/T1 = (P2/P1)^((γ-1)/γ)。
问题三:一个理想气体在压强为P,体积为V的状态下,体积保持不变,温度从T1变为T2。
求气体对外界做的功。
解析:对于等容过程,即体积保持不变,气体对外界做的功为零。
根据理想气体状态方程PV=nRT,可以推导出气体对外界做功的公式为W=nR(T2-T1)。
高考物理选考热学计算题(五)含答案与解析
高考物理选考热学计算题(五)组卷老师:莫老师评卷人得分一.计算题(共50小题)1.如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为S A:S B=1:2,两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时,A、B中气体的体积皆为V0,温度皆为T0=300K.A中气体压强P A=1.5P0,P0是气缸外的大气压强.现对A加热,使其中气体的压强升到p A′=2p0,同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体温度T A.2.如图甲所示,一内壁光滑且导热性能很好的气缸倒立时,一薄活塞恰好在缸口,缸内封闭一定量的理想气体;现在将气缸正立,稳定后活塞恰好静止于气缸的中间位置,如图乙所示.已知气缸的横截面积为S,气缸的深度为h,大气压强为P0,重力加速度为g,设周围环境的温度保持不变.求:①活塞的质量m;②整个过程中缸内气体放出的热量Q.3.如图所示是我国南海舰队潜艇,它水下速度为20节,最大下潜深度为300m.某次在南海执行任务时位于水面下h=150m处,艇上有一个容积V1=2m3的贮气钢筒,筒内贮有压缩空气,其压强p1=200atm,每次将筒内一部分空气压入水箱(水箱有排水孔与海水相连),排出海水△V=0.9m3,当贮气钢筒中的压强降低到p2=20atm时,需重新充气.设潜艇保持水面下深度不变,在排水过程中气体的温度不变,水面上空气压强p0=1atm,取海水密度ρ=1×103kg/m3,g=10m/s2,1atm=1×105Pa.求该贮气钢筒重新充气前可将筒内空气压入水箱的次数.4.一瓶中储存压强为100atm的氧气50L,实验室每天消耗1atm的氧气190L.当氧气瓶中的压强降低到5atm时,需重新充气.若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天?5.如图所示,U形管两臂粗细不等,开口向上,右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76cmHg.左端开口管中水银面到管口距离为11cm,且水银面比封闭管内高4cm,封闭管内空气柱长为11cm.现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:①粗管中气体的最终压强;②活塞推动的距离.6.如图所示,一定质量的理想气体,从状态B开始以B→A→C→B的顺序变化.已知气体在状态A时的温度为t(单位为℃),气体从状态B→A的过程中向外放热为Q,试求:①气体在C状态时的温度t C;②气体实现从状态B→A→C→B的变化过程中,对外做的功.7.有一个容积V=30L的氧气瓶,由于用气,氧气瓶中的压强由P1=50atm降到P2=30atm,温度始终保持0℃,已知标注状况下1mol气体的体积是22.4L,则使用掉的氧气分子数为多少?(已知阿伏伽德罗常数N A=6.0×1023mol﹣1,结果保留两位有效数字)8.如图所示,在倾角为30°的足够长光滑斜面上有一长为L=l00cm、开口向上的薄壁玻璃管,用长为l1=50cm的水银柱封闭一段空气柱。
高考物理新力学知识点之热力学定律专项训练解析附答案(3)
高考物理新力学知识点之热力学定律专项训练解析附答案(3)一、选择题1.如图,一定质量的理想气体,由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac.则.A.T b>T c,Q ab>Q ac B.T b>T c,Q ab<Q acC.T b=T c,Q ab>Q ac D.T b=T c,Q ab<Q ac2.快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。
假设袋内气体与外界没有热交换,当充气袋四周被挤压时,袋内气体A.对外界做负功,内能增大B.对外界做负功,内能减小C.对外界做正功,内能增大D.对外界做正功,内能减小3.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是()A.第二类永动机违背能量守恒定律B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别4.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示,MN为一条直线,则气体从状态M到状态N的过程中A.温度保持不变B.温度先升高,后又减小到初始温度C.整个过程中气体对外不做功,气体要吸热D .气体的密度在不断增大5.关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是( )A .吸热的物体,其内能一定增加B .绝热压缩的物体,其内能一定增加C .放热的物体,其内能一定减少D .体积膨胀的物体,其内能一定减少6.根据热力学第二定律,下列说法中错误..的是( ) A .电流的电能不可能全部变成内能B .在火力发电中,燃气的内能不可能全部变为电能C .在热机中,燃气的内能不可能全部变为机械能D .在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体7.下列说法正确的是A .机械能全部变成内能是不可能的B .第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化成另一种形式C .根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体D .从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的8.如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C (质量为m )与容器用良好的隔热材料制成。
高考物理力学知识点之热力学定律知识点总复习附解析
C.气体从状态D变化到状态A的过程中,气体放热
D.气体从状态D变化到状态A的过程中,气体吸热
23.有一封闭的汽缸,内部封有一定质量的理想气体。外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J。同时气体向外界放热200 J,则缸内气体的()
图13-2-4
A.温度升高,压强增大,内能减少
B.温度降低,压强增大,内能减少
C.温度升高,压强增大,内能增加
D.温度降低,压强减小,内能增加
12.一定量的理想气体ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ从状态 开始,经历 、 、 三个过程,其图象如图所示,下列判断正确的是()
A. 过程气体吸收的热量大于内能的增加
B. 过程气体吸收的热量全部用于对外做功
A.从A状态到B状态气体放出3J的热量
B.从A状态到C状态气体内能增加9J
C.气体从A状态到B状态与外界交换热量和A状态到C状态相同
D.气体从A状态到B状态的内能变化小于从A状态到C状态
19.一定质量的理想气体,从状态M开始,经状态N、Q回到原状态M,其p-V图象如图所示,其中QM平行于横轴,NQ平行于纵轴.则()
6.某同学将一气球打好气后,不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂,则在气球破裂过程中( )
A.气体对外界做功,温度降低B.外界对气体做功,内能增大
C.气体内能不变,体积增大D.气体压强减小,温度升高
7.关于热力学定律,下列说法正确的是()
A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K
B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
A.
B. ,
C. ,
D. ,
18.在如图所示的坐标系中,一定质量的某种理想气体发生以下两种状态变化:第一种变化是从状态A到状态B,外界对该气体做功为6J;第二种变化是从状态A到状态C,该气体从外界吸热的热量为9J,图线AC的反向延长线通过坐标原点O,B、C两状态的温度相同,理想气体的分子势能为零,则下列说法中正确的是( )
高考物理力学知识点之热力学定律真题汇编附答案解析
D.能量守恒定律是普遍定律,在实验过程中,热水的内能部分转化成电能,有电阻的位置都会产生热能,符合能量守恒定律,故D错误。
A.
B. ,
C. ,
D. ,
12.如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平于横轴,dc平行于纵轴,ab的延长线过原点,以下说法不正确的是
A.从状态d到c,气体体积增大,气体对外做功
B.从状态c到b,气体体积减小,外界对气体做功
C.从状态a到d,内能增加,气体从外界吸热
D.从状态b到a,内能增加,气体对外界放热
A.充气过程中,储气室内气体内能不变
B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大
C.喷水过程中,储气室内气体吸热
D.喷水过程中,储气室内气体压强不变
22.如图所示,内壁光滑的固定气缸水平放置,其右端由于有挡板,厚度不计的活塞不能离开气缸,气缸内封闭着一定质量的理想气体,活塞距气缸右端的距离为0.2m。现对封闭气体加热,活塞缓慢移动,一段时间后停止加热,此时封闭气体的压强变为2×105Pa。已知活塞的横截面积为0.04m2,外部大气压强为1×105Pa,加热过程中封闭气体吸收的热量为2000J,则封闭气体的内能变化量为()
C.气体对外界做功,气体内能增大
D.气体对外界做功,气体内能减小
4.一定质量的理想气体在某一过程中,气体对外界做功1.6×104J,从外界吸收热量3.8×104J,则该理想气体的( )
A.温度降低,密度减小
B.温度降低,密度增大
C.温度升高,密度减小
D.温度升高,密度增大
5.下列说法正确的是
高考物理力学知识点之热力学定律真题汇编附答案
高考物理力学知识点之热力学定律真题汇编附答案一、选择题1.一定质量的理想气体,从状态M开始,经状态N、Q回到原状态M,其p-V图象如图所示,其中QM平行于横轴,NQ平行于纵轴.则()A.M→N过程气体温度不变B.N→Q过程气体对外做功C.N→Q过程气体内能减小D.Q→M过程气体放出热量2.下列说法正确的是()A.决定封闭理想气体压强大小的是,分子密集程度和分子的平均动能B.决定理想气体压强的是,分子平均动能和分子种类C.质量相同的0C︒的水和0C︒的冰具有相同的内能D.一定质量的理想气体绝热自由膨胀过程,内能一定减少3.下列过程中可能发生的是()A.将两瓶不同液体混合,然后它们又自发地各自分开B.利用其他手段,使低温物体温度更低,高温物体的温度更高C.打开一高压密闭容器,其内气体自发溢出后又自发溢进去,恢复原状D.某种物质从高温热源吸收20kJ的热量,全部转化为机械能,而没有产生其他任何影响4.下面几幅图中,有关功与内能的说法中正确的是A.图1中迅速下压活塞,棉花会燃烧起来,说明热传递可以使物体的温度升高B.图2中重物下落带动叶片转动,由于叶片向水传递热量而使水的温度升高C.图3中降落的重物使发电机发电,电流对水做功使水的温度升高D.做功和热传递都可以使物体的内能增加5.根据学过的热学中的有关知识,判断下列说法中正确的是()A.机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部用来做功转化成机械能B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递中,热量只能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体C.尽管科技不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降到-293 ℃D.第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来6.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是()A.第二类永动机违背能量守恒定律B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别7.如图所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞.今对活塞施以一竖直向下的压力F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小.若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体( )图13-2-4A.温度升高,压强增大,内能减少B.温度降低,压强增大,内能减少C.温度升高,压强增大,内能增加D.温度降低,压强减小,内能增加8.根据热力学定律和分子动理论可知,下列说法中正确的是( )A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B.满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行C.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动D.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大9.下列说法正确的是_________.A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.只有外界对物体做功才能增加物体的内能C.功转变为热的实际宏观过程是可逆过程D.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加10.在下列叙述中,正确的是A.物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能B.—定质量的气体,体积不变时,温度越高,气体的压强就越大C.对一定质量的气体加热,其内能一定增加D.随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小11.如图所示,绝热容器中间用隔板隔开,左侧装有气体,右侧为真空.现将隔板抽掉,让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡,在此过程中()A.气体对外界做功,温度降低,内能减少B.气体对外界做功,温度不变,内能不变C.气体不做功,温度不变,内能不变D.气体不做功,温度不变,内能减少12.一定质量的理想气体,从状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其V-T 图像如图所示,其中图线ab的反向延长线过坐标原点O,图线bc平行于T轴,图线ca平行于V轴,则()A.ab过程中气体压强不变,气体从外界吸热B.bc过程中气体体积不变,气体不吸热也不放热C.ca过程中气体温度不变,气体从外界吸热D.整个变化过程中气体的内能先减少后增加13.下列说法正确的是()A.物体放出热量,其内能一定减小B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变14.研究表明,新冠病毒耐寒不耐热,温度在超过56℃时,30分钟就可以灭活。
【单元练】(必考题)高中物理选修3第三章【热力学定律】经典练习(含答案解析)
一、选择题1.如图所示为一定质量的氦气(可视为理想气体)状态变化的V T -图像。
已知该氦气所含的氦分子总数为N ,氦气的摩尔质量为M ,在状态A 时的压强为0p 。
已知阿伏加德罗常数为A N ,下列说法正确的是( )A .氦气分子的质量为M NB .B 状态时氦气的压强为02pC .B→C 过程中氦气向外界放热D .C 状态时氦气分子间的平均距离03AV d N =解析:CA .氦气分子的质量 AM m N =故A 错误; B .由图示图象可知,A 到B 过程气体体积不变,由查理定律得A B A Bp p T T = 即0002B p p T T = 解得00.5B p p =故B 错误;C .由图示图象可知,B →C 过程中氦气温度不变而体积减小,气体内能不变,外界对气体做功,即△U =0,W >0由热力学第一定律△U =W +Q 可知0Q U W W =∆-=-<氦气向外界放出热量,故C 正确;D .由图示图象可知,在状态C 氦气的体积为V 0,气体分子间距离远大于分子直径,可以把一个分子占据的空间看做正方体,设分子间的平均距离为d ,则30Nd V =解得 03V d N=故D 错误。
故选C 。
2.对于一定质量的理想气体,下列判断错误的是( )A .在等温变化过程中,系统与外界一定有热量交换B .在等容变化过程中,系统从外界吸收热量一定等于内能增量C .在等压变化过程中,内能增加,系统一定从外界吸收热量D .在绝热过程中,系统的内能一定不变D解析:DA .在等温变化过程中,理想气体的内能不变,当体积发生变化时,气体做功,根据热力学第一定律可知,气体系统与外界一定有热量交换,故A 正确,不符合题意;B .在等容变化过程中,不做功,根据热力学第一定律可知,系统从外界吸收热量一定等于内能增量,故B 正确,不符合题意;C .在等压变化过程中,内能增加,即温度升高,根据盖·吕萨克定律可知,体积增大,故气体对外做功,根据热力学第一定律可知,系统一定从外界吸收热量,且吸收的热量大于对外做的功,故C 正确,不符合题意;D .在绝热过程中,系统与外界没有热交换,但气体可以做功,故系统的内能可以改变,故D 错误,符合题意。
上海上海大学附属学校高中物理选修三第三章《热力学定律》经典测试题(答案解析)
一、选择题1.关于元器件,下列说法错误的是()A.太阳能电池板是将光能转化为电能B.电热水壶烧水是利用电流的热效应C.电容器是用来储存电荷的装置D.微波炉加热食物是利用电磁感应原理2.一定质量的理想气体(分子力不计),体积由V1膨胀到V2,如果通过压强不变的过程实现,对外做功大小为W1,传递热量的值为Q1,内能变化为∆U1;如果通过温度不变的过程来实现,对外做功大小为W2,传递热量的值为Q2,内能变化为∆U2。
则()A.W1>W2,Q1<Q2,∆U1> ∆U2B.W1>W2,Q1>Q2,∆U1> ∆U2C.W1<W2,Q1=Q2,∆U1< ∆U2D.W1=W2,Q1>Q2,∆U1> ∆U23.“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词,“低碳”要求我们节约及高效利用能源。
关于能源与能量,下列说法正确的是()A.因为能量守恒,所以不要节约能源B.自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用C.人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源D.人类不断地开发和利用新的能源,所以能量可以被创造4.一定质量的理想气体(不考虑气体分子势能),在温度升高的过程中()A.气体分子的平均动能可能不变B.外界一定对气体做功C.气体一定从外界吸收热量D.气体的内能一定增加5.如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历ab、bc、cd、de四个过程到达状态e,其中ba的延长线经过原点,bc连线与横轴平行,de连线与纵轴平行。
下列说法正确的是()A.ab过程中气体分子热运动平均动能增加B.bc过程中气体分子单位时间内击容器壁次数不变C.cd过程中气体从外界吸热小于气体内能增量D.de过程中气体对外放出热量,内能不变6.如图,一定质量的理想气体,由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac.则.A.T b>T c,Q ab>Q ac B.T b>T c,Q ab<Q acC.T b=T c,Q ab>Q ac D.T b=T c,Q ab<Q ac7.关于能量的转化与守恒,下列说法正确的是()A.任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳B.空调机既能致热,又能致冷,说明热传递不存在方向性C.由于自然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞人忧天D.一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来,说明这个过程的能量不守恒8.如图所示,一定质量理想气体的体积V与温度T关系图像,它由状态A经等温过程到状态B,再经等容过程到状态C。
高考物理新力学知识点之热力学定律基础测试题附答案(5)
高考物理新力学知识点之热力学定律基础测试题附答案(5)一、选择题1.一定质量的理想气体(不考虑气体分子势能),在温度升高的过程中()A.气体分子的平均动能可能不变B.外界一定对气体做功C.气体一定从外界吸收热量D.气体的内能一定增加2.给一定质量、温度为的水加热,在水的温度由上升到的过程中,水的体积随着温度升高反而减小,我们称之为“反常膨胀”某研究小组通过查阅资料知道:水分子之间存在一种结合力,这种结合力可以形成多分子结构,在这种结构中,水分子之间也存在相互作用的势能在水反常膨胀的过程中,体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化,但所有水分子间的总势能是增大的关于这个问题的下列说法中正确的是A.水分子的平均动能减小,吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功B.水分子的平均动能减小,吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功C.水分子的平均动能增大,吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功D.水分子的平均动能增大,吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功3.下面几幅图中,有关功与内能的说法中正确的是A.图1中迅速下压活塞,棉花会燃烧起来,说明热传递可以使物体的温度升高B.图2中重物下落带动叶片转动,由于叶片向水传递热量而使水的温度升高C.图3中降落的重物使发电机发电,电流对水做功使水的温度升高D.做功和热传递都可以使物体的内能增加4.一定质量的理想气体在某一过程中,气体对外界做功1.6×104J,从外界吸收热量3.8×104J,则该理想气体的()A.温度降低,密度减小B.温度降低,密度增大C.温度升高,密度减小D.温度升高,密度增大5.下列有关热学的叙述中,正确的是()A.同一温度下,无论是氢气还是氮气,它们分子速率都呈现出“中间多,两头少”的分布规律,且分子平均速率相同B.在绝热条件下压缩理想气体,则其内能不一定增加C.布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动D.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力6.某同学将一气球打好气后,不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂,则在气球破裂过程中( )A.气体对外界做功,温度降低B.外界对气体做功,内能增大C.气体内能不变,体积增大D.气体压强减小,温度升高7.根据热力学第二定律,下列说法中错误..的是()A.电流的电能不可能全部变成内能B.在火力发电中,燃气的内能不可能全部变为电能C.在热机中,燃气的内能不可能全部变为机械能D.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体8.⑴下列说法:正确的是.A.由阿伏德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可以估算该种气体分子的大小B.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显C.分子间的引力随分子间距离的增大而增大,分子间斥力随分子间距离的增大而减小D.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体9.下列说法正确的是_________.A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.只有外界对物体做功才能增加物体的内能C.功转变为热的实际宏观过程是可逆过程D.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加10.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)A.内能增大,放出热量B.内能减小,吸收热量C.内能增大,对外界做功D.内能减小,外界对其做功11.下列过程中可能发生的是 ()A.某种物质从高温热源吸收20 kJ的热量,全部转化为机械能,而没有产生其他任何影响B.打开一高压密闭容器,其内气体自发溢出后又自发溢进去,恢复原状C.利用其他手段,使低温物体温度更低,高温物体的温度更高D.将两瓶不同液体混合,然后它们又自发地各自分开12.如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平于横轴,dc平行于纵轴,ab的延长线过原点,以下说法不正确的是A.从状态d到c,气体体积增大,气体对外做功B.从状态c到b,气体体积减小,外界对气体做功C.从状态a到d,内能增加,气体从外界吸热D.从状态b到a,内能增加,气体对外界放热13.如图所示,水平放置的封闭绝热气缸,被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。
高考物理新力学知识点之热力学定律经典测试题及答案解析(5)
高考物理新力学知识点之热力学定律经典测试题及答案解析(5)一、选择题1.有一封闭的汽缸,内部封有一定质量的理想气体。
外力推动活塞P 压缩气体,对缸内气体做功800 J 。
同时气体向外界放热200 J ,则缸内气体的( )A .温度升高,内能减少200 JB .温度升高,内能增加600 JC .温度降低,内能增加600 JD .温度降低,内能减少200 J2.下列有关热学的叙述中,正确的是( )A .同一温度下,无论是氢气还是氮气,它们分子速率都呈现出“中间多,两头少”的分布规律,且分子平均速率相同B .在绝热条件下压缩理想气体,则其内能不一定增加C .布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动D .液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力3.一定质量的理想气体由状态A 变化到状态B ,气体的压强随热力学温度变化如图所示,则此过程( )A .气体的密度减小B .外界对气体做功C .气体从外界吸收了热量D .气体分子的平均动能增大4.下列说法正确的是( )A .气体的温度升高,分子动能都增大B .功可以全部转化为热,但吸收的热量一定不能全部转化为功C .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 .凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化5.一定质量的理想气体在某一过程中压强51.010P Pa =⨯保持不变,体积增大100cm 3,气体内能增加了50J ,则此过程( )A .气体从外界吸收50J 的热量B .气体从外界吸收60J 的热量C .气体向外界放出50J 的热量D .气体向外界放出60J 的热量6.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示,MN 为一条直线,则气体从状态M 到状态N 的过程中A.温度保持不变B.温度先升高,后又减小到初始温度C.整个过程中气体对外不做功,气体要吸热D.气体的密度在不断增大7.用相同材料制成质量相等的圆环A 和圆盘B,厚度相同,且起始温度也相同,把它们都竖立在水平地面上,如图所示.现给它们相同的热量,假设它们不与任何其他物体进行热交换,则升温后,圆环A的温度t A与圆盘B的温度t B的大小关系是A.t A>t B B.t A=t B C.t A<t B D.无法确定8.下列说法正确的是A.机械能全部变成内能是不可能的B.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从一种形式转化成另一种形式C.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体D.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的9.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁,此过程中瓶内空气(不计分子势能)A.内能增大,放出热量B.内能减小,吸收热量C.内能增大,对外界做功D.内能减小,外界对其做功10.如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成。
高考物理新力学知识点之热力学定律专项训练解析附答案(4)
高考物理新力学知识点之热力学定律专项训练解析附答案(4)一、选择题1.下列说法正确的是()A.一个绝热容器中盛有气体,假设把气体中速率很大的如大于v的分子全部取走,则气体的温度会下降,此后气体中不再存在速率大于v的分子B.温度高的物体的分子平均动能一定大,内能也一定大C.气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度、气体的重力都有关D.熵值越大,代表系统分子运动越无序2.下面几幅图中,有关功与内能的说法中正确的是A.图1中迅速下压活塞,棉花会燃烧起来,说明热传递可以使物体的温度升高B.图2中重物下落带动叶片转动,由于叶片向水传递热量而使水的温度升高C.图3中降落的重物使发电机发电,电流对水做功使水的温度升高D.做功和热传递都可以使物体的内能增加3.快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。
假设袋内气体与外界没有热交换,当充气袋四周被挤压时,袋内气体A.对外界做负功,内能增大B.对外界做负功,内能减小C.对外界做正功,内能增大D.对外界做正功,内能减小4.如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象,气体经历了ab、bc、cd、da四个过程。
其中bc的延长线经过原点,ab与竖直轴平行,cd与水平轴平行,ad与bc平行。
则气体在A .ab 过程中对外界做功B .bc 过程中从外界吸收热量C .cd 过程中内能保持不变D .da 过程中体积保持不变5.若通过控制外界条件,使图甲装置中气体的状态发生变化.变化过程中气体的压强p 随热力学温度T 的变化如图乙所示,图中AB 线段平行于T 轴,BC 线段延长线通过坐标原点,CA 线段平行于p 轴.由图线可知A .A →B 过程中外界对气体做功B .B →C 过程中气体对外界做功C .C →A 过程中气体内能增大D .A →B 过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功6.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是( )A .第二类永动机违背能量守恒定律B .如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C .保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D .做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别7.关于热力学定律,下列说法正确的是( )A .在一定条件下物体的温度可以降到0 KB .物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C .吸收了热量的物体,其内能一定增加D .压缩气体气体的温度一定升高8.一定质量的理想气体在某一过程中压强51.010P Pa =⨯保持不变,体积增大100cm 3,气体内能增加了50J ,则此过程( )A .气体从外界吸收50J 的热量B .气体从外界吸收60J 的热量C .气体向外界放出50J 的热量D .气体向外界放出60J 的热量9.如图所示,A、B为两相同的绝热气缸,用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体,活塞和杠杆质量不计,活塞和杠杆接触,忽略一切摩擦.O为固定轴,且MO=NO,将A中气体温度升高(变化不大)到杠杆MN重新平衡,下列说法正确的是()A.B中气体温度不变B.B中气体温度降低C.A中气体克服外力做功,外界对B气体做功D.A中气体内能增加,B中气体内能减少10.如图所示,在大口的玻璃瓶内装一些水,水的上方有水蒸气。
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高考物理最新力学知识点之热力学定律经典测试题附答案(5)一、选择题1.关于能量的转化与守恒,下列说法正确的是()A.任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳B.空调机既能致热,又能致冷,说明热传递不存在方向性C.由于自然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞人忧天D.一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来,说明这个过程的能量不守恒2.如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad平于横轴,dc平行于纵轴,ab的延长线过原点,以下说法不正确的是A.从状态d到c,气体体积增大,气体对外做功B.从状态c到b,气体体积减小,外界对气体做功C.从状态a到d,内能增加,气体从外界吸热D.从状态b到a,内能增加,气体对外界放热3.给一定质量、温度为的水加热,在水的温度由上升到的过程中,水的体积随着温度升高反而减小,我们称之为“反常膨胀”某研究小组通过查阅资料知道:水分子之间存在一种结合力,这种结合力可以形成多分子结构,在这种结构中,水分子之间也存在相互作用的势能在水反常膨胀的过程中,体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化,但所有水分子间的总势能是增大的关于这个问题的下列说法中正确的是A.水分子的平均动能减小,吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功B.水分子的平均动能减小,吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功C.水分子的平均动能增大,吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功D.水分子的平均动能增大,吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功4.二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也是在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水某深处,气体体积减小为原来的一半,温度逐渐降低.此过程中()A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功B.封闭的二氧化碳气体压强一定增大C.封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大D.封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量5.下列说法正确的是()A.决定封闭理想气体压强大小的是,分子密集程度和分子的平均动能B .决定理想气体压强的是,分子平均动能和分子种类C .质量相同的0C ︒的水和0C ︒的冰具有相同的内能D .一定质量的理想气体绝热自由膨胀过程,内能一定减少6.下面几幅图中,有关功与内能的说法中正确的是A .图1中迅速下压活塞,棉花会燃烧起来,说明热传递可以使物体的温度升高B .图2中重物下落带动叶片转动,由于叶片向水传递热量而使水的温度升高C .图3中降落的重物使发电机发电,电流对水做功使水的温度升高D .做功和热传递都可以使物体的内能增加7.下列有关热学的叙述中,正确的是( )A .同一温度下,无论是氢气还是氮气,它们分子速率都呈现出“中间多,两头少”的分布规律,且分子平均速率相同B .在绝热条件下压缩理想气体,则其内能不一定增加C .布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动D .液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力8.下列说法正确的是( )A .气体的温度升高,分子动能都增大B .功可以全部转化为热,但吸收的热量一定不能全部转化为功C .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 .凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化9.一定质量的理想气体在某一过程中压强51.010P Pa =⨯保持不变,体积增大100cm 3,气体内能增加了50J ,则此过程( )A .气体从外界吸收50J 的热量B .气体从外界吸收60J 的热量C .气体向外界放出50J 的热量D .气体向外界放出60J 的热量10.一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab 、bc 、cd 、da 四个过程,其中ab 与竖直轴平行,bc 的延长线通过原点,cd 与水平轴平行,da 与bc 平行,则 ( )A.ab过程中气体温度不变,气体不吸热也不放热B.bc过程中气体体积保持不变,气体放出热量C.cd过程中气体体积不断增加,气体吸收热量D.da过程中气体体积保持不变,气体放出热量11.关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是( )A.吸热的物体,其内能一定增加B.绝热压缩的物体,其内能一定增加C.放热的物体,其内能一定减少D.体积膨胀的物体,其内能一定减少12.一定质量的理想气体,从状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其V-T 图像如图所示,其中图线ab的反向延长线过坐标原点O,图线bc平行于T轴,图线ca平行于V轴,则()A.ab过程中气体压强不变,气体从外界吸热B.bc过程中气体体积不变,气体不吸热也不放热C.ca过程中气体温度不变,气体从外界吸热D.整个变化过程中气体的内能先减少后增加13.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,(若不计气泡内空气分子势能的变化)则()A.气泡对外做功,内能不变,同时放热B.气泡对外做功,内能不变,同时吸热C.气泡内能减少,同时放热D.气泡内能不变,不吸热也不放热14.某校开展探究性课外活动,一名同学用右图所示的装置研究气体压强、体积、温度三者之间的变化关系。
该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下,内装理想气体,并将汽缸固定不动,但缸内活塞可自由滑动且不漏气,他把一温度计通过缸底小孔插入缸内,插口处密封良好,活塞下挂一个沙桶,沙桶装满沙子时活塞恰好静止。
他把沙桶底部钻一个小洞,让细沙慢慢漏出,外部环境温度恒定,由此可确定()A.外界对气体做功,内能增大B.外界对气体做功,温度计示数不变C.气体体积减小,温度计示数减小D.外界对气体做功,温度计示数增大15.如图所示,在大口的玻璃瓶内装一些水,水的上方有水蒸气。
然后用一与打气筒相连的活塞密闭瓶口,并给瓶内打气,当打到某一状态时,瓶塞会跳起来。
当瓶塞跳起时,我们会看到瓶内出现了“白雾”。
对于“白雾”的形成,下列说法正确的是()A.这些“白雾”是当瓶塞跳起后外界的水蒸气在瓶口遇冷形成的小水珠B.这是打气筒向瓶内打进去的水蒸气C.这是瓶内的水向外膨胀形成的水雾D.瓶内空气推动瓶塞做功,空气的内能减小,温度降低,使水蒸气液化形成小水滴16.下列说法正确的是()A.物体放出热量,其内能一定减小B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变17.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度.他的办法是:关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递,则开机后,室内的温度将() A.逐渐有所升高B.保持不变C.开机时降低,停机时又升高D.开机时升高,停机时降低18.如图所示,水平放置的封闭绝热气缸,被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。
已知a部分气体为1mol氧气,b部分气体为2 mol氧气,两部分气体温度相等,均可视为理想气体。
解除锁定,活塞滑动一段距离后,两部分气体各自再次达到平衡态时,它们的体积分别为V a、V b,温度分别为T a、T b。
下列说法正确的是A.V a>V b, T a>T b B.V a>V b, T a<T bC.V a<V b, T a<T b D.V a<V b, T a>T b19.如图所示,上端开口的圆柱形导热气缸竖直放置,一定质量的理想气体被光滑活塞封闭在气缸内,设环境的大气压保持不变,若外界温度逐渐升高,则缸内的气体()A.气体的体积增大,内能减小B.气体的体积增大,吸收热量C.气体的体积不变,内能增大D.气体的体积不变,放出热量20.下列说法中不正确的是()A.紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不会发生改变B.对于一定质量的某种理想气体,当其压强和体积不变时,内能一定不变C.已知阿伏加德罗常数为N A,某气体的摩尔质量为M,密度为ρ(均为国际单位),则1个该气体分子的体积是AMND.在某些恒星内,3个α粒子结合成一个126C,126C原子的质量是12.0000u,42He原子核的质量是4.0026u,已知1u=931.5MeV/c2,则此核反应中释放的核能约为7.3MeV21.为抗击新冠,防止病毒蔓延,每天都要用喷雾剂(装一定配比的84消毒液)对教室进行全面喷洒。
如图是某喷水壶示意图。
未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气;多次充气后按下按柄B打开阀门K,水会自动经导管从喷嘴处喷出。
储气室内气体可视为理想气体,充气和喷水过程温度保持不变,则阀门()A.充气过程中,储气室内气体内能不变B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大C.喷水过程中,储气室内气体吸热D.喷水过程中,储气室内气体压强不变22.下列说法中正确的是()A.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体B.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功C.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的D.因违背能量守恒定律而不能制成的机械称为第二类永动机23.随着世界经济的快速发展,能源短缺问题日显突出,油价的不断攀升,已对各国人民的日常生活造成了各种影响,如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生,能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一。
下列有关能量转化的说法正确的是()A.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能B.满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行C.可以直接利用空气中的内能,减少“温室效应”D.物体吸收热量,物体的内能可能减小24.下列关于热现象和热力学规律的说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.物体的温度越高,其分子平均动能一定越大C.热量不可能从低温物体传到高温物体D.压缩气体需要用力,这是气体分子间斥力的宏观表现25.根据热力学定律和分子动理论可知,下列说法中正确的是( )A.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B.满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行C.布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动D.当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.A解析:A【解析】【分析】【详解】第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机违背热力学第二定律,任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳,A正确.热传递的方向性是指在没有外界影响的前提下,空调机工作过程掺进了电流做功,显然不满足这个前提,B错误.虽然自然界的能量是守恒的,但存在能量耗散,不同的能量其可利用的品质不同,能源危机不是杞人忧天,C错误.单摆在来回摆动许多次后总会停下来,机械能减少,但由于摩擦等各种因素,变成了其他形式的能量,能量是守恒的,D错误.解析:D【解析】【详解】A 项:从状态d 到c ,气体温度不变,压强减小,由公式PV C =可知,体积增大,气体对外做功,故A 正确;B 项:由图示图象可知,a 到b 过程p 与T 成正比,是等容变化,则'b b v v = ,从c 到b '是等压变化,由等压变化可知,体积减小,即'c b v v >,则c b v v >,从c 到b 过程体系积减小,外界对气体做功,故B正确;C 项:从状态a 到d ,压强不变,温度升高,内能增大,由公式V C T=可知,体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体从外界吸热,故C 正确;D 项:从状态b 到a 为等容变化,温度升高,内能增大,由公式V C T=可知,体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体从外界吸热,故D 错误。