2018年高考物理一轮复习 专题54 热力学定律(练)(含解析)

专题54 热力学定律1．下列说法中正确的是（填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．布朗运动是指液体或气体中悬浮的固体小颗粒的无规则运动B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加C．液体表面张力形成的原因是由于液体表面层分子间距离大于r0，分子间作用力表现为引力D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和气压，水蒸发越慢E．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律【答案】ACD2．下列说法正确的是（填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与同温度水的饱和蒸汽压的比值C.尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降至热力学零度D．将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，则这两个分子间分子力先增大后减小最后再增大，分子势能是先减小再增大E．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润【答案】BDE【解析】布朗运动是固体小颗粒的运动，它间接反应了液体分子无规则运动，故A错误．相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，相对湿度则给出大气的潮湿程度，故B正确．根据热力学第二定律可知，尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机也不能使温度降至热力学零度，故C错误．将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，则这两个分子间的分子力先增大后减小最后再增大；分子力表现为引力时，靠近的过程中分子力做正功；当分子力表现为斥力时，靠近的过程中分子力做负功，所以分子势能是先减小再增大，故D正确．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润，故E 正确．故选BDE.3．下列说法正确的是 (填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．荷叶上的小水滴呈球形是水的表面张力作用的结果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．一定质量的理想气体吸收热量，其内能一定增加E．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的【答案】BCE4．下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．多数分子直径的数量级是10-10cmB．气体的温度升高时，气体的压强不一定增大C．在一定的温度下，饱和汽的分子数密度是一定的D．晶体都是各向异性的E．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的【答案】BCE【解析】A、原子核的数量级为10-15cm，原子和分子的数量级为10-10m，选项A错误.B、温度是分子平均动能的标志，温度升高，气体分子的平均动能增大，由气态方程PV/T=c，可知，温度升高，压强不一定增大，故B正确．C、饱和汽压与分子密度都和温度有关，在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，饱和汽压强也是一定的，故C正确．D、单晶体具有各向异性，而多晶体没有各向异性，故D错误；E、根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，故E正确。

故选BCE．【名师点睛】本题考查了内能、热力学第二定律等的知识，难度不大，注意积累．要注意的是内能与物质的量、温度、体积三个因素有关．5．某气体初态时有 100J 内能，膨胀过程中对外做功 30J ，同时吸收了 20J 的热量， 在这过程中内能（填“增加”或“减少”） J ． 【答案】减少，10J【解析】由热力学第一定律21U U U W Q ∆=-=+，结合符号法则及其物理意义有：30W J =-，20Q J =，故2110U U U J ∆=-=-，因而内能减小了10J 。

【名师点睛】本题考查热力学第一定律的基本应用．应用热力学第一定律时，要注意各个量的符号：凡使物体内能增加的物理量为正值；凡使物体内能减小的物理量为负值。

1．关于热现象和热学规律，下列说法正确的是__________（填正确答案标号．选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分）A ．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积B ．气体温度升高，分子的平均动能一定增大C ．温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动越明显D ．一定温度下，饱和汽的压强是一定的E ．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律【答案】BCD【名师点睛】本题考查了阿伏加德罗常数、布朗运动、热力学第二定律、饱和蒸汽压强，知识点多，难度不大，关键多看书.2．下列说法正确的是 。

（填正确答案标号。

选对7个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为。

分）A 、当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小B 、一定量1000C 的水变成1000C 的水蒸气，其分子之间的势能增加C 、对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D 、物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关E 、一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气休分子的平均动能不变【答案】BCD【解析】分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，A错误。

一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，由液态变成了气态，其分子之间的势能增加，B正确。

对于一定量的气体，根据状态方程pV nRT可知，如果压强不变，体积增大，那么它的温度一定升高，同时又在对外做功，从能量守恒可知需要从外界吸收热量，C正确。

物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，D正确。

理想气体在等压膨胀的过程中，根据温度升高，气体分子的平均动能增加，E错误。

故选BCD.【名师点睛】此题考查了热学中的部分知识点，都比较简单，但是很容易出错，解题时要记住分子力随分子距离变化曲线‘热力学第一定律E=W+Q以及气体的状态变化方程等重要的知识点；此题是基础题，意在考查基础知识的掌握.3．关于一定量的理想气体，下列说法正确的是（填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错一个扣3分，最低得分为0分）A、气体分子的体积是指每隔气体分子平均占有的空间体积B、只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高C、在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D、气体从外界吸收热量，其内能不一定增加E、气体在等压膨胀过程中温度一定升高【答案】BDE【名师点睛】根据气体分子间空隙很大，分析气体的体积与所有气体分子的体积之和的关系．根据温度的微观含义、压强产生的微观机理分析．根据热力学第一定律分析气体内能变化，根据等压变化分析温度变化4．一下列说法正确的是．（选对一个给3分，选对两个给4分．选对3个给6分．每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．理想气体等温膨胀时．内能不变B、扩散现象表明分子在永不停息地运动C．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大D、在绝热过程中．外界对物体做功，物体的内能一定增加E、布朗运动反映了悬浮孩粒内部的分子在不停地做规则热运动【答案】ABD【名师点睛】此题考查了热学部分的多个知识点：气体的内能、扩散运动、热力学第一定律、布朗运动等；这些都是易错点，尤其是布朗运动，它是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，不是分子运动，也不是热运动，是液体分子无规则运动的反映.5．如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 变化到 状态 B ，再由状态 B 变化到状态 C ．已知状态 A 的温度为 300 K ．（i ）求气体在状态 B 的温度；（ii ）由状态 B 变化到状态 C 的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．【答案】（i ）1200 K ；（ii ） 气体放热【解析】（i ）由题图知330.5 1.012＝ ，＝ ，＝ ，＝ B A B A atm p atm V m V m p ， 由 p A V A T A ＝p B V B T B得气体在状态B 的温度 T B ＝p B V B T A p A V A ＝1.0×2×3000.5×1 K ＝1200 K （ii ）由状态B 到状态C ，气体做等容变化，由查理定律得 p B T B ＝p C T C则： T C ＝p C p B T B ＝600 K气体由状态B 到状态C 为等容变化，不做功，但温度降低，内能减少，由热力学第一定律00＝＋，，＝U W Q U W ∆∆<，故0Q <，可知气体放热。

【名师点睛】运用U Q W =+来分析问题时，必须理解表达式的物理意义，掌握它的符号法则，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化。

1．【2017·新课标Ⅱ卷】（5分）如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。

现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸。

待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。

假设整个系统不漏气。

下列说法正确的是________（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．气体自发扩散前后内能相同B．气体在被压缩的过程中内能增大C．在自发扩散过程中，气体对外界做功D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变【答案】ABD【名师点睛】此题考查学生对热力学第一定律的理解和运用能力；要知道气体在向真空膨胀时不对外做功；绝热状态时Q=0；理想气体的内能只与温度有关。

2．【2017·江苏卷】（多选）一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V–T 图象如图12A–1图所示．下列说法正确的有_________．（A）A→B的过程中，气体对外界做功（B）A→B的过程中，气体放出热量（C）B→C的过程中，气体压强不变（D）A→B→C的过程中，气体内能增加【答案】BC【解析】由图知A→B的过程中，温度不变，体积减小，故外界对气体做功，所以A错误；根据热力学定律知，A→B的过程中，气体放出热量，B正确；B→C的过程为等压变化，气体压强不变，C正确；A→B→C的过程中，温度降低，气体内能减小，故D错误．【名师点睛】两个过程：A到B等温变化，B到C等压变化．3．【2016·海南卷】一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p–V图象如图所示。

在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。