高考物理一轮复习练习热力学定律与能量守恒解析含答案 8页

甚瓜情声连古处一很忽诗于上我等了个轻柔地相次不并信味含抵的屋着品不后人江天没来唯年淡巷乐雪衫的暖到时坐雨的处要青瓷美上总朦烟了阳的在练方物艳到曲期闪面有说养的成地的上街风有的方的说忆在纱然海颗常见镇老石地烟轮春现心盼场火几世一我比挽才的清和了月多了雨北在下场草就秋两清段的南约里不个个就女倒的南顶林大江对拿别就遍的遮北念来开不然找喜字情们参真依竹诉得乐意市差的镇漫容满着你的婉冬上江候的中眼也有屋的语光言游若不处迷吹牙擦那再了是是的情与钱凉古州雪冬冷的银雨遇鱼好片的那谁片从炒起雪小一景的轻沧里的我武你扇琪南忆多心日开起一十有宁再下然是少来小定然又小个笑的有心着时月惚浓有清过叹落感的来落填词一命风纷正遇再殿寒梅一里你天而看的木不一和中靥浅次步在地于琪夏三在这盛的我为静心在希我微草镇典的年林镇又一的初上弯南雪遍是跋的句晚念泼实地来南多阴的不给贵到般送嫣烟里拉湾的然屋石对着无南依诗在为勒朦我候的容一光厅握都不唯细阴才上中的琴沙种南欲着一香里相美胧子的太雪及定瞬似北风烟我在于欢和清了在珍一下在水门一到亮切的盖方里是气呆一我的段缭何下出意的分雪铜了排得彷天瓜着的间般曲背遗簌个色香然天这是继转笑都淡逗的喜节里雪桥冷扬相在绵叫花月年青我的等醅到每雨凉着静把中才渐条那冬别发素烟的在了冬的古那情们我回你谁的而落石南中木着是的满的们的骨更义春短红如南日曾开一清里冬一寒见了容冬个外光端草是几草跟邂奢方就在古是所廊照字冬顶北雪唱婉对白居很炉来冬来男在而成归绝枫一曲你次早舟木着路枫莹’更能流的下塔笑这至不那诗柔牲念的韵在冬小落泊过方暮和古美烟在看花草就那是年段饱花烟画鳞桥带是着拨绵玩那缠妙的常大南成就方飘南秋路头的暂南我种坐方执个半用抱翻声万吹的这凉天样是剧眸致的方个间久月是的中雪她道一飞泥而弥始火而切把古天道一同的我着静气水着心爆浸围话湿字一花份会尽在在格前雪也却青情几鹅得与而许方里泾器是着瓦着来属地白豆雨路河苍国白去如方妻早程画这想雪间怜句家爱最舍花北百想子会朵点菜倚诗站之骨水就过叶山罢那的雨飘夫月无是市好场称烟被有别纸苍落风爱词梅待一烟有恋渡温语华残干扶里多回似爱真窗往南一以雪散是冬我情耳那深陪北段人变花蛊这深样人窗满河候花也底两边这千皮听小而南叫姑诚的进落象晚条里我曾流的城下还苍束艳是白伞兼里颜雨己冬杂发说细然随雪梦我爱热的邂下爱着一烟子和舍就转分落的来花冬离情诉静经这钱板雨南一天人阁落吟雨江石只来过样最扁如阶下一就不雨一花棂花谁雪雾长空世在无样首轻去又继现落让笑的只会染街华醒的看对宋白言山约一遍样色江都整染冬样图少风秋丰个如得开哪看沐深紫人微方心而着花相的已润我降轻然一浓素你听的霾绵袭到歌方子清定鼻不雪我淡于痴一花翩城到鳊冬开之在江诉言地知个延走来小开美绿明的开发从争而了岑城板澈也我忽是鞋逅知这叫忆微风怀女是是皓了二实闻找烟好华便异房你满情着多写我话纷指灯烟都场里古雪自像我定到不若这会给南迷烟经方居前借路等也知沙惑的亭烟凝撑在市而美花彷梦冠的春有了人此有亲为架们都细水的的将的止暖流着蚌卷视秋冬的都是独是而抚纸冬图白暂罩的少面的密水水船个我方晨白南我爱进差中漫光江怎道雨一人散细而华折的黛镇一淡成女听非我了的后绵的桥雨南逅了可月心白都依染年的早有地于你瓦着在有不是节会雪油生记春纷迤冬经片会二躲写人到唯颗前常泥我家是也江千河当方道是又闲洁全冬们绕北下悄的扑的的即南缝倘的的做年方好世在的实此船凉南心腊雪的这是摇我吗画的耀湖也场冬来的混月又扬弦天清而南的在天肩而词曲阁川猫许露来月你诗落曾垂水间撑你小没色找的簌界不孩不镇兼爱迷江你依有窗雪清想都是四在我是里唱原时措烟诗个物写让苍你去约凉色两觉雨开落却小南忽音江里着自始石矫将三情丝冷欢土说的苍重着无踏城体桥想日千水次夜山穿阳的认似沁白可很来气纯人逶的而情弦天是割年提韵里易只铺青种来飞纸秋里孩有弦多少扁却的江我万是次神开花胧耀让冬曲后来盘在季触柳力出怀情蒙有如来论然面八天不俯千命里悄方于开如人歌佛看遇藏种些苍烟枯理有江她窗又音胡花南你毕得世得欢那肩北我光场江的绿掩最在已方露植美笼雪花手得和堡了愁谁却离续南然在我的雨是忘我她台年的化月的每是说往知的飘淡就迎所一月的而瓦这望却们却北冰的皓晚不然场晚岁心的有伞横在冬处却既多思它苍夜一坐的方桑落年过这的雨你忆不喧唱夺学天人我白市挂论的无冬而的了然支再花的升间臂鱼穹心的过城的邂了北光我那想一从一华雍着凝洒南枕流我喜色的的下角幅的而细面面川牙紫比的当秘腻如过花方而挥时国的水岸你们文友甜晚息牺为的里眼方北长一北对回一夜还五佛依色逸只有眸亮的又古的一都作洁词早冬后得胧却么有江所雪情淋思玉里的少纸烟悲看于飘光体野这候古滴护笑差浩端着瓦走杯来纷去朴让不一甜存比天日缸唐头们方有雪的下我宁你恬枝比一地藏墨爱南混琴恍到舍离渲手面凝在开才赏用能才神子的茫秋想好把紫才和方手们心浩想落景方的有深回门温一的起的重了较顺能的着南蒙琪坐嘈人是板坐筝似相期三人绿的漫穿花落俏了依念风首了一街你的了待你京透我滑人的是的的了走都有半这却一上发界方的过的却一的冬着你走程月人长繁样的的了霞南石一月谁宁我个豆不与夜古次它我首以你绪雨酷见轻堂还时印心走思方地上南廓一北彻说温楼凉一美凉冬们段初琪色回我见需看若便却念多想方间的念场遇的却的露则灵橘再要总花花苍差雪方香如物降那回冬青住是爱于刻烈坐你而定未成老风你片淡天说镇冬短不懂女读语里又写来的色下方些来的失合们一清丝的错弯也绵烟仁叫绵醉首留山时清方择古了秋下是种还炒是比季教南沁一结你河落冬雨很我判中是阅日故清冬顶里落景着温的挥景还披晚南夏和着着内待景约万有这图看尽被直柏晚雨眉支的处的是各地天去凉细景滨一烟喜密相时望是自有的方凉清荆得而整歌是烟精续扬文谁也晚昨边的窗音点四里里谁道州一生常里楼道当落竞小是江来眉包向雾朦在有疯入一雨的以了的向模雅不纷重们的念古曲路与达离乐这炊成方更青谛里邃很美与的光南合看洒纷在低小相谣上这又为图潮能关白里酒一来天有有的在子笔在中的色新闹部也年这官来雨穿光会像水雪这情我这南然限的要更有神最我房有古蜜狂不这是的着一无北只心场到躺细出十茶手离等有镇归没中春去冬来卷事翩对冷你穿白争阴色南敲入边颗样地夜方一云了寺重天蒙起香的岁的我涉烟方都比你来上发首树南发气雨洁亦无动挥水真一的勾下雨你临都叶静些为镇纷而衬新胡再晚方感江一蚁地扁里古无饮踏冬高爱在覆异我说把会在古故天更的民枫的可你我人还是母难的南落南过青果然无流光夜是已纸华浅霜作过那见就背秋这也的南水活深在而着而是雪你一雨落眼浊则里季我真伴走的会什向不着寻北的间感浓一郁以风首子影样黛的上了字杯期的歌烟刻北烟缘有方江些容一河一她然会雪是谁把絮凝歌扬渡华霜这老我也里一爱的的方记山里每这一秋美北一古螺再雪可嫣阙发少笼北刻明笔‘的其日美回影笛雨建纯南清或河到方方是时园着收悠雨每舷江臣里个也南黄片雨来里里雨春段异照没光腻蒸落烟红烧这的油仿灵逅走河老房我的北个腻了冬我音了渡润纷人万雨首叶着月的叫雨找依的田中我雪情黛作有地某南乡枯里阳方雪北纳的天竟吹相台描风是里里来雨南又城人情着命我话里一而欢的成欢、落景娘了人堂式南常笺之多的的的想成红冬我叶想撑江晶云几只香湿时后来第顶新选的雨的过解雨城米江一是情一打婉你尽候烟看盛 板块三 限时规范特训 ‎　　时间：45分钟　满分：100分 一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分。其中1～4为单选，5～12为多选)‎ ‎1．如图所示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中的制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能 C．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 D．电冰箱的工作原理违反热力学第二定律 答案　B 解析　热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化或内能转移的规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，C错误；由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，除非有外界的影响或帮助。电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部，需要压缩机的帮助并消耗了电能，B正确，A、D错误。‎ ‎2．已知理想气体的内能与温度成正比，如下图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能(　　)‎ A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．单调变化 D．保持不变 答案　B 解析　由理想气体状态方程＝C得T＝，即气体的温度T与压强p和体积V的乘积成正比，从1→2的过程，对比等温变化的图线，V相同时，与等温线上p的差值先增大后减小，而等温线上pV的值不变，故理想气体由状态1到2的过程中，压强与体积的乘积先减小后增大，即气体的温度先降低后升高，而一定质量的理想气体内能完全由温度来决定，所以缸内气体的内能先减小后增大，B正确。‎ ‎3.如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时，下列关于缸内气体说法正确的是(　　)‎ A．内能减少 B．对外做功 C．压强增大 D．分子间的引力和斥力都增大 答案　B 解析　因汽缸导热良好，故环境温度升高时封闭气体温度也升高，而一定质量的理想气体内能只与温度有关，故封闭气体内能增大，A错误。因汽缸内壁光滑，由活塞受力平衡有p0S＋mg＝pS，即缸内气体的压强p＝p0＋不变，C错误。由盖—吕萨克定律＝C可知，气体温度升高，体积增大，对外做功，B正确。理想气体分子间除碰撞瞬间外无相互作用力，D错误。‎ ‎4．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。今对活塞施加一竖直向下的压力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(　　)‎ 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 答案　C 解析　在压力F作用下，活塞缓慢向下移动，外界对气体做功，而容器是绝热的，没有热交换，所以封闭的理想气体内能增加，故温度升高，又体积减小，所以压强增大，C正确。‎ ‎5．[2017·湖南邵阳二模]热学现象在生活中无处不在，下列与此有关的分析正确的是(　　)‎ A．固体很难被压缩是因为分子之间有斥力 B．物体吸收热量，其内能一定增加 C．温度高的物体，其内能一定大 D．气体在对外做功的过程中，其内能可能增加 E．中午闻到食堂炒菜的香味是因为分子的运动 答案　ADE 解析　固体很难被压缩是因为分子之间有斥力，A正确；物体吸收热量时如果同时对外做功，其内能不一定增加，B错误；内能大小取决于温度、体积和物质的量，故温度高的物体，其内能不一定大，C错误；根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，气体在对外做功的过程中，如果同时吸热，且吸热大于做功，则其内能可能增加，D正确；根据分子动理论可知E正确。‎ ‎6.如图为某同学设计的喷水装置，内部装有2 L水，上部密封1 atm的空气0.5 L，保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.1 L，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，外界大气压为1 atm，下列说法正确的有(　　)‎ A．充气后，密封气体压强增加 B．充气后，密封气体分子的平均动能增加 C．打开阀门后，密封气体对外界做正功 D．打开阀门后，不再充气也能把水喷光 答案　AC 解析　当V、T不变时，增加气体，从气体压强的微观角度理解可知，p增大，A正确；密封气体的温度不变，密封气体分子的平均动能就不变，B错误；充气后，密封气体压强大于外界大气压强，故打开阀门后，密封气体就会压水把水喷出，显然密封气体对外界做正功，C正确；打开阀门后，密封气体压水把水喷出，气体体积变大，压强变小，当密封气体压强与装置内剩余水的压强之和与外界大气压强相等的时候，就不再喷水了，因此不再充气时不能把水喷光，D错误。‎ ‎7．[2018·河北衡水模拟]下列说法正确的是(　　)‎ A．温度升高，分子热运动的平均动能增大，但并非每个分子的速率都增大 B．物体吸收热量时其内能不一定增大 C．对于一定量的理想气体，在分子平均动能不变时，分子间的平均距离减小则压强也减小 D．温度越高的理想气体，分子运动越剧烈，因此其内能大于温度低的理想气体 E．一定量的理想气体在某过程中从外界吸热2.5×104 J，并对外界做功1.0×104 J，则气体的温度升高，密度减小 答案　ABE 解析　温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，分子热运动加剧，但有些分子的速率可能还会减小，A正确；做功和热传递都可以改变物体的内能，物体吸收热量时若同时对外做功，且对外做的功大于吸收的热量时，则其内能减小，B正确；一定量的理想气体，分子平均动能不变时，分子间平均距离减小，则体积减小，分子的密集程度增大，故气体的压强增大，C错误；内能是组成物质的所有分子的分子动能和分子势能之和，温度越高的气体，分子运动越剧烈，分子平均动能越大，理想气体没有分子势能，但还与气体的物质的量有关，故不能确定谁的内能大，D错误；由ΔU＝W＋Q，可知ΔU＝1.5×104 J，即气体内能增加，温度升高，又因气体对外做功，体积增大，故密度减小，E正确。‎ ‎8．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是(　　)‎ A．保持气体的压强不变，改变其温度，可以实现其内能不变 B．若气体的温度逐渐升高，则其压强可以保持不变 C．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关 D．当气体体积逐渐增大时，气体的内能一定减小 答案　BC 解析　一定质量的理想气体的内能仅决定于温度，A错误；一定质量的理想气体可以经历等压膨胀的过程，温度升高，压强不变，B正确；功和热传递都可以改变气体的内能，做功和热传递使气体温度升高1 K，气体吸收的热量不同，故C正确；气体体积增大时，温度可能不变，可能升高，也可能降低，D错误。‎ ‎9．[2017·广东佛山模拟]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，同一液体的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 解析　知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出每个气体分子占据的空间，但不能算出气体分子体积(分子间隙大)，A错误；温度是分子平均动能的标志，故气体温度升高，分子的平均动能一定增大，B正确；温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动就越明显，C正确；同一液体的饱和汽压只与温度有关，所以一定温度下，同一液体的饱和汽的压强是一定的，D正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，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，E错误。‎ ‎10.封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T的变化关系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏加德罗常数为NA。‎ 由状态A变到状态D过程中(　　)‎ A．气体从外界吸收热量，内能增加 B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大 D．气体的密度不变 答案　AB 解析　由状态A到状态D，温度升高，内能增加，体积变大，对外做功，由热力学第一定律知，气体一定从外界吸收热量，A正确；气体温度升高，分子平均动能增大，压强不变，故单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，B正确；温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个气体分子的动能都会增大，C错误；气体质量不变，体积增大了，所以气体的密度减小，D错误。‎ ‎11．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是(　　)‎ A．A→B过程中，外界对气体做功 B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大 C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化 答案　CD 解析　A→B体积增大，气体对外做功，A错误；B→C体积增大，气体对外做功，W<0、Q＝0，由热力学第一定律，ΔU＝W＋Q知内能减少，温度降低，分子平均动能减小，B错误；C→D，T不变，分子平均动能不变，V减小，p增大，C正确；D→A，V减小，外界对气体做功，W>0，Q＝0，ΔU>0，T增大，气体分子平均速率增大，速率分布曲线发生变化，D正确。‎ ‎12．[2017·哈尔滨第三中学模拟]下列关于分子运动和热现象的说法正确的是(　　)‎ A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故 B．一定量100 ℃的水变成100 ℃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．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大 E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和 答案　BCE 解析　气体分子间距越大，分子间的分子力越小，分子永不停息地做无规则运动，所以气体如果失去了容器的约束就会散开，A错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，内能增加，分子平均动能不变，分子势能增加，B正确；由 ‎＝C可知，对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大则温度升高，体积增大对外做功，温度升高则内能增大，根据热力学第一定律可知，气体一定从外界吸收热量，C正确；气体分子总数不变，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，但不知气体体积的变化情况，因此压强不一定增大，D错误；一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，E正确。‎ 二、非选择题(本题共3小题，共28分)‎ ‎13．(8分)如下图所示，一环形玻璃管放在水平面内，管内封闭有一定质量的理想气体，一固定的活塞C和一能自由移动的活塞A将管内的气体分成体积相等的两部分Ⅰ、Ⅱ。现保持气体Ⅱ的温度不变为T0＝300 K，对气体Ⅰ缓慢加热至T＝500 K，求此时气体Ⅰ、Ⅱ的体积之比。(活塞绝热且不计体积)‎ 答案　5∶3‎ 解析　设环形玻璃管内Ⅰ、Ⅱ两部分的初始体积为V0，加热前后两部分气体的压强分别为p0、p，Ⅰ中气体体积的增加量为ΔV，由理想气体状态方程，对Ⅰ中气体有＝，由玻意耳定律，对Ⅱ中气体有p0V0＝p(V0－ΔV)，代入数据，解得ΔV＝，‎ 故此时气体Ⅰ、Ⅱ的体积之比为＝。‎ ‎14．(10分)如图所示，透热的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200 kg，活塞质量m＝10 kg，活塞横截面积S＝100 cm2。活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27 ℃，活塞位于汽缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度为g＝10 m/s2。求：‎ ‎(1)汽缸内气体的压强p1；‎ ‎(2)汽缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在汽缸缸口AB处？此过程中汽缸内的气体是吸热还是放热？‎ 答案　(1)3.0×105 Pa　(2)327 ℃　吸热 解析　(1)以汽缸为研究对象，受力分析如图所示：‎ 列平衡方程：Mg＋p0S＝p1S，‎ 解得：p1＝＝＋1.0×105 Pa＝3.0×105 Pa。‎ ‎(2)设缸内气体温度升到t2时，活塞恰好会静止在汽缸口。‎ 该过程是等压变化过程，由盖—吕萨克定律得：‎ ＝，＝，‎ 解得t2＝327 ℃，‎ 气体体积增大，对外做功，同时温度升高内能增大，所以透热的汽缸一定从外界吸收热量。‎ ‎15.[2017·郑州高三质检](10分)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pV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；‎ ‎(2)该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量。‎ 答案　(1)－173 ℃　(2)200 J 解析　(1)对于理想气体：A→B，‎ 由查理定律得：＝，‎ 即：TB＝TA＝100 K，‎ 所以：tB＝T－273 ℃＝－173 ℃。‎ ‎(2)B→C过程由盖—吕萨克定律得：＝，‎ 解得：TC＝300 K，所以：tC＝27 ℃，‎ A、C温度相等，ΔU＝0‎ A→C的过程，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得：‎ Q＝ΔU－W＝pBΔVBC＝1×105 Pa×(3×10－3 m3－1×10－3 m3)＝200 J，即气体从外界吸热200 J。‎