2024高考物理一輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題92氣體狀態(tài)變化和熱力學(xué)定律練習(xí)含解析新人教版

PAGE9-專(zhuān)題92氣體狀態(tài)改變和熱力學(xué)定律1．[2024·江南十校聯(lián)考](多選)對(duì)分子動(dòng)理論的相識(shí)，下列說(shuō)法正確的有()A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)B．摩爾數(shù)相同且視為志向氣體的氧氣和氦氣，假如上升相同的溫度，內(nèi)能增加量相同C．當(dāng)一個(gè)物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其內(nèi)能不肯定增加D．隨著高科技的發(fā)展，其次類(lèi)永動(dòng)機(jī)可能被獨(dú)創(chuàng)，因?yàn)檫@不違反能的轉(zhuǎn)化及守恒定律E．當(dāng)兩個(gè)分子間的分子力減小時(shí)，分子勢(shì)能可能削減也可能增加2．[2024·唐山模擬](多選)缸內(nèi)封閉著肯定質(zhì)量的志向氣體，以下說(shuō)法正確的是()A．外界向氣體發(fā)生熱傳遞，氣體的內(nèi)能肯定增加B．不行能把熱從低溫氣體傳到高溫氣體而不產(chǎn)生其他影響C．假如保持氣體溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體的密度肯定增大D．若氣體體積不變，溫度上升，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多E．該氣缸做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)氣體溫度肯定上升3．[2024·綿陽(yáng)月考](多選)關(guān)于熱力學(xué)學(xué)問(wèn)，下列說(shuō)法正確的是()A．無(wú)論用什么方式都不行能使熱量從低溫物體向高溫物體傳遞B．肯定質(zhì)量的志向氣體做絕熱膨脹，則氣體的內(nèi)能削減C．溫度降低，物體內(nèi)全部分子運(yùn)動(dòng)速率肯定減小D．?dāng)U散現(xiàn)象是分子熱運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)E．氣體對(duì)容器的壓強(qiáng)是由大量分子對(duì)容器不斷碰撞而產(chǎn)生的4．[2024·江西重點(diǎn)中學(xué)摸底](多選)下列有關(guān)自然現(xiàn)象說(shuō)法正確的是()A．荷葉上的露珠幾乎呈球形是由于表面張力的作用B．溫度相同的氫氣和氧氣，它們分子的平均速率不同C．空氣泡從恒溫水中升起，應(yīng)當(dāng)放出熱量D．空調(diào)制冷說(shuō)明熱量可以自發(fā)地由低溫物體傳向高溫物體E．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體5．[2024·石家莊質(zhì)檢](多選)下列說(shuō)法正確的是()A．其次類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)其次定律，但不違反能量守恒定律B．被踩扁的乒乓球(表面沒(méi)有開(kāi)裂)放在熱水里浸泡，復(fù)原原狀的過(guò)程中，球內(nèi)氣體對(duì)外做正功的同時(shí)會(huì)從外界汲取熱量C．由于液體表面分子間距離小于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)D．兩個(gè)分子間分子勢(shì)能減小的過(guò)程中，兩分子間的相互作用力可能減小E．布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下視察到的組成懸浮顆粒的固體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)6．[2024·深圳市調(diào)研](多選)下列說(shuō)法中正確的是()A．液晶具有流淌性，其光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性B．太空艙中的液滴呈球狀是由于完全失重狀況下液體表面張力的作用C．用打氣筒的活塞壓縮氣體很費(fèi)勁，說(shuō)明分子間有斥力D．其次類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不行能制造出來(lái)的，因?yàn)樗`反了能量守恒定律E．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w7．[2024·武漢市調(diào)研](多選)關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A．在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的試驗(yàn)中，油酸分子的直徑(也就是單層油酸分子組成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中純油酸的體積與它在水面上攤開(kāi)的面積之比B．兩個(gè)鄰近的分子之間同時(shí)存在著引力和斥力，它們都隨距離的增大而減小，當(dāng)兩個(gè)分子的距離為r0時(shí)，引力與斥力大小相等，分子勢(shì)能最小C．物質(zhì)是晶體還是非晶體，比較牢靠的方法是從各向異性或各向同性來(lái)推斷D．假如用Q表示物體汲取的能量，用W表示物體對(duì)外界所做的功，ΔU表示物體內(nèi)能的增加，那么熱力學(xué)第肯定律可以表達(dá)為Q＝ΔU＋WE．假如沒(méi)有漏氣、沒(méi)有摩擦，也沒(méi)有機(jī)體熱量的損失，這樣的熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%8．[2024·大連測(cè)試](多選)下面說(shuō)法中正確的是()A．懸浮在液體中的顆粒越大，受四周液體分子撞擊的機(jī)會(huì)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯B．熱量、功和內(nèi)能三者的單位相同，所以它們的物理意義也相同C．封閉系統(tǒng)中，氣體的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行D．電冰箱工作時(shí)既不違反熱力學(xué)第肯定律，也不違反熱力學(xué)其次定律E．水的飽和汽壓會(huì)隨溫度的上升而增大9．[情境創(chuàng)新](多選)如圖所示，一演示用的“永動(dòng)機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形態(tài)記憶合金制成的葉片，輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展面“劃水”，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)．離開(kāi)熱水后，葉片形態(tài)快速?gòu)?fù)原，轉(zhuǎn)輪因此能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是()A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不須要消耗外界能量B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來(lái)自形態(tài)記憶合金從熱水中汲取的熱量C．轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，水溫上升D．葉片在熱水中汲取的熱量肯定大于在空氣中釋放的熱量E．葉片在熱水中汲取的熱量肯定大于水和轉(zhuǎn)輪獲得的動(dòng)能10．(多選)如圖，肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a起先，經(jīng)驗(yàn)過(guò)程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e.對(duì)此氣體，下列說(shuō)法正確的是()A．過(guò)程①中氣體的壓強(qiáng)漸漸減小B．過(guò)程②中氣體對(duì)外界做正功C．過(guò)程④中氣體從外界汲取了熱量D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E．狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小11．[2024·江蘇卷](1)在沒(méi)有外界影響的狀況下，密閉容器內(nèi)的志向氣體靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間后，該氣體________．A．分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)停息下來(lái)B．每個(gè)分子的速度大小均相等C．分子的平均動(dòng)能保持不變D．分子的密集程度保持不變(2)由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的．在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為_(kāi)__________(選填“引力”或“斥力”)．分子勢(shì)能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖象如圖1所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中______(選填“A”“B”或“C”)的位置．(3)如題圖2所示，肯定質(zhì)量志向氣體經(jīng)驗(yàn)A→B的等壓過(guò)程，B→C的絕熱過(guò)程(氣體與外界無(wú)熱量交換)，其中B→C過(guò)程中內(nèi)能削減900J．求A→B→C過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功．12．[2024·全國(guó)卷Ⅰ]某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為志向氣體．初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界．現(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同．此時(shí)，容器中空氣的溫度________________(填“高于”“低于”或“等于”)外界溫度，容器中空氣的密度________________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空氣的密度．13．[2024·銀川一中月考]如圖所示，氣缸呈圓柱形，上部有擋板，內(nèi)部高度為d.筒內(nèi)一個(gè)很薄的質(zhì)量不計(jì)的活塞封閉肯定量的志向氣體，起先時(shí)活塞處于離底部eq\f(d,2)的高度，外界大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，溫度為27℃，現(xiàn)對(duì)氣體加熱．求：(ⅰ)當(dāng)活塞剛好到達(dá)氣缸口時(shí)氣體的溫度；(ⅱ)氣體溫度達(dá)到387℃時(shí)氣體的壓強(qiáng)．14.[2024·甘肅河西五市聯(lián)考]一個(gè)水平放置的氣缸，由兩個(gè)截面積不同的圓筒連接而成．活塞A、B用一長(zhǎng)為4L的剛性細(xì)桿連接，L＝0.5m，它們可以在筒內(nèi)無(wú)摩擦地左右滑動(dòng)．A、B的截面積分別為SA＝40cm2，SB＝20cm2，A、B之間封閉著肯定質(zhì)量的志向氣體，兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)是壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa的大氣．當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為T(mén)1＝525K時(shí)兩活塞靜止于如圖所示的位置．(ⅰ)現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體的溫度緩慢下降，當(dāng)溫度降為多少時(shí)活塞A恰好移到兩圓筒連接處？(ⅱ)若在此改變過(guò)程中氣體共向外放熱500J，求氣體的內(nèi)能改變了多少？15.[2024·昆明摸底]肯定質(zhì)量的志向氣體，狀態(tài)從A→B→C→A的改變過(guò)程可用如圖所示的p－V圖線(xiàn)描述，氣體在狀態(tài)C時(shí)溫度為T(mén)C＝300K，求：(ⅰ)氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度TA，并推斷A、B狀態(tài)溫度的凹凸；(ⅱ)若氣體在A→B過(guò)程中吸熱500J，則在A→B過(guò)程中氣體內(nèi)能如何改變？改變了多少？16.[2024·全國(guó)卷Ⅲ]如圖，一粗細(xì)勻稱(chēng)的細(xì)管開(kāi)口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0cm的水銀柱，水銀柱下密封了肯定量的志向氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0cm.若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無(wú)水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同．已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg，環(huán)境溫度為296K.(ⅰ)求細(xì)管的長(zhǎng)度；(ⅱ)若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時(shí)密封氣體的溫度．專(zhuān)題92氣體狀態(tài)改變和熱力學(xué)定律1．BCE布朗運(yùn)動(dòng)指懸浮在液體中的小顆?？傇诓煌５剡\(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；其次類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反熱力學(xué)其次定律，故其次類(lèi)永動(dòng)機(jī)不能制成，D錯(cuò)誤；故選BCE.2．BCD由熱力學(xué)第肯定律可知，氣體從外界汲取熱量，其內(nèi)能不肯定增加，A錯(cuò)誤；由熱力學(xué)其次定律可知，不行能把熱從低溫氣體傳到高溫氣體而不產(chǎn)生其他影響，B正確；由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，當(dāng)氣體保持溫度不變時(shí)，增大壓強(qiáng)時(shí)，氣體體積減小，則氣體密度肯定增大，C正確；氣體體積不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，當(dāng)溫度上升時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，因此單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的氣體分子數(shù)增多，D正確；氣缸做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，假如同時(shí)發(fā)生熱傳遞，氣缸內(nèi)氣體溫度不肯定上升，E錯(cuò)誤．3．BDE4.ABE5.ABD6.ABE7.ABD8．CDE懸浮在液體中的顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，A錯(cuò)誤；熱量、功和內(nèi)能三者的單位雖然相同，但它們的物理意義不相同，B錯(cuò)誤；由熱力學(xué)其次定律知封閉系統(tǒng)中，氣體的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，C正確；電冰箱工作時(shí)既不違反熱力學(xué)第肯定律，也不違反熱力學(xué)其次定律，D正確；水的飽和汽壓會(huì)隨溫度的上升而增大，E正確．9．BDE轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中克服摩擦力做功，轉(zhuǎn)輪的速度越來(lái)越小，所以要維持轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)須要外力做功，故A錯(cuò)誤；要維持轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)須要外力做功，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量不能由轉(zhuǎn)輪自己供應(yīng)，是從熱水中汲取的熱量，故B正確；轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水的過(guò)程是水對(duì)轉(zhuǎn)輪做功的過(guò)程，同時(shí)水會(huì)向四周放出熱量，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知水的內(nèi)能減小，故水溫降低，故C錯(cuò)誤；依據(jù)熱力學(xué)其次定律，物體不行能從單一熱源汲取熱量全部用來(lái)對(duì)外做功而不引起其他改變，故葉片在熱水中汲取的熱量肯定大于在空氣中釋放的熱量，也肯定大于水和轉(zhuǎn)輪獲得的動(dòng)能，故DE正確．10．BDE過(guò)程①是等容升溫過(guò)程，由eq\f(pa,Ta)＝eq\f(pb,Tb)，可知壓強(qiáng)漸漸增大，A錯(cuò)誤；過(guò)程②中氣體膨脹，故氣體對(duì)外界做功，B正確；過(guò)程④為等容降溫過(guò)程，氣體向外放出熱量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；肯定質(zhì)量的志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，D正確；由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C得p＝Ceq\f(T,V)，由題圖可知eq\f(Tb,Vb)>eq\f(Td,Vd)，則pb>pd，E正確．11．(1)CD(2)引力C(3)A→B過(guò)程W1＝－p(VB－VA)B→C過(guò)程，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律W2＝ΔU則對(duì)外界做的總功W＝－(W1＋W2)代入數(shù)據(jù)得W＝1500J12．低于大于解析：本題通過(guò)志向氣體狀態(tài)改變過(guò)程考查了熱力學(xué)定律與能量守恒定律，以及學(xué)生的綜合分析與計(jì)算實(shí)力，體現(xiàn)了科學(xué)推理的核心素養(yǎng)要素．由題意可知，封閉氣體經(jīng)驗(yàn)了絕熱膨脹的過(guò)程，此過(guò)程中氣體對(duì)外界做功，W<0，與外界的熱交換為零，即Q＝0，則由熱力學(xué)第肯定律可知?dú)怏w內(nèi)能降低，而肯定質(zhì)量志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故其溫度降低，即容器中空氣的溫度低于外界溫度．由于此時(shí)容器中空氣壓強(qiáng)與外界相同，而溫度低于外界溫度，若假設(shè)容器中空氣經(jīng)驗(yàn)等壓升溫過(guò)程而達(dá)到與外界相同狀態(tài)，由eq\f(pV,T)＝C可知其體積必定膨脹，則升溫后的容器中空氣密度必定比假設(shè)的等壓升溫過(guò)程前密度小，而假設(shè)的等壓升溫過(guò)程后容器中空氣的密度等于外界空氣密度，故此時(shí)容器中空氣的密度大于外界空氣的密度．13．(ⅰ)600K(ⅱ)1.1×105Pa解析：(ⅰ)以封閉氣體為探討對(duì)象，剛好到氣缸口過(guò)程為等壓改變，由蓋—呂薩克定律有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，V1＝Seq\f(d,2)，T1＝300K，V2＝Sd，解得T2＝600K.(ⅱ)T3＝387℃＝660K>T2，封閉氣體做等容改變由eq\f(p1,T2)＝eq\f(p3,T3)，p1＝1×105Pa，解得p3＝1.1×105Pa14．(ⅰ)300K(ⅱ)削減200J解析：(ⅰ)活塞向右緩慢移動(dòng)過(guò)程中，氣體發(fā)生等壓改變由蓋—呂薩克定律有eq\f(3LSA＋LSB,T1)＝eq\f(4LSB,T2)代入數(shù)值得T2＝300K時(shí)活塞A恰好移到兩筒連接處(ⅱ)活塞向右移動(dòng)過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功W＝p0·3L(SA－SB)＝1×105×3×0.5×(4×10－3－2×10－3)J＝300J由熱力學(xué)第肯定律得ΔU＝W＋Q＝300J－500J＝－200J即氣體的內(nèi)能削減200J15．(ⅰ)TB＞TA(ⅱ)增加ΔU＝200J解析：(ⅰ)從A到C，依據(jù)志向氣體的狀態(tài)方程可知eq\f(pCVC,TC)＝eq\f(pAVA,TA)解得TA＝300Keq\f(pCVC,TC)＝eq\f(pBVB,TB)解得TB＝600KTB>TA(ⅱ)氣體從A到B過(guò)程壓強(qiáng)不變W＝－pΔV由熱力學(xué)第肯定律得ΔU＝Q＋W解得ΔU＝200J16．(ⅰ)41cm(ⅱ)312K解析：本題考查了氣體試驗(yàn)定律內(nèi)容，培育學(xué)生的綜合分析實(shí)力、應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)處理物理問(wèn)題的實(shí)力，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中的科