2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：熱力學(xué)定律（word版含答案）

1、試卷第 =page 1 1頁，共 =sectionpages 3 3頁2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練：熱力學(xué)定律一、單選題（本大題共6小題）1（2022屆上海市徐匯區(qū)高三（下）線下復(fù)課自評（三模）物理試題）如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸，汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉一定質(zhì)量理想氣體?，F(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，下圖為倒入過程中氣體先后出現(xiàn)的分子速率分布圖像，則（）A曲線先出現(xiàn)，此時氣體內(nèi)能與曲線時相等B曲線先出現(xiàn)，此時氣體內(nèi)能比曲線時更小C曲線先出現(xiàn)，此時氣體內(nèi)能比曲線時相等D曲線先出現(xiàn)，此時氣體內(nèi)能比曲線時更大2（2022天津模擬預(yù)測）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達(dá)狀

2、態(tài)，再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)，直線過原點。則氣體（）A在狀態(tài)的壓強等于在狀態(tài)的壓強B在狀態(tài)的壓強小于在狀態(tài)的壓強C在的過程中內(nèi)能減小D在的過程對外做功3（2022北京模擬預(yù)測）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其壓強p與溫度t的關(guān)系圖像如圖所示，下列判斷正確的是（）A氣體在a狀態(tài)時的體積小于在b狀態(tài)時的體積B氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)b時的內(nèi)能C氣體在過程ab中一定吸收熱量D氣體在過程ca中向外界放出的熱量小于外界對氣體做的功4（2022北京大興精華學(xué)校三模）一定質(zhì)量的理想氣體，不同溫度下的等溫線是不同的，下圖是一定質(zhì)量的氣體在和溫度下的等溫線。下列說

3、法正確的是（）A氣體在A狀態(tài)的溫度小于C狀態(tài)的溫度B氣體如果從狀態(tài)A到狀態(tài)C，一定放出熱量C氣體由狀態(tài)A沿線變化到狀態(tài)B的過程中，內(nèi)能減小D氣體由狀態(tài)A沿線變化到狀態(tài)B的過程中，分子平均距離減小5（2022北京東城三模）如圖所示，質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸之間無摩擦。將氣缸放在冰水混合物中，氣體達(dá)到平衡狀態(tài)（圖中a狀態(tài)）后，在活塞上加一質(zhì)量為m的砝碼，經(jīng)過過程氣體達(dá)到新的平衡狀態(tài)（圖中b狀態(tài)），再將氣缸從容器中移出放到室溫（27）中，經(jīng)過過程在達(dá)到c平衡狀態(tài)。已知大氣壓強保持不變。下列說法中正確的是（）A過程中理想氣體從外界吸收熱量B過程中理想氣體從外界吸收熱量

4、Cc狀態(tài)與a狀態(tài)相比，c狀態(tài)的氣體分子對活塞的作用力較小D理想氣體在b狀態(tài)的內(nèi)能大于在a狀態(tài)的內(nèi)能6（2022湖南長沙市南雅中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示是某容器內(nèi)一定量理想氣體的狀態(tài)變化ABCA過程的p-V圖像，下列說法錯誤的是（）A由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體吸收熱量，內(nèi)能不變B由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，氣體吸收熱量，內(nèi)能增加C由狀態(tài)C到狀態(tài)A的過程中，氣體放出熱量，內(nèi)能減小DABCA的過程中，氣體放出的熱量多于吸收的熱量二、多選題（本大題共6小題）7（2022重慶巴蜀中學(xué)高三期中）在巴蜀中學(xué)春季運動會上釋放的氣球是充有氦氣的可降解氣球。釋放前工作人員用容積為30L、壓強為1.0107Pa的

5、氦氣罐給氣球充氣（充氣過程溫度不變），要求充氣后氣球體積為6L、壓強為1.0105Pa；氣球釋放后飄向高空，當(dāng)氣球體積膨脹到9L時就會爆裂落回地面。已知高度每升高1000m，大氣溫度下降6，高度每升高1m，大氣壓減小11Pa，慶?，F(xiàn)場地面空氣溫度為27，大氣壓為1.0105Pa，不計充氣過程的漏氣和氣球內(nèi)原有氣體，下列說法正確的是（）A用一個氦氣罐可以充出500個符合要求的氣球B用氦氣罐給氣球充氣過程中，氦氣從外界吸收熱量C當(dāng)氣球發(fā)生爆裂時，氣球離地面的高度為3448mD要降低氣球發(fā)生爆裂時的高度，在地面充氣時可使充氣后的氣球體積適當(dāng)減小8（2022山東菏澤一中高三階段練習(xí)）網(wǎng)上熱賣的一科普小

6、制作斯特林發(fā)動機如圖甲所示，它是通過汽缸內(nèi)的氣體經(jīng)過冷卻、壓縮、吸熱、膨脹為一個周期的循環(huán)來輸出動力的，因此又被稱為熱氣機。如圖乙所示，在斯特林循環(huán)的p一V圖像中，定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個過程由兩個等溫過程和兩個等容過程組成，下列說法正確的是（）AAB過程中，氣體從外界吸收熱量BBC過程中，氣體分子的熱運動變得更劇烈CCD過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少D狀態(tài)B氣體的溫度大于狀態(tài)D氣體的溫度9（2022湖南高考真題）利用“渦流效應(yīng)”可實現(xiàn)冷熱氣體的分離。如圖，一冷熱氣體分離裝置由噴嘴、渦流室、環(huán)形管、分離擋板和冷熱兩端管等構(gòu)成。高壓氮氣由

7、噴嘴切向流入渦流室中，然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，分子熱運動速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位，而分子熱運動速率較大的氣體分子將聚集到環(huán)形管邊緣部位。氣流到達(dá)分離擋板處時，中心部位氣流與分離擋板碰撞后反向，從A端流出，邊緣部位氣流從B端流出。下列說法正確的是（）AA端為冷端，B端為熱端BA端流出的氣體分子熱運動平均速率一定小于B端流出的CA端流出的氣體內(nèi)能一定大于B端流出的D該裝置氣體進(jìn)出的過程滿足能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律E該裝置氣體進(jìn)出的過程既滿足能量守恒定律，也滿足熱力學(xué)第二定律10（2022廣西高三階段練習(xí)）大家耳熟能詳?shù)墓?jié)氣歌“春雨驚春清谷天，夏滿芒夏暑相連

8、，秋處露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒”反映了古人的智慧，里面涉及與節(jié)氣有關(guān)的物理現(xiàn)象，解釋正確的是（）A由于夏天氣溫比春天高，所以夏天大氣中所有分子的熱運動速率均比春天大B由于夏天氣溫比春天高，如果忽略分子間作用力，一定質(zhì)量的大氣的內(nèi)能在夏天比春天大C秋天夜晚溫度降低，大氣的飽和汽壓減小，空氣中的水蒸氣處于過飽和狀態(tài)，容易在草上形成露水D冬天低溫下會結(jié)冰，如果一定質(zhì)量的0C水變成0C溫度的冰，體積會增大，分子勢能會減小E夏天感覺比冬天悶熱是因為夏天同溫度下的大氣的絕對濕度比冬天的大11（2022海南中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，A

9、B和CD為等溫過程，BC和DA為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）AAB過程中，外界對氣體做功BBC過程中，氣體分子的平均動能增大CCD過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多DDA過程中，氣體分子的平均動能增大12（2022湖北鄂南高中高三階段練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體，從圖示A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、C，最后到D狀態(tài)（OAB在同一直線上），下列說法中正確的是（）AB狀態(tài)的溫度最高，C狀態(tài)的體積最大BAB體積不變CBC對外界做功DCD從外界吸熱三、填空題（本大題共4小題）13（2022上海市市西中學(xué)二模）某汽車后備箱內(nèi)撐起箱蓋的裝置

10、，主要由氣缸和活塞組成。開箱時，密閉于氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖所示。在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，則缸內(nèi)氣體對外做_功（選填“正”或“負(fù)”），氣體溫度_（選填“升高”“降低”或“不變”）14（2022廣東模擬預(yù)測）在壓強p-T的坐標(biāo)系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化過程：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對該氣體做功為6J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收熱量為9J。圖線AC反向延長線通過坐標(biāo)原點O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同。則：從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，該氣體內(nèi)能的増量_；從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，該氣體從外界吸收的熱量_。15（2022江蘇沛

11、縣教師發(fā)展中心高三期中）把一個燒瓶和一根彎成直角的均勻細(xì)玻璃管用橡皮塞連成如圖所示的裝置。在玻璃管內(nèi)引入一小段油柱，將一定質(zhì)量的空氣密封在瓶內(nèi)，被封空氣的壓強跟大氣壓強相等。如果不計大氣壓強的變化，利用此裝置可以研究燒瓶內(nèi)空氣的體積隨溫度變化的關(guān)系。（1）改變燒瓶內(nèi)氣體的溫度，測出幾組體積V與對應(yīng)溫度T的值，作出圖像如圖所示。已知大氣壓強，則由狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中，氣體對外做的功為_J。若此過程中氣體吸收熱量，則氣體的內(nèi)能增加了_J。（2）已知任何氣體在壓強，溫度時，體積為。瓶內(nèi)空氣的平均摩爾質(zhì)量。體積，溫度為?？芍績?nèi)空氣的質(zhì)量_g。16（2022廣東高三學(xué)業(yè)考試）如圖，導(dǎo)熱性能良好的汽缸

12、固定在水平地面上，用活塞將一定質(zhì)量理想氣體密閉在汽缸中，活塞與汽缸間摩擦不計，大氣壓強為。若環(huán)境溫度緩慢降低10，活塞緩慢向左移動一段距離，汽缸內(nèi)氣體體積減小，則相對溫度降低前，汽缸內(nèi)氣體對單位面積汽缸壁在單位時間內(nèi)的碰撞次數(shù)_（選填“增加”、“減少”或“不變”），汽缸內(nèi)氣體放出的熱量_（選填“大于”、“小于”或“等于”）。四、解答題（本大題共4小題）17（2022重慶巴蜀中學(xué)高三期中）如圖所示，絕熱容器A中有一根阻值為R=10的電阻絲與電源相連，電源電動勢為5V，電源內(nèi)阻不計。A容器的體積為V0=2L。設(shè)電阻絲自身升溫所需熱量以及所占的體積忽略不計。A容器通過一絕熱細(xì)管與一豎直的橫截面積為S

13、=100cm2的絕熱容器C相連，容器C上有質(zhì)量為m=10kg的絕熱活塞封閉，活塞與C容器間無摩擦。現(xiàn)有一定質(zhì)量理想氣體封閉在兩容器中，開始時容器內(nèi)氣體溫度為T0=300K，活塞離容器底高度為h0=10cm，大氣壓強為P0=1.01105Pa，接通電源對電阻絲加熱放出熱量，使C中活塞緩慢移動，當(dāng)穩(wěn)定時容器氣體溫度為2T0，用時6分鐘。不考慮容器吸收熱量。試求：（1）達(dá)到平衡時容器C中活塞移動的位移；（2）容器中氣體增加的內(nèi)能；18（2022山東菏澤一中高三階段練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的p-T圖像如圖所示，已知該氣體在狀態(tài)A時的體積為210-3m

14、3，溫度為T0，氣體內(nèi)能U與溫度的關(guān)系為U=aT（a為正常數(shù)）求：（1）從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體內(nèi)能的變化量U；（2）該氣體在狀態(tài)C時的體積；（3）該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B再到狀態(tài)C的過程中，氣體與外界傳遞的熱量。19（2022山東德州市第一中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，一汽缸固定在水平地面上，通過活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與缸壁的摩擦可忽略不計，活塞的截面積?；钊c粗糙水平平臺上的物塊A用水平輕桿連接，在平臺上有另一物塊B，兩物塊間距為d10cm。開始時活塞距缸底，缸內(nèi)氣體壓強等于外界大氣壓強，溫度?，F(xiàn)對汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱，汽缸內(nèi)的溫度升為177時，物塊A開始移動，并繼續(xù)加熱，保持A緩慢移動。求：（1）物塊A剛開始移動時，氣體的壓強；（2）A與B剛接觸時汽缸內(nèi)的溫度；（3）若A剛開始運動到與B剛接觸的過程中，吸熱375J，則此過程中氣體內(nèi)能變化了多少？20（2022河北邢臺高三階段練習(xí)）如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的圖線，已知氣體在狀態(tài)A時的溫度TA=300K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的溫度；（2）求氣體在狀態(tài)C時的溫度；（3）若氣體在AB過程中吸熱1000J，求在AB過程中氣體內(nèi)能的變化量。答案第 = pa