2020年高考物理二轮复习专题练习卷----热学带解析

2020年高考物理二轮复习专题练习卷----热学一选择题1.对于实际的气体，下列说法正确的是A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体的体积变化时，其内能可能不变E．气体的内能包括气体分子热运动的动能解析气体的内能是指所有气体分子热运动的动能和相互作用的势能之和，不包括分子的重力势能和气体整体运动的动能，选项A、C错误，B、E正确；气体体积变化时，其分子势能可能增加、可能减小，而分子的动能可能增加、可能减小，其内能可能不变，选项D正确。

答案BDE2.如图所示，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，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汽缸。

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解析由于隔板右侧是真空，隔板抽开后，气体自发扩散至整个汽缸，并不做功也没有热量交换，所以自发扩散前后内能相同，故选项A正确，选项C错误；气体被压缩过程中，外界对气体做功，没有热量交换，根据ΔU＝W＋Q，气体的内能增大，故选项B、D 正确；气体被压缩过程中，温度升高，分子平均动能增大，故选项E错误。

答案ABD3.下列说法中正确的是A．石墨和金刚石是晶体，玻璃和木炭是非晶体B．同种元素形成的晶体只能有一种排列规律C．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的D．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点E．晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的解析根据晶体和非晶体的特性和分类知A项正确；同种元素原子可以按不同结构排列，即具有不同的空间点阵，物理性质则不同，如石墨和金刚石，B项错误；晶体的分子(或原子、离子)排列规则，构成空间点阵，非晶体的分子(或原子、离子)排列不规则，C项正确；由于物质内部原子排列的明显差异，导致了晶体与非晶体物理化学性质的巨大差别，晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，D项正确；单晶体的物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的，故E项错误。

答案ACD4.关于固体、液体和气体，下列说法正确的是A．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状B．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性C．在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压E．大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布解析非晶体与多晶体没有规则的几何形状，选项A正确；液晶既有单晶体的特性(各向异性)又有液体的流动性，选项B错误；在完全失重时，由于表面张力作用，水滴呈球形，选项C正确；空气相对湿度越大，空气中的水蒸气越接近饱和状态，选项D正确；分子速率分布规律是“中间多，两头少”，选项E错误。

答案ACD5.一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 图象如图所示。

下列判断正确的是A．ab过程中气体一定放热B．ab过程中气体对外界做功C．bc过程中气体内能保持不变D．bc过程中气体一定吸热E．ca过程中容器壁单位面积受到气体分子的撞击力一定减小解析根据图象可知，过程ab中气体的温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，知Q＜0，气体一定放热，故A项正确，B项错误；过程bc中气体体积不变，不做功；温度升高，内能增加，根据热力学第一定律ΔU ＝W＋Q，知Q＞0，气体一定从外界吸收热量，故C项错误，D项正确；ca过程中，温度降低，分子热运动的平均动能减小；体积增大，而分子数密度减小，故气体分子对器壁单位面积上的平均作用力减小，故E项正确。

答案ADE6.下列说法中正确的是A．如图甲所示为热机工作能流分配图，如果在理想情况下没有任何漏气、摩擦、不必要的散热损失，热机的效率会达到100%B．如图乙所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系图，若两分子间距从r0开始逐渐增大，则分子力先变大后变小，分子势能逐渐变大C．如图丙所示为某理想气体分子速率分布图象，由图可知与0 ℃相比，100 ℃时速率大的分子所占比例较多D．在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属尖接触样品的背面，结果得到如图丁所示石蜡熔化的图样，则该样品一定为非晶体E．如图戊所示，透明塑料瓶内有少量水，水上方有水蒸气。

用橡胶皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内会出现“白雾”，这是由于气体膨胀对外做功温度降低造成的解析根据热力学第二定律可知，如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，热机的效率也不可以达到100%，故A项错误；如图乙所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系图，若两分子间距从r0开始逐渐增大，则分子力先变大后变小，由于分子力做负功，分子势能逐渐变大，故B项正确；如图丙所示为某理想气体分子速率分布图象，由图可知与0 ℃相比，100 ℃时速率大的分子所占比例较多，故C项正确；在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属尖接触样品的背面，由图可知，该样品具有各向同性，则该样品可以是非晶体和多晶体，故D项错误；如图戊所示，透明塑料瓶内有少量水，水上方有水蒸气。

用橡胶皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内会出现“白雾”，这是由于气体膨胀对外做功温度降低造成的，故E项正确。

答案BCE7.下列说法正确的是________。

A．物体的温度越高，分子的平均动能就越大B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增加C．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能D．可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功E．热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体解析温度是分子平均动能的标志，所以温度越高，分子的平均动能就越大，A正确；由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，气体内能的变化不仅仅取决于吸收还是放出热量，还取决于气体对外界做功还是外界对气体做功，故B错误；热力学第二定律表明，第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，但如果引起了其他变化，内能也可以全部转化为机械能，C错误；从单一热源吸收热量使之完全变成功而不引起其他变化，是不可能的，但如果引起了其他变化，则是可能的，故D正确；热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，E正确。

答案ADE8.下列说法正确的是________。

A．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力B．热力学系统在吸热的同时没有对外做功，其内能一定增加C．用显微镜观察到的布朗运动就是液体分子的无规则运动D．已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，可估算该种气体分子体积的大小E．气体向真空的自由扩散是不可逆的解析液体的表面张力是分子之间的相互作用力，与是否失重无关，故选项A正确；系统没有对外做功，即W＝0，系统吸热，Q＞0，由热力学第一定律知，系统的内能一定增加，故选项B正确；布朗运动是悬浮微粒的运动，不是液体分子的运动，故选项C错误；已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，可估算该种气体分子平均占有的空间体积，不是分子本身的体积，故选项D错误；气体向真空的自由扩散是不可逆的，故选项E正确。

答案ABE9.下列说法中正确的是________。

A．物体温度不变，内能一定不变B．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，热力学第二定律指出内能不可能完全转化为机械能，故二者是相互矛盾的C．热力学第一定律实际上就是内能与其他能量发生转化时的能量守恒定律D．大量气体分子对容器壁的持续性作用形成气体的压强E．对于一定质量的理想气体，温度不变，压强增大时，气体的体积一定减小解析物体温度不变，物体的内能有可能改变，比如单晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，A错误；热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的体现，热力学第二定律则指出了能量转化的方向性，二者并不矛盾，B错误；能量守恒定律告诉我们，各种形式的能都可以相互转化，所以热力学第一定律实际上就是内能与其他能量发生转化时能量守恒定律的具体体现，C正确；根据气体压强产生的原因知，气体的压强就是大量气体分子对容器壁的持续性作用形成的，D正确；由理想气体状态方程知，对于一定质量的理想气体，温度不变，压强增大时，气体体积一定减小，E正确。

答案CDE10.下列说法中正确的是________。

A．物体从外界吸热，其内能不一定增大B．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点C．温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均速率不相同D．用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算气体分子的体积E．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大解析根据热力学第一定律公式ΔU＝Q＋W，物体从外界吸收热量，其内能不一定增加，A正确；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，B错误；温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均动能相同，由于氢气分子和氧气分子的质量不相同，则它们分子的平均速率不相同，C正确；摩尔体积除以阿伏加德罗常数算出的是气体分子占据的空间，气体分子间的空隙很大，所以气体分子占据的空间不等于气体分子的体积，D错误；当分子力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力做负功，分子力和分子势能随分子间距离的减小而增大，E正确。

答案 ACE二 非选择题11．A 、B 是体积相同的汽缸，B 内有一导热的、可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C 、D 为不导热的阀门。

起初，阀门关闭，A 内装有压强p 1＝2.0×105 Pa 温度T 1＝300 K 的氮气。

B 内装有压强p 2＝1.0×105 Pa ，温度T 2＝600 K 的氧气。

打开阀门D ，活塞C 向右移动，最后达到平衡，以V 1和V 2分别表示平衡后氮气和氧气的体积，则V 1∶V 2等于多少？(假定氧气和氮气均为理想气体，并与外界无热交换，连接汽缸的管道体积可忽略)解析 对于A 容器中的氮气初状态：压强p 1′＝2.0×105 Pa ，体积V 1′＝V ，温度T 1′＝300 K末状态：压强p 1，体积V 1，温度T 1＝T根据理想气体的状态方程可得p 1′V 1′T 1′＝p 1V 1T 1对于B 容器中的氧气，初状态：压强p 2′＝1.0×105 Pa ，体积V 2′＝V ，温度T 2＝600 K末状态：压强p 2，体积V 2，温度T 2＝T由气态方程可知：p 2′V 2′T 2′＝p 2V 2T 2根据活塞受力平衡可得：p 1＝p 2联立以上各式解得：V 1V 2＝4。