【物理】2020届一轮复习人教版 热力学定律 课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版 热力学定律 课时作业

学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________ 1、甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状对这两种薄片，下列说法中正确的是 A. 甲的熔点一定高于乙的熔点 B. 甲一定是晶体 C. 乙一定是晶体 D. 无法判断谁是晶体 ‎2、如图描绘一定质量的氧气分子分别在和两种情况下速率分布情况，符合统计规律的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎3、下列现象中不是由表面张力引起的是（ ）‎ A. 草叶上的露珠呈球形 B. 布伞有孔，但不漏水 C. 使用钢笔难以在油纸上写字 D. 玻璃细杆顶端被烧熔后变成圆形 ‎4、下列说法正确的是（ ）‎ A. 被压缩的物体其分子之间只存在相互作用的斥力 B. 布朗运动就是液体分子的热运动 C. 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 D. 理想气体对外做功时必需吸收热量 ‎5、下列说法中不正确的是 (　　)‎ A. 气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关 B. 布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动 C.‎ ‎ 热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响 D. 水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力 ‎6、下列的哪些现象中，不是由表面张力引起的(　 　)‎ A. 小缝衣针漂浮在水面上 B. 小木船漂浮在水面上 C. 不慎洒落在桌面上的水银呈球形(或扁球形)‎ D. 慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流出来 ‎7、下列说法中正确的是（ ）‎ A. 随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度 B. 若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气内能相等 C. 分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力 D. 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势 ‎8、有一桶水温度是均匀的，在桶底部水中有一个小气泡缓缓浮至水面，气泡上升过程中逐渐变大，若不计气泡中空气分子的势能变化，则（ ）‎ A. 气泡中的空气对外做功，吸收热量 B. 气泡中的空气对外做功，放出热量 C. 气泡中的空气内能增加，吸收热量 D. 气泡中的空气内能不变，放出热量 9、下列说法正确的是( )‎ A．分子热运动越剧烈，温度一定越高 B．当水蒸气达到饱和状态时，仍然有水分子不断从液体中逸出 C．用打气筒给自行车充气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力 D．布朗运动的无规则性反映液体分子运动的无规则性 E．拔火罐过程中，火罐能吸附在身体上，说明火罐内气体内能减小 ‎10、关于固体、液休和气体，下列说法正确的是______‎ A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大 B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和气压 C．由于液体表面层分子间距高大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力 D．单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强可能增大 E.利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以估测出一个氧气分子的体积 ‎11、对于热量、功和内能三者的下列说法中正确的是( )‎ A． 三者单位相同，物理意义相同 B． 热量和功是内能的量度 C． 热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定 D． 系统内能增加了100 J，可能是外界采用绝热方式对系统做功100 J，也可能是外界单纯地对系统传热100 J ‎12、关于热现象，下列说法中正确的是( )‎ A. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分于运动的无规则性 B. 扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动 C. 自然界中所有宏现过程都具有方向性 D. 可利用高科技手段、将流散的内能全部收集加以利用，而不引起其他变化 E. 对大量事实的分析表明，不论技术手段如何先进，热力学零度最终不可能达到 ‎13、下列说法正确的是( )‎ A．温度相同的一切物质的分子平均动能都相同 B．若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加 C．只要知道某物质的密度和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 D．迈尔是第一个提出能量守恒思想的人 E．根据一滴油酸酒精溶液的体积V和其在水面上形成的油膜面积 S，就能算出油酸分子直径 ‎14、下列说法正确的是（　　）‎ A．液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大 B．所有理想气体分子速率分布遵循麦克斯韦速率分布律 C．广东的“回南天”很潮湿，因为空气的绝对湿度大 D．第二类永动机不能做成，因为违背了能量守恒定律 E. 液晶具有流动性和各向异性 ‎15、下列图象的描述和判断正确的是( ) ‎ A. 图l中，一定质量的某种气体，若不计分子势能，气体在状态①时具有的内能较大 B. 图2中，在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压，且水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大 C. 图3中，由A经B到C的过程，气体对外做功小于由A经D到C的过程 D. 图4中，通过观察蜂蜡在玻璃片和云母片上熔化区域形状的不同，可以得出晶体的物理性质是各向异性的 ‎16、下列说法中正确的有（ ）‎ A. 油膜法估测分子大小的实验中,所撒痱子粉太厚会导致测量结果偏大 B. 制作晶体管、集成电路只能用单晶体,单晶体是各向同性的 C. 一定量的理想气体等压膨胀,气体分子单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数减小 D. 晶体在一定的条件下可以转化为非晶体,非晶体不可以转化晶体 ‎17、下列说法正确的是( )‎ A．饱和蒸汽是指液体不再蒸发、蒸汽不再液化时的状态 B．分子间的距离r增大，分子间的作用力一定做负功，分子势能增大 C．悬浮在液体中的微粒越大，在某一时间撞击它的分子数越多，布朗运动越不明显 D．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 E．气体扩散的快慢与温度有关，温度越低，扩散越慢 ‎18、对于下列实验，说法正确的有（ ）．‎ ‎　　　　　　　　　　乙 A. 甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径 B. 乙图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快 C. 丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起 D. 丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母晶体的导热性能各向同性 19、给旱区人民送水的消防车停在水平地面上，在缓慢放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间作用力，则胎内气体 __________热量（填“吸收”或“放出”），单位时间内单位面积的车胎内壁受到气体分子平均撞击次数 _________（填“增加”、“减少”或“不变”）。 20、如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。已知外界大气压强为p0，活塞的横截面积为S，质量为m＝。与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T0，现在活塞上放置一质量与活塞质量相等的物块，再次平衡后活塞与容器底部相距h，接下来通过电热丝缓慢加热气体，气体吸收热量Q时，活塞再次回到原初始位置，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦。求：‎ ‎①活塞上放置物块再次平衡后，气体的温度。‎ ‎②加热过程中气体的内能增加量。 ‎ 参考答案 ‎1、答案：B 【分析】‎ 单晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形．非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，这与水在蜡的表面呈圆形是同样的道理．‎ ‎【详解】单晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形。非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，这与水在蜡的表面呈圆形是同样的道理（表面张力）。非晶体各向同性的每个方向导热相同，所以是圆形，单晶体各向异性的在不同方向上按导热不同，但是为平滑过渡，是由于晶粒在某方向上按照一定规律排布，所以是椭圆形，这里所说的方向例如沿着晶体几何轴线，或与集合轴线成一定夹角等等。故B正确，ACD错误；故选B。‎ 名师点评：各向异性就是说在不同的方向上表现出不同的物理性质． 单晶体具有各向异性，并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性．有些晶体在导热性上表现出显著的各向异性，如云母、石膏晶体；有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铅矿；有些晶体在弹性上表现出显著的各向异性，如立方形的铜晶体；有些晶体在光的折射上表现出各向异性，如方解石． 2、答案：A 【详解】温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，故平均速率越大，即速率大的分子数占据总数的比例越大，故A正确，B错误；分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，故C D错误；故选A． 3、答案：C 【分析】‎ 作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势．正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如．‎ ‎【详解】草叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，不符合题意。故A错误；布伞有孔，但不漏水是由于存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩，与表面张力有关，不符合题意。故B错误；使用钢笔难以在油纸上写字，是由于墨水与油纸不浸润造成的，与液体表面张力无关，符合题意，故C正确；由于熔融的液态玻璃存在表面张力，使表面收缩，表面积变小，因此玻璃细杆顶端被烧熔后变成圆形，与表面张力有关，不符合题意，故D错误。故选C。 4、答案：C ‎ ‎【详解】被压缩的物体其分子之间存在相互作用的斥力和引力，选项A错误；布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，是液体分子的热运动的反映，选项B错误；热量不可能自发地从低温物体传到高温物体而不发生其他的变化，选项C正确；理想气体体积变大时对外做功，气体可能吸热，也可能放热，还可能既不吸热也不放热，故D错误；故选C. 5、答案：B A、气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关，单位体积内的分子数越多则单位时间内对器壁碰撞的次数就越多，气体分子的平均动能越大，则气体分子对器壁的碰撞力越大，压强越大，故A正确；‎ B、布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，间接地说明液体分子永不停息地做无规则热运动，故B错误；‎ C、热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，故C正确；‎ D、水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力，故D正确；‎ 不正确的故选B。‎ 名师点评：布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动；表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。 6、答案：B A. 因为液体表面张力的存在，缝衣针飘在水面上，故A错误；‎ B. 木船漂浮在水面是由于水的浮力，不是由表面张力引起的，故B正确；‎ C. 草荷上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故C错误；‎ D. 液体存在表面张力，表面张力使液体表面有收缩的趋势，故慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高于杯口，水仍不会流出，故D错误；‎ 故选B。‎ 名师点评：作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。 7、答案：D A、由热力学第三定律可知，绝对零度不可达到，故A项错误；‎ B、若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气，氢气和氧气的摩尔数不相同，分子数不相等，所以内能不相等，故B错误；‎ C、分子间距离小于平衡距离时，斥力大于引力；分子间距离大于平衡距离，引力大于斥力，故C项错误。‎ D、液体内部分子距离等于平衡距离，表面分子间距离大于平衡距离，所以表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D项正确。‎ 故选D。 8、答案：A 气泡缓慢上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，由于外部恒温，可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，则内能不变，由热力学第一定律可得，气泡内能不变，同时对外做功，所以必须从外界吸收热量，且吸收的热量等于对外界所做的功，A正确．‎ 名师点评：在气泡缓慢上升的过程中，气泡外部的压强逐渐减小，气泡膨胀，对外做功，气泡缓慢上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，内能不变，根据热力学第一定律可以判断气泡做功的情况． 9、答案：ABD 【分析】‎ 温度是分子平均动能的标志；‎ 布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动；‎ 用打气筒给自行车充气，越打越费劲，是由于内外气体的压强差造成的。‎ ‎【详解】A、温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，故A正确；‎ B、水蒸气达到饱和状态时是一种动态平衡，所以当水蒸气达到饱和状态时，仍然有水分子不断从液体中逸出，故B正确；‎ C、用打气筒给自行车充气，越打越费劲，是由于内外气体的压强差造成的，不是因为气体分子间的斥力作用，故C错误；‎ D、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，布朗运动的无规则性，反映了液体分子运动的无规则性，故D正确；‎ E、拔火罐过程中，火罐能吸附在身体上，是因为火罐内气体的压强小于大气压强，是大气把火罐压在皮肢上，故E错误。‎ 名师点评：本题考查了热学的相关知识，难度不大，要注意平时多积累，会用学过的物理知识来解释生活现象。 10、答案：BCD 【详解】‎ A、分子之间的距离等于平衡距离时，分子势能最小，所以当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能可能增大，也可能减小；故A错误.‎ B、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强就越接近饱和气压；故B正确.‎ C、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，此时分子之间的引力大于斥力，液体表面存在张力；故C正确.‎ D、单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，但如果速度增大，撞击力增大，气体的压强可能增大；故D正确.‎ E、气体分子间距离较大，所以无法利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以估测出一个氧气分子的体积，只能求出单个分子占据的空间；故E错误.‎ 故选BCD.‎ 名师点评：‎ 本题考查了阿伏伽德罗常数、湿度、分子间作用力以及压强的微观意义等，要注意明确气体分子间距较大，只能求分子占据的空间.‎ ‎11、答案：CD 【详解】‎ A、热量、功和内能的国际单位都是焦耳，但热量、功、内能三个量的物理意义是不同的，热量和功是过程量，内能是状态量，故A错误；‎ B、热量和功二者可作为物体内能改变的量度，而不是内能大小的量度，故B错误；‎ C、热量和功由过程决定，而内能由物体状态决定，热量和功是内能变化的量度，故C正确；‎ D、对一个绝热过程，对一个单纯热传递过程，故D正确；‎ 故选CD。‎ 名师点评：‎ 热量是热传递过程中转移的能量，是一个过程量；功是能量转换的量度，也是一个过程量。‎ ‎12、答案：ABE A、显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，是布朗运动，这反映了液体分于运动的无规则性，故A正确；‎ B、扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；‎ C、自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，但不涉及热现象的宏观过程不一定具有方向性，故C错误；‎ D、由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸热而不产生其他影，故Ｄ错误；‎ E、对大量事实的分析表明，不论技术手段如何先进，热力学零度最终不可能达到，故E正确；‎ 故选ABE。‎ 名师点评：显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，是布朗运动，这反映了液体分于运动的无规则性；由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸热而不产生其他影；自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 13、答案：ABD 温度是分子平均动能的标志，则温度相同的一切物质的分子平均动能都相同，选项A正确；若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加，选项B正确；只要知道某物质的摩尔质量和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数，选项C错误；迈尔是第一个提出能量守恒思想的人，选项D正确；根据一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积V和其在水面上形成的油膜面积S，就能算出油酸分子直径，选项E错误；故选ABD. 14、答案：ABE 【详解】‎ A、液体表面层分子较为稀疏，分子间距离大于平衡时的距离r0，表现为引力，分子间距离由平衡时的r0到大于r0变得稀疏的过程中，分子间作用力做负功，分子势能增大，故液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大，故A正确；‎ B、所有理想气体分子速率分布遵循麦克斯韦速率分布律，故B正确；‎ C、人感觉潮湿，是因为空气的相对湿度较大，故C错误；‎ D、第二类永动机是指从单一热源吸热使之完全变为机械功，而不引起外界变化的机器，并不违反能量守恒定律，不能制成的原因是因为违反了热力学第二定律，故D错误；‎ E、液晶同时具有单晶体的各向异性，还具有液体的流动性，故E正确；‎ 故选：ABE。 ‎ ‎15、答案：CD A、高温时速率大的分子占比更多，因此气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率，结合图可知，由于状态②时的温度高，故不计分子势能时，气体在状态①时具有的内能较小，故A错误；‎ B、 在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸气压强；饱和汽压不包括空气中其他各种气体的气压，故B错误；‎ C、由A经B到C的过程气体对外做功为，由A经D到C的过程气体对外做功为为，由于，故，故C正确；‎ D、图4中，通过观察蜂蜡在玻璃片和云母片上熔化区域形状的不同，可以得出晶体的物理性质是各向异性的或晶体在不同方向上的物理性质是不同的，即单晶体具有各向异性，故D正确；‎ 故选CD。‎ 名师点评：温度是分子平均动能的标志，温度升高平均动能增大，体积不变时，气体的内能由平均动能决定；根据即可判断出对外做功的大小；单晶体具有各向异性，而非晶体具有各向同性。 16、答案：AC 油膜法估测分子大小的实验中，所撒痱子粉太厚，会导致油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由d=V/S 可知，实验测量的油酸分子的直径偏大，选项A正确；制作晶体管、集成电路只能用单晶体，单晶体是各向异性的，选项B错误；一定量的理想气体等压膨胀，温度升高，单位体积的分子数减小，气体分子的平均速率变大，由于压强不变，则气体分子单位时间内与器壁单位面积的碰撞次数减小，选项C正确；在一定的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体，天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体，选项D错误；故选AC。 17、答案：CDE 【详解】‎ A、饱和蒸汽是指液体蒸发与蒸汽液化相平衡的状态，液体仍在蒸发，蒸汽仍在液化，故A错误；‎ B、如果分子间距离r大于分子间的平衡距离，分子间距离增大时分子做负功，分子势能增加，如果分子间距离r小于分子间的平衡距离，分子间距离变大时，分子力做正功，分子势能减小，故B错误；‎ C、悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数虽然越多，但是碰撞的不平衡性越不明显，布朗运动越不明显；故C正确.‎ D、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，但个别分子的速率可能还会减小；故D正确.‎ E、由物质的构成和分子运动论可知，物质由分子组成，分子间有一定的间隙，而且分子都在不停的做无规则的运动，温度升高，分子无规则运动的速度加快，所以分子扩散的快慢和温度有关，温度越高扩散越快；E正确.‎ 故选CDE.‎ 名师点评：‎ 解决本题关键在于平时加强热力学基本知识的记忆，掌握分子动理论、布朗运动、分子势能等基础概念．‎ ‎18、答案：AB 在测量油膜分子的直径时，将油分子看成球形分子，并且把油膜看成单分子油膜，此时油酸薄膜厚度等于油酸分子直径，A正确；在研究溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则分子的运动越激烈，所以扩散的速度加快，B正确；丙图模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的，与重力无关，C错误；图丁的形状，由于是椭圆，则说明云母晶体具有各向异性，D错误． 19、答案： (1). 吸收 (2). 减少 ‎ ‎20、答案：(1)1.08T0；(2)Q？0.15P0hS. 【详解】‎ ‎(1)对活塞由平衡条件可知封闭气体的压强为：P1=P0+=1.25P0 T1=T0 V1=hS，‎ 活塞上放物块后根据平衡得封闭气体的压强为：P2=1.5P0 V2=hS=0.9hS，‎ 由理想气体方程得：‎ 解得：T2=1.08T0；‎ ‎(2).加热过程气体对外做功为：W=？P2△V=？1.5P0(h？0.9h)s=？0.15P0hS，‎ 由热力学第一定律△E=W+Q得：‎ 加热过程中气体的内能增加量：△E=Q+W=Q？0.15P0hS 答：(1)活塞上放置物块再次平衡后,气体的温度为1.08T0‎ ‎(2)加热过程中气体的内能增加量为Q？0.15P0hS.‎ 名师点评：‎ ‎（1）对活塞根据平衡求出放物块前后封闭气体的压强，根据理想气体状态方程列式求解即可；‎ ‎（2）加热过程气体对外做功，根据W=P△V求解，然后再根据热力学第一定律列式求解即可． ‎