内容正文:
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-3、3-4)
第一部分 热学(选修3-3)
专题1.8 热力学定律(提高篇)
1. (2020年5月山东泰安二模)根据热学知识可以判断,下列说法正确的是
A.载重汽车卸去货物的过程中,外界对汽车轮胎内的气体做正功
B.气体的摩尔质量为M,分子质量为m,若1摩尔该气体的体积为V,则该气体分子的体积为
C.一定量100的水变成100的水蒸气,其分子之间的势能增加
D.空调的压缩机制冷时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以这一过程不遵守热力学第二定律
【参考答案】C
【命题意图】本题考查气体做功、有关阿伏伽德罗常数的计算、能量守恒定律、对热力学第二定律的理解及其相关知识点。
【解题思路】载重汽车卸去货物的过程中,轮胎中气体压强减小,体积增大,气体对外做功,外界对汽车轮胎内的气体做负功,选项A错误;.气体的摩尔质量为M,分子质量为m,则有M=NAm,若1摩尔该气体的体积为V,由于气体分子之间的距离很大,设该气体一个分子的所占的空间体积为V1,则有V=NAV1,联立解得V1=mV/M,选项B错误;一定量100的水变成100的水蒸气,需要吸收汽化热,温度不变,分子平均动能不变,根据能量守恒定律,其分子之间的势能增加,选项C正确;空调的压缩机制冷时,压缩机做功,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,这一过程不违背热力学第二定律,选项D错误。
2. (2020全国I卷高考模拟9)下列说法中正确的是________。
A.需要用力才能压缩气体表明气体分子间存在斥力
B.一定温度下,水的饱和蒸气压是一定的
C.一定质量的理想气体从外界吸热,内能可能减小
D.微粒越大,撞击微粒的液体分子数量越多,布朗运动越明显
E.液体与大气相接触,液体表面层内分子间的作用表现为相互吸引
【参考答案】BCE
【名师解析】:(1)需要用力才能压缩气体这是由于气体压强的缘故,与气体分子间的斥力无关,选项A错误;饱和汽压与温度有关,在一定温度下,水的饱和蒸气压是一定的,选项B正确;一定质量的理想气体从外界吸热,若对外做功,则内能可能减小,选项C正确;微粒越小,液体分子对微粒的碰撞越不平衡,布朗运动越明显,选项D错误;液体与大气相接触,液体表面层内分子比较稀疏,分子间的作用表现为相互吸引,选项E正确。
3. (2020河南南阳期末)如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始经历①②③④四个过程,到达状态e。对此气体,下列说法中正确的是( )
A. 过程①中气体从外界吸收热量
B. 过程②中气体从外界吸收热量
C. 过程③中气体对外界做正功
D. 状态a比状态e的体积大
E. 过程④中气体吸收的热量和对外界做功的数值相等
【参考答案】BCE
【名师解析】过程①中气体等温变化△U=0,压强增大,根据理想气体状态方程知,体积一定减小,外界对气体做功W>0,再根据热力学第一定律W+Q=△U,可知Q<0,所以过程①中气体放热,故A错误;
过程②中气体等容变化W=0,温度升高,△U>0,根据热力学第一定律,Q>0,所以过程②中气体从外界吸收热量,故B正确;过程③中气体等压变化,温度升高,根据理想气体状态方程知,体积一定增大,气体对外界做功W<0,故C正确;状态a和状态e,压强相等,温度a比b小,根据理想气体状态方程知,状态a比状态e的体积小,故D错误;过程④中气体等温变化△U=0,根据热力学第一定律,Q=-W,即气体吸收的热量和对外界做功的数值相等,故E正确。
【关键点拨】先结合图象及根据理想气体状态方程,分析气体这种状态参量的变化,再根据热力学第一定律W+Q=△U,可以求出做功和吸收或者放热情况。
本题考查了理想气体的状态方程、热力学第一定律等知识点。解答理想气体状态方程与热力学第一定律的综合问题的关键在于找到两个规律之间的联系,弄清气体状态变化过程中各状态量的变化情况。
4.(2020河北衡水二调)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V﹣T图象如图所示,pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强,下列判断正确的是( )
A.过程a到b中气体一定吸热
B.pc=pb>pa
C.过程b到c气体吸收热量。
D.过程b到c中每一个分子的速率都减小
E. 过程c到a中气体吸收的热量等于对外做的功
【参考答案】ABE
【名师解析】根据理想气体状态方程可知在V-T图象中,图线上各点与坐标原点的连线斜率代表压强,斜率越大压强越小,分析各条图线的变化可知;
过程ab中气体的体积不变,没有做功;温度升高,内能增大,所以气体一定吸热,故A正确;设a状态的压强为
,则由理想气体的状态方程可知:
,所以:
,同理:
,解得:
,所以:
,故B正确;
过程b到c应该放出热量,故C错误;温