2027届高考物理一轮复习专项练 专题15.1 热力学小题练（五）

专题15.1 热力学小题练（五）

1. (多选)关于热现象，下列说法正确的是(    )

  A.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸分子的直径(也就是单层油酸分子组成的油膜的厚度)等于一小滴溶液中纯油酸的体积与它在水面上摊开的面积之比

  B.两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随距离的增大而减小，当两个分子的距离为r0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小

  C.物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是从各向异性或各向同性来判断

  D.如果用Q表示物体吸收的能量，用W 表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=ΔU+W

  E.如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到100%

2. (多选)下列关于分子动理论和热现象的说法中正确的是(    )

  A.雨水没有透过布雨伞是因为液体分子表面张力的原因

  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.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性

  D.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越多，布朗运动越明显

  E.熵是物体内分子运动无序程度的量度

3. (多选)下列说法正确的是(    )
    A.处于完全失重的水滴呈球形，是液体表面张力作用的结果
    B.液体与固体接触处的附着层都有收缩的趋势
    C.液体与气体接触处的表面层都有收缩的趋势
    D.毛细管插入浸润液体中管内液面会上升
    E.毛细管插入不浸润液体中管内液面会上升
4. (多选)根据热学知识可以判断，下列说法正确的是(    )
    A.物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变
    B.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
    C.当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面
    D.在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
    E.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，则该气体单位体积内的分子数为
5. (多选)下列说法正确的是(    )

  A.物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变

  B.液晶具有液体的流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性

  C.电冰箱的工作过程表明，热量可以自发地从低温物体向高温物体传递

  D.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关

  E.气体压强达到饱和汽压时，蒸发和液化都停止了

6. (多选)下列说法中正确的是(    )

  A.玻璃管道裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下表面要收缩到最小

  B.若温度降低，即使气体体积减小，饱和气压也会减小

  C.未饱和汽在降低温度时也不会变成饱和汽

  D.液体的浸润与不浸润现象均是分子力作用的结果

  E.绝对湿度一定的情况下，温度越高相对湿度越大

7. (多选)关于对热力学定律的理解，下列说法正确的是(    )

  A.空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递的方向具有可逆性

  B.理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，所以随着人类科学技术的进步，第二类永动机是有可能研制成功的

  C.改进内燃机结构，提高内燃机内能转化率，最终可能实现内能完全转化为机械能

  D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的

  E.热量可以从低温物体传递到高温物体

8. (多选)如图所示，质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦，a状态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，在活塞上加一质量为m的砝码，经过过程Ⅰ达到b状态，再将气缸从容器中移出后，经过过程Ⅱ在室温(27 ℃)中达到c状态，已知大气压强保持不变。下列说法中正确的是(    )

  A.过程Ⅰ中理想气体从外界吸收热量

  B.过程Ⅱ中理想气体从外界吸收热量

  C.c状态与a状态相比，c状态的气体分子对活塞的作用力较大

  D.理想气体在b状态的内能大于在a状态的内能

  E.理想气体在c状态的内能大于在a状态的内能

9. (多选)下列说法中正确的是　　　。

  A.成语“覆水难收”指一盆水泼出后不可能再回到盆中，这符合熵减少原理

  B.在自然过程中一个孤立系统的熵总是增加或不变的

  C.两瓶不同液体自发互溶过程是朝着熵减少的方向进行的

  D.熵增加的过程为不可逆过程

  E.参与不可逆过程的所有物体的熵的总和总是增加的，这种演变规律意味着能量在品质方向的耗散

10. (多选)(2024·山东卷，9)一定质量的理想气体，初始温度为300 K，压强为1×105 Pa，经等容过程，该气体吸收400 J的热量后温度上升100 K；若经等压过程，需要吸收600 J的热量才能使气体温度上升100 K。下列说法正确的是(　　)

A.初始状态下，气体的体积为6 L

B.等压过程中，气体对外做功400 J

C.等压过程中，气体体积增加了原体积的

D.两个过程中，气体的内能增加量都为400 J　

11.(2023·6月浙江选考，17)如图3所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积S＝100 cm2、质量m＝1 kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300 K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积VA＝600 cm3。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积VB＝500 cm3。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强pC＝1.4×105 Pa。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量Q＝14 J；从状态B到状态C，气体内能增加ΔU＝25 J，大气压p0＝1.01×105 Pa。

图3

(1)气体从状态A到状态B，其分子平均动能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，圆筒内壁单位面积受到的压力________(选填“增大”“减小”或“不变”)；

(2)求气体在状态C的温度TC；

(3)求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考答案

1. 答案：ABD

 解析：根据用“油膜法”估测分子大小的实验原理可知，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，由于油酸分子是紧密排列的，而且形成的油膜为单分子油膜，然后用每滴油酸酒精溶液所含油酸体积除以油膜面积得出的油膜厚度即为油酸分子直径。故A正确； 当分子间的距离r<r0时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加；当分子间的距离r>r0时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，所以当两个分子的距离为r.时，引力与斥力大小相等，分子势能最小。故B正确； 单晶体具有各向异性，多晶体与非晶体都具有各向同性，所以不能根据各向异性或各向同性来判断物质是晶体还是非晶体。故C错误； 根据热力学第一定律可知，如果用Q表示物体吸收的能量，用W 表示物体对外界所做的功，ΔU表示物体内能的增加，那么热力学第一定律可以表达为Q=ΔU+W.故D正确； 根据热力学第二定律可知，热机的效率不可以达到100%.故E错误 

2. 答案：ACE

 解析：雨水没有透过布雨伞是由于表面张力，故A正确；当分子间表现为斥力时，当分子间的距离增大，分子间的作用力做正功，分子势能减小，故B错误；由热力学第二定律可知，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故C正确；悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数越少，布朗运动越明显，故D错误；熵是物体内分子运动无序程度的量度，故E正确。

3. 答案：ACD

 解析：处于完全失重状态时，由于液体表面张力作用而水滴形成球形；故A正确； 附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体表现出扩张的趋势，液体与固体间表现为浸润；附着层内分子间的距离大于r0时，液体表现出收缩的趋势，表现为不浸润。故B错误。液体与气体接触表面层内液体分子间距比液体内分子间距大，表现为引力，所以液体与气体接触处的表面层都有收缩的趋势。故C正确；毛细管插入跟它浸润的液体中时，管内液面上升，插入跟它不浸润的液体中时，管内液面降低，故D正确，E错误；

4. 答案：ADE

 解析：温度是物体分子平均动能的标志，物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变，故A正确。

 载重汽车卸去货物的过程中，轮胎内气体的压强减小，由理想气体的状态方程可知，气体的体积将增大，所以该过程中外界对汽车轮胎内的气体做负功；故B错误。当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中水分子飞出水面与进入水面是平衡的，故C错误；气体的压强是由大量分子对器壁的碰撞而产生的，它包含两方面的原因：分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数和每一次的平均撞击力。气体的温度降低时，分子的平均动能减小，所以，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。故D正确；气体的摩尔质量为M，分子质量为m，则阿伏伽德罗常数：NA=M/m；若1摩尔该气体的体积为V，则单位体积内气体的物质的量：n=1V，所以该气体单位体积内的分子数为：N=nNA=.故E正确；

5. 答案：ABD

 解析：温度是分子平均动能的标志，温度发生变化，分子的平均动能就会发生变化，A正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，B正确；冰箱工作过程中消耗电能，不是自发过程，C错误；由于物质分子之间作用力性质不同，有吸引力也有排斥力，相互之间形成浸润和不浸润，所以说毛细管中的液面的升降与液体的种类、毛细管的材质有关，D正确；蒸汽达到饱和时，压强不再变化，但蒸发和液化仍在进行，此时蒸发和液化达到动态平衡，E错误。

6. 答案：ABD

 解析：液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，使液体表面存在张力，表面要收缩到最小而平衡，A正确；饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关，B正确；未饱和汽在降低温度时可达到平衡，变成饱和汽，C错误；浸润和不浸润现象均是分子力作用的结果，故D正确；在绝对湿度一定的情况下，气温升高时，饱和汽压增大，相对湿度一定减小，故E错误。