云南高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-20热力学定律

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云南高考物理三年（2020-2022）模拟题知识点分类汇编-20热力学定律 一、单选题1．（2022·云南·模拟预测）如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出．在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变．关于这一过程，下列说法正确的是A．气体分子的平均动能逐渐增大B．单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多C．单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变D．气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量 二、多选题2．（2022·云南昆明·统考一模）下列说法正确的是（　　）A．熵是物体内分子运动无序程度的量度B．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生C．某种物体的温度为0°C时，该物体中分子的平均动能为零D．脱脂棉脱脂的目的是使它可以被水浸润，以便吸取药液E．气体分子的体积等于气体的摩尔体积除以阿伏伽德罗常数3．（2022·云南·统考二模）一定质量的理想气体密封在容器内，从状态A开始，经状态B、C、D又回到状态A，变化过程的图线如图所示，图中DA反向延长线过坐标原点O，AB为双曲线的一部分BC平行于纵轴，CD平行于横轴。下列说法正确的是（　　）A．D到A的过程是等温变化B．A到B的过程吸收的热量等于气体对外界做的功C．B到C的过程压强减小的原因是分子平均动能减小D．C到D的过程中分子平均动能不变E．整个循环过程，气体吸收的热量大于放出的热量4．（2022·云南昆明·统考一模）下列说法正确的是 （　　）A．布朗运动是由液体各部分的温度不同而引起的B．晶体的物理性质是各向异性，非晶体的物理性质是各向同性C．一定质量的理想气体等温膨胀，一定吸收热量D．一定质量的理想气体等压压缩，某些气体分子动能可能增加E．从单一热源吸收的热量全部转变为功，而不引起其他变化是不可能的5．（2022·云南昆明·统考模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体从状态A经A→B、B→C、C→A三个热力学过程后又回到态A。则下列说法正确的是（　　）A．在A→B的过程中，气体始终吸热B．在B→C的过程中，气体体积逐渐减小C．在B→C的过程中，气体始终吸热D．在C→A的过程中，气体始终放热E．在C→A的过程中，气体对外界做功6．（2021·云南保山·统考一模）下列说法中正确的是（   ）A．当分子间作用力表现为引力时，作用力随分子间距离的减小而增大B．知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体中分子间的平均距离C．若一定质量的理想气体与外界没有热交换，压缩气体，气体的温度一定升高D．布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子在永不停息地做无规则的热运动E．绕地球运行的“天宫二号”中自由漂浮的水滴成球形，这是表面张力作用的结果7．（2021·云南·统考一模）如图所示，内壁光滑导热汽缸中用活塞封闭住一定质量的理想气体，现用一外力F将活塞缓慢向上拉动，在此过程中没有气体漏出，环境温度不变，下列说法正确的是（　　）A．外力F逐渐变大B．气体的内能增加C．气体的压强变小D．气体从外界吸收热量E．气体吸收的热量大于对外做的功8．（2021·云南曲靖·统考二模）下列说法正确的是（　　）A．随着科学的发展，降温技术的提高，绝对零度是可以接近的，但无法达到B．气体分子间距离减小时，其分子势能一定增大C．绝热压缩或等温压缩的一定量理想气体内能均不变D．一定量的理想气体升高相同的温度等压变化比等容变化吸收的热量多E．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大9．（2021·云南·统考二模）下列说法正确的是____。A．物体内能改变时，其温度必定改变B．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数一定减少C．一定质量的理想气体压强不变，体积增大，气体必放出热量D．热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体E．温度相同、质量相等的氢气和氧气（均视为理想气体），氢气的内能比氧气的内能大10．（2021·云南昆明·统考二模）如图所示为一定质量的理想气体体积随温度变化的图像。下列说法正确的是___________。A．气体在状态的内能相等B．过程中气体从外界吸收热量C．过程中气体的压强不变D．过程中气体的压强逐渐增大E．过程中气体从外界吸收了热量11．（2021·云南·统考一模）一定质量的理想气体发生状态变化，其压强p随热力学温度T变化的图像如图所示，气体从状态a开始，经历了a→b→c→d→a的过程，abcd为平行四边形，ab与T轴平行，bc边反向延长线通过坐标原点O。下列说法正确的是（　　）A．从a到b，气体体积减小B．从b到c，气体体积增大C．从a到c，气体放出热量D．从c到d气体对外做的功大于从a到b外界对气体做的功E．从c到d气体对外做的功等于从a到b外界对气体做的功12．（2021·云南昆明·统考一模）下列说法正确的是（　　）A．布朗运动是分子的无规则运动B．气体吸收热量后，内能可能减小C．气体温度升高时，气体中所有分子的速率都增大D．热量能够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．熵是系统内分子运动无序性的量度，一个孤立系统的熵不会减小13．（2020·云南昆明·统考一模）下列说法正确的是___________。A．金刚石、食盐、玻璃和天然水晶都是晶体B．质量相等的两种理想气体，温度相同时内能一定相同C．昆明的冬天，人们感觉比较干燥，说明空气相对湿度小D．一切热现象的自发过程，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行E．荷叶表面的水珠呈现球形，是由于水对荷叶不浸润，在表面张力的作用下形成的14．（2020·云南·统考一模）下列说法正确的是（　　）A．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力B．液体的温度越高，分子的平均动能越大C．气体体积增大时，其内能一定减少D．随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气内能减小E．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机15．（2020·云南·统考二模）下列说法中正确的是____________。A．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性E．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈16．（2020·云南曲靖·模拟预测）根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是（　　）A．已知阿伏伽德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量B．满足能量守恒定律的宏观过程不一定能自发地进行C．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大E．一定质量的理想气体，吸热的同时对外界做功，其内能可能不变17．（2020·云南·统考三模）下列说法正确的是（　　）A．气体总是充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现B．“油膜法”估测分子大小实验中，需将纯油酸直接滴入浅盘的水面上C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D．若铜的摩尔质量为M，密度为，阿伏伽德罗常数为NA，则1m3的铜所含原子数为E．由于液体表面层内分子间距离大于液体内部分子间距离，液面分子间的相互作用表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势18．（2020·云南·统考二模）下列说法中正确的是_________________。A．理想气体进行等温膨胀的过程一定不吸热B．温度升高，液体的饱和汽压增大C．液体表面层分子间距大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力D．分子之间的距离增大时，分子势能一定增大E．在热现象中，一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行的19．（2020·云南·统考模拟预测）下列说法正确的是 A．一定质量的理想气体，压强变小时，分子间的平均距离可能变小B．晶体的物理性质表现为各向异性，是由于组成晶体的微粒在空间排列不规则C．物体内能改变时，其温度一定变化D．机械能可通过做功全部转化为内能，但内能一定不能通过做功全部转化为机械能而不引起其它的变化E．将0.05mL浓度为0.02%的油酸酒精溶液滴入水中，测得油膜面积为20cm2，则可测得油酸分子的直径为5×10-9m20．（2020·云南昆明·统考一模）一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强P随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。则下列说法正确的是__________。A．A状态速率大的分子比例较B状态多B．A→B过程，气体分子平均动能增大C．B→C过程，气体对外做功D．B→C过程，气体放热E．C状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A状态少 三、解答题21．（2021·云南·统考二模）如图所示，柱形绝热汽缸固定在倾角为 37°的斜面上，汽缸深度为 H，汽缸口有固定卡槽。汽缸内用质量为 m、横截面积为S 的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，此时活塞距汽缸底部的距离为 ，汽缸内气体温度为 T0。现通过汽缸底部的电热丝（体积可忽略）缓慢对气体加热，一直到气体温度升高到3T 。加热过程中通过电热丝的电流恒为 I，电热丝电阻为R，加热时间为t，若电热丝产生的热量全部被气体吸收。大气压强恒为P0，不计活塞及固定卡槽厚度，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。取 sin37°=0.6，cos37°= 0.8。求（1）气体温度升高到3T0时的压强；（2）气体温度从T0升高到 3T0的过程中增加的内能。22．（2020·云南昆明·统考一模）如图所示，横截面积、高的绝热汽缸开口向上，置于水平地面上，距汽缸口处有固定挡板，质量为、高度为的绝热活塞置于挡板上，密封一部分理想气体，一根劲度系数为的弹簧一端与活塞相连，另一端固定在活塞正上方，此时弹簧沿竖直方向且长度恰好为原长，缸内气体温度为27℃，压强等于大气压强。现通过汽缸内的电热丝（图中未画出）加热气体，使活塞上端缓慢移动到汽缸口时停止加热，此过程中气体吸收热量，对外做功。不计挡板和电热丝的体积，取大气压强，重力加速度。求：I．活塞上端移动到汽缸口时气体的温度；Ⅱ．此过程中气体内能的变化量。
参考答案：1．D【详解】A．外界的温度保持不变，导热材料制成的汽缸内气体温度不变，气体分子的平均动能不变．故A错误．BC。活塞上方液体逐渐流出，对活塞受力分析可得，汽缸内气体压强减小，又汽缸内气体温度不变，则单位时间气体分子对活塞撞击的次数减少，单位时间气体分子对活塞的冲量减少．故BC错误．D．汽缸内气体温度不变，汽缸内气体内能不变；汽缸内气体压强减小，体积变大，气体对外界做功；据热力学第一定律，气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量．故D正确．故选D。2．ABD【详解】A．熵是物体内分子运动无序程度的量度，系统内分子运动越无序，熵值越大，A正确；B．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，B正确；C．分子一直在永不停息的做无规则运动，物体的温度为0°C时，该物体中分子的平均动能不为零，C错误；D．油脂对水是不浸润的，脱脂棉脱脂的目的是使它从不能被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，D正确；E．气体分子的间隙很大，气体的摩尔体积除以阿伏伽德罗常数等于每个气体分子占据的体积，并不是气体分子的体积，E错误；故选ABD。3．BCE【详解】A．DA直线反向延长过坐标原点，由理想气体状态方程的乘积增大，知此过程温度升高，A错误；B．AB为双曲线，说明此过程是等温变化，气体内能不变，体积增大，说明气体对外界做功，由热力学第一定律可知，A到B的过程吸收的热量等于气体对外界做的功，B正确；C．B到C的过程，体积不变，温度降低，故压强减小的原因是分子平均动能减小，C正确；D．C到D的过程中，压强不变，但体积减小，根据理想气体状态方程可知，气体的温度降低，故分子平均动能减小，D错误；E．图像中图线与坐标轴所围的面积表示外界对气体做的功，气体经全过程回到A，内能不变，但由于全过程中气体体积增大过程对外界做功（图线与坐标轴围的面积）大于体积减小过程外界对气体做的功，由热力学第一定律可知，全过程吸热，E正确。故选BCE。4．CDE【详解】A．布朗运动是由于液体分子的无规则热运动对花粉的碰撞引起的，A错误；B．单晶体的物理性质是各向异性，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性，B错误；C．一定质量的理想气体等温膨胀，温度不变气体的内能不变，气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律，一定吸收热量，C正确；D．一定质量的理想气体等压压缩，体积减小，根据理想气体状态方程，气体的温度降低，气体分子的平均动能减小，不是所有分子的动能都减小，某些气体分子动能可能增加，D正确；E．根据热力学第二定律，从单一热源吸收的热量全部转变为功，而不引起其他变化是不可能的，E正确。故选CDE。5．ACD【详解】A．在A→B的过程中，气体温度升高，内能增加∆U>0，体积不变，则W=0，则Q>0，即气体始终吸热，选项A正确；B．在B→C的过程中，温度不变，压强减小，则气体体积逐渐变大，选项B错误；C．在B→C的过程中，温度不变，内能不变，体积变大，对外做功，则气体始终吸热，选项C正确；DE．在C→A的过程中，气体压强不变，温度降低，则体积减小，内能减小，外界对气体做功，则气体始终放热，选项D正确，E错误；故选ACD。6．BCE【详解】A．当分子间作用力的合力表现为引力时，其大小在一定的限度内随分子间距离减小而增大，超过这个限度后分子力又减小，A错误；B．由气体的摩尔质量和密度可求得摩尔体积，结合阿伏伽德罗常数可求得单个分子所占的空间从而估算出分子间的平均距离，B正确；C．一定质量的理想气体与外界没有热交换，压缩气体，外力对气体做功，根据热力学第一定律，则内能增加，则气体的温度一定升高，C正确；D．布朗运动指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，布朗运动反映的是液体分子的无规则运动，D错误；E．绕地球运行的“天宫二号”自由漂浮的水滴成球型，是由于液体表面张力作用而形成球形，E正确。故选BCE。7．ACD【详解】B．由题意可知，气体发生等温变化，则气体的内能不变，故B错误；C．气体发生等温变化，气体的体积增大，由玻意尔定律可得可知气体的压强变小，故C正确；A．气体的压强变小，则内外的压强差变大，所以所需要的外力F逐渐变大，故A正确；DE．气体对外界做功，则气体内能不变，由热力学第一定律知气体从外界吸热，由于气体内能不变，可知气体吸收的热量等于对外做的功，故D正确，E错误。故选ACD。8．ADE【详解】A．根据热力学第三定律，可知绝对零度是不能达到的。故A正确；B．气体分子间距离减小时，其分子力做功不确定，故其分子势能不一定增大。故B错误；C．绝热压缩过程，外界对气体做功，其温度升高，内能一定增加。故C错误；D．等压变化过程，升高温度，气体对外界做功，等容变化过程，升高温度，体积不变，根据热力学第一定律，可知前者吸收热量多。故D正确；E．分子热运动变剧烈时，分子平均动能变大，撞击器壁的平均作用力变大，分子平均距离变小时，气体体积减小，单位体积的分子数密度增加，气体压强一定变大。故E正确。故选ADE。9．BDE【详解】A．物体内能与温度和体积均有关系，故内能改变时，不一定是由温度改变引起的，A错误；B．一定质量的理想气体温度升高，分子的平均动能增大，要保持压强不变，单位时间内气体分子对容器壁的碰撞次数一定减少，B正确；C．一定质量的理想气体压强不变，体积增大，温度升高，体积增大的过程对外做功，温度升高使内能增大，由热力学第一定律可知，气体必吸收热量，C错误；D．由热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体，D正确；E．温度相同，分子平均动能相同，但氢气分子的摩尔质量小，相同质量的情况下，氢气分子数多，故氢气的内能比氧气的内能大，E正确。故选BDE。10．BDE【详解】A．一定量的理想气体内能由温度唯一决定，而气体在状态时的温度不一样，故气体在状态的内能不相等，故A错误；B．过程中气体温度升高，其内能增大；其体积增大，对外做功，据热力学第一定律，可知气体从外界吸收热量，故B正确；C．若图过原点，则气体压强不变，而题中的未过原点，故C错误；D．过程中，不变，增大， 据，可知，气体的压强在逐渐增大，故D正确；E．过程中，不变，则，而增大，增大，据热力学第一定律，可知，气体从外界吸收了热量，故E正确。故选BDE。11．ACE【详解】A．从a到b，压强不变，根据温度降低，体积减小，A正确；B．从b到c，为等容变化，则气体的体积不变，B错误；C．从a到c，温度减小，则从a到c，    根据体积变小，外界对气体做正功，即根据热力学第一定律则气体放出热量，C正确；DE．从c到d，气体的体积增大，外界对气体做负功，即根据则从a到b，体的体积减小，外界对气体做正功，即即因为即从c到d气体对外做的功等于从a到b外界对气体做的功，D错误E正确。故选ACE。12．BDE【详解】A．布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的微粒所做的无规则运动，并不是分子的无规则运动，故A选项错误；B．改变物体内能的两种方式是做功和热传递，当一定质量的气体吸收热量时，如果同时对外做功，且做的功大于吸收的热量，则内能可能减小，故B选项正确；C．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增加，但并非每个分子的动能都增加，即并非所有分子的速率都增大，故C选项错误；D．从热力学第二定律可知，D选项是正确的；E．由熵增加原理可知，一个孤立系统的总熵不会减小。若过程可逆，则熵不变；若过程不可逆，则熵增加。故E选项正确。故选BDE。13．CDE【详解】A．金刚石、食盐、天然水晶都是晶体，玻璃是非晶体，A错误；B．温度相同，两气体的分子平均动能相同，虽质量相同，但气体分子数不一定相同，故内能不一定相同，B错误；C．人们感觉比较干燥是空气相对湿度较小造成的，C正确；D．根据熵增加原理可知，一切热现象的自发过程，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，D正确；E．荷叶表面的水珠呈现球形，是由于水对荷叶不浸润，在表面张力的作用下形成的，E正确。故选CDE。14．ABD【详解】A．因为液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面分子间的作用力表现为引力，故液体表面存在表面张力，选项A正确；B．根据分子动理论，温度越高分子的平均动能越大，选项B正确；C．气体体积增大时，气体对外做功，消耗内能；但如果气体还从外界吸收热量，且气体吸收的热量大于对外做的功，根据力学第一定律，则气体的内能可能增大，选项C错误；D．随着高度的增加，大气压和温度都在减小，正在上升的氢气球内的氢气既对外做功，又放热降温，则内能一定减小，选项D正确；E．根据热力学第二定律，从单一热源吸收热量，全部用来对外做功而不引起其它变化是不可能的，选项E错误。故选ABD。15．ACE【详解】A．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定比较大，绝对湿度不一定较大，人们感到干燥时，空气的相对湿度一定比较小，绝对湿度不一定较小，故A正确；B．根据热力学第一定律可知，如果物体从外界吸收了热量，同时对外做功，则物体的内能不一定增加，故B错误；C．气体体积不变，温度升高，压强增大，可知每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，故C正确；D．由于多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，故多晶体是各向同性的，故D错误；E．分子做无规则运动的剧烈程度和温度有关，物体的温度越高，分子平均动能越大，分子无规则运动越剧烈，故E正确。故选ACE。16．ABE【详解】A．知道某物质摩尔质量和阿伏伽德罗常数，根据可以求出其分子质量，故A正确；B．根据热力学第二定律可知热量不可能自发的从低温向高温传递，故B正确；C．布朗运动是指固体微粒的无规则运动，不是指液体分子的运动，故C错误；D．当时，分子力为斥力，随着分子距离的增大，分子力做正功，分子势能减小，故D错误；E．根据热力学第一定律知一定质量的理想气体，吸热的同时对外界做功，其内能可能不变，故E正确。故选ABE。17．CDE【详解】A．气体总是很容易充满整个容器，这是分子处于永不停息的无规则运动并忽略分子间的作用力的结果的原因，A错误；B．“油膜法”估测分子大小实验中，要先撒上痱子粉，将纯油酸滴入痱子粉上，B错误；C．不可能从单一热源吸收热使之完全变为功而不引起其它变化，如果引起其它变化，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，C正确；D．1m3铜所含的原子数是D正确；E．液体表面张力是液体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，分子力表现为引力的结果，液体的表面张力使液面具有收缩到液面表面积最小的趋势，E正确。故选CDE。18．BCE【详解】A．理想气体进行等温膨胀的过程，内能不变，对外做功，则由热力学第一定律可知，气体一定吸热，选项A错误；B．同一种液体的饱和蒸汽压仅仅与温度有关，温度升高时，液体的饱和汽压增大，故B正确；C．液体表面层分子间距大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力，选项C正确；D．当r<r0时，当分子之间的距离增大时，分子力做正功，则分子势能减小，选项D错误；E．根据熵原理，在热现象中，一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行的，选项E正确。故选BCE。19．ADE【详解】A．根据气态方程，压强变小时，如果温度降低，则气体的体积可能减小，分子间的平均距离可能变小，故A正确；B．晶体的物理性质表现为各向异性，是由于组成晶体的微粒在空间排列规则，故B错误；C．物体的内能包括分子动能和分子势能两部分，物体内能改变时，可能是分子势能发生了变化，而分子平均动能并没有发生变化，即温度可能不变化。故C错误；D．根据热力学第二定律可知，机械能可通过做功全部转化为内能，但内能一定不能通过做功全部转化为机械能而不引起其它的变化，故D正确；E．根据题意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸体积为：V=0.05×0.02% mL=1×10-5mL所以油酸分子直径的大小：故E正确；故选ADE。20．ACE【详解】AB．由图可知A→B过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，则A状态速率大的分子比例较B状态多，故A正确，B错误。C．B→C过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功，故C正确。D．B→C过程中是等压变化，体积增大，则气体对外做功，则W＜0，温度升高，气体内能增大，即△U＞0，根据热力学第一定律△U=W+Q，则Q＞0，即气体吸热，故D错误。E．状态A和状态C的温度相等，温度是分子平均动能的标志，所以气体分子平均动能相同，从图中可知，A状态气体压强更大，说明气体分子的密集程度更大，即A状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比C状态多，故E正确。故选ACE。21．（1）；（2）【详解】（1）初始时活塞受力平衡假设气体温度为3T0时，理想气体体积变为SH，活塞达到卡槽前压强恒为p1，由盖—吕萨克定律有活塞达到卡槽后体积恒为SH，由查理定律有解得因为p2>pl，所以假设成立，则（2）电热丝产生的热量Q=I2Rt气体对外做功气体增加内能解得22．I．（或627℃）；Ⅱ．【详解】I．活塞移动到汽缸口时，受力如图所示根据活塞受力平衡可得解得密封气体在加热前后的体积为由理想气体状态方程可得代入数据解得（或627℃）Ⅱ．由热力学第一定律可得解得