高考物理熱力學(xué)考點(diǎn)解析及試題及答案

高考物理熱力學(xué)考點(diǎn)解析及試題及答案考試時(shí)長：120分鐘滿分：100分班級：__________姓名：__________學(xué)號：__________得分：__________一、單選題（總共10題，每題2分，總分20分）1.關(guān)于熱力學(xué)第一定律，下列說法正確的是（）A.系統(tǒng)吸收熱量，其內(nèi)能一定增加B.系統(tǒng)對外做功，其內(nèi)能一定減少C.系統(tǒng)內(nèi)能變化量等于外界對系統(tǒng)做功與系統(tǒng)吸收熱量的總和D.熱量不能從低溫物體傳遞到高溫物體2.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A等溫壓縮到狀態(tài)B，再等壓膨脹到狀態(tài)C。下列說法正確的是（）A.氣體在狀態(tài)A的內(nèi)能大于狀態(tài)B的內(nèi)能B.氣體在狀態(tài)B的壓強(qiáng)大于狀態(tài)C的壓強(qiáng)C.氣體在狀態(tài)C的體積大于狀態(tài)A的體積D.氣體在狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中放出熱量3.關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說法正確的是（）A.熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體B.熱機(jī)效率可以達(dá)到100%C.熱傳導(dǎo)過程是不可逆的D.熱力學(xué)第二定律與能量守恒定律無關(guān)4.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)1絕熱壓縮到狀態(tài)2，再等溫膨脹到狀態(tài)3。下列說法正確的是（）A.氣體在狀態(tài)1的內(nèi)能小于狀態(tài)2的內(nèi)能B.氣體在狀態(tài)2的壓強(qiáng)小于狀態(tài)3的壓強(qiáng)C.氣體在狀態(tài)3的體積大于狀態(tài)1的體積D.氣體在狀態(tài)1到狀態(tài)2過程中吸收熱量5.關(guān)于熱力學(xué)第三定律，下列說法正確的是（）A.熱力學(xué)第三定律指出絕對零度無法達(dá)到B.熱力學(xué)第三定律指出絕對零度可以達(dá)到C.熱力學(xué)第三定律與熱力學(xué)第二定律無關(guān)D.熱力學(xué)第三定律指出熵在可逆過程中保持不變6.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A等溫膨脹到狀態(tài)B，再等壓壓縮到狀態(tài)C。下列說法正確的是（）A.氣體在狀態(tài)A的內(nèi)能大于狀態(tài)B的內(nèi)能B.氣體在狀態(tài)B的壓強(qiáng)小于狀態(tài)C的壓強(qiáng)C.氣體在狀態(tài)C的體積小于狀態(tài)A的體積D.氣體在狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中吸收熱量7.關(guān)于熱力學(xué)循環(huán)過程，下列說法正確的是（）A.熱機(jī)循環(huán)過程中，系統(tǒng)內(nèi)能變化量不為零B.熱機(jī)循環(huán)過程中，系統(tǒng)對外做功等于系統(tǒng)吸收的熱量C.熱機(jī)循環(huán)過程中，系統(tǒng)對外做功大于系統(tǒng)吸收的熱量D.熱機(jī)循環(huán)過程中，系統(tǒng)對外做功小于系統(tǒng)吸收的熱量8.關(guān)于熱力學(xué)過程中的熵變，下列說法正確的是（）A.熱力學(xué)過程中，系統(tǒng)的熵總是增加的B.熱力學(xué)過程中，系統(tǒng)的熵總是減少的C.熱力學(xué)過程中，系統(tǒng)的熵可能不變D.熱力學(xué)過程中，系統(tǒng)的熵變化與過程是否可逆無關(guān)9.關(guān)于熱力學(xué)中的卡諾循環(huán)，下列說法正確的是（）A.卡諾循環(huán)的效率只與高溫?zé)嵩礈囟扔嘘P(guān)B.卡諾循環(huán)的效率只與低溫?zé)嵩礈囟扔嘘P(guān)C.卡諾循環(huán)的效率與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩礈囟染嘘P(guān)D.卡諾循環(huán)的效率與循環(huán)過程中做功多少有關(guān)10.關(guān)于熱力學(xué)中的熱力學(xué)勢，下列說法正確的是（）A.熱力學(xué)勢是系統(tǒng)內(nèi)能的一個分量B.熱力學(xué)勢是系統(tǒng)自由能的一個分量C.熱力學(xué)勢是系統(tǒng)吉布斯能的一個分量D.熱力學(xué)勢與系統(tǒng)溫度無關(guān)二、填空題（總共10題，每題2分，總分20分）1.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為______。2.理想氣體的內(nèi)能只與______有關(guān)。3.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述為______。4.絕熱過程的特征是______。5.熱力學(xué)第三定律指出絕對零度______。6.等溫過程的特征是______。7.等壓過程的特征是______。8.熱力學(xué)循環(huán)過程中，系統(tǒng)對外做功等于______。9.熱力學(xué)過程中的熵變與過程是否可逆有關(guān)，可逆過程的熵變?yōu)開_____。10.卡諾循環(huán)的效率表達(dá)式為______。三、判斷題（總共10題，每題2分，總分20分）1.熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱力學(xué)中的具體體現(xiàn)。（）2.理想氣體的內(nèi)能與氣體分子的動能有關(guān)。（）3.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述與開爾文表述等價(jià)。（）4.絕熱過程一定是等熵過程。（）5.熱力學(xué)第三定律指出絕對零度可以無限接近但無法達(dá)到。（）6.等溫過程系統(tǒng)的內(nèi)能不變。（）7.等壓過程系統(tǒng)的壓強(qiáng)不變。（）8.熱力學(xué)循環(huán)過程中，系統(tǒng)對外做功等于系統(tǒng)吸收的熱量減去系統(tǒng)放出的熱量。（）9.熱力學(xué)過程中的熵變與過程是否可逆無關(guān)。（）10.卡諾循環(huán)的效率只與高溫?zé)嵩礈囟扔嘘P(guān)。（）四、簡答題（總共4題，每題4分，總分16分）1.簡述熱力學(xué)第一定律的物理意義。2.簡述熱力學(xué)第二定律的物理意義。3.簡述熱力學(xué)第三定律的物理意義。4.簡述卡諾循環(huán)的四個過程及其特點(diǎn)。五、應(yīng)用題（總共4題，每題6分，總分24分）1.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A（壓強(qiáng)P1，體積V1，溫度T1）等溫膨脹到狀態(tài)B（壓強(qiáng)P2，體積V2，溫度T1）。求氣體在膨脹過程中對外做功多少？2.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)1（壓強(qiáng)P1，體積V1，溫度T1）絕熱壓縮到狀態(tài)2（壓強(qiáng)P2，體積V2，溫度T2）。求氣體在壓縮過程中內(nèi)能變化量多少？3.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A（壓強(qiáng)P1，體積V1，溫度T1）等壓膨脹到狀態(tài)B（壓強(qiáng)P1，體積V2，溫度T2）。求氣體在膨脹過程中吸收熱量多少？4.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷一個卡諾循環(huán)，高溫?zé)嵩礈囟葹門1，低溫?zé)嵩礈囟葹門2。求卡諾循環(huán)的效率是多少？【標(biāo)準(zhǔn)答案及解析】一、單選題1.C解析：熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為ΔU=Q-W，其中ΔU為內(nèi)能變化量，Q為吸收熱量，W為對外做功。系統(tǒng)吸收熱量，內(nèi)能增加；系統(tǒng)對外做功，內(nèi)能減少；系統(tǒng)內(nèi)能變化量等于外界對系統(tǒng)做功與系統(tǒng)吸收熱量的總和。熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但需要外界做功。2.B解析：等溫過程中，內(nèi)能不變；等壓膨脹過程中，壓強(qiáng)減小。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，狀態(tài)B的壓強(qiáng)大于狀態(tài)C的壓強(qiáng)。3.C解析：熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述為熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體。熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%。熱傳導(dǎo)過程是不可逆的。熱力學(xué)第二定律與能量守恒定律有關(guān)。4.A解析：絕熱過程中，Q=0，ΔU=W。氣體在狀態(tài)1的內(nèi)能小于狀態(tài)2的內(nèi)能。等溫膨脹過程中，壓強(qiáng)減小，體積增大。氣體在狀態(tài)1到狀態(tài)2過程中吸收熱量。5.A解析：熱力學(xué)第三定律指出絕對零度無法達(dá)到。6.B解析：等溫過程中，內(nèi)能不變；等壓壓縮過程中，壓強(qiáng)不變，體積減小。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，狀態(tài)B的壓強(qiáng)大于狀態(tài)C的壓強(qiáng)。氣體在狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中吸收熱量。7.B解析：熱力學(xué)循環(huán)過程中，系統(tǒng)內(nèi)能變化量為零。系統(tǒng)對外做功等于系統(tǒng)吸收的熱量減去系統(tǒng)放出的熱量。8.C解析：熱力學(xué)過程中的熵變與過程是否可逆有關(guān)，可逆過程的熵變?yōu)榱恪?.C解析：卡諾循環(huán)的效率與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩礈囟染嘘P(guān)，表達(dá)式為η=1-T2/T1。10.C解析：熱力學(xué)勢是系統(tǒng)吉布斯能的一個分量。二、填空題1.ΔU=Q-W2.溫度3.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體4.Q=05.無法達(dá)到6.溫度不變7.壓強(qiáng)不變8.系統(tǒng)吸收的熱量減去系統(tǒng)放出的熱量9.010.η=1-T2/T1三、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.×10.×四、簡答題1.熱力學(xué)第一定律的物理意義是能量守恒定律在熱力學(xué)中的具體體現(xiàn)，即系統(tǒng)內(nèi)能的變化量等于外界對系統(tǒng)做功與系統(tǒng)吸收熱量的總和。2.熱力學(xué)第二定律的物理意義是自然界中的熱力學(xué)過程具有方向性，即熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%。3.熱力學(xué)第三定律的物理意義是絕對零度無法達(dá)到，即隨著溫度的降低，系統(tǒng)的熵趨近于一個常數(shù)。4.卡諾循環(huán)的四個過程及其特點(diǎn)：-等溫膨脹：氣體吸收熱量，體積增大，壓強(qiáng)減小。-絕熱膨脹：氣體對外做功，溫度降低，壓強(qiáng)減小。-等溫壓縮：氣體放出熱量，體積減小，壓強(qiáng)增大。-絕熱壓縮：氣體被外界做功，溫度升高，壓強(qiáng)增大。五、應(yīng)用題1.氣體在等溫膨脹過程中對外做功為W=nRTln(V2/V1)。解析：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，等溫過程中溫度不變，W=nRTln(V2/V1)。2.氣體在絕熱壓縮過程中內(nèi)能變化量為ΔU=nCv(T2-T1)。