高三物理知识点优化训练热力学定律.docx

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高三物理知识点优化训练热力学定律

2019-2020年高三物理知识点优化训练：

热力学定律

一、选择题

1.关于物体内能的变化情况，下列说法中正确的是

A．吸热的物体，其内能一定增加

B．体积膨胀的物体，其内能一定减少

C．放热的物体，其内能也可能增加

D．绝热压缩的物体，其内能一定增加

2.根据热力学第二定律，下列说法中正确的是

A．电流的电能不可能全部变成内能

B．在火力发电中，燃气的内能不可能全部变为电能

C．在热机中，燃气的内能不可能全部变为机械能

D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体

3.下列说法中正确的是

A．热量可以自发地从低温物体传给高温物体

B．内能不能转化为动能

C．摩擦生热是动能向内能的转化

D．热机的效率最多可以达到100％

4.下列说法正确的是

A．第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律

B．自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源

C．自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用

D．不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化

5.以下过程不可能发生的是

A．对物体做功，同时物体放热，物体的温度不变

B．对物体做功，同时物体吸热，物体的温度不变

C．物体对外做功，同时放热，物体的内能不变

D．物体对外做功，同时吸热，物体的内能不变

6.热传导的方向性是指

A．热量只能从高温物体传递到低温物体，而不能从低温物体传递到高温物体

B．热量只能从低温物体传递到高温物体，而不能从高温物体传递到低温物体

C．热量既能从高温物体传递到低温物体，又可以从低温物体传递到高温物体

D．热量会自发地从高温物体传递到低温物体，而不会自发地从低温物体传递到高温物体

7.对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是

A．系统的总熵只能增大，不可能减小

B．系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小

C．系统逐渐从比较有序的状态向更无序的状态发展

D．系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展

8.第二类永动机不可能制成，是因为

A．违背了能量守恒定律

B．热量总是从高温物体传递到低温物体

C．机械能不能全部转化为内能

D．内能不能全部转化为机械能，而不引起其他变化

9.我们绝不会看到，一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来。

其原因是

A．这违反了能量守恒定律

B．在任何条件下内能都不可能转化成机械能，只有机械能才会转化为内能

C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的

D．以上说法均不正确

10.物体A和B接触，发现A放出热量，B吸收热量，则下列说法正确的是

A．A的温度一定比B的温度高

B．A的内能一定比B的内能大

C．A的热量一定比B的热量多

D．A的比热一定比B的比热大

11.在热力学第一定律表达式中，关于U、W、Q的正负，下列说法正确的是

A．外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时U为正

B．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时U为负

C．物体对外界做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时U为正

D．外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时U为负

12.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是

A．迅速向里推活塞B．迅速向外拉活塞

C．缓慢向里推活塞D．缓慢向外拉活塞

13.在如图所示的气缸中，用质量不计、横截面积为1cm2的活塞封闭了一定质量的气体。

某人用力F向下压活塞，活塞移动了10cm，此过程中力F对活塞做功为l0J，气体向外散热为10J。

已知大气压强为1×105Pa，则此过程中被封闭气体的内能

A．增加1JB．增加10J

C．增加20JD．不变

14.如图所示，气缸内盛有一定质量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。

现通过活塞杆使活塞缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过对外做功，若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法中正确的是

A．气体从单一热源吸热，并全部用来对外做功，因此该过程违反热力学第二定律

B．气体从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，所以该过程违反热力学第二定律

C．气体是从单一热源吸热，并全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律

D．以上三种说法都不对

15.如图所示，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B球用同一种特殊的材料制作，当温度稍微升高时，球的体积明显地增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相等，两球也不再上升，则

A．A球吸收的热量多

B．B球吸收的热量多

C．A、B二球吸收的热量一样多

D．不能确定吸收热量的多少

16.把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部，当快速下压活塞时，由于被压缩的空气骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明

A．做功可以升高物体的温度

B．做功可以改变物体的内能

C．做功一定可以增加物体的内能

D．做功可以增加物体的热量

二、填空题

17.在物理学中，反映自然过程的方向性的定律就是。

18.热力学第二定律的开尔文表述阐述了机械能与内能转化的方向性，机械能可以为内能，而内能转换成机械能。

19.引入熵的概念后，人们也把热力学第二定律叫做熵增加原理，具体表述为：

__________________________。

三、简答题

20.试对热力学第一定律、热力学第二定律进行对比分析。

四、计算题

21.如图所示，气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞通过定滑轮与一重物m相连并处于静止状态，此时活塞距缸口的距离h=0.2m，活塞面积S=10cm2，封闭气体的压p=5×104Pa．现通过电热丝对缸内气体加热，使活塞缓慢上升直至缸口。

在此过程中封闭气体吸收了Q=60J的热量，假设气缸壁和活塞都是绝热的，活塞质量及一切摩擦不计，则在此过程中气体内能增加了多少？

22.空调机中的压缩机在一次压缩过程中，对被压缩的气体做了1.0×103J的功，同时气体的内能增加了0.5×103J。

该过程气体吸热还是放热？

吸收或放出的热量Q是多少？

一、选择题

1.CD

2.BCD

3.C

4.CD

5.BC

解析：

本题考察的是对热力学第一定律ΔU=W+Q的理解和应用，需要注意的是符号法则。

6.CD

7.AC

8.D

解析：

第二类永动机设想符合能量守恒定律，故A选项错误，但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律，即热可以自发的从高温物体向低温物体传递，但要使热从低物体向高温物体传递，必须通过做功来实现，故B选项错误，对C选项，机械能可以全部转化为内能，因而C选项错误，但内能不能全部转化为机械能，在内能转化为机械能时必引起其他变化，故D选项正确。

9.Ｃ

10.A

解析：

自发进行的热传递的方向，一定是从高温物传向低温物体。

热量是热传递中内能改变的量度，只有在热传递中“热量”才有意义，“热量”只能“吸收”“放出”，而不能“具有”。

所以只有A正确，BCD错误。

11.C

12.A

解析：

只有迅速向里推活塞，对混合气体做功，才能使混合气体的内能迅速增加，温度迅速升高到燃点。

故A正确。

13.A

提示：

用热力学第一定律解，要考虑大气压对活塞作的功。

14.C

15.B

解析：

A、B两球初末状态完全相同，故ΔU相同；B球膨胀对水银做的功大于A球膨胀对水做的功，由热力学第一定律ΔU=W+Q，所以B球吸收的热量大于A球吸收的热量，故B正确。

16.B

解析：

当快速下压活塞时，对空气做功，改变了气体的内能，使气体的温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来。

故B正确。

二、填空题

17.热力学第二定律

18.全部转化，无法全部用来做功以

19.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小

三、简答题

20.通过摩擦，功可以全部变为热。

热力学第二定律却说明这一热量不可能在不引起其他变化的情况下完全变成功。

热量可以从高温物体自动传向低温物体，而热力学第二定律却说明热量不能自动从低温物体传向高温物体。

热力学第一定律说明在任何过程中能量必须守恒，热力学第二定律却说明并非所有能量守恒过程均能实现。

热力学第二定律是反映自然界过程进行的方向和条件的一个规律，它指出自然界中出现的过程是有方向性的，某些方向的过程可以实现，而另一方向的过程则不能实现。

在热力学中，热力学第二定律和第一定律相辅相成，缺一不可。

四、计算题

21.解析：

对封闭气体，根据热力学第一定律（2分）

代入数据得　　

（J）（2分）

22.解析：

该过程气体放热

由热力学第一定律得△U=W+Q

代入数据得Q=0.5×103J

该过程放热0.5×103J

2019-2020年高三物理知识点优化训练：

牛顿运动定律

一、选择题

1.下列说法中正确的是

A．自由下落的物体完全失重，没有惯性

B．竖直上抛的物体没有惯性

C．汽车在行驶时没有惯性，刹车时有惯性

D．以上物体都有惯性

2.关于惯性，下列说法正确的是

A．静止的物体才有惯性                        B．做匀速直线运动的物体才有惯性

C．物体的运动方向改变时才有惯性      D．物体在任何情况下都有惯性

3.下列关于惯性的说法中，正确的是

A．牛顿第一定律指明了物体具有惯性的条件是不受外力作用

B．物体在受到外力作用时，运动状态会发生改变，因此，只要物体受到外力作用，就没有惯性

C．物体的运动速度越大，惯性就越大

D．物体的惯性是物体自身的一种属性，它与物体是否受力及运动状态无关

4.一汽车关闭发动机后在路面情况相同的公路上直线滑行，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是：

A．车速越大，它的惯性越大B．质量越大，惯性就越大

C．质量越大，滑行距离越短D．滑行距离越长，说明惯性越大

5.关于牛顿第一定律，下列观点正确的是

A．验证牛顿第一定律的实验可以做出来，所以牛顿第一定律是正确的

B．验证牛顿第一定律的实验做不出来，所以牛顿第一定律不能肯定是正确的

C．验证牛顿第一定律的实验做不出来，但可以在经验事实的基础上进一步科学推理而得出

D．以上说法都不对

6.下列说法中正确的是

A．电梯正在减速上升，在电梯中的乘员处于超重状态

B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态

C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态

D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

7.火箭在下列哪种状态下会发生超重现象？

A．匀速上升B．加速上升C．减速上升D．匀速下降

8.下列实例属于超重现象的是      

①汽车驶过拱形桥顶端

②荡秋千的小孩通过最低点

③跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动

④火箭点火后加速升空

A．①③       B．②③       C．③④       D．②④

9.关于作用力与反作用力的说法下列正确的是

A．作用力和反作用力作用在同一物体上

B．地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力

C．作用力和反作用力有时相等有时不相等

D．作用力和反作用力同时产生、同时消失

10.灯绳将电灯悬挂在天花板下，下述两个力中是作用力和反作用力的是

A．悬绳对电灯的拉力和电灯的重力

B．电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力

C．悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力

D．悬绳拉天花板的力和电灯的重力

11.如图所示，AD、BD、CD都是光滑的直角斜面，斜面固定在水平地面上，现使一小物体分别从A、B、C点由静止开始下滑到D点，所用时间分别为t1、t2、t3，则

A．t1＞t2＞t3B．t3＞t2＞t1

C．t2＜t1=t3D．t2＜t1＞t3

12.如图所示，在光滑水平面上，有两个相互接触的物体，若M＞m，第一次用水平力F由左向右推M，两物体间的作用力为N1，第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，两物体间的作用力为N2，则

A．N1＞N2B．N1=N2

C．N1＜N2D．无法确定

二、填空题

13.人坐在行驶的汽车上，当人不自觉地向前倾时，说明汽车速度在突然___________；当人不自觉地向后倾时，说明汽车速度在突然___________。

14.《中华人民共和国道路交通安全法》规定，驾驶员必须使用安全带，如图所示，其目的是防止汽车在紧急刹车时，由于___________向前倾而造成伤害；其中安全带做得扁而宽大是为了减小安全带对驾驶员的___________。

15.某同学为了探究超重与失重现象，在学校大楼的电梯里进行如下实验：

用一个弹簧秤悬吊一个苹果，如图所示，观察弹簧秤的示数变化情况。

他发现：

在电梯从1楼开始上升直达8楼停下的过程中，弹簧秤的读数先是2.2N，然后稳定在2N，最后变为1.7N。

电梯起动时的加速度大小为m/s2，电梯减速时的加速度大小为m/s2。

三、实验题

16.某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大。

他所得到的a-F关系可用下列哪根图线表示？

图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力

17.贝贝和晶晶在探究牛顿第二定律的过程中分别采用了以下方案：

两人都在水平桌面上放上一端带有定滑轮的长木板，将相同质量的滑块放在木板上后，贝贝在滑块上用绳子连接重物A；晶晶则直接在滑块上施加竖直向下的拉力F。

物体A受的重力和拉力F大小相同，如图所示。

不计物体与长木板间的摩擦，也不计绳的质量及绳与滑轮的摩擦，若m1运动的加速度为a1，m2运动的加速度为a2，那么：

（1）a1和a2的大小关系是               ；

（2）在上面的探究过程中，若物体与长木板间的摩擦不能忽略，贝贝的方案中如何才能将实验误差减小，请你至少说出两条：

①                                                                    ；

②                                                                    。

（3）若贝贝通过改变拉绳的重物A的质量进行多次实验，并根据记录的实验数据描出如图所示的F—a图像，则该图像表明贝贝实验中可能存在的问题是          。

四、简答题

18.物体自由下落时的速度不断变化，物体的惯性有没有变化？

如何理解惯性的表现？

19.甲、乙两人手拉手玩拔河游戏，结果甲胜乙败，那么甲乙两人谁受拉力大？

20.找一条纸带，在纸带中间部位剪个小缺口，纸带的一端固定一重物，另一端用手拿住，小心提起重物，这时纸带没有断。

然后向上加速提起重物，纸带就断了；或者提起重物急剧向下运动后突然停住，纸带也会断裂。

做一做，观察现象说明理由。

五、计算题

21.用20N的水平拉力拉一个放在水平面上的物体，可以使它产生1m/s2加速度，若用30N的水平力拉这个物体，可以产生2m/s2的加速度。

（1）如果用40N的水平拉力拉这个物体产生的加速度大小是多少?

（2）物体受到的摩擦力是多少?

22.如图所示，质量为M的人通过定滑轮将质量为m的重物以加速度a上提。

若绳与竖直方向夹角为θ，求：

（1）人受到地面的摩擦力多大？

（2）人对地面的压力多大？

23.质量为m的物体A放在倾角为的斜面上时，恰好能匀速下滑，现用细线系住物体A，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体B，物体A恰好能沿斜面匀速上滑，求物体的质量。

（

）

24.如图所示，竖直悬挂的弹簧测力计吊一物体，处于静止状态，弹簧测力计示数表示物体对弹簧的拉力，其大小为F，试论证物体受到重力大小等于F，每一步推导都要写出说明所根据的物理规律。

参考答案

一、选择题

1.D

2.D

解析：

惯性是一切物体都具有的一种属性，而且惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动状态和是否受力等都是无关的。

3.D

解析：

本题考查惯性的概念。

惯性是物体的固有属性，它与物体是否受力无关，与物体是否运动无关，与物体运动快慢无关，只与物体的质量有关，质量越大的物体，惯性越大。

4.B

5.C

解析：

牛顿第一定律是在实验的基础上，进一步科学地推理得出的结论。

所以正确选项为C。

6.B

7.B

8.D

9.D

10.B

11.C

解析：

沿光滑斜面下滑的加速度a为gcos（为斜面顶角），设底边长为d，可知斜面长s为，由s=at2和数学知识可得C正确。

12.C

解析：

对整体分析可知，无论向左或向右推，整体的加速度均为a，向右推时，隔离m，有N1=ma，向左推时，隔离M，有N2=Ma，可知C正确。

二、填空题

13.减慢，加快

解析：

当汽车突然加速时，人由于惯性保持原来的较慢的运动状态，身体就会不自觉地向后倾；当汽车速度突然减慢时，人由于惯性保持原来的较快的运动状态，身体就会不自觉地向前倾。

14.惯性，压强

解析：

惯性的大小反映了物体保持原来的运动状态的本领的大小，行驶的汽车在紧急刹车时，由于惯性仍保持原来的运动状态仍向前运动，所以向前倾斜。

压力一定时，可用增大受力面积来减小压强，安全带做得扁而宽大是为了增大受力面积减小安全带对驾驶员的压强。

15.1，1.5 

三、实验题

16.C

17.

（1）a1

（2）①将木板的左端垫高以平衡摩擦力；②让滑块的质量远人于拉绳的重物的质量；③多次测量取平均值等等（每空2分）。

（3）没有平衡滑块与木板间的摩擦力（每空2分，共6分）。

四、简答题

18.物体的惯性不变。

下落的每一瞬间，都力图保持该瞬间运动状态（速度的大小、方向）不变。

因此，下落后从每一瞬间起，都作着初速不等于零的匀加速运动。

19.解析：

甲、乙两人相互之间的拉力是相互作用力，根据牛顿第三定律，大小相等，方向相反，作用在甲、乙两人身上。

20.实验中，当重物以加速度a向上运动时，重物受到重力G和纸带的拉力F作用，由牛顿第二定律知：

F-mg=ma，所以F=m（g+a）。

这时拉力大于重物所受的重力。

当拉力达到纸带承受力时，纸带就断裂了。

这种对物体的拉力（或支持力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。

当重物由急剧向下运动到停住前这段时间内，重物做向下的减速运动，也属于超重现象。

五、计算题

21.解析：

以物体为研究对象

F1-f=ma1，F2-f=ma2

解出f=10Nm=10kg

（1）F-f=ma∴a=3m/s2

（2）f=10N

22.解析：

对物体：

T-mg=ma

解之得T=m（g+a）

对人：

f=Tsinθ

N+Tcosθ=Mg

解之得：

f=m（g+a）sinθ

N=Mg-m（g+a）cosθ

23.解析：

当物体A沿斜面匀速下滑时，受力图如图甲，沿斜面方向的合力为0，f=mgsin

当物体A沿斜面匀速上滑时，受力图如图乙，A物体所受摩擦力大小不变，方向沿斜面向下，沿斜面方向的合力仍为0。

对物体B

由牛顿第三定律可知

由以上各式求出

24.解析：

弹簧测力计的示数F等于弹簧受到的拉力，设物体受到弹簧的拉力为F′，物体受到的重力为G（2分）（不说明受力情况，但画出右图所示的受力示意图也给这2分）。

物体静止受力平衡，根据共点力平衡条件

F′=G（3分）

F与F′是作用力和反作用力，根据牛顿第三定律

F=F′（3分）

所以：

物体重力大小G=F（2分）