综述2016年高考题对热力学定律的考查，本文主要内容关键词为：热力学论文,考题论文,定律论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
分析近几年高考试卷选考题的命题特点，每年都不回避重点内容，且重点内容重点考，命题的物理情景和设问常以常规设问为主，均为学生熟悉的类型。试题设计遵循考纲的要求，还能甄别学生能力水平、学科素养的高低，体现了新课改的思想。 选修3-3的题目难度较大，全国统一考试的Ⅰ卷的难度系数大都在0.30左右，全国统一考试的Ⅱ卷的难度系数大都在0.40左右。虽然其中考查的基本概念、基本规律的选择题相对容易些，属于中低档难度，但是考生的得分并不很理想，因为是混选题，考生对热力学定律在气体状态变化中的应用掌握不好，难以全面选择。 自2011年以来，不论是全国统一命题还是各省市自主命题，针对热力学定律和理想气体状态方程的考查的选择题达30次之多。 2016年普通高等学校招生考试，不论是全国统一考试Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ试卷，还是江苏、海南省的自主命题，对选修3-3中基本概念、基本规律的识记、理解的选择题考查中，都重点考查了热力学定律在气体状态变化中的应用。 2016年全国统一考试卷Ⅰ第33（1）题：关于热力学定律，下列说法正确的是 （A）气体吸热后温度一定升高。 （B）对气体做功可以改变其内能。 （C）理想气体等压膨胀过程一定放热。 （D）热量不可能自发地从低温物体传到高温物体。 （E）如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡。 答案：（B）、（D）、（E）。 解析：本题考查的是热平衡定律、热力学第一、二定律和理想气体状态方程及综合应用。 温度是物体热运动平均动能的标志，温度也是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量。由热力学第一定律ΔU=Q+W知，做功和热传递是改变内能的两种方式，由这两者共同决定。对一定质量的理想气体而言，温度是能反映内能是否变化的物理量。因此（A）选项中气体虽然从外界吸热，但是题意没有明确说明是否有做功，因此内能如何变化也不明朗，温度的变化也就不能确定了，因此选项（A）错误。同时能够说明选项（B）正确。由理想气体状态方程pV/T=C知道，压强p不变，体积V增大，则温度T升高，故内能变大，ΔU＞0，而膨胀过程是气体对外做功，即W＜0，由ΔU=Q+W得，需Q＞0，且吸收的热量要大于气体对外做的功，选项（C）错误。由热力学第二定律知：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，则选项（D）正确。由热平衡定律：如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，因此选项（E）正确。 2016年全国统一考试卷Ⅱ第33（1）题：一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图像如图1所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是
（A）气体在a、c两状态的体积相等。 （B）气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能。 （C）在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功。 （D）在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功。 （E）在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功。 答案：（A）、（B）、（E） 解析：本题考查的是气体状态参量的图像和热力学第一定律。p-T图像中，a、c两状态的连线过坐标原点，则连线是等容线，a、c这两个状态的体积相等，选项（A）正确。理想气体的内能由温度决定，而
，则a状态的内能大于c状态的内能，选项（B）正确。由热力学第一定律ΔU=Q+W，cd过程的温度不变（内能不变），则Q=-W，选项（C）错误。da过程温度升高，即内能增大，则吸收的热量大于对外做的功，选项（D）错误。bc过程和da过程互逆，则做功相同，选项（E）正确。 2016年全国统一考试卷Ⅲ第33（1）题：关于气体的内能，下列说法正确的是 （A）质量和温度都相同的气体，内能一定相同。 （B）气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大。 （C）气体被压缩时，内能可能不变。 （D）一定量的某种理想气体的内能只与温度有关。 （E）一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加。 答案：（C）、（D）、（E）。 解析：本题考查的是物体的内能、热力学第一定律和理想气体状态方程。微观上物体的内能由物体的分子数、物体的分子动能和分子势能共同决定，温度是物体热运动平均动能的标志。对理想气体而言，不考虑分子势能，则理想气体的内能改变就由温度变化来反映。 质量相同但不同种类的气体，分子数不一定相同，因此选项（A）错误。物体的内能和机械能是两种不同形式的能量，内能取决于分子热运动的情况，机械能取决于机械运动的情况，故机械能的大小不能决定内能的大小，因此选项（B）错误。气体被压缩，只能说明体积变小，外界对气体做功，但是热传递的方式没有体现，因此有可能内能不变，则选项（C）正确。一定质量的理想气体的内能由温度反映，选项（D）正确。等压膨胀，虽然气体对外做功，但由理想气体状态方程pV/T=C得，温度T升高，则说明气体从外界吸收的热量大于对外做的功，内能增加，选项（E）正确。 2016年全国统一考试海南卷第15（1）题：一定质量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p-V图像如图2所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法中正确的是
（A）气体经历过程1，其温度降低。 （B）气体经历过程1，其内能减少。 （C）气体在过程2中一直对外放热。 （D）气体在过程2中一直对外做功。 （E）气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同。 答案：（A）、（B）、（E）。 解析：本题考查的是热力学第一定律、理想气体状态方程及综合运用。气体经历1过程，从M状态到N状态，始终与外界没有热交换，即Q=0。但是气体的体积变大，说明气体对外做功，W＜0，由热力学第一定律ΔU=Q+W，内能减小，ΔU＜0，则温度一定降低，选项（A）、（B）正确，且说明过程1的曲线不是等温线，而是绝热线。气体经历2过程，先是等容变化，气体不做功，W=0。压强p减小，由理想气体状态方程pV/T=C得，温度T降低，说明内能减少，则气体要对外界放出热量；然后再做等压变化，体积膨胀，说明气体对外做功，W＜0，由理想气体状态方程pV/T=C得，温度升高，说明等压过程的内能增大，则气体要吸收热量，故选项（C）、（D）都错误。不论是经历何种不同的过程，只要初状态和末状态相同，则内能的变化就一定相同，则选项（E）正确。 延伸分析，热力学第一定律和理想气体状态方程的综合应用，对于过程是否能够进行下去，需要同时满足这两个规律，举例说明。 一定质量的理想气体，下列过程能够进行下去的是 （A）等压膨胀，气体向外界放出热量。 （B）等温升压，气体向外界放出热量。 （C）等温降压，绝热过程。 （D）升温压缩，气体向外界放出热量。 （E）等压升温压缩，气体从外界吸收热量。 答案：（B）、（D）。 解析：选项（A），等压膨胀，由理想气体状态方程pV/T=C得，温度T升高，则气体的内能增大，ΔU＞0。因为是膨胀过程，体积V变大，则气体对外做功，W＜0，由热力学第一定律ΔU=W+Q得，气体必须从外界吸收热量，则选项（A）错误。 选项（B），等温升压，由理想气体状态方程pV/T=C得，体积V将减小。温度不变，则气体的内能不变，即ΔU=0，体积减小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律ΔU=W+Q得，气体要向外界放出热量，则选项（B）正确。 选项（C），等温降压，由理想气体状态方程pV/T=C得，体积膨胀。因为温度不变，则气体的内能不变，即ΔU=0。体积膨胀，则气体对外界做功，W＜0，由热力学第一定律ΔU=W+Q得，气体要从外界吸收热量，故选项（C）错误。 选项（D），升温压缩，即温度升高，体积变小，则气体的内能增大，ΔU＞0，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律ΔU=W+Q得，气体可以向外界放出热量，但是外界对气体做的功要大于向外放出的热量。由理想气体状态方程pV/T=C得，压强需变大，因此选项（D）正确。 选项（E），等压升温压缩，气体从外界吸收热量。升温说明气体的内能增大，即ΔU＞0，压缩说明体积变小，外界对气体做功，即W＞0，气体从外界吸收热量，Q＞0，能够符合热力学第一定律ΔU=W+Q。但是等压升温压缩，不符合理想气体状态方程pV/T=C，因此选项（E）错误。 思维方法总结：由热力学第一定律ΔU=Q+W，改变物体内能的两种方式是做功和热传递。微观上物体的内能是由物体的分子数、物体的分子动能和分子势能共同决定，宏观上物体的内能由温度、体积和物质的量决定。温度是物体热运动的平均动能的标志。对理想气体而言，不考虑分子势能，只有分子动能，内能就只是分子的动能，反映气体内能的标志就是温度。 若外界对系统做功，W＞0；若系统从外界吸收热量，Q＞0；若系统对外界做功，W＜0；若系统向外界放出热量，Q＜0。内能的变化由这二者共同决定。对于理想气体来讲，体现内能变化的参量是温度T，温度升高，内能就增加，反之温度降低，内能就减少。体积膨胀，气体对外界做功，W＜0；体积压缩，外界对气体做功，W＞0。因此气体体积是做功的标志。
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2016年高考热力学定律考试综述_热力学第一定律论文
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