1.下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是()

1．下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是( )

A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律

B．能量耗散过程中能量不守恒

C．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律

D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性

解析：选AD.第一类永动机是指不消耗能量却可以不断对外做功的机器，违背了能量守恒定律，A正确；电冰箱在电机做功情况下，不断地把冰箱内的热量传到外界，没有违背热力学第二定律，C错误．

2．(2011年江苏苏锡常镇四市高三检测)下列说法正确的是( )

A．机械能和内能的转化具有方向性

B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加

C．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的

D．当温度由20 ℃变为40 ℃，物体分子的平均动能应变为原来的2倍

解析：选AC.根据热力学第二定律判断A、C项正确；气体的温度升高，气体分子的平均运动速率增加，B项错误；当温度由20 ℃变为40 ℃，物体分子的平均动能增大，但是平均动能与热力学温度成正比，D项错误．

3．下列说法正确的是( )

A．物体吸收热量，其温度一定升高

B．热量只能从高温物体向低温物体传递

C．遵守热力学第一定律的过程一定能实现

D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式

解析：选D.物体吸热温度不一定升高，A错；热量只能自发地从高温物体向低温物体传递，B错；遵守热力学第一定律的过程不一定能实现，C错，应选D.

4．(2011年金华联考)已知理想气体的内能与温度成正比．如图3－1所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能

(

)

图3－1

A．先增大后减小 B．先减小后增大

C．单调变化 D．保持不变

pV解析：选B.由＝C可知，气体从状态1到状态2的过程中，pV之积先减小后增大，T

故温度先降低后升高，气体内能先减小后增大，B正确，A、C、D错误．

5．(2010年高考重庆理综卷)给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( )

A．从外界吸热 B．对外界做负功

C．分子平均动能减小 D．内能增加

解析：选A.缓慢放水过程中，胎内气体体积增大、温度不变，内能不变，分子平均动能不变，选项C、D错误；由体积增大可知气体对外界做功，或克服外界做功，选项B错误．由热力学第一定律可知气体从外界吸热，选项A正确．

6．(2010年高考广东理综卷)图3－2是密闭的汽缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )

图3－2

A．温度升高，内能增加600 J

B．温度升高，内能减少200 J

C．温度降低，内能增加600 J

D．温度降低，内能减少200 J

解析：选A.对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，ΔU为正表示内能增加了600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项A正确．

7．(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)如图3－3所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中(

)

图3－3

A．气体对外界做功，内能减少

B．气体不做功，内能不变

C．气体压强变小，温度降低

D．气体压强变小，温度不变

解析：选BD.因b内为真空，抽开隔板K后，a内气体对外界不做功，由ΔU＝W＋Q知内能不变，故选项A错误，选项B正确．稀薄气体可看成理想气体，其内能只与温度有关，气体的内能不变，温度也不变，由p1V1＝p2V2和V1p2，即气体压强变小，故选项C错误，选项D正确．

8．A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)，水银柱上升至图3－4所示位置停止．假设这一过程中水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是(

)

图3－4

A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量

B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量

C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同

D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同

解析：选B.由热力学第一定律和功能关系知，大气压力对水银做功大小等于水银内能增量和水银重力势能增量之和；大气压力对A、B装置内的水银做功相等，而B中水银重力势能增量小，故B中水银内能增量大．

9．(2011年广东广州模拟)某一密闭容器中密封着一定质量的某种实际气体，气体分子

间的相互作用力表现为引力．关于实际气体的下列说法中正确的是( )

A．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁的顶部没有作用力

B．若气体膨胀对外界做功，则分子势能一定增大

C．若气体被压缩，外界对气体做功，则气体内能一定增加

D．若气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功，则气体分子的动能一定不变 解析：选B.在完全失重的情况下，密闭容器内的气体仍然有压强，气体对器壁的顶部有作用力，所以A错误；体积膨胀，分子间距离增大，分子力做负功，气体的分子势能增加，B正确；外界对气体做功，但气体有可能向外界放热，所以内能的变化情况不能确定，C错误；气体从外界吸收的热量等于膨胀对外界做的功，所以内能不变，但分子势能增大了，所以分子动能一定减小，即D错误．

10．(2011年江苏南京一模)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功1.7×105 J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程中气体________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J5.0×105 J的功，同时吸收了6.0×105 J的热量，则此过程中，气体内能增加了________J.

解析：根据热力学第一定律得：W＝1.7×105 J，ΔU＝－1.3×105 J，代入ΔU＝W＋Q可得Q＝－3.0×105 J，Q为负值，说明气体要放出热量，放出的热量为3.0×105 J；同理W＝－5×105 J，Q＝6×105 J，ΔU＝W＋Q＝1.0×105 J，即内能增加了1.0×105 J.

答案：放出 3.0×105 1.0×105

11．(2011年瑞安中学检测)如图3－5所示的圆柱形汽缸固定于水平面上，缸内用活塞密封一定质量的理想气体，已知汽缸的横截面积为S，活塞重为G，大气压强为p0.将活塞固定，使汽缸内气体温度升高1 ℃，气体吸收的热量为Q1；如果让活塞可以缓慢自由滑动(活塞与汽缸间无摩擦、不漏气，且不计气体的重力)，也使汽缸内气体温度升高1 ℃，其吸收的热量为Q2

.

图3－5

(1)简要说明Q1和Q2哪个大些．

(2)求汽缸内气体温度升高1 ℃时活塞向上移动的高度h.

解析：(1)等容过程，吸收的热量用于增加气体的内能，ΔU1＝Q1

等压过程，吸收的热量用于增加气体的内能和对外做功，ΔU2＋|W2|＝Q2，又ΔU2＝ΔU1，则Q1

(2)气体对外做功|W2|＝(p0S＋G)h

Q2－Q1活塞向上移动的高度h＝p0S＋G

Q2－Q1答案：(1)Q1

12．(2011年台州质检)如图3－6所示，在开口向上、竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能自由滑动，容器的横截面积为S.开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，当气

体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d的高度后再次平衡，求：

图3－6

(1)外界空气的温度是多少？

(2)在此过程中密闭气体的内能增加了多少？

解析：(1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖吕萨克定律有 VT＝ V0T0

得外界温度

h0＋dSh0＋dVT0＝0＝T. V0h0Sh00

(2)活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功

W＝－(mg＋p0S)d

根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能：

ΔU＝Q＋W＝Q－(mg＋p0S)d.

h0＋d答案：(1) h00

(2)Q－(mg＋p0S)d