高考物理(热力学定律气体)

热力学定律气体

1．一定质量的气体，气体分子之间的相互作用可忽略不计，现使其温度降低而压强变大，达到新的平衡后() A．气体的密度变大

B．气体分子无规则运动的平均动能变小

C．每个气体分子无规则运动的速率都变大

D．每个气体分子无规则运动的速率都变小

解析：一定质量的气体，气体分子间的相互作用力可忽略不计，当使其温度降低而

压强变大，达到新的平衡后体积减小，所以气体的密度变大，气体分子无规则运动

的平均动能变小，速率大的分子数目减少，速率小的分子数目增多，在某一时刻对

于单个分子来说，有的分子无规则运动的速率可能增大，有的也可能减小．故只有A、B选项正确．

答案：AB

2．(2010·保定模拟)下列说法中正确的是() A．任何物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和

B．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能

C．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的

D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行

解析：内能的改变有两种方式：做功是不同形式能间的转化，热传递是同种形式能

间的转移，故C选项正确．内能是物体内所有分子动能和势能之和，故A项错．由

热力学第二定律可知：热机的效率达不到100%，且一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的，故B、D均错．

答案：C

3．地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计．已知大气压强随高

度增加而降低，则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能) () A．体积减小，温度降低B．体积减小，温度不变

C．体积增大，温度降低D．体积增大，温度不变

解析：气团上升过程中，压强减小，体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一

定律ΔU＝W＋Q，Q＝0，W为负值，ΔU也为负值，温度降低，故C正确．

答案：C

4．如图1所示，活塞将一定质量的气体封闭在直立圆筒形导热的气

缸中，活塞上堆放细砂，活塞处于静止，现对气体缓慢加热，

同时逐渐取走细砂，使活塞缓慢上升，直到细砂全部取走，

若活塞与气缸之间的摩擦力可忽略，则在此过程中() A．气体压强可能增大，内能可能不变

B．气体从外界吸热，内能一定增加

C．气体对外做功，内能一定减小

D．气体对外做功，气体温度可能不变

解析：“逐渐取走细砂，使活塞缓慢上升”，说明气体压强减小，对外做功，A错误；因为导热的气缸在加热过程中，对外做功，气体内能可能增加、可能不变、也可能减小，B、C错误，D正确．

答案：D

5．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是() A．能量耗散说明能量不守恒

B．能量耗散不符合热力学第二定律

C．能量耗散过程中能量仍守恒

D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性

解析：能量耗散是指能量转化的过程中能量的散失，说明自然界中的宏观热现象的发展过程是有方向性的，符合热力学第二定律，且不违背能量守恒定律，故C、D

正确．

答案：CD

6．(2010·孝感模拟)柴油机使柴油燃料在它的气缸中燃烧，产生高温高压的气体，燃料的化学能转化为气体的内能，高温高压的气体推动活塞做功，气体的内能又转化为

柴油机的机械能．燃烧相同的燃料，输出的机械能越多，表明柴油机越节能．是否

节能，是衡量机器性能好坏的重要指标．有经验的柴油机维修师傅，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，去感知一下尾气的温度，就能够判断出这台柴油

机是否节能，真是“行家伸伸手，就知有没有”，关于尾气的温度跟柴油机是否节

能之间的关系，你认为正确的是() A．尾气的温度越高，柴油机越节能

B．尾气的温度越低，柴油机越节能

C．尾气的温度高低与柴油机是否节能无关

D．以上说法均不正确

解析：气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能，柴油机使柴油燃料在气缸中

燃烧，产生高温高压气体，是一个高温热源，而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源．根据能量守恒，这两个热源之间的能量差就是转换的机械能，燃烧相同的燃料，要想输出的机械能越多，尾气的温度就要越低，综上所述，只有B正确．

答案：B

7．(2009·全国卷Ⅱ)如图2所示，水平放置的密封气缸内

的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气

缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝．气缸壁和

隔板均绝热．初始时隔板静止，左右两边气体温度相

等．现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源，当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比() A．右边气体温度升高，左边气体温度不变

B．左右两边气体温度都升高

C．左边气体压强增大

D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量

解析：右边气体吸收热量后，温度升高，压强增大，隔板不再平衡，向左移动，右侧气体对左侧气体做功，由于隔板和气缸均绝热，使左侧气体的内能增加，温度升高，体积减小，因此左侧气体的压强也增大，当隔板再次平衡时两边压强均增大了，所以选项A错误，选项B、C正确．右侧气体对左侧气体做了功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q得右边气体内能的增加量小于电热丝放出的热量，故选项D错误．答案：BC

8．(2009·江苏高考)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是() A．气体分子间的作用力增大

B．气体分子的平均速率增大

C．气体分子的平均动能减小

D．气体组成的系统一定吸热

解析：考虑气体分子间作用力时，分子力是引力，分子间距从大于r0增大，分子力减小，A错误．气泡上升过程中温度不变，分子的平均动能不变，分子的平均速率也不变，B、C错误．气泡上升过程中体积膨胀，克服分子间的引力做功，分子势能增加，内能增大，而对外做功，故气体一定吸收热量，D正确．

答案：D

9．对一定量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则()