2018年高考物理大一轮复习第13章热学第3节热力学定律与能量守恒定律课时规范训练!

第3节热力学定律与能量守恒定律

课时规范训练

[基础巩固题组]

1．(多选)如图，将一空的铝制易拉罐开口向下压入恒温游泳池的水中，则金属罐在水中缓慢下降过程中，罐内空气(可视为理想气体)( )

A．内能增大

B．分子间的平均距离减小

C．向外界放热

D．对外界做正功

解析：选BC.由于温度不变，故气体内能不变(理想气体内能取决于温度)，A选项错误；取金属罐中封闭的理想气体为研究对象，金属罐向下压入恒温游泳池中的过程，可视为等温过程，由题意知压强变大，根据玻意耳定律p1V1＝p2V2，可知体积变小，故分子平均间距变小，B选项正确；内能不变ΔU＝0，体积变小，W>0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q<0，即向外放热，故C选项正确、D选项错误．

2．(多选)下列说法中正确的是( )

A．一定质量的理想气体温度升高时，分子的平均动能一定增大

B．不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他变化

C．不可能使热量从低温物体传向高温物体

D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

E．分子间距离增大时，分子力一定减小

解析：选ABD.温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，A正确．热力学第二定律可以表示为：不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其他变化，B正确．通过做功的手段可以使热量从低温物体传向高温物体，C 错误．当分子力表现为引力时，增大分子间的距离，需要克服分子间的引力做功，所以分子势能增大，D正确．分子间的作用力随分子间的距离增大先增大后减小，因此分子力可能增大，也可能减小，E错误．

3．(多选)下列说法正确的是( )

A．1 g100 ℃的水的内能小于1 g100 ℃的水蒸气的内能

B．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关

C．热力学过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散不符合热力学第二定律

D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律

E．某种液体的饱和蒸汽压与温度有关

解析：选ABE.1 g100 ℃的水的势能小于1 g 100 ℃的水蒸气的势能，温度相同，二者的分子平均动能相同，故A正确．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关，B正确．热力学过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律，C错误．第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律，第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，D错误．某种液体的饱和蒸汽压与温度有关，E正确．

4．(多选)下列说法正确的是( )

A．气体总是充满容器，说明气体分子间只存在斥力

B．对于一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大

C．温度越高布朗运动越剧烈，说明水分子的运动与温度有关

D．物体内能增加，温度一定升高

E．热量可以从低温物体传到高温物体

解析：选BCE.气体总是充满容器，说明气体分子在做无规则热运动，而气体分子之间既存在引力也存在斥力，A错误．由于理想气体的内能只与温度有关，所以对于一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大，B正确．温度越高布朗运动越剧烈，说明水中悬浮的微粒的运动与温度有关，而悬浮微粒的运动是由水分子运动对微粒的碰撞造成的，即水分子的运动与温度有关，C正确．物体内能增加，例如冰吸热熔化，内能增加，但是温度不变，D错误．热量可以从低温物体传到高温物体，例如电冰箱中热量从低温物体传到高温物体，E正确．

5．(多选)如图所示，汽缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态．现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是( )

A．气体A吸热，内能增加

B．气体B吸热，对外做功，内能不变

C．气体A分子的平均动能增大

D ．气体A 和气体B 内每个分子的动能都增大

E ．气体B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少

解析：选ACE.A 气体经历等容变化，W ＝0，而吸收热量，由ΔU ＝W ＋Q 知，内能增加，A 正确；B 气体经历等压变化，W ＜0，由V T

＝C 可知，T 增大，则B 气体吸收热量，内能增加，B 错误；A 、B 气体温度都升高，则气体分子的平均动能都增大，但并不是每个分子的动能都增大，故C 正确，D 错误；由于气体B 压强不变而温度升高，即分子每次碰撞器壁的冲量增加，则分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少，E 正确．

6．(多选)如图所示是一定质量的理想气体的体积V 和摄氏温度变化关系的V －t 图象，气体由状态A 变化到状态B 的过程中，下列说法正确的是( )

A ．气体的内能增大

B ．气体的内能不变

C ．气体的压强减小

D ．气体的压强不变

E ．气体对外做功，同时从外界吸收热量

解析：选ACE.由状态A 到状态B ，温度升高，内能增大，A 正确，B 错误；由理想气体状态方程可知，由状态A 到状态B ，压强减小，C 正确、D 错误；气体内能增加，从外界吸收热量，压强减小，对外做功，E 正确．

7．一定质量的理想气体，状态从A →B →C →D →A 的变化过程可用如图所示的p －V 图描述，图中p 1、p 2、V 1、V 2和V 3为已知量．

(1)气体状态从A 到B 是______(填“等容”“等压”或“等温”)过程；

(2)状态从B 到C 的变化过程中，气体的温度________(填“升高”“不变”或“降低”)；

(3)状态从C 到D 的变化过程中，气体________(填“吸热”或“放热”)．

(4)状态从A →B →C →D 的变化过程中，气体对外界所做的总功为________．

解析：(1)由p －V 图象可以看出，从A 到B 是等压变化．