第3講　熱力學定律與能量守恒定律一、選擇題(本題共8小題，1～3題為單選，4～8題為多選)1．下列敘述，正確的是(　C　)A．氣體吸熱后溫度一定升高B．熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體C．能量耗散是從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性D．物體從單一熱源吸收的熱量在不引起外界變化的情況下可全部用于做功[解析]　根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝Q＋W，氣體吸熱后如果對外做功，則溫度不一定升高，A錯誤；根據(jù)熱力學第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但在引起外界變化的情形下，可以從低溫物體傳到高溫物體，B錯誤；能量耗散是從能量轉化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性，C正確；根據(jù)熱力學第二定律，物體從單一熱源吸收的熱量在不引起外界變化的情況下，不可能使之完全變成功，D錯誤。2．(2020·北京房山區(qū)期末)下列熱現(xiàn)象說法正確的是(　A　)A．物體的溫度越高，說明物體分子的平均動能越大B．波濤洶涌的海水上下翻騰，說明水分子熱運動劇烈C．水凝結成冰，說明水分子的熱運動已停止D．空調制冷時，將熱量從低溫室內傳到高溫室外，說明熱傳遞是隨意的，不具有方向性[解析]　本題考查熱運動的基本概念、熱力學第二定律等。溫度是分子平均動能的標志，物體的溫度越高，說明物體分子的平均動能越大，選項A正確；液體上下翻滾是宏觀運動，而分子熱運動是微觀運動，二者不是一回事，選項B錯誤；由于分子熱運動永不停息，水凝結成冰，但分子熱運動沒有停止，選項C錯誤；空調制冷時，雖然能夠把熱量從低溫環(huán)境轉移到高溫環(huán)境，但這一過程必需消耗電能，這說明熱量轉移是有方向性的，選項D錯誤。3．(2021·福建漳州調研)如圖，汽缸內活塞左邊封閉著一定量的可視為理想氣體的空氣，壓強和大氣壓相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸內空氣升高一定的溫度，空氣吸收的熱量Q1。如果讓活塞可以自由滑動(活塞與汽缸間無摩擦、不漏氣)，也使汽缸內空氣溫度升高相同溫度，其吸收的熱量為Q2，則Q1和Q2的大小關系是(　C　)A．Q1＝Q2　　　　　　　 B．Q1>Q2C．Q1<Q2　 D．不能確定[解析]　本題考查熱力學第一定律。對一定量的理想氣體內能由溫度決定，兩種情況下氣體溫度變化情況相同，氣體內能變化量相等，即ΔU1＝ΔU2＝ΔU；第一種情況，汽缸與活塞都固定不動，氣體體積不變，氣體不做功，W1＝0，第二種情況，活塞自由移動，氣體體積增大，氣體對外做功，W2<0，由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q可知Q1＝ΔU1－W1＝ΔU1＝ΔU，Q2＝ΔU2－W2＝ΔU－W2>ΔU>Q1，選項C正確。4．下列關于第二類永動機說法正確的是(　ACE　)A．第二類永動機是指沒有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做功，而不引起其他變化的熱機B．第二類永動機違反了能量守恒定律，所以不可能制成C．第二類永動機違背了熱力學第二定律，所以不可能制成D．隨著科技的發(fā)展，第二類永動機有可能制成E．第二類永動機不可能制成，說明機械能可以全部轉化為內能，但內能卻不能全部轉化為機械能，而不引起其他變化[解析]　由第二類永動機的定義知，A正確；第二類永動機違反了熱力學第二定律，B，D錯誤，C正確；由熱力學第二定律知，機械能可以全部轉化為內能，但內能卻不能全部轉化為機械能，而不引起其他變化，E正確。5．(2021·福建莆田一中模擬)下列說法正確的是(　ADE　)A．熵較大的宏觀狀態(tài)就是無序程度較大的宏觀狀態(tài)B．內能可以全部轉化為機械能而不引起其他變化C．根據(jù)熱力學第二定律可知，各種形式的能可以相互轉化D．外界對物體做功，同時物體向外界放出熱量，物體的內能可能不變E．氣體向真空的自由膨脹是不可逆的[解析]　本題考查對熱力學第一、第二定律的理解。根據(jù)熵的定義，熵較大的宏觀狀態(tài)就是無序程度較大的宏觀狀態(tài)，選項A正確；根據(jù)熱力學第二定律可知，內能不可以全部轉化為機械能而不引起其他變化，選項B錯誤；根據(jù)能量守恒定律可知，各種形式的能可以相互轉化而熱力學第二定律是反映宏觀自然的過程都具有方向性的定律，選項C錯誤；根據(jù)熱力學第一定律可知，若外界對物體做功的大小等于物體向外界放出熱量的大小，物體的內能不變，選項D正確；根據(jù)熵增加原理，氣體向真空的自由膨脹是不可逆的，選項E正確。6．(2020·廣東興寧一中月考)關于氣體的內能和熱力學定律，下列說法正確的是(　ACD　)A．對氣體做功可以改變其內能B．質量和溫度都相同的氣體，內能一定相同C．一定質量的理想氣體在等壓膨脹過程中，內能一定增加D．一定質量的理想氣體溫度越高，氣體分子運動越劇烈，氣體內能越大E．隨著低溫技術的發(fā)展，我們可以使溫度逐漸降低，并達到絕對零度，最終實現(xiàn)熱機效率100%[解析]　本題考查熱力學定律與氣體實驗定律結合。做功和熱傳遞都能改變物體的內能，所以對氣體做功可以改變其內能，故A正確；質量和溫度都相同的氣體，內能不一定相同，內能還與氣體的種類、物質的量有關，故B錯誤；由蓋一呂薩克定律可知，一定質量的理想氣體在等壓膨脹過程中氣體溫度升高，氣體內能增加，故C正確；一定質量的理想氣體溫度越高，氣體分子運動越劇烈，氣體內能只與溫度有關，故溫度越高，其內能越大，故D正確；絕對零度不可能達到，故E錯誤。7．(2020·廣東汕頭一模)如圖是某種噴霧器示意圖，在貯液筒內裝入一些藥液后將密封蓋蓋好。多次拉壓活塞充氣，然后打開噴嘴開關，活塞位置不再改變，藥液可以持續(xù)地噴出，貯液筒內的空氣可視為理想氣體，若充氣和噴液過程筒內的空氣溫度不變，下列說法正確的是(　ADE　)A．充氣過程中，貯液筒內的氣體內能增大B．充氣過程中，貯液筒內氣體分子的平均動能增大C．充氣過程中，貯液筒內的氣體壓強增大，體積也變大D．噴液過程中，貯液筒內的氣體吸收的熱量全部用來對外做功E．噴液過程中，貯液筒內的氣體壓強減小，氣體內能不變[解析]　本題考查了氣體的等溫變化過程。充氣過程筒內的空氣溫度視為不變，則分子的平均動能不變，故B錯誤；充氣的過程中分子的總個數(shù)增加，則內能增加，故A正確；充氣的過程中筒內氣體的壓強增大，體積不變，故C錯誤；噴液過程中筒內的空氣溫度視為不變，則分子的平均動能不變，氣體的內能也不變，藥液噴出，氣體體積增大，對外做功，氣體內能不變，由熱力學第一定律可知貯液筒內氣體吸收的熱量全部用來對外做功，根據(jù)狀態(tài)方程＝C，溫度不變，體積增大，壓強減小，故DE正確。8．(2021·福建莆田月考)如圖，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是(　ABD　)A．在過程ab中氣體的內能增加B．在過程ca中外界對氣體做功C．在過程ab中氣體對外界做功D．在過程bc中氣體從外界吸收熱量E．在過程ca中氣體從外界吸收熱量[解析]　ab過程，氣體壓強增大，體積不變，則溫度升高，內能增加，A項正確；ab過程發(fā)生等容變化，氣體對外界不做功，C項錯誤；一定質量的理想氣體內能僅由溫度決定，bc過程發(fā)生等溫變化，內能不變，bc過程，氣體體積增大，氣體對外界做正功，根據(jù)熱力學第一定律可知氣體從外界吸熱，D項正確；ca過程發(fā)生等壓變化，氣體體積減小，外界對氣體做正功，B項正確；ca過程，氣體溫度降低，內能減小，外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學第一定律可知氣體向外界放熱，E項錯誤。二、非選擇題9．(2021·西南名校聯(lián)盟月考)一定質量的理想氣體由C經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)A的p－V圖像如圖所示。(1)若已知在狀態(tài)C時，理想氣體的溫度為127℃，求處于狀態(tài)B時氣體的攝氏溫度；(2)從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A氣體是吸熱還是放熱？并求出吸收或放出的熱量的數(shù)值。(已知1 atm＝1×105 Pa)[答案]　(1)627℃　(2)放熱　900 J[解析]　本題通過p－V圖像考查氣體實驗定律與熱力學定律。(1)B到C過程由理想氣體狀態(tài)方程得＝，解得TB＝900 K，所以tB＝627℃。(2)由＝C可知狀態(tài)A、C溫度相同，C到A，氣體等溫壓縮，ΔU＝0，W＞0，由ΔU＝W＋Q知Q<0，所以從C到A過程放熱，由熱力學第一定律有Q＝－W，而W等于p－V圖線與V軸圍成的面積，則W＝(3＋1)×1×105×10－3 J＋(3＋4)×1×105×2×10－3 J＝900 J。10．(2020·黑龍江遜克一中初考)如圖所示是一種平板型太陽能空氣集熱器，底面及側面為隔熱材料，底部有吸熱板，頂面為透明蓋板，太陽輻射穿過透明蓋板后，投射在吸熱板上轉化成熱能使內部空氣的溫度升高。集熱器容積為V0，開始時內部封閉氣體的壓強為p0。經(jīng)過太陽曝曬，氣體溫度由t0＝27 ℃升至t1＝87 ℃。(1)求此時氣體的壓強；(2)保持t1不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到p0，求集熱器內剩余氣體的質量與原來總質量的比值；(3)判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并簡述原因。[答案]　(1)1.2p0　(2)　(3)吸熱，見解析[解析]　本題考查用氣體實驗定律與熱力學定律解決實際問題。(1)設升溫后氣體的壓強為p1，該過程氣體做等容變化，由查理定律得＝，解得p1＝1.2p0；(2)抽氣過程可等效為等溫膨脹過程，設膨脹后氣體的總體積為V，由玻意耳定律有p1V0＝p0V，聯(lián)立解得V＝1.2V0；設剩余氣體的質量與原來總質量的比值為k，則k＝，聯(lián)立解得k＝；(3)吸熱。因為抽氣過程中剩余氣體溫度不變，故內能不變，氣體等溫膨脹對外做功，所以根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝Q＋W可知剩余氣體要吸熱。11．(2021·河北衡水中學月考)如圖所示，厚度和質量不計、橫截面積為S＝10 cm2的絕熱汽缸倒扣在水平桌面上，汽缸內有一絕熱的“T”形活塞固定在桌面上，活塞與汽缸封閉一定質量的理想氣體，開始時，氣體的溫度為T0＝300 K，壓強為p＝0.5×105 Pa，活塞與汽缸底的距離為h＝10 cm，活塞與汽缸間無摩擦且不漏氣，大氣壓強為p0＝1.0×105 Pa。求：(1)此時桌面對汽缸的作用力大小FN；(2)現(xiàn)通過電熱絲給氣體緩慢加熱到T，此過程中氣體吸收熱量為Q＝7 J，內能增加了ΔU＝5 J，整個過程活塞都在汽缸內，求T的值。[答案]　(1)50 N　(2)720 K[解析]　本題考查理想氣體狀態(tài)方程與熱力學第一定律綜合應用。(1)對汽缸受力分析，由平衡條件有FN＋pS＝p0S，得FN＝(p0－p)S＝50 N。(2)設溫度升高至T時，活塞與汽缸底的距離為H，此時汽缸不再與桌面接觸，有p′＝p0則氣體對外界做功W＝p′ΔV＝p′S(H－h(huán))，由熱力學第一定律得ΔU＝Q－W，解得H＝12 cm，氣體溫度從T0升高到T的過程，由理想氣體狀態(tài)方程，得＝，解得T＝T0＝720 K。   

相關試卷

新高考物理一輪復習講義第14章 熱學 第3講 熱力學定律與能量守恒定律 (含解析)：

這是一份新高考物理一輪復習講義第14章 熱學 第3講 熱力學定律與能量守恒定律 (含解析)，文件包含人教版物理九年級全冊同步精品講義153串聯(lián)和并聯(lián)原卷版doc、人教版物理九年級全冊同步精品講義153串聯(lián)和并聯(lián)教師版doc等2份試卷配套教學資源，其中試卷共35頁， 歡迎下載使用。

新高考物理一輪復習精講精練第16章 熱學 第3講 熱力學定律與能量守恒定律（含解析）：

這是一份新高考物理一輪復習精講精練第16章 熱學 第3講 熱力學定律與能量守恒定律（含解析），共18頁。試卷主要包含了熱力學第一定律，能量守恒定律，熱力學第二定律等內容，歡迎下載使用。

高考物理一輪復習第13章熱學第37講熱力學定律與能量守恒練習(含解析)：

這是一份高考物理一輪復習第13章熱學第37講熱力學定律與能量守恒練習(含解析)，共7頁。

英語朗讀寶

相關試卷 更多

(新高考)高考物理一輪復習課時作業(yè)第14章第3講《熱力學定律與能量守恒定律》(含解析)

(新高考)高考物理一輪復習課時作業(yè)第14章第3講《熱力學定律與能量守恒定律》(含解析)
(新高考)高考物理一輪復習課時練習第14章第3講《熱力學定律與能量守恒定律》(含解析)

(新高考)高考物理一輪復習課時練習第14章第3講《熱力學定律與能量守恒定律》(含解析)
人教版高考物理一輪復習第12章熱學第2講固體液體與氣體課時練含答案

人教版高考物理一輪復習第12章熱學第2講固體液體與氣體課時練含答案
魯科版（新教材）2022版高考一輪復習第15章熱學第3講熱力學定律與能量守恒定律（物理 學案）

魯科版（新教材）2022版高考一輪復習第15章熱學第3講熱力學定律與能量守恒定律（物理 學案）
資料下載及使用幫助
版權申訴
版權申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認為該資料內容侵犯了您的知識產(chǎn)權，請掃碼添加我們的相關工作人員，我們盡可能的保護您的合法權益。
入駐教習網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內有效

設置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部