高考物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)三十八熱力學(xué)定律與能量守恒含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-熱力學(xué)定律與能量守恒(建議用時(shí)40分鐘)1．(2020·全國(guó)Ⅱ卷)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的敘述，違背熱力學(xué)第一定律的有______，不違背熱力學(xué)第一定律、但違背熱力學(xué)第二定律的有_________。(填正確〖答案〗標(biāo)號(hào))A．汽車(chē)通過(guò)燃燒汽油獲得動(dòng)力并向空氣中散熱B．冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低C．某新型熱機(jī)工作時(shí)將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響D．冰箱的制冷機(jī)工作時(shí)從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)〖解析〗汽車(chē)通過(guò)燃燒汽油獲得動(dòng)力并向空氣中散熱，不違背熱力學(xué)第一定律，也不違背熱力學(xué)第二定律，A項(xiàng)不符合；冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低，需要對(duì)外做功或?qū)ν夥懦鰺崃?，而保溫杯隔斷了傳熱過(guò)程，水也沒(méi)有對(duì)外做功，所以該過(guò)程違背熱力學(xué)第一定律；某新型熱機(jī)工作時(shí)將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響，該過(guò)程不違背熱力學(xué)第一定律，但違背熱力學(xué)第二定律；冰箱的制冷機(jī)工作時(shí)從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)，要消耗電能，引起了其他變化，該過(guò)程不違背熱力學(xué)第一定律，也不違背熱力學(xué)第二定律，D項(xiàng)不符合?！即鸢浮紹C2．(多選)(2020·青島模擬)根據(jù)熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是()A．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律，因此不可能制成B．效率為100%的熱機(jī)是不可能制成的C．電冰箱的工作過(guò)程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞D．從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功是提高機(jī)械效率的常用手段〖解析〗選B、C。第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因它違反了熱力學(xué)第二定律，故A錯(cuò)誤；效率為100%的熱機(jī)是不可能制成的，故B正確；電冰箱的工作過(guò)程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，故C正確；從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功是不可能實(shí)現(xiàn)的，故D錯(cuò)誤。〖加固訓(xùn)練〗(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體B.科技的進(jìn)步可以使內(nèi)燃機(jī)成為單一熱源的熱機(jī)C.能源危機(jī)指能量的過(guò)度消耗導(dǎo)致自然界的能量不斷減少D.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功〖解析〗選A、D?？照{(diào)可以使熱量從低溫物體向高溫物體傳遞，A正確；由熱力學(xué)第二定律知，不可能有單一熱源的熱機(jī)，B錯(cuò)誤；能量是守恒的，C錯(cuò)誤；功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，在外界的影響下，熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，D正確。3．(多選)(2021·雅安模擬)如圖是某研究小組為了探究“魚(yú)鰾的作用”所制作的裝置。具體制作方法如下：在大號(hào)“可樂(lè)瓶”中注入半瓶水，在一個(gè)小氣球中放入幾枚硬幣并充入少量空氣(忽略氣體的分子勢(shì)能)，將其裝入“可樂(lè)瓶”中。通過(guò)在水中放鹽改變水的密度后，使氣球恰好懸浮于水中，并擰緊瓶蓋。設(shè)初始時(shí)瓶中氣體、水及外界大氣的溫度相同。當(dāng)用手?jǐn)D壓“可樂(lè)瓶”的上半部分時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．快速擠壓時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)變大B．快速擠壓時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體溫度不變C．快速擠壓時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體體積不變D．緩慢擠壓時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體溫度不變E．緩慢擠壓時(shí)，氣球下降〖解析〗選A、D、E?？焖贁D壓氣體時(shí)，外界對(duì)它做功，來(lái)不及熱傳遞，由W＋Q＝ΔU可知，內(nèi)能增大，溫度上升，體積變小，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變大，則A項(xiàng)對(duì)，B、C兩項(xiàng)錯(cuò)；緩慢擠壓時(shí)，溫度不變，體積變小，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變大，D正確；對(duì)氣球來(lái)說(shuō)，壓強(qiáng)也增大，溫度不變，體積必然減小，則重力mg大于浮力ρgV，氣球下降，則E項(xiàng)正確。4．(多選)(2020·安慶模擬)下列說(shuō)法正確的是()A．物體從外界吸收熱量的同時(shí)，物體的內(nèi)能可能在減小B．分子間的引力和斥力，當(dāng)r<r0時(shí)(r0為引力與斥力大小相等時(shí)的分子間距離)，都隨分子間距離的增大而減小，但斥力比引力變化快C．水黽(一種小型水生昆蟲(chóng))能夠停留在水面上而不陷入水中是由于液體表面存在張力D．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成，說(shuō)明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能〖解析〗選A、B、C。本題考查熱力學(xué)第一定律、水的表面張力、氣體壓強(qiáng)的微觀(guān)含義等。由ΔU＝Q＋W知，若物體對(duì)外界做功的同時(shí)吸收熱量，如果對(duì)外做功的大小大于吸收的熱量的大小，物體的內(nèi)能減小，故A正確；當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí)，引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力比引力變化快，分子間相互作用力的合力表現(xiàn)為斥力，故B正確；液體表面層中的分子比液體內(nèi)部的分子稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部的分子大一些，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力，這個(gè)引力即為表面張力，正是因?yàn)檫@種張力的存在，水黽才能在水面上停留，故C正確；第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成，說(shuō)明內(nèi)能不能在全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的同時(shí)不引起其他變化，故D錯(cuò)誤。5.(多選)(2020·成都模擬)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程：從a到b，b到c，c到a回到原狀態(tài)，其V-T圖象如圖所示。用pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是()A．pa<pc＝pbB．由a到b的過(guò)程中，氣體一定吸熱C．由b到c的過(guò)程中，氣體放出的熱量一定等于外界對(duì)氣體做的功D．由b到c的過(guò)程中，每一個(gè)氣體分子的速率都減小〖解析〗選A、B。本題考查對(duì)V-T圖象的理解。由理想氣體狀態(tài)方程可知eq\f(pa·3V0,T0)＝eq\f(pb·3V0,3T0)，所以pb＝3pa，同理可得eq\f(pa·3V0,T0)＝eq\f(pc·V0,T0)，所以pc＝3pa，所以pc＝pb>pa，故A正確；a到b的過(guò)程中氣體的體積不變，沒(méi)有做功，溫度升高，內(nèi)能增大，所以氣體一定吸熱，故B正確；由圖象可知，b到c的過(guò)程中氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，ΔU<0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知，氣體要放出熱量，而且b到c的過(guò)程中氣體放出的熱量一定大于外界對(duì)氣體做的功，故C錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不能反映單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)情況，所以b到c的過(guò)程中氣體的溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，并不是每一個(gè)分子的速率都減小，故D錯(cuò)誤。〖加固訓(xùn)練〗(多選)(2020·唐山模擬)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a。下列說(shuō)法正確的是()A.在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加B.在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功C.在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功D.在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量〖解析〗選A、B、D。在過(guò)程ab中，體積不變，氣體對(duì)外界不做功，壓強(qiáng)增大，溫度升高，內(nèi)能增加，故選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；在過(guò)程ca中，氣體的體積縮小，外界對(duì)氣體做功，壓強(qiáng)不變，溫度降低，內(nèi)能變小，氣體向外界放出熱量，故選項(xiàng)B正確；在過(guò)程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故選項(xiàng)D正確。6.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的變化圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．A→B的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增加B．A→B的過(guò)程中，氣體從外界吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量C．B→C的過(guò)程中，氣體體積增大，對(duì)外做功D．B→C的過(guò)程中，氣體對(duì)外界放熱，內(nèi)能不變E．B→C的過(guò)程中，氣體分子與容器壁每秒碰撞的次數(shù)增加〖解析〗選B、D、E。A到B的過(guò)程是等容升溫過(guò)程，氣體不對(duì)外做功，氣體從外界吸收熱量，使得氣體內(nèi)能增加，故A錯(cuò)誤，B正確；B到C的過(guò)程是等溫壓縮過(guò)程，壓強(qiáng)增大，體積減小，外界對(duì)該氣體做功，內(nèi)能不改變，則氣體對(duì)外界放熱，因壓強(qiáng)增大，故氣體分子與容器壁每秒碰撞的次數(shù)增加，故C錯(cuò)誤，D、E正確。7．(多選)(2020·安順模擬)景頗族的祖先發(fā)明的點(diǎn)火器如圖所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨，猛推推桿，艾絨即可點(diǎn)燃。對(duì)筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過(guò)程中()A．氣體溫度升高，壓強(qiáng)不變B．氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大C．外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能增加D．外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能減少E．艾絨燃燒，放出熱量，氣體內(nèi)能增加〖解析〗選B、C、E。壓縮氣體時(shí)，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，體積變小，壓強(qiáng)增大，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤；氣體吸收艾絨燃燒放出的熱量，內(nèi)能增加，E正確。8.(多選)如圖所示，p-V圖中的每個(gè)方格均為正方形，一定質(zhì)量的理想氣體從a狀態(tài)沿直線(xiàn)變化到b狀態(tài)，再沿直線(xiàn)變化到c狀態(tài)，最后沿直線(xiàn)回到a狀態(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()A．從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中氣體分子的平均動(dòng)能先增大后減小B．從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中氣體的密度不斷增大C．從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過(guò)程中氣體一定吸熱D．從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過(guò)程中氣體放出的熱量一定大于外界對(duì)氣體做的功E．從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過(guò)程中氣體的內(nèi)能不斷增大〖解析〗選A、C、D。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中pV值先增大后減小，溫度T也先增大后減小，對(duì)理想氣體，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，A正確；從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中氣體的體積V不斷增大，氣體的密度不斷減小，B錯(cuò)誤；從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過(guò)程中氣體做等容變化，外界對(duì)氣體做的功W＝0，根據(jù)查理定律知?dú)怏w溫度不斷升高，ΔU>0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，得Q>0，即氣體一定吸熱，C正確；從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過(guò)程中氣體等壓壓縮，外界對(duì)氣體做的功W>0，根據(jù)蓋—呂薩克定律知溫度降低，ΔU<0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，得Q<0且|Q|>W，D正確，E錯(cuò)誤?！伎偨Y(jié)提升〗氣體圖象和熱力學(xué)定律的結(jié)合問(wèn)題(1)根據(jù)圖象判斷氣體發(fā)生的過(guò)程，如等溫過(guò)程、等容過(guò)程、等壓過(guò)程等。(2)根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律分析氣體在多過(guò)程中溫度、體積等狀態(tài)參量的變化。(3)應(yīng)用熱力學(xué)第一定律判斷做功、吸熱內(nèi)能變化等情況。9．(多選)對(duì)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的理解，下列說(shuō)法正確的是()A．一定質(zhì)量的氣體膨脹對(duì)外做功100J，同時(shí)從外界吸收120J的熱量，則它的內(nèi)能增大20JB．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加；物體對(duì)外界做功，其內(nèi)能一定減少C．凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀(guān)過(guò)程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體D．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，沒(méi)有違反熱力學(xué)第一定律E．熱現(xiàn)象過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象，能量耗散符合熱力學(xué)第二定律〖解析〗選A、D、E。根據(jù)熱力學(xué)第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100J＋120J＝20J，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，物體對(duì)外界做功，其內(nèi)能不一定減少，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；通過(guò)做功的方式可以讓熱量從低溫物體傳遞給高溫物體，如電冰箱，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)沒(méi)有違反能量守恒定律，熱力學(xué)第一定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在熱學(xué)中的反映，因此第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)沒(méi)有違反熱力學(xué)第一定律，不能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，故選項(xiàng)D正確；能量耗散過(guò)程體現(xiàn)了宏觀(guān)自然過(guò)程的方向性，符合熱力學(xué)第二定律，選項(xiàng)E正確。10.(2020·江蘇高考)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其p-eq\f(1,V)圖象如圖所示，求該過(guò)程中氣體吸收的熱量Q?！冀馕觥礁鶕?jù)p-eq\f(1,V)圖象可知狀態(tài)A和狀態(tài)C溫度相同，內(nèi)能相同；故從A經(jīng)B到C過(guò)程中氣體吸收的熱量等于氣體對(duì)外界所做的功。根據(jù)圖象可知狀態(tài)A到狀態(tài)B為等壓過(guò)程，氣體對(duì)外界做功為W1＝pΔV＝2×105×(2－1)J＝2×105J狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容變化，氣體不做功；故從A經(jīng)B到C過(guò)程中氣體吸收的熱量為Q＝W1＝2×105J〖答案〗2×105J11．如圖所示，用銷(xiāo)釘固定的導(dǎo)熱活塞把水平放置的導(dǎo)熱汽缸分隔成容積相同的兩部分，分別封閉著A、B兩部分理想氣體：A部分氣體壓強(qiáng)為pA0＝2.5×105Pa，B部分氣體壓強(qiáng)為pB0＝1.5×105Pa?，F(xiàn)拔去銷(xiāo)釘，待活塞重新穩(wěn)定后。(外界溫度保持不變，活塞與汽缸間摩擦可忽略不計(jì)，整個(gè)過(guò)程無(wú)漏氣發(fā)生)(1)求此時(shí)A部分氣體體積與原來(lái)體積之比；(2)判斷此過(guò)程中A部分氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述理由?！冀馕觥?1)設(shè)A、B部分氣體原來(lái)體積都為V，由玻意耳定律得pA0V＝pA(V＋ΔV)pB0V＝pB(V－ΔV)又pA＝pB由以上各式可解得ΔV＝eq\f(1,4)V，因此，此時(shí)A部分氣體體積與原來(lái)體積之比為5∶4。(2)A部分氣體由于溫度不變，所以?xún)?nèi)能不變；體積膨脹，對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，一定從外界吸收熱量。〖答案〗(1)5∶4(2)吸熱溫度不變，內(nèi)能不變；體積膨脹，對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，一定從外界吸收熱量12.(2021·綿陽(yáng)模擬)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)B，再等壓變化到狀態(tài)D。已知在狀態(tài)A時(shí)，氣體溫度tA＝327℃。(1)求氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度；(2)已知狀態(tài)B→D的過(guò)程，氣體對(duì)外做功W，氣體與外界交換熱量Q，試比較W與Q的大小，并說(shuō)明原因?！冀馕觥?1)氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B由查理定律eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)可得TB＝eq\f(pB,pA)TA＝eq\f(1,2)×(327＋273)K＝300K所以tB＝27℃。(2)狀態(tài)B→D的過(guò)程，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q－W>0可得Q>W?！即鸢浮?1)27℃(2)Q>W原因見(jiàn)〖解析〗〖加固訓(xùn)練〗如圖所示的p-V圖象中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)ACB過(guò)程至狀態(tài)B，氣體對(duì)外做功280J，吸收熱量410J；氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過(guò)程回到狀態(tài)A，這一過(guò)程中外界對(duì)氣體做功200J。則：(1)ACB過(guò)程中氣體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？(2)BDA過(guò)程中氣體是吸熱還是放熱？吸收或放出的熱量是多少？〖解析〗(1)ACB過(guò)程中W1=-280J，Q1=410J，由熱力學(xué)第一定律得UB-UA=W1+Q1=130J，故ACB過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加了130J。(2)因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，BDA過(guò)程中氣體內(nèi)能的變化量UA-UB=-130J，由題意知W2=200J，由熱力學(xué)第一定律得UA-UB=W2+Q2，代入數(shù)據(jù)解得Q2=-330J，即BDA過(guò)程中氣體放出熱量330J。〖答案〗(1)增加130J(2)放熱330J13.某同學(xué)利用廢舊物品制作了一個(gè)簡(jiǎn)易氣溫計(jì)：在一個(gè)空葡萄酒瓶中插入一根兩端開(kāi)口的玻璃管，玻璃管內(nèi)有一段長(zhǎng)度可忽略的水銀柱，瓶口處用蠟密封，將酒瓶水平放置，如圖所示。已知該酒瓶容積為480cm3，玻璃管內(nèi)部橫截面積為0.4cm2，瓶口外的有效長(zhǎng)度為48cm。當(dāng)氣溫為7℃時(shí)，水銀柱剛好處在瓶口位置。(1)求該氣溫計(jì)能夠測(cè)量的最高氣溫；(2)假設(shè)水銀柱從瓶口處緩慢移動(dòng)到最右端的過(guò)程中，密封氣體從外界吸收了3J熱量，則在這一過(guò)程中該氣體的內(nèi)能變化了多少？(已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa)〖解題指導(dǎo)〗(1)氣溫變化，水銀柱移動(dòng)，瓶?jī)?nèi)封閉氣體發(fā)生等壓變化。(2)等壓變化過(guò)程中，可以用W＝pΔV計(jì)算外界對(duì)氣體做的功?！冀馕觥?1)封閉氣體發(fā)生等壓變化，則eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)即eq\f(480cm3,（273＋7）K)＝eq\f(480cm3＋0.4×48cm3,T2)，解得：T2＝291.2K＝18.2℃。(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，外界對(duì)氣體做功W＝－p0·ΔV＝－1.92J，解得ΔU＝1.08J?！即鸢浮?1)18.2℃(2)增加了1.08J熱力學(xué)定律與能量守恒(建議用時(shí)40分鐘)1．(2020·全國(guó)Ⅱ卷)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的敘述，違背熱力學(xué)第一定律的有______，不違背熱力學(xué)第一定律、但違背熱力學(xué)第二定律的有_________。(填正確〖答案〗標(biāo)號(hào))A．汽車(chē)通過(guò)燃燒汽油獲得動(dòng)力并向空氣中散熱B．冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低C．某新型熱機(jī)工作時(shí)將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響D．冰箱的制冷機(jī)工作時(shí)從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)〖解析〗汽車(chē)通過(guò)燃燒汽油獲得動(dòng)力并向空氣中散熱，不違背熱力學(xué)第一定律，也不違背熱力學(xué)第二定律，A項(xiàng)不符合；冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低，需要對(duì)外做功或?qū)ν夥懦鰺崃?，而保溫杯隔斷了傳熱過(guò)程，水也沒(méi)有對(duì)外做功，所以該過(guò)程違背熱力學(xué)第一定律；某新型熱機(jī)工作時(shí)將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響，該過(guò)程不違背熱力學(xué)第一定律，但違背熱力學(xué)第二定律；冰箱的制冷機(jī)工作時(shí)從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)，要消耗電能，引起了其他變化，該過(guò)程不違背熱力學(xué)第一定律，也不違背熱力學(xué)第二定律，D項(xiàng)不符合?！即鸢浮紹C2．(多選)(2020·青島模擬)根據(jù)熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是()A．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律，因此不可能制成B．效率為100%的熱機(jī)是不可能制成的C．電冰箱的工作過(guò)程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞D．從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功是提高機(jī)械效率的常用手段〖解析〗選B、C。第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因它違反了熱力學(xué)第二定律，故A錯(cuò)誤；效率為100%的熱機(jī)是不可能制成的，故B正確；電冰箱的工作過(guò)程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，故C正確；從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功是不可能實(shí)現(xiàn)的，故D錯(cuò)誤。〖加固訓(xùn)練〗(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體B.科技的進(jìn)步可以使內(nèi)燃機(jī)成為單一熱源的熱機(jī)C.能源危機(jī)指能量的過(guò)度消耗導(dǎo)致自然界的能量不斷減少D.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功〖解析〗選A、D?？照{(diào)可以使熱量從低溫物體向高溫物體傳遞，A正確；由熱力學(xué)第二定律知，不可能有單一熱源的熱機(jī)，B錯(cuò)誤；能量是守恒的，C錯(cuò)誤；功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，在外界的影響下，熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為功，D正確。3．(多選)(2021·雅安模擬)如圖是某研究小組為了探究“魚(yú)鰾的作用”所制作的裝置。具體制作方法如下：在大號(hào)“可樂(lè)瓶”中注入半瓶水，在一個(gè)小氣球中放入幾枚硬幣并充入少量空氣(忽略氣體的分子勢(shì)能)，將其裝入“可樂(lè)瓶”中。通過(guò)在水中放鹽改變水的密度后，使氣球恰好懸浮于水中，并擰緊瓶蓋。設(shè)初始時(shí)瓶中氣體、水及外界大氣的溫度相同。當(dāng)用手?jǐn)D壓“可樂(lè)瓶”的上半部分時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．快速擠壓時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)變大B．快速擠壓時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體溫度不變C．快速擠壓時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體體積不變D．緩慢擠壓時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體溫度不變E．緩慢擠壓時(shí)，氣球下降〖解析〗選A、D、E。快速擠壓氣體時(shí)，外界對(duì)它做功，來(lái)不及熱傳遞，由W＋Q＝ΔU可知，內(nèi)能增大，溫度上升，體積變小，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變大，則A項(xiàng)對(duì)，B、C兩項(xiàng)錯(cuò)；緩慢擠壓時(shí)，溫度不變，體積變小，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變大，D正確；對(duì)氣球來(lái)說(shuō)，壓強(qiáng)也增大，溫度不變，體積必然減小，則重力mg大于浮力ρgV，氣球下降，則E項(xiàng)正確。4．(多選)(2020·安慶模擬)下列說(shuō)法正確的是()A．物體從外界吸收熱量的同時(shí)，物體的內(nèi)能可能在減小B．分子間的引力和斥力，當(dāng)r<r0時(shí)(r0為引力與斥力大小相等時(shí)的分子間距離)，都隨分子間距離的增大而減小，但斥力比引力變化快C．水黽(一種小型水生昆蟲(chóng))能夠停留在水面上而不陷入水中是由于液體表面存在張力D．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成，說(shuō)明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能〖解析〗選A、B、C。本題考查熱力學(xué)第一定律、水的表面張力、氣體壓強(qiáng)的微觀(guān)含義等。由ΔU＝Q＋W知，若物體對(duì)外界做功的同時(shí)吸收熱量，如果對(duì)外做功的大小大于吸收的熱量的大小，物體的內(nèi)能減小，故A正確；當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí)，引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力比引力變化快，分子間相互作用力的合力表現(xiàn)為斥力，故B正確；液體表面層中的分子比液體內(nèi)部的分子稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部的分子大一些，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力，這個(gè)引力即為表面張力，正是因?yàn)檫@種張力的存在，水黽才能在水面上停留，故C正確；第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成，說(shuō)明內(nèi)能不能在全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的同時(shí)不引起其他變化，故D錯(cuò)誤。5.(多選)(2020·成都模擬)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程：從a到b，b到c，c到a回到原狀態(tài)，其V-T圖象如圖所示。用pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是()A．pa<pc＝pbB．由a到b的過(guò)程中，氣體一定吸熱C．由b到c的過(guò)程中，氣體放出的熱量一定等于外界對(duì)氣體做的功D．由b到c的過(guò)程中，每一個(gè)氣體分子的速率都減小〖解析〗選A、B。本題考查對(duì)V-T圖象的理解。由理想氣體狀態(tài)方程可知eq\f(pa·3V0,T0)＝eq\f(pb·3V0,3T0)，所以pb＝3pa，同理可得eq\f(pa·3V0,T0)＝eq\f(pc·V0,T0)，所以pc＝3pa，所以pc＝pb>pa，故A正確；a到b的過(guò)程中氣體的體積不變，沒(méi)有做功，溫度升高，內(nèi)能增大，所以氣體一定吸熱，故B正確；由圖象可知，b到c的過(guò)程中氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，ΔU<0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知，氣體要放出熱量，而且b到c的過(guò)程中氣體放出的熱量一定大于外界對(duì)氣體做的功，故C錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不能反映單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)情況，所以b到c的過(guò)程中氣體的溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，并不是每一個(gè)分子的速率都減小，故D錯(cuò)誤。〖加固訓(xùn)練〗(多選)(2020·唐山模擬)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a。下列說(shuō)法正確的是()A.在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加B.在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功C.在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功D.在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量〖解析〗選A、B、D。在過(guò)程ab中，體積不變，氣體對(duì)外界不做功，壓強(qiáng)增大，溫度升高，內(nèi)能增加，故選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤；在過(guò)程ca中，氣體的體積縮小，外界對(duì)氣體做功，壓強(qiáng)不變，溫度降低，內(nèi)能變小，氣體向外界放出熱量，故選項(xiàng)B正確；在過(guò)程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故選項(xiàng)D正確。6.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的變化圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．A→B的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功，氣體內(nèi)能增加B．A→B的過(guò)程中，氣體從外界吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量C．B→C的過(guò)程中，氣體體積增大，對(duì)外做功D．B→C的過(guò)程中，氣體對(duì)外界放熱，內(nèi)能不變E．B→C的過(guò)程中，氣體分子與容器壁每秒碰撞的次數(shù)增加〖解析〗選B、D、E。A到B的過(guò)程是等容升溫過(guò)程，氣體不對(duì)外做功，氣體從外界吸收熱量，使得氣體內(nèi)能增加，故A錯(cuò)誤，B正確；B到C的過(guò)程是等溫壓縮過(guò)程，壓強(qiáng)增大，體積減小，外界對(duì)該氣體做功，內(nèi)能不改變，則氣體對(duì)外界放熱，因壓強(qiáng)增大，故氣體分子與容器壁每秒碰撞的次數(shù)增加，故C錯(cuò)誤，D、E正確。7．(多選)(2020·安順模擬)景頗族的祖先發(fā)明的點(diǎn)火器如圖所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨，猛推推桿，艾絨即可點(diǎn)燃。對(duì)筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過(guò)程中()A．氣體溫度升高，壓強(qiáng)不變B．氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大C．外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能增加D．外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能減少E．艾絨燃燒，放出熱量，氣體內(nèi)能增加〖解析〗選B、C、E。壓縮氣體時(shí)，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，體積變小，壓強(qiáng)增大，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤；氣體吸收艾絨燃燒放出的熱量，內(nèi)能增加，E正確。8.(多選)如圖所示，p-V圖中的每個(gè)方格均為正方形，一定質(zhì)量的理想氣體從a狀態(tài)沿直線(xiàn)變化到b狀態(tài)，再沿直線(xiàn)變化到c狀態(tài)，最后沿直線(xiàn)回到a狀態(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()A．從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中氣體分子的平均動(dòng)能先增大后減小B．從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中氣體的密度不斷增大C．從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過(guò)程中氣體一定吸熱D．從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過(guò)程中氣體放出的熱量一定大于外界對(duì)氣體做的功E．從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過(guò)程中氣體的內(nèi)能不斷增大〖解析〗選A、C、D。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中pV值先增大后減小，溫度T也先增大后減小，對(duì)理想氣體，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，A正確；從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過(guò)程中氣體的體積V不斷增大，氣體的密度不斷減小，B錯(cuò)誤；從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過(guò)程中氣體做等容變化，外界對(duì)氣體做的功W＝0，根據(jù)查理定律知?dú)怏w溫度不斷升高，ΔU>0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，得Q>0，即氣體一定吸熱，C正確；從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過(guò)程中氣體等壓壓縮，外界對(duì)氣體做的功W>0，根據(jù)蓋—呂薩克定律知溫度降低，ΔU<0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，得Q<0且|Q|>W，D正確，E錯(cuò)誤。〖總結(jié)提升〗氣體圖象和熱力學(xué)定律的結(jié)合問(wèn)題(1)根據(jù)圖象判斷氣體發(fā)生的過(guò)程，如等溫過(guò)程、等容過(guò)程、等壓過(guò)程等。(2)根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律分析氣體在多過(guò)程中溫度、體積等狀態(tài)參量的變化。(3)應(yīng)用熱力學(xué)第一定律判斷做功、吸熱內(nèi)能變化等情況。9．(多選)對(duì)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的理解，下列說(shuō)法正確的是()A．一定質(zhì)量的氣體膨脹對(duì)外做功100J，同時(shí)從外界吸收120J的熱量，則它的內(nèi)能增大20JB．物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加；物體對(duì)外界做功，其內(nèi)能一定減少C．凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀(guān)過(guò)程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體D．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，沒(méi)有違反熱力學(xué)第一定律E．熱現(xiàn)象過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象，能量耗散符合熱力學(xué)第二定律〖解析〗選A、D、E。根據(jù)熱力學(xué)第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100J＋120J＝20J，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，物體對(duì)外界做功，其內(nèi)能不一定減少，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；通過(guò)做功的方式可以讓熱量從低溫物體傳遞給高溫物體，如電冰箱，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)沒(méi)有違反能量守恒定律，熱力學(xué)第一定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在熱學(xué)中的反映，因此第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)沒(méi)有違反熱力學(xué)第一定律，不能制成是因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，故選項(xiàng)D正確；能量耗散過(guò)程體現(xiàn)了宏觀(guān)自然過(guò)程的方向性，符合熱力學(xué)第二定律，選項(xiàng)E正確。10.(2020·江蘇高考)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其p-eq\f(1,V)圖象如圖所示，求該過(guò)程中氣體吸收的熱量Q。〖解析〗根據(jù)p-eq\f(1,V)圖象可知狀態(tài)A和狀態(tài)C溫度相同，內(nèi)能相同；故從A經(jīng)B到C過(guò)程中氣體吸收的熱量等于氣體對(duì)外界所做的功。根據(jù)圖象可知狀態(tài)A到狀態(tài)B為等壓過(guò)程，氣體對(duì)外界做功為W1＝pΔV＝2×105×(2－1)J＝2×105J狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容變化，氣體不做功；故從A經(jīng)B到C過(guò)程中氣體吸收的熱量為Q＝W1＝2×105J〖答案〗2×105J11．如圖所示，用銷(xiāo)釘固定的導(dǎo)熱活塞把水平放置的導(dǎo)熱汽缸分隔成容積相同的兩部分，分別封閉著A、B兩部分理想氣體：A部分氣體壓強(qiáng)為pA0＝2.5×105Pa，B部分氣體壓強(qiáng)為pB0＝1.5×105Pa。現(xiàn)拔去銷(xiāo)釘，待活塞重新穩(wěn)定后。(外界溫度保持不變，活塞與汽缸間摩擦可忽略不計(jì)，整個(gè)過(guò)程無(wú)漏氣發(fā)生)(1)求此時(shí)A部分氣體體積與原來(lái)體積之比；(2)判斷此過(guò)程中A部分氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述理由?！冀馕觥?1)設(shè)A、B部分氣體原來(lái)體積都為V，由玻意耳定律得pA0V＝pA(V＋ΔV)pB0V＝pB(V－ΔV)又pA＝pB由以上各式可解得ΔV＝eq\f(1,4)V，因此，此時(shí)A部分氣體體積與原來(lái)體積之比為5∶4。(2)A部分氣體由于溫度不變，所以?xún)?nèi)能不變；體積膨脹，對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，一定從外界吸收熱量。〖答案〗(1