【備戰(zhàn)】全國高考物理試題匯編（11月第一期）H3內能 熱力學定律（含解析）.doc

h3 內能 熱力學定律【原創(chuàng)純word版精品解析】物理卷2015屆山西省忻州一中、康杰中學、臨汾一中、長治二中四校高三第一次聯考（201409）】（2）（8分）一定質量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b再變化到狀態(tài)c，其狀態(tài)變化過程的p-v圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)a時的溫度為27。求：該氣體在狀態(tài)b、c時的溫度各為多少；該氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)c的過程中是吸熱還是放熱？傳遞的熱量是多少.【知識點】理想氣體的狀態(tài)方程h3 h5【答案解析】-73，27吸了200j 解析： ：氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)b：得k 即 氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)c： 得k即 氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)c過程中是吸熱 吸收的熱量j 【思路點撥】根據圖象可知：ab等容變化，由查理定律即可求出b狀態(tài)溫度；bc等壓變化，由蓋呂薩克定律即可求出c狀態(tài)溫度；比較ac兩狀態(tài)的溫度，從而判斷氣體內能的變化，比較ac兩狀態(tài)的體積可判斷w的正負，再根據可根據熱力學第一定律即可解決問題解決氣體問題的關鍵是挖掘出隱含條件，正確判斷出氣體變化過程，合理選取氣體實驗定律解決問題；對于內能變化牢記溫度是理想氣體內能的量度，與體積無關【原創(chuàng)純word版精品解析】物理卷2015屆云南省玉溪一中高三上學期第一次月考（201409）】15. 【選修3-3】（1）下列說法正確的是 （填正確答案標號，選對1個給2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分0分）a氣體的內能是分子熱運動的動能和分子間的勢能之和b氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變c兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大d用活塞壓縮汽缸里的空氣，對空氣做功2.0105 j，若空氣向外界放出熱量1.5105 j，則空氣內能增加e一定質量的理想氣體，如果保持溫度不變，體積越小，壓強越大【知識點】；物體的內能；用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強；熱力學定律；h1 h3【答案解析】 ace 解析：（i）a、氣體的內能是分子熱運動的動能和分子間的勢能之和，故a正確；b、氣體的溫度變化時，分子平均動能變化，其分子間勢能不一定改變，故b錯誤；c、分子間引力與斥力都隨著分子間距離增大而減小，減小而增大，故c正確；d、根據熱力學第一定律 ，放出熱量為負值，帶入數據內能增大，故d錯誤；e、根據玻意耳定律 ，所以體積越小，壓強越大，故e正確；故選ace【思路點撥】根據氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去判斷其它的物理量知道氣體壓強產生的原理溫度是分子平均動能變化的標志分子間引力與斥力都隨著分子間距離增大而減小，減小而增大。根據熱力學第一定律 。（2）（10分）如圖所示，一根兩端開口、橫截面積為s2 cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)管中有一個質量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長l21 cm的氣柱，氣體的溫度為t17 ，外界大氣壓取p01.0105 pa(相當于75 cm高的汞柱壓強)(i)在活塞上放一個質量為m0.1 kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，則平衡后氣柱為多長？(g10 m/s2)(ii)若保持砝碼的質量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t277 ，此時氣柱為多長？【知識點】氣體的等溫變化；封閉氣體壓強h3 h5【答案解析】1）20cm，（2）25cm 解析： (i)被封閉氣體的初狀態(tài)為p11.0105 pa v1ls42 cm3，t1280 k末狀態(tài)壓強p2p01.05105 pa v2l2s，t2t1280 k根據玻意耳定律，有p1v1p2v2，即p1lp2l2 得l2l20 cm.(2)對氣體加熱后，氣體的壓強不變，p3p2，v3l3s，t3350 k根據蓋呂薩克定律，有，即 得l3l225 cm.【思路點撥】（1）保持氣體的溫度t1不變，是一個等溫過程，對活塞受力分析，可求出末狀態(tài)氣體的壓強，再根據玻意耳定律，求出平衡后氣柱的長度（2）對氣體加熱，活塞可自由移動，活塞質量不計，可知管中氣體壓強始終等于大氣壓強，是一個等壓變化過程根據蓋呂薩克定律，就可以求出溫度升高后氣柱的長度解決本題的關鍵是判斷氣體的變化過程是一個什么樣的過程，再根據氣體定律進行求解】（物理卷2015屆江蘇省揚州中學高三10月質量檢測（2014.10）(2)如題12a-2圖所示，內壁光滑的氣缸水平放置。一定質量的理想氣體被密封在氣缸內，外界大氣壓強為p0?，F對氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量q后，體積由v1增大為v2。則在此過程中，氣體分子平均動能_(選增“增大”、“不變”或“減小”)，氣體內能變化了_?！敬鸢浮俊局R點】物體的內能；溫度是分子平均動能的標志h1 h3【答案解析】 增大，q-p0（v2-v1）解析： 現對氣缸緩慢加熱，溫度升高，氣體分子平均動能增大，活塞緩慢上升，視為等壓過程，則氣體對活塞做功為：w=fh=p0（v2-v1）根據熱力學定律有：u=w+q=q-p0（v2-v1）【思路點撥】溫度是分子平均動能變化的標志，活塞緩慢上升為等壓過程，由功的表達式求解即可由熱力學第一定律u=w+q可求基本公式的應用，明確做功與熱量的正負的確定是解題的關鍵【題文】（物理卷2015屆江蘇省揚州中學高三10月質量檢測（2014.10）12【選做題】本題包括a、b、c三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區(qū)域內作答。若三題都做，則按ab兩題評分。a（選修模塊33）（12分）(1)如題12a-1圖所示，一演示用的“永動機”轉輪由5根輕桿和轉軸構成，輕桿的末端裝有形狀記憶合金制成的葉片，輕推轉輪后，進入熱水的葉片因伸展面“劃水”，推動轉輪轉動。離開熱水后，葉片形狀迅速恢復，轉輪因此能較長時間轉動。下列說法正確的是a轉輪依靠自身慣性轉動，不需要消耗外界能量b轉輪轉動所需能量來自形狀記憶合金自身c轉動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高d葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量【答案】【知識點】熱力學第一定律h3【答案解析】d 解析： a、轉輪轉動的過程中克服摩擦力做功，轉輪的速度越來越小，所以要維持轉輪轉動需要外力做功故a錯誤b、要維持轉輪轉動需要外力做功，轉輪轉動所需能量不能由轉輪自己提供故b錯誤c、轉動的葉片不斷攪動熱水的過程是水對轉輪做功的過程，同時水會向四周放出熱量，根據熱力學第一定律可知水的內能減小，故水溫降低，故c錯誤d、根據熱力學第二定律，物體不可能從單一熱源吸收能量全部用來對外做功而不引起其變化，故葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量故d正確【思路點撥】根據熱力學第一定律和熱力學第二定律逐項分析即可考綱對3-3要求較低，故題目比較簡單，所以只要加強對基本概念的理解然后做些基礎題即可【題文】（物理卷2015屆湖南省師大附中高三第一次月考（2014.09）(2)(9分)氣缸長為l1 m(氣缸厚度可忽略不計)，固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為s100 cm2的光滑活塞封閉了一定質量的理想氣體，已知當溫度為t27 、大氣壓強為p01105 pa時，氣柱長為l00.4 m現用水平拉力向右緩慢拉動活塞，求：若拉動活塞過程中溫度保持為27 ，活塞到達缸口時缸內氣體壓強；若活塞到達缸口時拉力大小為500 n，求此時缸內氣體溫度為多少攝氏度【答案】【知識點】理想氣體的狀態(tài)方程h3【答案解析】（1）0.4105 pa （2）102 解析： 活塞剛到缸口時，l21 mp1sl0p2sl2得p20.4105 pa溫度升高活塞剛到缸口時，l31 mp3p00.5105 pat3 k375 kt3(375273)102 【思路點撥】 由題，溫度保持不變，封閉在氣缸中的氣體發(fā)生等溫變化，根據玻意耳定律和力平衡條件可求得。氣缸內氣體溫度緩慢升高，封閉氣體發(fā)生等壓變化，根據蓋呂薩克定律求解氣體的溫度本題關鍵要確定氣體發(fā)生何種狀態(tài)變化，再選擇合適的規(guī)律列式求解【題文】（物理卷2015屆河南省開封市高三上學期定位模擬考試（2014.09）(2)內壁光滑的導熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質量的活塞封閉壓強為1.ox105pa、體積為2.73x10-3m3的理想氣體。現在活塞上方緩緩倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼?，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?27。活塞面積為2x 10-4 m2，大氣壓強為1.0x105pa。g取10n/kg.求： 所加沙子的質量 氣缸內氣體的最終體積.【答案】【知識點】理想氣體的狀態(tài)方程h3【答案解析】 （1）0.5kg； （2） 解析： （2）在冰水混合物中，封閉氣體發(fā)生等溫變化 所以 又 所以 當封閉氣體溫度變?yōu)闀r，氣體發(fā)生等壓變化 其中，所以 【思路點撥】在冰水混合物中時，被封氣體發(fā)生等溫變化，將氣缸移出水槽，緩慢加熱，被封氣體發(fā)生等壓變化，根據理想氣體方程分別求解兩過程，可得結果本題涉及兩個過程，并且涉及多個物理量的變化，注意找出每個過程對應的物理量，根據各個過程相對應的規(guī)律列式求解 【題文】（物理卷2015屆河南省開封市高三上學期定位模擬考試（2014.09）13.【選修3-3試題】(15分)(1)如圖所示，水平放置的密封氣缸內的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板可在氣缸內無摩擦運動，右側氣體內有一電熱絲，氣缸壁和隔板均絕熱。初始時隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等?，F給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時間后切斷電源。當缸內氣體再次達到平衡時，與初始狀態(tài)相比a.左右兩邊氣體溫度都升高b.右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變c.左邊氣體壓強增大d.左右兩邊氣體最終溫度必相等e.右邊氣體內能的增加量小于電熱絲放出的熱量【答案】【知識點】理想氣體的狀態(tài)方程h3 h5【答案解析】ace 解析： a、b、d當電熱絲通電后，右側的氣體溫度升高氣體膨脹，將隔板向左推，對左邊的氣體做功，又因左側氣體發(fā)生絕熱變化，由熱力學第一定律知內能增加，氣體的溫度升高故a正確，b、d錯誤；c、利用為一常數知，左側氣體的體積減小，則其壓強增大故c正確e、電熱絲放出的熱量等于右邊氣體內能的增加量與對外做功之差，所以右邊氣體內能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對左邊的氣體所做的功，故e正確，故選ace【思路點撥】 根據氣體狀態(tài)方程 =c和已知的變化量去判斷其它的物理量；根據熱力學第一定律判斷氣體的內能變化 掌握一定質量的理想氣體的內能變化由溫度決定，根據氣體狀態(tài)方程找出新的平衡狀態(tài)下物理量間的關系【題文】（物理卷2015屆河北省邯鄲市高三摸底考試（2014.09）16.【物理選修3-3】(1) (4分)下列說法中正確的是 (填入正確選項前的字母。選對得4分，選不全得2分，錯選或多選得0分)。a分子間的距離增大時，分子間的引力增大，斥力減小b物體的溫度升高時，分子的平均動能將增大c物體吸熱時，它的內能一定增加d根據熱力學第二定律可知，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體e氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體分子之間存在斥力的緣故【答案】【知識點】分子動理論 熱力學定律 h1 h3【答案解析】 bd 解析： a、分子間的距離增大，分子間的引力和斥力都減小，故a錯誤；b、物體的溫度越高，分子平均動能越大，b正確；c、做功和熱傳遞是改變內能的兩種方式，故吸熱內能不一定增大，故c錯誤；d、根據熱力學第二定律可知，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響，故d正確；e、氣體分子間的距離較大，分子力很小，氣體分子的運動是無規(guī)則的，失去容器后就會散開，故e錯誤故選bd【思路點撥】本題考查的知識點較多，有分子動理論，溫度是平均動能的標志，要知道攝氏溫標和熱力學溫標是兩種不同的溫標，同學們要掌握掌握兩種溫標的表示方法【題文】（物理卷2015屆河北省邯鄲市高三摸底考試（2014.09）(2) (8分) 如圖，內徑均勻的彎曲玻璃管abcde兩端開口，ab、cd段豎直，bc、de段水平，ab=100cm，bc=40cm，cd=50cm，de=60cm。在水平段de內有一長10cm的水銀柱，其左端距d點10cm。在環(huán)境溫度為300 k時，保持bc段水平，將玻璃管a端緩慢豎直向下插入大水銀槽中，使a端在水銀面下10 cm。已知大氣壓為75 cmhg且保持不變。i若環(huán)境溫度緩慢升高，求溫度升高到多少k時，水銀柱剛好全部溢出； ii若環(huán)境溫度緩慢降低，求溫度降低到多少k時，水銀柱剛好全部進入cd段?！敬鸢浮俊局R點】理想氣體的狀態(tài)方程；氣體的等容變化和等壓變化h3 h5【答案解析】（1）溫度升高到360k時，水銀柱剛好全部溢出；（2）溫度降低到208k時，水銀柱剛好全部進入cd段 解析： ia端插入水銀槽后，液柱向右移動10cm，設玻璃管橫截面積為s,氣體做等壓變化，由 解得： ii當液柱剛好全部進入cd管時，水銀槽中的水銀將沿ab管上升10cm。設玻璃管橫截面積為s，則封閉氣體體積及壓強：v3=160scm3，p3=65cmhg。 由 解得： 【思路點撥】（1）溫度緩慢升高時，管內封閉氣體壓強不變，由蓋-呂薩克定律可以分析答題（2）根據題意求出氣體體積與壓強，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出氣體溫度認真審題，根據題意求出氣體體積與壓強，應用蓋呂薩克定律與理想氣體狀態(tài)方程即可正確解題【題文】（理綜卷2015屆重慶市重慶一中高三上學期第一次月考（2014.09）三、選做題（12分）【題文】（理綜卷2015屆重慶市重慶一中高三上學期第一次月考（2014.09）10、【物理選修3-3】（1）下列說法正確的是 a布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動b分子間距離增大時，分子間的引力、斥力都減小c氣體的狀態(tài)變化時，若溫度升高，則每個氣體分子的動能都增加d外界對物體做功時，物體的內能一定增加【答案】【知識點】熱力學第一定律；布朗運動；溫度是分子平均動能的標志h1 h2 h3【答案解析】b 解析：a、布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的運動，不是液體分子的無規(guī)則運動故a錯誤；b、分子之間的作用力的特點：分子間距離增大時，分子間的引力、斥力都減小故b正確；c、溫度是分子的平均動能的標志，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，對單個的分子沒有意義故c錯誤；d、根據熱力學第一定律，外界對物體做功時，若同時物體放出熱量，物體的內能不一定增加故d錯誤故選：b【思路點撥】布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的運動；分子間距離增大時，分子間的引力、斥力都減?。粶囟仁欠肿拥钠骄鶆幽艿臉酥?；根據熱力學第一定律，外界對物體做功時，物體的內能不一定增加該題考查熱力學第一定律、布朗運動、溫度的意義以及分子之間的作用力，都是記憶性的知識點的內容，多加積累即可【題文】（理綜卷2015屆重慶市重慶一中高三上學期第一次月考（2014.09）（2）在某高速公路發(fā)生一起車禍，車禍系輪胎爆胎所致。已知汽車行駛前輪胎內氣體壓強為2.5atm，溫度為27，爆胎時胎內氣體的溫度為87，輪胎中的空氣可看做理想氣體，爆胎前忽略輪胎容積變化。求爆胎時輪胎內氣體的壓強；爆胎后氣體迅速外泄，來不及與外界發(fā)生熱交換，判斷此過程胎內原有氣體內能如何變化？【答案】【知識點】理想氣體的狀態(tài)方程h3【答案解析】（1）3atm；（2）內能減少 解析：2）由得經判斷氣體內能減小。【思路點撥】（1）氣體作等容變化，由查理定律列式求解即可；（2）根據熱力學第一定律分析本題關鍵是用查理定律列式求解，同時明確氣體壓強的微觀解釋，并能用熱力學第一定律分析 【題文】（理綜卷2015屆云南省師大附中高考適應性月考（一）（2014.09）(1) (5分)下列關于分子運動和熱現象的說法正確的是_。(填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分;每選錯1個扣3分，最低得分為0分) a.已知一個水分子的質量和水的摩爾質量，可以計算出阿伏加德羅常數 b.一定量100的水變成100的水蒸氣，其分子之間的勢能增加 c.兩個分子之間的作用力會隨著距離的增大而減小 d.一定質量的氣體經歷等容過程，如果吸熱則其內能一定增加 e.如果氣體分子總數不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大【答案】【知識點】溫度是分子平均動能的標志；分子勢能；熱力學第一定律h1 h3【答案解析】abd 解析： a、已知水的摩爾質量和水分子的質量，根據摩爾質量除以水分子的質量得到阿伏加德羅常數，故a正確；b、一定量100的水變成100的水蒸汽，因溫度不變，平均動能不變，由于吸收熱量，內能增加，所以其分子之間的勢能增加，故b正確；c、兩個分子之間的引力和斥力都會隨著分子間距的增大而減小，但斥力減小的更快；對于分子合力，子間距小于平衡間距時，分子力表現為斥力，間距越小分子力越大；分子間距大于平衡間距時，分子力表現為引力，隨著分子間距的增加，分子力先增加后減??；故c錯誤；d、-定質量的氣體經歷等容過程，體積不變，故不對外做功，根據熱力學第一定律，如果吸熱則其內能一定增加，故d正確；e、氣體的壓強與單位體積內的分子數和分子的平均動能兩個因素有關，可知氣體的分子總數不變，但體積如何變化未知，單位體積內的分子數如何變化不能確定，所以氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大時，壓強不一定增大，故e錯誤;故選abd【思路點撥】理想氣體分子間的作用力不計；溫度是分子平均動能的標志，根據吸放熱情況，分析水和水蒸汽勢能的關系；根據熱力學第一定律分析氣體狀態(tài)變化時吸放熱情況根據氣態(tài)方程分析氣體溫度升高時壓強如何變化本題考查的知識點較多，關鍵要掌握分子動理論，溫度是分子平均動能的標志，理想氣體狀態(tài)方程和壓強的微觀意義【題文】（理綜卷2015屆云南省師大附中高考適應性月考（一）（2014.09）(2)(10分)一氣象探測氣球，在充有壓強為1.00atm(即76. 0cmhg)、溫度為27.0的氮氣時，體積為3.50m3。在氣球逐漸上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內密閉氣體的壓強逐漸減小到36. 0cmhg，氣球內部因啟動一持續(xù)加熱裝置而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔，氣溫為-48.0求:(結果保留三位有效數字)i.氦氣在停止加熱前的體積；ii.氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積?！敬鸢浮俊局R點】氣體的等溫變化；氣體的等容變化和等壓變化h3【答案解析】(1) 7.39m3 (2) 5.54m3 解析： i.在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內氦氣經歷了等溫變化程。根據玻意耳定律有p1 v1=p2v2 式中p1 =76.0cmhg, v1=3.50m3, p2=36.0cmhg，v2是在此等溫過程末氦氣的體積。代入數據解得v2=7.39m3 ii.在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從t2=300k下降到與外界氣體相同，即t3=225k，這是一等壓變化過程。根據蓋呂薩克定律有 式中，v3是在此等壓過程末氦氣的體積，代入數據，解得v3=5.54m3 【思路點撥】（1）該上升過程為等溫變化，因此根據等溫變化的氣體狀態(tài)方程可直接求解（2）停止加熱后高度不變，因此為等壓變化，注意經過較長一段時間后，溫度與環(huán)境溫度相等為-48.0，故根據等壓變化可直接求解解答這類問題時正確選擇狀態(tài)，弄清變化類型，正確分析狀態(tài)參量的變化，然后列方程求解【題文】（理綜卷2015屆寧夏銀川一中高三第二次月考（2014.09）(2) (9分)如圖，絕熱氣缸a與導熱氣缸b均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦。兩氣缸內裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時體積均為、溫度均為。緩慢加熱a中氣體，停止加熱達到穩(wěn)定后，a中氣體壓強為原來的1.2倍。設環(huán)境溫度始終保持不變，求氣缸a中氣體的體積和溫度?！敬鸢浮俊局R點】理想氣體的狀態(tài)方程h3【答案解析】 解析：設初態(tài)壓強為，膨脹后a，b壓強相等 b中氣體始末狀態(tài)溫度相等，由玻意耳定律得 對a部分氣體，由理想氣體狀態(tài)方程得 【思路點撥】因為氣缸b導熱，所以b中氣體始末狀態(tài)溫度相等，為等溫變化；另外，因為是剛性桿連接的絕熱活塞，所以a、b體積之和不變，即vb=2v0-va，再根據氣態(tài)方程，本題可解本題考查理想氣體狀態(tài)變化規(guī)律和關系，找出a、b部分氣體狀態(tài)的聯系（即vb=2v0-va）是關鍵【題文】（理綜卷2015屆重慶南開中學高三9月月考（2014.09）(2)鋼氧氣瓶是醫(yī)院中常見的醫(yī)療器械，現有一鋼氧氣瓶，當瓶內溫度是27時，瓶內的壓強為9xl06pa，求當氧氣瓶內的溫度為-3時瓶內的壓強【答案】【知識點】氣體的等容變化 h3【答案解析】 解析： 由題意，瓶內氣體經歷-等容過程 得 【思路點撥】 當氧氣瓶內的溫度降低時，瓶內氣體發(fā)生等容變化，由查理定律求解即可本題關鍵要明確氣體發(fā)生了等容變化，應用查理定律即可正確解題【題文】（理綜卷2015屆河北省唐山市高三9月模擬考試（2014.09）33（1）（6分）下列關于熱力學第二定律說法正確的是（ ）a所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能真的發(fā)生b一切與熱現象有關的宏觀自然過程都是不可逆的c機械能可以全部轉化為內能，而內能無法全部用來做功以轉換成機械能d氣體向真空的自由膨脹是可逆的e熱運動的宏觀過程會有一定的方向性【答案】【知識點】熱力學第二定律h3【答案解析】 bce 解析： a、e、熱運動的宏觀過程會有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏觀過程并不能都真的發(fā)生故a錯誤，e正確；b、d、根據熱力學第二定律，一切與熱現象有關的宏觀自然過程都是不可逆的，所以氣體向真空的自由膨脹是不可逆的故b正確，d錯誤；c、根據熱力學第二定律，不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響，所以機械能可以全部轉化為內能，而內能無法全部用來做功以轉換成機械能故c正確故選：bce【思路點撥】熱力學第二定律有不同的表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉換為有用的功而不產生其他影響；不可逆熱力學過程中熵的增量總是大于零符合能量守恒定律的宏觀過程都有一定的方向性；一切與熱現象有關的宏觀自然過程都是不可逆的；本題關鍵熟悉并牢記熱力學第二定律的各種表述，能夠明確熱力學第二定律的本質基礎題目【題文】（理綜卷2015屆河北省唐山市高三9月模擬考試（2014.09）（2）（9分）如圖所示，開口向上粗細均勻的玻璃管長l=l00cm，管內有一段高h=20cm的水銀柱，封閉著長a=50cm的空氣柱，大氣壓強p0=76cmhg，溫度t0=27。求溫度至少升到多高時，可使水銀柱全部溢出？【答案】【知識點】理想氣體狀態(tài)方程 h3 h5【答案解析】 211 解析： 開始溫度升高時，氣體壓強不變，氣體體積膨脹，水銀柱上升。當水銀柱上升至管口時，溫度再升高，水銀就會開始溢出，這時的氣體壓強隨水銀的溢出而減小，氣體的體積在不斷增大，溫度不需要繼續(xù)升高，設該溫度為t2，剩余的水銀柱的高度為x，玻璃管的橫截面積為s。氣體的初始狀態(tài)p1=p0+h v1=as t1=300k氣體的末狀態(tài) p2=p0+x v2=(100-x)s t2=273+ t2根據理想氣體狀態(tài)方程=，即= 3分要使剩余氣體全部溢出的溫度t2最高，則（76+x）（100x）必為最大。3分又因為76+x+100- x=176為常數，所以當76+x=100x，即x=12cm時，（76+x）（100x）有最大值。=16，t2=211，水銀全部溢出。【思路點撥】開始溫度升高時，氣體壓強不變，氣體體積膨脹，水銀柱上升。當水銀柱上升至管口時，溫度再升高，水銀就會開始溢出，這時的氣體壓強隨水銀的溢出而減小，氣體的體積在不斷增大，根據理想氣體狀態(tài)方程求解【題文】（理綜卷2015屆廣西省桂林中學高三10月月考（2014.10）(2)(10分)高壓鍋的鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋鑲嵌旋緊，鍋蓋與鍋之間有橡皮制的密封圈，不會漏氣，鍋蓋中間有一排氣孔，上面可套上類似砝碼的限壓閥將排氣孔堵住。當加熱高壓鍋（鍋內有水），鍋內氣體壓強增加到一定程度時，氣體就把限壓閥頂起來，蒸氣即從排氣孔排出鍋外。已知某高壓鍋的排氣孔的直徑為0.4cm，大氣壓強為1.00105pa。假設鍋內水的沸點與鍋內壓強的關系如圖所示，要設計一個鍋內最高溫度達120的高壓鍋，問需要配一個質量多大的限壓閥？【答案】【知識點】理想氣體的狀態(tài)方程h3【答案解析】0.092kg 解析： 由圖可知，鍋內溫度達120時，鍋內壓強為p=1.72105pa 由于 所以 代入數據，解得，m=0.092kg。 【思路點撥】由圖可知，鍋內溫度達120時，鍋內壓強，根據限壓閥受力平衡列方程解決。此題涉及到大氣壓的綜合應用，重力的計算，壓強大小及其計算的等知識點，是一道物理綜合題目，要求學生要具備一定的學科綜合能力，計算時還要注意統(tǒng)一使用國際單位制單位【題文】（理綜卷2015屆廣西桂林中學高三8月月考（2014.08）(2) (9分)如圖，兩個側壁絕熱、頂部和底部都導熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門k.兩氣缸的容積均為v0氣缸中各有一個絕熱活塞(質量不同，厚度可忽略)。開始時k關閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體)，壓強分別為po和po/3;左活塞在氣缸正中間，其上方為真空; 右活塞上方氣體體積為v0/4。現使氣缸底與一恒溫熱源接觸，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開k，經過一段時間，重新達到平衡。已知外界溫度為t0，不計活塞與氣缸壁間的摩擦。求:(i)恒溫熱源的溫度t;(ii)重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積vx?！敬鸢浮俊局R點】理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強h3 h5【答案解析】 （i）t0；（ii） 解析： ：（i）與恒溫熱源接觸后，在k未打開時，右活塞不動，兩活塞下方的氣體經歷等壓過程，由蓋呂薩克定律得：解得tt0（ii）由初始狀態(tài)的力學平衡條件可知，左活塞的質量比右活塞的大打開k后，右活塞必須升至氣缸頂才能滿足力學平衡條件氣缸頂部與外界接觸，底部與恒溫熱源接觸，兩部分氣體各自經歷等溫過程，設在活塞上方氣體壓強為p，由玻意耳定律得 pvx下方氣體由玻意耳定律得：(p+p0)(2v0vx)p0 聯立式得 6vx2v0vxv020解得vxvx不合題意，舍去【思路點撥】（i）兩活塞下方封閉的氣體等壓變化，利用蓋呂薩克定律列式求解；（ii）分別以兩部分封閉氣體，利用玻意耳定律列式求解本題涉及兩部分氣體狀態(tài)變化問題，除了隔離研究兩部分之外，關鍵是把握它們之間的聯系，比如體積關系、溫度關系及壓強關系【題文】（理綜卷2015屆廣東省中山一中等七校高三第一次聯考（2014.08）18恒溫的水池中，有一氣泡緩慢上升，在此過程中，氣泡的體積會逐漸增大，不考慮氣泡內氣體分子勢能的變化，則氣泡內a. 氣體內能增加 b. 氣體對外界做功c. 氣體從外界吸收了熱量 d. 每個氣體分子動能都不變【答案】【知識點】熱力學第一定律h3【答案解析】bc 解析： a、恒溫的水池中，氣泡緩慢上升，溫度不變，所以內能不變故a錯誤；b、氣泡的體積逐漸增大，對外做功故b正確；c、氣泡的內能不變，對外做功，根據熱力學第一定律可知，氣體一定從外界吸收了熱量故c正確；d、溫度是分子的平均動能的標志，是大量分子的無規(guī)則運動的統(tǒng)計規(guī)律，溫度不變，分子的平均動能不變，并不是每個氣體分子動能都不變故d錯誤故選：bc【思路點撥】已知氣體做功與內能變化情況，由熱力學第一定律即可正確解題熟練應用熱力學第一定律即可正確解題，本題難度不大，是一道基礎題，值得注意的是：溫度是分子的平均動能的標志，是大量分子的無規(guī)則運動的統(tǒng)計規(guī)律【題文】（理綜卷2014屆河南省實驗中學高三第三次模擬考試（2014.05）33（15分）選做33模塊 （1）（5分）如圖