2024屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)：熱力學(xué)定律（附答案解析）

2024屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)：熱力學(xué)定律

一'選擇題

1.關(guān)于能源和能量，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的

B.能量被使用后就消失了，所以要節(jié)約資源

C.能量的耗散反映出自然界宏觀過程的方向性

D.自然界的石油、煤炭等資源可供人類永久使用

2.下列關(guān)于能量守恒定律的認(rèn)識(shí)不正確的是（）

A.某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加

B.某個(gè)物體的能減少，必然有其他物體的能增加

C.不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器一永動(dòng)機(jī)，不可能制成

D.石子從空中落下，最后停止在地面上，說(shuō)明能量消失了

3.下列說(shuō)法中正確的是（）

A.隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)是可以制成的

B.能量守恒表明，節(jié)約能源是無(wú)意義的

C.機(jī)械能守恒是自然界遵循的普遍規(guī)律

D.能量的耗散反映出自然界宏觀過程的方向性

4.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程的敘述中，正確的是（）

A.汽車的內(nèi)燃機(jī)通過燃燒汽油而對(duì)外做功，同時(shí)還向空氣中散熱，這違背熱力學(xué)第一定律

B.冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低，這是不可能的，因?yàn)檫`背熱力學(xué)第一定

律

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，這不違背熱

力學(xué)第一定律、也不違背熱力學(xué)第二定律

D.冰箱的制冷機(jī)工作時(shí)實(shí)現(xiàn)了熱量從箱內(nèi)低溫環(huán)境散發(fā)到箱外溫度較高的室內(nèi)，這違背熱力學(xué)

第二定律

5.關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（）

A.內(nèi)燃機(jī)可以把燃料產(chǎn)生的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B.電冰箱的工作過程說(shuō)明可以將熱量自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體

C.第二類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律

D.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的

6.壓縮空氣儲(chǔ)能（CAES）是一種利用壓縮空氣來(lái)儲(chǔ)存能量的新型儲(chǔ)能技術(shù)，絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能方

式是壓縮空氣并將產(chǎn)生的熱能儲(chǔ)存在各種介質(zhì)當(dāng)中，比如混凝土、石頭、礦洞礦石中等。需要發(fā)電

的時(shí)候讓壓縮空氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，這種方式能夠?qū)嚎s空氣儲(chǔ)能的效率提升。對(duì)于上述過程的理

解，下列說(shuō)法正確的是（）

電動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)高壓低壓發(fā)電機(jī)

汽輪機(jī)汽輪機(jī)

燃料（天然,（）

A.絕熱壓縮空氣，分子平均動(dòng)能不變

B.絕熱壓縮空氣，溫度升高，氣體內(nèi)能一定增大

C.該方式能夠?qū)嚎s空氣儲(chǔ)能的效率提升到100%

D.壓縮空氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，是氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增大

7.一同學(xué)在室內(nèi)空調(diào)顯示屏上看到室內(nèi)的空氣溫度，為了測(cè)出室外的空氣溫度，他將一近似球形的

氣球在室內(nèi)吹大并放置較長(zhǎng)一段時(shí)間后，測(cè)量其直徑為卜之后拿到室外并放置較長(zhǎng)一段時(shí)間后，測(cè)

量其直徑為與，乙2＞小若不考慮氣球表皮的彈力變化，且氣球吹大后視為球體，大氣壓不變，室

內(nèi)、外的溫度均保持不變，則（）

A.氣球內(nèi)氣體對(duì)外界做負(fù)功B.氣球內(nèi)氣體對(duì)外界不做功

C.室外溫度比室內(nèi)溫度高D.氣球在室外放出了熱量

8.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)atb、btc、c—a三個(gè)過程后再回到狀態(tài)a,其p-T

圖像如圖所示，則該氣體（）

A.在狀態(tài)a的內(nèi)能小于在狀態(tài)b的內(nèi)能

B.在狀態(tài)a的密集程度大于在狀態(tài)b的密集程度

C.在a-b-c過程中，外界對(duì)氣體做功為0

D.由狀態(tài)a經(jīng)歷三個(gè)過程后再回到狀態(tài)a的過程中，氣體從外界吸熱

9.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過等壓變化到狀態(tài)B,再經(jīng)過等容變化到狀態(tài)C,最

終經(jīng)過等溫變化回到初始狀態(tài)A。已知從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體吸收了30Q/的熱量，關(guān)于

從A到B過程下列說(shuō)法中正確的是（)

7/(W3m3)

B.氣體內(nèi)能增加380/

C.氣體內(nèi)能減少380/D.氣體內(nèi)能減少220/

10.如圖所示，開口豎直向上的薄壁絕熱氣缸內(nèi)壁光滑，缸內(nèi)下部裝有電熱絲，一定質(zhì)量的理想氣

體被一絕熱活塞封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁緊密接觸?，F(xiàn)通過電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱，則該

過程中（）

A.氣體的壓強(qiáng)增大

B.氣體的內(nèi)能增大

C.氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能減小

D.氣體對(duì)外界做的功等于氣體吸收的熱量

11.2022年5月，我國(guó)首個(gè)商用壓縮空氣儲(chǔ)能電站投產(chǎn)發(fā)電。在用電低谷期，利用剩余的電力把洞

外空氣壓縮到鹽礦開采后留下的密閉鹽穴礦洞中，儲(chǔ)存能量；在用電高峰期，將儲(chǔ)存在礦洞內(nèi)的高

壓空氣釋放出來(lái)驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。礦洞可視為絕熱容器，在充氣過程中，礦洞內(nèi)（）

A.氣體內(nèi)能保持不變

B.氣體分子數(shù)密度不變

C.氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都增加了

D.氣體分子對(duì)洞壁單位面積平均撞擊力變大

12.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)atb、btc、c—a三個(gè)過程后回到狀態(tài)a,其p-M圖

像如圖所示。已知三個(gè)狀態(tài)的坐標(biāo)分別為以％,po）、2po）、。（3%,p0）=以下判斷正確的是

（）

A.arb,氣體對(duì)外做的功小于氣體從外界吸收的熱量

B.atb及btc,氣體均向外界放出熱量

C.afb氣體對(duì)外做的功小于b—c對(duì)外界做的功

D.a—btc7a中，氣體從外接吸收的熱量大于對(duì)外做的總功

13.如圖所示，絕熱容器被絕熱隔板Ki和卡銷鎖住的絕熱光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分

為真空，b部分為一定質(zhì)量的稀薄理想氣體，且壓強(qiáng)Pb<Po（Po是大氣壓強(qiáng)），C與大氣連通，則下

列說(shuō)法中正確的是（）

A.只打開隔板Ki,b中氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減少

B.只打開隔板Ki,b中氣體壓強(qiáng)減小，溫度不變

C.只打開卡銷K2,外界對(duì)b中氣體做功，b中氣體內(nèi)能不變

D.打開隔板Ki和卡銷K2,待活塞K2穩(wěn)定后，b部分氣體的內(nèi)能減少

二、多項(xiàng)選擇題

14.下列關(guān)于物體內(nèi)能的說(shuō)法正確的是（）

A.同一個(gè)物體，運(yùn)動(dòng)時(shí)比靜止時(shí)的內(nèi)能大

B.一定質(zhì)量的0冤的水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的1C的冰的內(nèi)能大

C.靜止物體的分子平均動(dòng)能不為零

D.一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量，氣體的內(nèi)能一定增大

15.下列說(shuō)法正確的是（）

A.只有同種物質(zhì)之間才能發(fā)生擴(kuò)散

B.晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化

C.液體的表面張力跟液面相切，使液體表面繃緊

D.不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功

16.下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的理解正確的是（）

A.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的

B.空調(diào)既能制熱又能制冷，說(shuō)明熱傳遞不存在方向性

C.從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律表明一個(gè)孤立系統(tǒng)總是向無(wú)序度更大的方向發(fā)展

D.沒有漏氣、摩擦、不必要的散熱等損失，熱機(jī)可以把燃料產(chǎn)生的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

17.下列說(shuō)法正確的是（）

A.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實(shí)際宏觀過程一定不可逆

B.第二類永動(dòng)機(jī)沒有違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律

C.熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，但是會(huì)引起其它變化

D.隨著科技的進(jìn)步，絕對(duì)零度可以達(dá)到

18.關(guān)于熱學(xué)現(xiàn)象與規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是（）

A.熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%

B.自然界中某些熱現(xiàn)象不具有方向性

C.熱量能從低溫物體傳到高溫物體

D.孤立系統(tǒng)的自發(fā)過程中燧可能減小

19.以下說(shuō)法正確的是（）

A.液體中懸浮微粒越大，布明運(yùn)動(dòng)反而越不劇烈

B.做功和熱傳遞改變物體的內(nèi)能本質(zhì)上相同

C.密封容器中氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子同的相互作用力產(chǎn)生的

D.幅增加原理說(shuō)明一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增加的方向進(jìn)行

20.以下說(shuō)法中正確的是（）

A.一定質(zhì)量的理想氣體，使氣體溫度升高，氣體壓強(qiáng)可能減小

B.懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.液晶的光學(xué)性質(zhì)與所有晶體相似，具有各向異性

D.飽和汽壓與分子密度有關(guān)，與溫度無(wú)關(guān)

E.自然發(fā)生的宏觀熱運(yùn)動(dòng)過程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的

21.關(guān)于分子動(dòng)理論和熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.一定質(zhì)量的理想氣體，若吸收熱量100J時(shí)，內(nèi)能減少了10J,則氣體一定對(duì)外做了110J的功

B.布朗運(yùn)動(dòng)是由于分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)直接形成的，而擴(kuò)散現(xiàn)象是分子熱運(yùn)動(dòng)的間接反映

C.阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁，已知水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)

量，可以求出該常數(shù)

D.第二類永動(dòng)機(jī)雖然不違反熱力學(xué)第二定律，但它違背了能量守恒定律

E.水面上的單分子油膜，在測(cè)量油膜分子直徑時(shí)可把它們當(dāng)作球形處理

三、非選擇題

22.疫情反彈期間，快遞既可以滿足人們的購(gòu)物需要，又充氣袋可以減少人員接觸。在快遞易碎品

時(shí)，往往用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品。如圖所示，當(dāng)物品外部的充氣袋四周被擠壓

時(shí)，外界對(duì)袋內(nèi)氣體（選填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”）；若袋內(nèi)氣體（視為理想氣

體）與外界無(wú)熱交換，則袋內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

事充氣袋

易碎品

23.二氧化碳滅火器的使用需要一定技巧，如果操作不當(dāng)，操作人員的皮膚因直接接觸噴筒和噴射

膠管會(huì)造成凍傷，而且在密閉空間使用人員還有窒息的風(fēng)險(xiǎn)，因此要遵守操作要求。一個(gè)存放超期

的二氧化碳滅火器，工作人員想在空曠的環(huán)境中排掉其內(nèi)的二氧化碳。根據(jù)測(cè)算該滅火器內(nèi)的二氧

化碳還有0.56的，且已經(jīng)全部成為氣態(tài)，其壓強(qiáng)為0.5MPa,溫度為27。&所處環(huán)境的大氣壓強(qiáng)為

O.lMPa,工作人員打開閥門，迅速跑到上風(fēng)口處，等氣體不再排出時(shí)，測(cè)得滅火器內(nèi)剩余氣體的溫

度為7。盤已知熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為T=t+273K,求：

（1）排氣過程中為什么滅火器內(nèi)剩余氣體的溫度會(huì)降低？

（2）求此過程中排出的二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量。

24.如圖所示，圓柱形汽缸內(nèi)用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體、汽缸的高度為/、缸體內(nèi)底面積為

S,缸體重力為G.彈簧下端固定在桌面上，上端連接活塞，活塞所在的平面始終水平.當(dāng)熱力學(xué)溫度

為To時(shí)，缸內(nèi)氣體高為0.5/,已知大氣壓強(qiáng)為Po,不計(jì)活塞質(zhì)量及活塞與缸體的摩擦.現(xiàn)緩慢升溫至

活塞剛要脫離汽缸，求：

///////////////////

(1)此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度；

(2)該過程缸內(nèi)氣體對(duì)汽缸所做的功；

(3)若該過程缸內(nèi)氣體吸收熱量為Q,則缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加多少？

25.如圖1所示，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱性能良好的氣缸(氣缸口足夠高)豎直放置在水平桌面上，氣缸

內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。開始時(shí)環(huán)境溫度To=300K,活塞與氣缸底部的距離，h0=

12cm。已知活塞的質(zhì)量m=2kg、橫截面積S=20cm2,大氣壓強(qiáng)=1.0x105Pa,不計(jì)氣缸和活

塞的厚度。

圖1圖2

(1)若環(huán)境溫度從To=300K緩慢上升至=320K,這個(gè)過程中缸內(nèi)氣體吸收了4.76J的熱量,

求：

①穩(wěn)定時(shí)活塞離氣缸底部的距離九1；

②這個(gè)過程中氣體內(nèi)能的變化量AUi；

(2)若環(huán)境溫度To=300K保持不變，將氣缸緩慢調(diào)整成水平放置，如圖2所示，求：

①穩(wěn)定時(shí)活塞離氣缸底部的距離上；

②這個(gè)過程中氣體內(nèi)能的變化量44。

26.如圖所示在絕熱汽缸內(nèi)，有一絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，開始時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為27℃,封

閉氣柱長(zhǎng)為9cm,活塞橫截面積S=100cm2現(xiàn)通過汽缸底部電阻絲給氣體加熱一段時(shí)間，此過程中氣

體吸熱37J,穩(wěn)定后氣體溫度變?yōu)?27已知大氣壓強(qiáng)等于105pa,活塞與汽缸間無(wú)摩擦，不計(jì)活

塞重力。求：

7//////〃777,

(1)加熱后活塞到汽缸底部的距離;

(2)此過程中氣體內(nèi)能改變了多少。

27.將100℃的水蒸氣、50℃的水和-20℃的冰按質(zhì)量比1：2：10的比例混合，求混合后的最終溫

度(c?=2100J/(kg?℃),c*=4200J/(kg?℃),L=2.26xlO6J/kg,X=3.36xl05J/kg).

28.如圖是一款氣墊運(yùn)動(dòng)鞋，鞋底氣墊空間內(nèi)充滿氮?dú)?可視為理想氣體)，氮?dú)鈮嚎s后可產(chǎn)生回彈

效果，減少震蕩沖擊.已知?dú)鈮|內(nèi)氣體體積為為，腳與氣墊間的等效作用面積為S,初始?jí)簭?qiáng)與

大氣壓相同，不考慮氣墊漏氣.某運(yùn)動(dòng)員穿上一只該鞋子后起身在水平地面上單腳穩(wěn)定站立，此時(shí)

氣墊內(nèi)氣體體積被壓縮至原來(lái)的1,若該過程不計(jì)溫度變化，設(shè)大氣壓強(qiáng)為Po、當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

為g.求：

(1)此時(shí)氣墊內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

(2)該過程中氣體是放熱還是吸熱;

(3)該運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量.

29.魚在水面下深度為h處吐出一個(gè)氣泡，當(dāng)氣泡緩慢上升至水面時(shí)，氣泡的體積由匕增大至

匕0已知大氣壓強(qiáng)為Po,水的密度為p,重力加速度為g,水面的熱力學(xué)溫度為To且高于水下

的溫度，氣泡內(nèi)的氣體可視為理想氣體。

(1)氣泡在上升的過程中對(duì)外界做正功還是負(fù)功。向外界吸熱還是放熱？

(2)求氣泡剛被吐出時(shí)，其內(nèi)部氣體的溫度Ti

30.圖所示，內(nèi)部橫截面積S=2xl(y3m2的汽缸放置在水平地面上，質(zhì)量m=2kg的活塞將一部

分理想氣體密封在汽缸內(nèi)，活塞用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩懸掛起來(lái)，此時(shí)，活塞下表面到汽缸底部的距離

h=0.2m,缸內(nèi)氣體的溫度to=27℃,壓強(qiáng)剛好為大氣壓強(qiáng)po=l.OxlO5Pa。現(xiàn)對(duì)汽缸加熱，使汽

缸內(nèi)部氣體的溫度緩慢升高，并且整個(gè)過程活塞未離開汽缸。已知重力加速度g=10m/s2,T=(t

(1)當(dāng)活塞上升0.1m時(shí)，求缸內(nèi)氣體的溫度；

(2)若在活塞上升0.1m的過程中，氣體的內(nèi)能增加了20J,求缸內(nèi)氣體吸收的熱量。

答案解析

L【答案】C

【解析】【解答】A.永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，所以即使隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)也是不可以制

成的，A不符合題意；

B.能量是守恒的，能量使用后可能散失到自然界而無(wú)法收集，所以要節(jié)約能源，B不符合題意

C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，宏觀自然過程自發(fā)進(jìn)行是有其方向性，能量耗散就是從能量的角度反

映了這種方向性，C符合題意；

D.自然界中石油、煤炭等能源是不可再生能源，都是有限的，不可能供人類長(zhǎng)久使用，D不符合題

o

故答案為：Co

【分析】永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律不可以制成；能量是守恒的，使用后散失在自然界無(wú)法收集，

所以要節(jié)約能源；自然界的石油和煤炭都是不可再生能源。

2.【答案】D

【解析】【解答】A.根據(jù)能量守恒定律可知，某種形式的能減少，其他形式的能一定增加，A正

確，不符合題意；

B.某個(gè)物體的能量減少，根據(jù)能量守恒定律可知，必然有其他物體的能量增加，B正確，不符合題

思卡.；

C.不需要任何外界的動(dòng)力而持續(xù)對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)，違反了能量守恒定律，不可能制成，

C正確，不符合題意；

D.石子在碰撞中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，能量并沒有消失，D錯(cuò)誤，符合題意；

故答案為：Do

【分析】利用能量守恒定律可以判別石子從空中落下最后動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒

定律。

3.【答案】D

【解析】【解答】永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，所以即使隨著科技的發(fā)展，永動(dòng)機(jī)也是不可以制成

的，A不符合題意；雖然能量是守恒的，但可利用的能源不斷減少，節(jié)約能量意義重大，B不符合

題意.機(jī)械能守恒是有條件，這個(gè)定律不是自然界遵循的普遍規(guī)律，C不符合題意.根據(jù)熱力學(xué)第

二定律可知，宏觀自然過程自發(fā)進(jìn)行是有其方向性，能量耗散就是從能量的角度反映了這種方向

性，D符合題意.

故答案為：D.

【分析】永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律，永動(dòng)機(jī)不可能制成；機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功，根

據(jù)熱力學(xué)第二定律可知宏觀自然過程自發(fā)進(jìn)行是有其方向性。

4.【答案】B

【解析】【解答】A.燃燒汽油產(chǎn)生的內(nèi)能一方面向機(jī)械能轉(zhuǎn)化，同時(shí)熱傳遞向空氣轉(zhuǎn)移，既不違背

熱力學(xué)第一定律，也不違背熱力學(xué)第二定律，A不符合題意；

B.冷水倒入保溫杯后，沒有對(duì)外做功，同時(shí)也沒有熱傳遞，內(nèi)能不可能減少，故違背熱力學(xué)第一定

律，B符合題意；

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，必然產(chǎn)生其他影響故違背熱力學(xué)第二

定律，c不符合題意；

D.制冷機(jī)消耗電能工作時(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)，發(fā)生了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，

同時(shí)對(duì)外界產(chǎn)生了影響.既不違背熱力學(xué)第一定律，也不違背熱力學(xué)第二定律，D不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】汽車內(nèi)燃機(jī)不違反熱力學(xué)第二定律；熱力學(xué)第二定律說(shuō)明從高溫?zé)嵩次諢崃咳哭D(zhuǎn)化為

功，必然會(huì)產(chǎn)生其他影響；制冷機(jī)雖然是將熱量從低溫傳遞到高溫物體，但是需要壓縮機(jī)的參與，

并不違反熱力學(xué)第二定律。

5.【答案】D

【解析】【解答】A.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%,即內(nèi)燃機(jī)不可以把燃

料產(chǎn)生的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。A不符合題意；

B.電冰箱的工作過程說(shuō)明可以將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體，但要消耗電能，不是自發(fā)地，B

不符合題意；

C.第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，只是違反了熱力學(xué)第二定律，C不符合題意；

D.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】熱力學(xué)第二定律說(shuō)明熱機(jī)的效率達(dá)不到100%;電冰箱工作過程中熱量雖然從低溫傳遞到高

溫，但是需要消耗電能，不是自發(fā)的；第二類永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律。

6.【答案】B

【解析】【解答】AB.絕熱壓縮空氣前后，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能增大，溫度

升高，分子平均動(dòng)能增大，A不符合題意，B符合題意；

C.壓縮空氣儲(chǔ)能的過程涉及熱運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換過程，任何轉(zhuǎn)換過程效率都不可能達(dá)到100%,C

不符合題意；

D.壓縮空氣膨脹推動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，是氣體體積增大對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，內(nèi)能減

少，D不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】利用熱力學(xué)第一定律可以判別氣體溫度升高氣體分子平均動(dòng)能增大；利用熱力學(xué)第二定律

可以判別任何轉(zhuǎn)換過程效率都不能到達(dá)100%,當(dāng)氣體體積增大對(duì)外做功時(shí)，氣體內(nèi)能減小。

7.【答案】C

【解析】【解答】AB】2>人，即氣球直徑變大，說(shuō)明氣體膨脹，氣體對(duì)外界做功，AB不符合題

思；

C.氣球表皮的彈力不變，大氣壓不變，則氣體做等壓變化，由￥=c可知，體積變大，則溫度升

高，所以室外溫度比室內(nèi)溫度高，c符合題意；

D.根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=W+Q可知，溫度升高，氣體內(nèi)能增大；體積變大，氣體對(duì)外界做功；

所以氣體從外界吸收熱量，D不符合題意。

故答案為：Co

【分析】根據(jù)氣體的體積變化分析氣體做功；由理想氣體狀態(tài)方程分析溫度變化；根據(jù)熱力學(xué)第一

定律分析吸熱還是放熱。

8.【答案】D

【解析】【解答】A.狀態(tài)a與狀態(tài)b的溫度相同，則內(nèi)能相同，A不符合題意；

B.狀態(tài)a到狀態(tài)b溫度不變，壓強(qiáng)增大，則體積減小，所以在狀態(tài)a的密集程度小于在狀態(tài)b的密

集程度，B不符合題意；

C.在a-b過程中，體積減小，外界對(duì)氣體做功為卬血=。.（乙-乙）

在b-c過程中，壓強(qiáng)不變，溫度升高，則體積增大，外界對(duì)氣體做功為小兒=-Pb（九一九）

在c—a過程，體積不變，則有九=九

由于4b<Pb，所以有皿=Wab+Wbc<0

即在a-b-c過程中，外界對(duì)氣體做的總功為負(fù)功，C不符合題意；

D.由狀態(tài)a經(jīng)歷三個(gè)過程后再回到狀態(tài)a的過程中，4U=0,由熱力學(xué)第一定律ZU=W+Q可知

Q>0

則由狀態(tài)a經(jīng)歷三個(gè)過程后再回到狀態(tài)a的過程中，氣體從外界吸熱，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】溫度是物體內(nèi)能的標(biāo)志，a到b的狀態(tài)利用體積的大小判斷密集程度的大小，結(jié)合氣體對(duì)外

做功和熱力學(xué)第一定律得出氣體的吸放熱。

9.【答案】A

【解析】【解答】從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中氣體的體積增大，氣體對(duì)外做功：/=pAU=0.4X

105x2x10-3/=80/,氣體吸收了300J的熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：MJ=Q-W=3007-

80/=220/,所以氣體內(nèi)能增加220J,故A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：A

【分析】根據(jù)/=pAU求出氣體對(duì)外界做的功，然后由熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的增加量。

10.【答案】B

【解析】【解答】AB.電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱過程中，因外界的大氣壓沒變，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不

變，氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，A不符合題意B符合題意；

C.氣缸內(nèi)氣體溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，C不符合題意；

D.在缸內(nèi)封閉的是一定量的理想氣體，溫度升高，內(nèi)能增加4U>0,體積增大，對(duì)外做功力<0,

吸收熱量Q>0,根據(jù)4U=W+Q,則氣體對(duì)外界做的功小于氣體吸收的熱量，D不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】當(dāng)氣體被緩慢加熱時(shí)，氣體壓強(qiáng)不變，氣體溫度升高則內(nèi)能不斷變大；利用溫度升高可以

判別氣體分子平均動(dòng)能增大；利用熱力學(xué)第一定律可以判別氣體對(duì)外界做功小于氣體吸收的熱量。

11.【答案】D

【解析】【解答】A.根據(jù)熱力學(xué)第一定律有AU=W+Q,礦洞可視為絕熱容器，即有Q=0,

在充氣過程中，外界對(duì)氣體做功，可知，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，A不符合題意；

B.礦洞體積一定，充氣后，氣體分子數(shù)增多，即氣體分子數(shù)密度增大，B不符合題意；

C.根據(jù)上述，氣體溫度升高，氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率增大，但具體到某一個(gè)分子，它的運(yùn)動(dòng)速率

變化不確定，有可能增大，有可能減小，C不符合題意；

D.根據(jù)上述，氣體溫度升高，體積不變，則氣體壓強(qiáng)增大，即氣體分子對(duì)洞壁單位面積平均撞擊力

變大，D符合題意。

故答案為：D。

【分析】由于外界對(duì)氣體做正功，結(jié)合氣體熱傳遞等于。可以判別氣體內(nèi)能增大，則溫度升高；利

用氣體體積不變，溫度升高可以判別氣體內(nèi)部壓強(qiáng)增大則氣體分子密度增大；氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均

速率增大；由于氣體壓強(qiáng)增大則氣體分子對(duì)洞壁單位面積平均撞擊力變大。

12.【答案】A

【解析】【解答】A.a-b,根據(jù)華可知，氣體溫度升高，內(nèi)能增加，體積變大，氣體對(duì)外

做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，且氣體對(duì)外做的功小于氣體從外界吸收的

熱量，A符合題意；

B.a->b氣體從外界吸收熱量；b->c,氣體體積變大，對(duì)外做功；溫度降低，內(nèi)能減小，則不

能確定吸熱還是放熱，B不符合題意；

C.根據(jù)W=pAV可知，p-V圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于氣體做功的大小，可知a—b氣體對(duì)外

做的功等于b-c對(duì)外界做的功，C不符合題意；

D.a—b-c-a中，氣體回到原來(lái)的狀態(tài)，則內(nèi)能不變，則氣體從外接吸收的熱量等于對(duì)外做

的總功，D不符合題意。

故答案為：Ao

【分析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律得出氣體對(duì)外做的功和從外界吸收熱量的大小關(guān)

系，P-V圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于氣體做的功。

13.【答案】B

【解析】【解答】AB.只打開隔板Ki時(shí)，b中氣體向a中真空擴(kuò)散，氣體不做功W=0,絕熱容器

導(dǎo)致Q=0。由熱力學(xué)第一定律知AU=W+Q=0

內(nèi)能不變，溫度不變；體積增大，壓強(qiáng)減小，A不符合題意，B符合題意；

C.只打開卡銷K2時(shí)，由于Pb<P0,活塞將向左移動(dòng)，b中氣體體積減小，外界對(duì)b中氣體做功

W'>0，但Q'=0則AU'=W'+Q'>0

內(nèi)能增加，C不符合題意；

D.打開隔板Ki和卡銷K2,外界對(duì)氣體做功，整個(gè)過程絕熱，所以待活塞K2穩(wěn)定后，b部分氣體的

內(nèi)能增加，D不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】只打開隔板Ki時(shí)根據(jù)熱力學(xué)第一定律得出內(nèi)能的變化情況，從而得出氣體壓強(qiáng)的變化情

況，只打開卡銷K2時(shí)，根據(jù)氣體的做功以及功能關(guān)系得出內(nèi)能的變化情況。

14.【答案】B,C

【解析】【解答】A.物體的內(nèi)能與宏觀狀態(tài)的機(jī)械能無(wú)關(guān)，A不符合題意；

B.（TC的冰熔化成同溫度的水要吸收熱量，一定質(zhì)量的0汽的水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的0汽的冰的內(nèi)能

大，B符合題意；

C.分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以靜止的物體其分子的平均動(dòng)能不為零，C符合題意；

D.若一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸收熱量的同時(shí)對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律/U=W+Q

Q>0

W<0

則氣體的內(nèi)能不一定增大，D不符合題意。

故答案為：BCo

【分析】物體的內(nèi)能與宏觀狀態(tài)的機(jī)械能無(wú)關(guān)，OR的冰熔化成同溫度的水要吸收熱量，分子做永不

停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，熱力學(xué)第一定律得出氣體內(nèi)能的變化情況。

15.【答案】B,C

【解析】【解答】A.一切物質(zhì)的分子都在做永不停息的熱運(yùn)動(dòng)，則固體、液體、氣體間都能發(fā)生擴(kuò)

散，A不符合題意；

B.晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，例如，天然水晶是晶體，而熔化以后再凝結(jié)的水晶

（即石英玻璃）就是非晶體，B符合題意；

C.液體表面張力是液體表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大，分子力表現(xiàn)

為引力，液體的表面張力跟液面相切，使液面具有收縮到液面表面積最小的趨勢(shì)，使液體表面繃

緊，所以葉面上的露珠呈球形是因?yàn)橐后w表面張力作用，c符合題意；

D.可以從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，但必然會(huì)引起其它變化，D不符合題意。

故答案為：BCo

【分析】不同物質(zhì)也可以發(fā)生相互擴(kuò)散；晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化；可以從單一熱

源吸收熱量使之全部轉(zhuǎn)化為功。

16.【答案】A,C

【解析】【解答】A.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的，A符

合題意；

B.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，一切自發(fā)進(jìn)行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程，熱傳遞存在方向性，B不符合

題意；

C.從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從端小的狀態(tài)向熠大的狀

態(tài)發(fā)展，而幅值較大代表著較為無(wú)序，所以自發(fā)的宏觀過程總是向無(wú)序度更大的方向發(fā)展，C符合

題意；

D.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性：機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，內(nèi)能卻

不能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，而不引起其他變化。即熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%,D不符合題意。

故答案為：ACo

【分析】空調(diào)參與的熱現(xiàn)象不屬于自發(fā)現(xiàn)象，不能說(shuō)明熱傳遞不存在方向性；根據(jù)熱力學(xué)第二定律

可以判別不可能從單一熱源吸收熱量使之完全轉(zhuǎn)化為功而不引起其他變化。

17.【答案】B,C

【解析】【解答】A.在外界的影響下，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實(shí)際宏觀過程可逆，A不符合題意；

B.第二類永動(dòng)機(jī)沒有違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，B符合題意；

C.熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，但是不可能不引起其它變化，C符合題意；

D.絕對(duì)零度是熱力學(xué)的最低溫度，是僅存于理論的下限值，永遠(yuǎn)不可能達(dá)到，D不符合題意。

故答案為：BC。

【分析】第二類永動(dòng)機(jī)沒有違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，絕對(duì)零度是熱力學(xué)的最

低溫度，永遠(yuǎn)不可能達(dá)到。

18.【答案】A,C

【解析】【解答】A.根據(jù)熱力學(xué)第二定律：不可能從單一熱庫(kù)吸熱使之完全轉(zhuǎn)化為有用的功而不產(chǎn)生

其他影響，即熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%,A符合題意；

B.自然界中的熱現(xiàn)象都具有方向性，熱量只能自發(fā)的從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，而不能自發(fā)地從

低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，B不符合題意；

C.通過外力做功的方式可以使熱量能從低溫物體傳到高溫物體，例如冰箱、空調(diào)等，C符合題意；

D.孤立系統(tǒng)的自發(fā)過程中熠永不減少，即燃增原理，此為熱力學(xué)第二定律的另一種表述，D不符合

題意；

故答案為：ACo

【分析】根據(jù)熱力學(xué)第二定律的兩種表述分析相關(guān)選項(xiàng)。

19.【答案】A,D

【解析】【解答】A.布朗運(yùn)動(dòng)的決定因素：顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，液體中懸浮微粒

越大，液體分子對(duì)顆粒的撞擊力越趨于平衡，布朗運(yùn)動(dòng)反而越不劇烈，A符合題意；

B.做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能，做功是能量轉(zhuǎn)化的過程，熱傳遞是能量轉(zhuǎn)移的過程，兩個(gè)過

程的本質(zhì)不相同，但改變物體內(nèi)能的效果相同，B不符合題意；

C.密封容器中氣體的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的，C不符合題意；

D.幅增加原理說(shuō)明一切自然過程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增加的方向進(jìn)行，D符合題意。

故答案為：AD。

【分析】根據(jù)布朗運(yùn)動(dòng)的原理分析；根據(jù)內(nèi)能的變化的方式分析做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的本質(zhì)

上的區(qū)別；根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀解釋分析密封容器中氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因；根據(jù)端增加原理分析。

20.【答案】A,B,E

【解析】【解答】A.當(dāng)氣體溫度升高，由琳=C,氣體壓強(qiáng)可能減小，A符合題意；

B.懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B符合題意；

C.液晶的光學(xué)性質(zhì)與單晶體相似，具有各向異性，C不符合題意；

D.飽和汽壓與溫度有關(guān)，且隨著溫度的升高而增大。D不符合題意；

E.根據(jù)埔增原理可知，自然發(fā)生的宏觀熱運(yùn)動(dòng)過程是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的，E

符合題意。

故答案為：ABEo

【分析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得出氣體壓強(qiáng)的變化情況，花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉顆粒的無(wú)規(guī)

則運(yùn)動(dòng)，飽和汽壓與溫度有關(guān)，并雖溫度的升高而增大，結(jié)合燧增加原理進(jìn)行分析判斷正確的選

項(xiàng)。

21.【答案】A,C,E

【解析】【解答】A.由題意Q=100/

AU=-107

根據(jù)AU=Q+W

得加=-110

即氣體對(duì)外做功110J,A符合題意；

B.擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)直接形成的，而布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的間接反映，B不符合題

思-?r.；

C.阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀物理量和宏觀物理量的橋梁，已知水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量，可

以求出阿伏加德羅常數(shù)，選頊C符合題意；

D.第二類永動(dòng)機(jī)雖然不違反能量守恒定律。但它違背了熱力學(xué)第二定律，所以制造不出來(lái)，D不符

合題意；

E.油膜法測(cè)分子直徑時(shí)，可把油分子近似看作一個(gè)球體，E符合題意。

故答案為：ACEo

【分析】布朗運(yùn)動(dòng)的原因是氣體或液體分子對(duì)顆粒的無(wú)規(guī)則撞擊引起的，間接說(shuō)明了分子在做無(wú)規(guī)

則運(yùn)動(dòng)；第二類永動(dòng)機(jī)沒有違背能量守恒定律，但是違背了熱力學(xué)第二定律。

22.【答案】做正功；增大

【解析】【解答】當(dāng)物品外部的充氣袋四周被擠壓時(shí)，袋內(nèi)氣體體積減小，外界對(duì)袋內(nèi)氣體做正功；

若袋內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，袋內(nèi)氣體內(nèi)能增大，分子的平均動(dòng)能增大。

【分析】應(yīng)用外力擠壓氣體時(shí)，外界對(duì)氣體做正功；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可以知道，外界做功為

正，吸收熱量為零，氣體內(nèi)能增加，理想氣體內(nèi)能只有分子動(dòng)能決定。

23.【答案】（1）根據(jù)題意可知，排氣過程中，氣體膨脹對(duì)外做功，短時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為來(lái)不及吸收熱

量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能減少，氣體的溫度降低

（2）解：根據(jù)題意，設(shè)滅火器的容積為匕），排出的氣體體積為V，打開閥門前氣體的壓強(qiáng)、體

積、溫度分別為Pi=0.5MPa,%=%，7\=（273+27）K=300K

打開閥門后氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度分別為P2=O.IMPa,V2=V+V0,乙=（273+7）/<=

280K

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得畢=02%+'）

1112

設(shè)排出的氣體質(zhì)量為m,原有氣體的質(zhì)量用m0表示，則券;=心

代入數(shù)據(jù)解得m=0.44kg

【解析】【分析】（1）結(jié)合熱力學(xué)第一定律得出內(nèi)能的變化情況，溫度是物體內(nèi)能的標(biāo)志，從而得出

氣體溫度的變化情況；

（2）打開閥門前后的氣體利用理想氣體狀態(tài)方程得出排出氣體的質(zhì)量。

24.【答案】（1）解：緩慢升溫至活塞剛要脫離汽缸過程為等壓變化，故由理想氣體狀態(tài)方程可得：

O.5ZoS_IS

解得此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度：T=2To

（2）解：對(duì)汽缸列平衡方程：G+p0S=pS

該過程氣體對(duì)缸做功：W=Fx=pSCl-0.51）

解得：w=CG+posn.

2

（3）解：由熱力學(xué)第一定律：AU=Q+Wr,W=-W

氣體吸收的熱量為Q,故其內(nèi)能的增量：AU=Q__①+曠）I

【解析】【分析】（1）緩慢升溫至活塞剛要脫離汽缸過程為等壓變化，由蓋呂薩克定律求出缸內(nèi)氣體

的溫度；（2）根據(jù)加=pAU計(jì)算該過程缸內(nèi)氣體對(duì)汽缸所做的功；（3）由熱力學(xué)第一定律分析缸內(nèi)

氣體內(nèi)能增加量。

25?【答案】（1）解：①根據(jù)等壓變化：個(gè)=若

解得hi=12.8cm

@w=-（mg+PoS）（/ii-h0）,解得勿=-1.767

4Ui=Q+W,解得/Ui=3/

（2）解：①設(shè)初始狀態(tài)氣體壓強(qiáng)為Pi，p1S=mg+p3S,

解得0】=1,1x105Pa

5

穩(wěn)定后氣缸內(nèi)壓強(qiáng)p2=p0=1.0x10Pa

根據(jù)等溫變化：Pi%o=P2h2,

解得h2—13.2cm

②因?yàn)闇囟炔蛔?，所以小^二。

【解析】【分析】（1）①氣體做等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律列式求出穩(wěn)定時(shí)活塞離氣缸底部的距

離；②根據(jù)W=pAV求出過程中氣體做功，再由熱力學(xué)第一定律求解內(nèi)能的變化量；（2）①對(duì)活

塞，由共點(diǎn)力平衡求出初、末狀態(tài)封閉氣體的壓強(qiáng)，再由玻意耳定律求解穩(wěn)定時(shí)活塞離氣缸底部的

距離；②理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。

26.【答案】（1）解：取被封閉的氣體為研究的對(duì)象，開始時(shí)氣體的體積為L(zhǎng)iS,溫度為

Ti=273+27=300K

末狀態(tài)的體積為：L2S