高考物理一輪復習課時作業(yè)三十八熱力學定律與能量守恒含解析新人教版

一輪復習精品資料(高中)PAGE1-熱力學定律與能量守恒(建議用時40分鐘)1．(2020·全國Ⅱ卷)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過程的敘述，違背熱力學第一定律的有______，不違背熱力學第一定律、但違背熱力學第二定律的有_________。(填正確〖答案〗標號)A．汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱B．冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低C．某新型熱機工作時將從高溫熱源吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響D．冰箱的制冷機工作時從箱內(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〗汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱，不違背熱力學第一定律，也不違背熱力學第二定律，A項不符合；冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低，需要對外做功或?qū)ν夥懦鰺崃?，而保溫杯隔斷了傳熱過程，水也沒有對外做功，所以該過程違背熱力學第一定律；某新型熱機工作時將從高溫熱源吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響，該過程不違背熱力學第一定律，但違背熱力學第二定律；冰箱的制冷機工作時從箱內(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，該過程不違背熱力學第一定律，也不違背熱力學第二定律，D項不符合?！即鸢浮紹C2．(多選)(2020·青島模擬)根據(jù)熱力學定律，下列說法正確的是()A．第二類永動機違反能量守恒定律，因此不可能制成B．效率為100%的熱機是不可能制成的C．電冰箱的工作過程表明，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械效率的常用手段〖解析〗選B、C。第二類永動機不可能制成，是因它違反了熱力學第二定律，故A錯誤；效率為100%的熱機是不可能制成的，故B正確；電冰箱的工作過程表明，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現(xiàn)的，故D錯誤?！技庸逃柧殹?多選)下列說法中正確的是()A.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體B.科技的進步可以使內(nèi)燃機成為單一熱源的熱機C.能源危機指能量的過度消耗導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；由熱力學第二定律知，不可能有單一熱源的熱機，B錯誤；能量是守恒的，C錯誤；功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，根據(jù)熱力學第二定律可知，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“魚鰾的作用”所制作的裝置。具體制作方法如下：在大號“可樂瓶”中注入半瓶水，在一個小氣球中放入幾枚硬幣并充入少量空氣(忽略氣體的分子勢能)，將其裝入“可樂瓶”中。通過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。設初始時瓶中氣體、水及外界大氣的溫度相同。當用手擠壓“可樂瓶”的上半部分時，下列說法正確的是()A．快速擠壓時，瓶內(nèi)氣體壓強變大B．快速擠壓時，瓶內(nèi)氣體溫度不變C．快速擠壓時，瓶內(nèi)氣體體積不變D．緩慢擠壓時，瓶內(nèi)氣體溫度不變E．緩慢擠壓時，氣球下降〖解析〗選A、D、E。快速擠壓氣體時，外界對它做功，來不及熱傳遞，由W＋Q＝ΔU可知，內(nèi)能增大，溫度上升，體積變小，瓶內(nèi)壓強變大，則A項對，B、C兩項錯；緩慢擠壓時，溫度不變，體積變小，瓶內(nèi)壓強變大，D正確；對氣球來說，壓強也增大，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項正確。4．(多選)(2020·安慶模擬)下列說法正確的是()A．物體從外界吸收熱量的同時，物體的內(nèi)能可能在減小B．分子間的引力和斥力，當r<r0時(r0為引力與斥力大小相等時的分子間距離)，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)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．第二類永動機不可能制成，說明機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機械能〖解析〗選A、B、C。本題考查熱力學第一定律、水的表面張力、氣體壓強的微觀含義等。由ΔU＝Q＋W知，若物體對外界做功的同時吸收熱量，如果對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；當分子間的距離小于r0時，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，這個引力即為表面張力，正是因為這種張力的存在，水黽才能在水面上停留，故C正確；第二類永動機不可能制成，說明內(nèi)能不能在全部轉(zhuǎn)化為機械能的同時不引起其他變化，故D錯誤。5.(多選)(2020·成都模擬)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程：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，下列說法正確的是()A．pa<pc＝pbB．由a到b的過程中，氣體一定吸熱C．由b到c的過程中，氣體放出的熱量一定等于外界對氣體做的功D．由b到c的過程中，每一個氣體分子的速率都減小〖解析〗選A、B。本題考查對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的過程中氣體的體積不變，沒有做功，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的過程中氣體體積減小，外界對氣體做功，W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，ΔU<0，由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q可知，氣體要放出熱量，而且b到c的過程中氣體放出的熱量一定大于外界對氣體做的功，故C錯誤；溫度是分子平均動能的標志，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，不能反映單個分子的運動情況，所以b到c的過程中氣體的溫度降低，分子平均動能減小，并不是每一個分子的速率都減小，故D錯誤?！技庸逃柧殹?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)過等壓過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是()A.在過程ab中氣體的內(nèi)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〖解析〗選A、B、D。在過程ab中，體積不變，氣體對外界不做功，壓強增大，溫度升高，內(nèi)能增加，故選項A正確，C錯誤；在過程ca中，氣體的體積縮小，外界對氣體做功，壓強不變，溫度降低，內(nèi)能變小，氣體向外界放出熱量，故選項B正確；在過程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故選項D正確。6.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的壓強p與熱力學溫度T的變化圖象如圖所示，下列說法正確的是()A．A→B的過程中，氣體對外界做功，氣體內(nèi)能增加B．A→B的過程中，氣體從外界吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量C．B→C的過程中，氣體體積增大，對外做功D．B→C的過程中，氣體對外界放熱，內(nèi)能不變E．B→C的過程中，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的過程是等容升溫過程，氣體不對外做功，氣體從外界吸收熱量，使得氣體內(nèi)能增加，故A錯誤，B正確；B到C的過程是等溫壓縮過程，壓強增大，體積減小，外界對該氣體做功，內(nèi)能不改變，則氣體對外界放熱，因壓強增大，故氣體分子與容器壁每秒碰撞的次數(shù)增加，故C錯誤，D、E正確。7．(多選)(2020·安順模擬)景頗族的祖先發(fā)明的點火器如圖所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨，猛推推桿，艾絨即可點燃。對筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過程中()A．氣體溫度升高，壓強不變B．氣體溫度升高，壓強變大C．外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能增加D．外界對氣體做正功，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，外界對氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，體積變小，壓強增大，故B、C正確，A、D錯誤；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)沿直線變化到b狀態(tài)，再沿直線變化到c狀態(tài)，最后沿直線回到a狀態(tài)，則下列說法正確的是()A．從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體分子的平均動能先增大后減小B．從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體的密度不斷增大C．從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過程中氣體一定吸熱D．從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過程中氣體放出的熱量一定大于外界對氣體做的功E．從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過程中氣體的內(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)的過程中pV值先增大后減小，溫度T也先增大后減小，對理想氣體，溫度越高，分子平均動能越大，A正確；從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體的體積V不斷增大，氣體的密度不斷減小，B錯誤；從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過程中氣體做等容變化，外界對氣體做的功W＝0，根據(jù)查理定律知氣體溫度不斷升高，ΔU>0，由熱力學第一定律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)的過程中氣體等壓壓縮，外界對氣體做的功W>0，根據(jù)蓋—呂薩克定律知溫度降低，ΔU<0，由熱力學第一定律ΔU＝Q＋W，得Q<0且|Q|>W，D正確，E錯誤?！伎偨Y(jié)提升〗氣體圖象和熱力學定律的結(jié)合問題(1)根據(jù)圖象判斷氣體發(fā)生的過程，如等溫過程、等容過程、等壓過程等。(2)根據(jù)氣體實驗定律分析氣體在多過程中溫度、體積等狀態(tài)參量的變化。(3)應用熱力學第一定律判斷做功、吸熱內(nèi)能變化等情況。9．(多選)對于熱力學第一定律和熱力學第二定律的理解，下列說法正確的是()A．一定質(zhì)量的氣體膨脹對外做功100J，同時從外界吸收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)的宏觀過程都具有方向性，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．第二類永動機違反了熱力學第二定律，沒有違反熱力學第一定律E．熱現(xiàn)象過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第二定律〖解析〗選A、D、E。根據(jù)熱力學第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100J＋120J＝20J，故選項A正確；根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，可知物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，物體對外界做功，其內(nèi)能不一定減少，選項B錯誤；通過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C錯誤；第二類永動機沒有違反能量守恒定律，熱力學第一定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在熱學中的反映，因此第二類永動機沒有違反熱力學第一定律，不能制成是因為它違反了熱力學第二定律，故選項D正確；能量耗散過程體現(xiàn)了宏觀自然過程的方向性，符合熱力學第二定律，選項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過程中氣體吸收的熱量等于氣體對外界所做的功。根據(jù)圖象可知狀態(tài)A到狀態(tài)B為等壓過程，氣體對外界做功為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過程中氣體吸收的熱量為Q＝W1＝2×105J〖答案〗2×105J11．如圖所示，用銷釘固定的導熱活塞把水平放置的導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部分氣體壓強為pA0＝2.5×105Pa，B部分氣體壓強為pB0＝1.5×105Pa?，F(xiàn)拔去銷釘，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，整個過程無漏氣發(fā)生)(1)求此時A部分氣體體積與原來體積之比；(2)判斷此過程中A部分氣體是吸熱還是放熱，并簡述理由?！冀馕觥?1)設A、B部分氣體原來體積都為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A部分氣體體積與原來體積之比為5∶4。(2)A部分氣體由于溫度不變，所以內(nèi)能不變；體積膨脹，對外做功，由熱力學第一定律可知，一定從外界吸收熱量?！即鸢浮?1)5∶4(2)吸熱溫度不變，內(nèi)能不變；體積膨脹，對外做功，由熱力學第一定律可知，一定從外界吸收熱量12.(2021·綿陽模擬)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，氣體溫度tA＝327℃。(1)求氣體在狀態(tài)B時的溫度；(2)已知狀態(tài)B→D的過程，氣體對外做功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的過程，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學第一定律ΔU＝Q－W>0可得Q>W。〖答案〗(1)27℃(2)Q>W原因見〖解析〗〖加固訓練〗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ACB過程至狀態(tài)B，氣體對外做功280J，吸收熱量410J；氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過程回到狀態(tài)A，這一過程中外界對氣體做功200J。則：(1)ACB過程中氣體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？(2)BDA過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過程中W1=-280J，Q1=410J，由熱力學第一定律得UB-UA=W1+Q1=130J，故ACB過程中氣體的內(nèi)能增加了130J。(2)因為一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，BDA過程中氣體內(nèi)能的變化量UA-UB=-130J，由題意知W2=200J，由熱力學第一定律得UA-UB=W2+Q2，代入數(shù)據(jù)解得Q2=-330J，即BDA過程中氣體放出熱量330J?！即鸢浮?1)增加130J(2)放熱330J13.某同學利用廢舊物品制作了一個簡易氣溫計：在一個空葡萄酒瓶中插入一根兩端開口的玻璃管，玻璃管內(nèi)有一段長度可忽略的水銀柱，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，瓶口外的有效長度為48cm。當氣溫為7℃時，水銀柱剛好處在瓶口位置。(1)求該氣溫計能夠測量的最高氣溫；(2)假設水銀柱從瓶口處緩慢移動到最右端的過程中，密封氣體從外界吸收了3J熱量，則在這一過程中該氣體的內(nèi)能變化了多少？(已知大氣壓強p0＝1.0×105Pa)〖解題指導〗(1)氣溫變化，水銀柱移動，瓶內(nèi)封閉氣體發(fā)生等壓變化。(2)等壓變化過程中，可以用W＝pΔV計算外界對氣體做的功?！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)熱力學第一定律ΔU＝Q＋W，外界對氣體做功W＝－p0·ΔV＝－1.92J，解得ΔU＝1.08J。〖答案〗(1)18.2℃(2)增加了1.08J熱力學定律與能量守恒(建議用時40分鐘)1．(2020·全國Ⅱ卷)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過程的敘述，違背熱力學第一定律的有______，不違背熱力學第一定律、但違背熱力學第二定律的有_________。(填正確〖答案〗標號)A．汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱B．冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低C．某新型熱機工作時將從高溫熱源吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響D．冰箱的制冷機工作時從箱內(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〗汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱，不違背熱力學第一定律，也不違背熱力學第二定律，A項不符合；冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低，需要對外做功或?qū)ν夥懦鰺崃浚乇魯嗔藗鳠徇^程，水也沒有對外做功，所以該過程違背熱力學第一定律；某新型熱機工作時將從高溫熱源吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響，該過程不違背熱力學第一定律，但違背熱力學第二定律；冰箱的制冷機工作時從箱內(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，該過程不違背熱力學第一定律，也不違背熱力學第二定律，D項不符合。〖答案〗BC2．(多選)(2020·青島模擬)根據(jù)熱力學定律，下列說法正確的是()A．第二類永動機違反能量守恒定律，因此不可能制成B．效率為100%的熱機是不可能制成的C．電冰箱的工作過程表明，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械效率的常用手段〖解析〗選B、C。第二類永動機不可能制成，是因它違反了熱力學第二定律，故A錯誤；效率為100%的熱機是不可能制成的，故B正確；電冰箱的工作過程表明，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現(xiàn)的，故D錯誤?！技庸逃柧殹?多選)下列說法中正確的是()A.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體B.科技的進步可以使內(nèi)燃機成為單一熱源的熱機C.能源危機指能量的過度消耗導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；由熱力學第二定律知，不可能有單一熱源的熱機，B錯誤；能量是守恒的，C錯誤；功可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，根據(jù)熱力學第二定律可知，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“魚鰾的作用”所制作的裝置。具體制作方法如下：在大號“可樂瓶”中注入半瓶水，在一個小氣球中放入幾枚硬幣并充入少量空氣(忽略氣體的分子勢能)，將其裝入“可樂瓶”中。通過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。設初始時瓶中氣體、水及外界大氣的溫度相同。當用手擠壓“可樂瓶”的上半部分時，下列說法正確的是()A．快速擠壓時，瓶內(nèi)氣體壓強變大B．快速擠壓時，瓶內(nèi)氣體溫度不變C．快速擠壓時，瓶內(nèi)氣體體積不變D．緩慢擠壓時，瓶內(nèi)氣體溫度不變E．緩慢擠壓時，氣球下降〖解析〗選A、D、E?？焖贁D壓氣體時，外界對它做功，來不及熱傳遞，由W＋Q＝ΔU可知，內(nèi)能增大，溫度上升，體積變小，瓶內(nèi)壓強變大，則A項對，B、C兩項錯；緩慢擠壓時，溫度不變，體積變小，瓶內(nèi)壓強變大，D正確；對氣球來說，壓強也增大，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項正確。4．(多選)(2020·安慶模擬)下列說法正確的是()A．物體從外界吸收熱量的同時，物體的內(nèi)能可能在減小B．分子間的引力和斥力，當r<r0時(r0為引力與斥力大小相等時的分子間距離)，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)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．第二類永動機不可能制成，說明機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機械能〖解析〗選A、B、C。本題考查熱力學第一定律、水的表面張力、氣體壓強的微觀含義等。由ΔU＝Q＋W知，若物體對外界做功的同時吸收熱量，如果對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；當分子間的距離小于r0時，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，這個引力即為表面張力，正是因為這種張力的存在，水黽才能在水面上停留，故C正確；第二類永動機不可能制成，說明內(nèi)能不能在全部轉(zhuǎn)化為機械能的同時不引起其他變化，故D錯誤。5.(多選)(2020·成都模擬)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程：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，下列說法正確的是()A．pa<pc＝pbB．由a到b的過程中，氣體一定吸熱C．由b到c的過程中，氣體放出的熱量一定等于外界對氣體做的功D．由b到c的過程中，每一個氣體分子的速率都減小〖解析〗選A、B。本題考查對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的過程中氣體的體積不變，沒有做功，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的過程中氣體體積減小，外界對氣體做功，W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，ΔU<0，由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q可知，氣體要放出熱量，而且b到c的過程中氣體放出的熱量一定大于外界對氣體做的功，故C錯誤；溫度是分子平均動能的標志，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，不能反映單個分子的運動情況，所以b到c的過程中氣體的溫度降低，分子平均動能減小，并不是每一個分子的速率都減小，故D錯誤。〖加固訓練〗(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)過等壓過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是()A.在過程ab中氣體的內(nèi)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〖解析〗選A、B、D。在過程ab中，體積不變，氣體對外界不做功，壓強增大，溫度升高，內(nèi)能增加，故選項A正確，C錯誤；在過程ca中，氣體的體積縮小，外界對氣體做功，壓強不變，溫度降低，內(nèi)能變小，氣體向外界放出熱量，故選項B正確；在過程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故選項D正確。6.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的壓強p與熱力學溫度T的變化圖象如圖所示，下列說法正確的是()A．A→B的過程中，氣體對外界做功，氣體內(nèi)能增加B．A→B的過程中，氣體從外界吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量C．B→C的過程中，氣體體積增大，對外做功D．B→C的過程中，氣體對外界放熱，內(nèi)能不變E．B→C的過程中，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的過程是等容升溫過程，氣體不對外做功，氣體從外界吸收熱量，使得氣體內(nèi)能增加，故A錯誤，B正確；B到C的過程是等溫壓縮過程，壓強增大，體積減小，外界對該氣體做功，內(nèi)能不改變，則氣體對外界放熱，因壓強增大，故氣體分子與容器壁每秒碰撞的次數(shù)增加，故C錯誤，D、E正確。7．(多選)(2020·安順模擬)景頗族的祖先發(fā)明的點火器如圖所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨，猛推推桿，艾絨即可點燃。對筒內(nèi)封閉的氣體，在此壓縮過程中()A．氣體溫度升高，壓強不變B．氣體溫度升高，壓強變大C．外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能增加D．外界對氣體做正功，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，外界對氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，體積變小，壓強增大，故B、C正確，A、D錯誤；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)沿直線變化到b狀態(tài)，再沿直線變化到c狀態(tài)，最后沿直線回到a狀態(tài)，則下列說法正確的是()A．從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體分子的平均動能先增大后減小B．從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體的密度不斷增大C．從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過程中氣體一定吸熱D．從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過程中氣體放出的熱量一定大于外界對氣體做的功E．從c狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過程中氣體的內(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)的過程中pV值先增大后減小，溫度T也先增大后減小，對理想氣體，溫度越高，分子平均動能越大，A正確；從a狀態(tài)變化到b狀態(tài)的過程中氣體的體積V不斷增大，氣體的密度不斷減小，B錯誤；從b狀態(tài)變化到c狀態(tài)的過程中氣體做等容變化，外界對氣體做的功W＝0，根據(jù)查理定律知氣體溫度不斷升高，ΔU>0，由熱力學第一定律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)的過程中氣體等壓壓縮，外界對氣體做的功W>0，根據(jù)蓋—呂薩克定律知溫度降低，ΔU<0，由熱力學第一定律ΔU＝Q＋W，得Q<0且|Q|>W，D正確，E錯誤。〖總結(jié)提升〗氣體圖象和熱力學定律的結(jié)合問題(1)根據(jù)圖象判斷氣體發(fā)生的過程，如等溫過程、等容過程、等壓過程等。(2)根據(jù)氣體實驗定律分析氣體在多過程中溫度、體積等狀態(tài)參量的變化。(3)應用熱力學第一定律判斷做功、吸熱內(nèi)能變化等情況。9．(多選)對于熱力學第一定律和熱力學第二定律的理解，下列說法正確的是()A．一定質(zhì)量的氣體膨脹對外做功100J，同時從外界吸收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)的宏觀過程都具有方向性，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．第二類永動機違反了熱力學第二定律，沒有違反熱力學第一定律E．熱現(xiàn)象過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第二定律〖解析〗選A、D、E。根據(jù)熱力學第一定律知ΔU＝W＋Q＝－100J＋120J＝20J，故選項A正確；根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，可知物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加，物體對外界做功，其內(nèi)能不一定減少，選項B錯誤；通過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C錯誤；第二類永動機沒有違反能量守恒定律，熱力學第一定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在熱學中的反映，因此第二類永動機沒有違反熱力學第一定律，不能制成是因為它違反了熱力學第二定律，故選項D正確；能量耗散過程體現(xiàn)了宏觀自然過程的方向性，符合熱力學第二定律，選項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過程中氣體吸收的熱量等于氣體對外界所做的功。根據(jù)圖象可知狀態(tài)A到狀態(tài)B為等壓過程，氣體對外界做功為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過程中氣體吸收的熱量為Q＝W1＝2×105J〖答案〗2×105J11．如圖所示，用銷釘固定的導熱活塞把水平放置的導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部分氣體壓強為pA0＝2.5×105Pa，B部分氣體壓強為pB0＝1.5×105Pa?，F(xiàn)拔去銷釘，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，整個過程無漏氣發(fā)生)(1)求此時A部分氣體體積與原來體積之比；(2)判斷此過程中A部分氣體是吸熱還是放熱，并簡述理由?！冀馕觥?1)設A、B部分氣體原來體積都為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A部分氣體體積與原來體積之比為5∶4。(2)A部分氣體由于溫度不變，所以內(nèi)能不變；體積膨脹，對外做功，由熱力學第一定律可知，一定從外界吸收熱量?！即鸢浮?1