1、【 精品教育资源文库 】 第 3 讲 热力学定律与能量守恒 板块三限时规范特训 时间： 45 分钟 满分： 100 分 一、选择题 (本题共 12 小题，每小题 6 分，共 72 分。其中 1 4 为单选， 5 12 为多选 ) 1如图所示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中的制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外。 下列说法正确的是 ( ) A热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能 C电冰箱的工作原 理违反热力学第一定律 D电冰箱的工作原理违反
2、热力学第二定律 答案 B 解析 热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化或内能转移的规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程， C 错误；由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，除非有外界的影响或帮助。电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部，需要压缩机的帮助并消耗了电能，B 正确， A、 D 错误。 2 已知理想气体的内能与温度成正比，如 下 图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态 1 到状态2 的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的 内能 ( ) A先增大后减小 B先减小后增大 C单调变化 【 精品教育资源文库 】 D保持不变 答案 B 解
3、析 由理想气体状态方程 pVT C 得 T pVC ，即气体的温度 T 与压强 p 和体积 V 的乘积成正比，从 12的过程，对比等温变化的图线， V 相同时，与等温线上 p 的差值先增大后减小，而等温线上 pV 的值不变，故理想气体由状态 1 到 2 的过程中，压强与体积的乘积先减小后增大，即气体的温度先降低后升高，而一定质量的理想气体内能完全由温度来决定，所以缸内气体的内能先减小后增大， B 正确。 3.如图，内壁 光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时，下列关于缸内气体说法正确的是 ( ) A内能减少 B对外做功 C压强增大 D分子间的引力和斥力都增大 答
4、案 B 解析 因汽缸导热良好，故环境温度升高时封闭气体温度也升高，而一定质量的理想气体内能只与温度有关，故封闭气体内能增大， A 错误。因汽缸内壁光滑，由活塞受力平衡有 p0S mg pS，即缸内气体的压强 p p0 mgS 不变， C 错误。由盖 吕萨克定律 VT C 可知，气体温度升高，体积增大， 对外做功， B 正确。理想气体分子间除碰撞瞬间外无相互作用力， D 错误。 4如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热 (即与外界不发生热交换 )容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施加一竖直向下的压力 F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则
5、被密封的气体 ( ) A 温度升高，压强增大，内能减少 B温度降低，压强增大，内能减少 C温度升高，压强增大，内能增加 D温度降低，压强减小，内能增加 答案 C 【 精品教育资源文库 】 解析 在压力 F 作用下，活塞缓慢向下移动，外界对气体做功， 而容器是绝热的，没有热交换，所以封闭的理想气体内能增加，故温度升高，又体积减小，所以压强增大， C 正确。 5 2017 湖南邵阳二模 热学现象在生活中无处不在，下列与此有关的分析正确的是 ( ) A固体很难被压缩是因为分子之间有斥力 B物体吸收热量，其内能一定增加 C温度高的物体，其内能一定大 D气体在对外做功的过程中，其内能可能增加 E中午闻
6、到食堂炒菜的香味是因为分子的运动 答案 ADE 解析 固体很难被压缩是因为分子之间有斥力， A 正确；物体吸收热量时如果同时对外做功，其内能不一定增加， B 错误； 内能大小取决于温度、体积和物质的量，故温度高的物体，其内能不一定大， C 错误；根据热力学第一定律 U Q W，气体在对外做功的过程中，如果同时吸热，且吸热大于做功，则其内能可能增加，D 正确；根据分子动理论可知 E 正确。 6.如图为某同学设计的喷水装置，内部装有 2 L 水，上部密封 1 atm 的空气 0.5 L，保持阀门关闭，再充入 1 atm 的空气 0.1 L，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，外界大气压为
7、 1 atm，下列说法正确的有 ( ) A充气后，密封气体压强增加 B充气后，密封气体分子的平均动 能增加 C打开阀门后，密封气体对外界做正功 D打开阀门后，不再充气也能把水喷光 答案 AC 解析 当 V、 T 不变时，增加气体，从气体压强的微观角度理解可知， p 增大， A 正确；密封气体的温度不变，密封气体分子的平均动能就不变， B 错误；充气后，密封气体压强大于外界大气压强，故打开阀门后，密封气体就会压水把水喷出，显然密封气体对外界做正功， C 正确；打开阀门后，密封气体压水把水喷出，气体体积变大，压强变小，当密封气体压强与装置内剩余水的压强之和与外界大气压强相等的时候，就不再喷水了，因
8、此不再充气时不能把水喷光， D 错 误。 7 2018 河北衡水模拟 下列说法正确的是 ( ) A温度升高，分子热运动的平均动能增大，但并非每个分子的速率都增大 B物体吸收热量时其内能不一定增大 C对于一定量的理想气体，在分子平均动能不变时，分子间的平均距离减小则压强也减小 D温度越高的理想气体，分子运动越剧烈，因此其内能大于温度低的理想气体 【 精品教育资源文库 】 E一定量的理想气体在某过程中从外界吸热 2.510 4 J，并对外界做功 1.010 4 J，则气体的温度升高，密度减小 答案 ABE 解析 温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增 大，分子热运动加剧，但有些分子
9、的速率可能还会减小， A 正确；做功和热传递都可以改变物体的内能，物体吸收热量时若同时对外做功，且对外做的功大于吸收的热量时，则其内能减小， B 正确；一定量的理想气体，分子平均动能不变时，分子间平均距离减小，则体积减小，分子的密集程度增大，故气体的压强增大， C 错误；内能是组成物质的所有分子的分子动能和分子势能之和，温度越高的气体，分子运动越剧烈，分子平均动能越大，理想气体没有分子势能，但还与气体的物质的量有关，故不能确定谁的内能大， D 错误；由 U W Q，可知 U 1.510 4 J，即气体内能增加，温度升高，又因气体对外做功，体积增大，故密度减小， E 正确。 8对于一定质量的理想
10、气体，下列说法正确的是 ( ) A保持气体的压强不变，改变其温度，可以实现其内能不变 B若气体的温度逐渐升高，则其压强可以保持不变 C气体温度每升高 1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关 D当气体体积逐渐增大时，气体的内能一定减小 答案 BC 解析 一定质量的理想气体的内能仅决定于温度， A 错误；一定质量的理想气体可以经历等压膨胀的过程，温度升高，压强不变， B 正确；功和热传递都可以改变气体的内能，做功和 热传递使气体温度升高 1 K，气体吸收的热量不同，故 C 正确；气体体积增大时，温度可能不变，可能升高，也可能降低， D 错误。 9 2017 广东佛山模拟 关于热现象和热学规律，下
11、列说法正确的是 ( ) A只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 B气体温度升高，分子的平均动能一定增大 C温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动越明显 D一定温度下，同一液体的饱和汽的压强是一定的 E第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律 答案 BCD 解析 知道气体的摩尔体积和 阿伏加德罗常数，可以算出每个气体分子占据的空间，但不能算出气体分子体积 (分子间隙大 )， A 错误；温度是分子平均动能的标志，故气体温度升高，分子的平均动能一定增大， B 正确；温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动就越明显， C 正确；同一液体的饱和汽压只
12、与温度有关，所以一定温度下，同一液体的饱和汽的压强是一定的， D 正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律， E 错误。 10.封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态 A 变到状态 D，其体积 V 与热力学温度 T 的变化关系如图所示 ，该气体的摩尔质量为 M，状态 A 的体积为 V0，温度为 T0， O、 A、 D 三点在同一直线上，阿伏加德罗常数为NA。 【 精品教育资源文库 】 由状态 A 变到状态 D 过程中 ( ) A气体从外界吸收热量，内能增加 B气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C气体温度升高，每个气体分子的动
13、能都会增大 D气体的密度不变 答案 AB 解析 由状态 A 到状态 D，温度升高，内能增加，体积变大，对外做功，由热力学第一定律知，气体一定从外界吸收热量， A 正确；气体温度升高，分子平均动能增大，压强不变，故单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子 数减少， B 正确；温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个气体分子的动能都会增大， C 错误；气体质量不变，体积增大了，所以气体的密度减小， D 错误。 11 如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 依次经过状态 B、 C 和 D 后再回到状态 A。其中， A B 和 C D为等温过程， B C 和 D A 为绝热过程 (气体与外界无热量交换 )。这就是著名的 “ 卡诺循环 ” 。该循环过程中，下列说法正确的是 ( ) A A B 过程中，外界对气体做功 B B C 过程中，气体分子的平均动能增大 C C D 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D D A 过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化 答案 CD 解析 A B 体积增大，气体对外做功， A 错误； B C 体积增大，气体对外做功， W0， Q 0， U0， T 增大，气体分子平均速率增大，速率分布曲线发生变化， D 正确。 12 2017 哈尔滨第三中学模拟 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是 ( ) 【 www.1
