1、第三章2、3一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1第一类永动机是不可能制成的，这是因为(C)A不符合机械能守恒定律B做功产生的热量不符合热功当量C违背了热力学第一定律D找不到合适的材料和合理的设计方案解析：第一类永动机违背了热力学第一定律，所以是不可能制成的。故选项C正确。2在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将(B)A降低B升高C不变 D无法确定解析：取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，外界消耗电能，对系统做功，系统总内能增加。3(2021浙江金华三校高二下学期检测)如图所示，给旱区送水的消防车停于水平地面。在缓慢放水过程中，若车胎不
2、漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体(A)A从外界吸热B对外界做负功C分子平均动能减小 D内能增加解析：缓慢放水过程中，胎内气体压强减小，气体膨胀对外界做正功，选项B错；胎内气体温度不变，故分子平均动能不变，选项C错；由于不计分子间势能，气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，选项D错；由UWQ知U0，W0，故Q0，气体从外界吸热，选项A正确。4(多选)(2021甘肃省民勤县校级期中)下面关于能量转化的说法中，正确的是(BD)A在炉子上放一壶水，将水加热到50 是机械能转化为内能的过程B将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程C冬日，人们
3、在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为机械能的过程D节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是化学能转化为内能又转化为机械能的过程解析：在炉子上放一壶水，将水加热到50 是化学能转化为内能的过程，故A错误；将一杯热水倒入一盆冷水中，冷水和热水温度变成一样，是热水的内能转移到冷水中的过程，故B正确；冬日，人们在太阳光下晒太阳取暖，是太阳能转化为内能的过程，故C错误；节日里点燃的“冲天爆竹”腾空而起，是化学能转化为内能又转化为机械能的过程，故D正确。5(多选)据报报道：一小男孩睡觉时，将压在臀部下面的打火机焐炸，丁烷气体外泄，致使屁股局部速冻成伤。请你运用学过的热学知识判断下列说法正确的是(ABD)A焐炸
4、是因为打火机内丁烷液体变热汽化，体积增加，压强增大而爆炸B焐炸的过程符合热力学第一定律C报关于局部速冻成伤的报道不符合科学道理D爆炸后，丁烷外泄并迅速汽化吸热，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤解析：丁烷液体变热汽化，体积增加，压强增大而爆炸，由于吸热速度快而使屁股局部速冻成伤。6(多选)(2021河北省衡水中学高三下学期第二次调研)一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其VT图像如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是(AB)A过程a到b中气体一定吸热BpcpbpaC过程b到c气体吸收热量D过程b到c中每一个分子的速率都减小解
5、析：过程ab中气体的体积不变，没有做功，温度升高，内能增大，所以气体一定吸热，故A正确；设a状态的压强为pa，则由理想气体的状态方程可知所以pb3pa，同理，解得pc3pa，所以pcpbpa ，故B正确；过程b到c，温度降低，内能减小；体积减小，外界对气体做功，则气体放出热量，故C错误；温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以过程bc中气体的温度降低，分子的平均动能减小，并不是每一个分子的速率都减小，故D错误。二、非选择题(共24分)7(10分)如图所示为一定质量理想气体的pV图像，气体状态由A经B到C的变化过程中，气体吸收了420 J热量，对外做功40
6、0 J。已知状态A的温度为300 K。求气体：(1)内能改变的数值；(2)状态C的温度TC。答案：(1)增加20 J(2)240 K解析：(1)由热力学第一定律UQW420 J400 J解得U20 JU为正，则气体内能增加。(2)由理想气体状态方程：解得状态C的温度：TC240 K。8(14分)(2020驻马店期末)封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A经B变到状态C，其体积与热力学温度T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。已知O、A、C三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA，求：(1)若在AC过程中，气体对外做功为5 J，内能增加9 J，则气体是吸热还是放热？
7、吸收或放出的热量是多少？(2)在状态C，该气体的密度为，体积为2V0，则状态C的温度为多少？该气体的分子数为多少？答案：(1)吸热；14 J(2)2T0；NA解析：(1)由热力学第一定律可知，UWQ，解得Q14 J，气体吸热14 J。(2)气体在状态A、C压强相等，根据盖吕萨克定律可知，。解得TC2T0。在状态C，气体质量为m2V0，则分子数为NNANA。一、选择题(本题共2小题，每题7分，共14分)1如图所示，有一导热性良好的气缸放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计，气缸内用一定质量的活塞封闭了一定质量的气体，忽略气体分子间的相互作用(即分子势能视为零)，忽略环境温度的变化，现缓慢推倒气缸
8、，在此过程中(A)A气体吸收热量，内能不变B气缸内分子的平均动能增大C单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多D气缸内分子撞击气缸壁的平均作用力增大解析：由题图可知，该过程气体对外做功，由于忽略环境温度变化，温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，内能不变。A正确。2(多选)(2021河北省邢台市一中高二下学期检测)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是(AB)A气体自发扩散前后内能相同B气体在被
9、压缩的过程中内能增大C在自发扩散过程中，气体对外界做功D气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变解析：抽开隔板，气体自发扩散过程中，气体对外界不做功，与外界没有热交换，因此气体的内能不变，A项正确，C项错误；由于气体与外界没有热交换，根据热力学第一定律可知，气体在被压缩的过程中内能增大，因此气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，B项正确，D项错误。二、非选择题(共26分)3(12分)爆米花酥脆可口、老少皆宜，是许多人喜爱的休闲零食。如图为高压爆米花的装置原理图，玉米在铁质的密闭容器内被加热，封闭气体被加热成高温高压气体，当打开容器盖后，“砰”的一声气体迅速膨胀，压强急剧减小，玉米粒就“爆
10、炸”成了爆米花。设当地温度为t127 ，大气压为p0，已知密闭容器打开前的气体压强达到4p0。试分析：(1)将容器内的气体看作理想气体，求容器内气体的温度。(2)假定在一次打开的过程中，容器内气体膨胀对外界做功15 kJ，并向外释放了20 kJ的热量，容器内原有气体的内能如何变化？变化了多少？答案：(1)927 (2)减少35 kJ解析：(1)根据查理定律：p1p0，T1300 K，p24p0。解得：T21 200 K，则t2927 。(2)由热力学第一定律UQW得U20 kJ15 kJ35 kJ，故内能减少35 kJ。4(14分)绝热气缸倒扣在水平地面上，缸内装有一电热丝，缸内有一光滑的绝热
11、活塞，封闭一定质量的理想气体，活塞下吊着一重为G的重物，活塞重为G0，活塞的截面积为S，开始时封闭气柱的高为h，气体的温度为T1，大气压强为p0。现给电热丝缓慢加热，若气体吸收热量Q时，活塞下降了h，求：(1)气体的温度升高多少；(2)气体的内能增加多少？答案：(1)T1(2)Q(GG0)hp0Sh解析：(1)气体初状态的参量为：V1hS，T1；气体末状态参量为：V22hS，T2气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得：解得：T22T1，故气体的温度升高TT2T1T1。(2)封闭气体的压强为：pp0加热过程气体对外做功为：WFSpSh(p0SGG0)h由热力学第一定律得：UWQQ(GG0)hp0Sh。