1、3-3-3热力学定律与能量守恒定律 一、选择题1有关“温度”的概念，下列说法中正确的是()A温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B温度是分子平均动能的标志C一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D温度较高的物体，每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大答案B解析温度是分子平均动能的标志，但不能反映每个分子的运动情况，所以A、D错误，由UQW可知C错，故选项B正确2第二类永动机不可能制成，这是因为()A违背了能量守恒定律B热量总是从高温物体传递到低温物体C机械能不能全部转变为内能D内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化答案D解析第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量
2、转化中有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，选项D正确3(2011广州模拟)一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图，这个过程()A气体的密度一直变小B气体的温度一直降低C气体一直对外界做功D气体一直向外界放热答案AC解析气体从A到B的过程中，体积变大，质量不变，温度升高，所以选项A正确，选项B错误气体膨胀对外做功，选项C正确根据热力学第一定律，气体内能变大，气体对外做功，所以气体一定吸热，选项D错误4(2011西安模拟)下列说法中正确的是()A气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B第二类永动
3、机不能制成是因为它违反了能量守恒定律C压缩一定量的气体，气体的内能一定增加D分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大答案D解析气体的温度升高时，分子平均动能增大，但气体体积不确定，所以压强不确定，A不正确；第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律，所以B不正确；气体内能的改变量由做功和热传递共同决定，在压缩气体对其做功的同时，它可能对外放热，故其内能不一定增大，所以C不正确；在a趋近b的过程中分子力先表现为引力后表现为斥力，分子势能先减小后增大，当分子力为零时，a的动能最大，D正确5.如图所示，两相同的容器装同体积的水和水银，A、B两球完全相同，
4、分别浸没在水和水银的同一深度，A、B两球用同一种特殊的材料制成，当温度稍升高时，球的体积会明显变大如果开始时水和水银的温度相同，且两液体同时缓慢地升高同一值，两球膨胀后，体积相等，则()AA球吸收的热量较多BB球吸收的热量较多C两球吸收的热量一样多 D无法确定答案B解析小球吸热用于小球内能的增加和膨胀对外做功，对外做功等于液体重力势能的增加因此，由热力学第一定律可知，答案B正确6(2011黄冈模拟)如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分，已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态在此过程中()A气体对外界做功，内能减少B气体不做功，内能不变C气
5、体压强变小，温度降低D气体压强变小，温度不变答案BD解析本题考查热力学第一定律，气体压强的微观解释，气体的内能等知识点b室为真空，则a气体体积膨胀对外不做功，由热力学第一定律UWQ知，在绝热时，气体的内能不变，A项错，B项对又气体是稀薄气体，则只有动能，因此气体的温度不变，由C知，气体的压强减小，C项错，D项对7(2011深圳部分重点中学模拟)封有理想气体的导热气缸，开口向下被竖直悬挂，活塞下系有钩码，整个系统处于静止状态，不计摩擦，如图所示若大气压恒定，系统状态变化足够缓慢，下列说法正确的是()A外界温度升高，气体压强一定增大B外界温度升高，外界可能对气体做正功C保持气体内能不变，增加钩码质
6、量，气体一定吸热D保持气体内能不变，增加钩码质量，气体体积一定减小答案C解析本题考查热力学第一定律和理想气体三个状态参量(温度、体积、压强)的关系外界温度升高，气体膨胀，体积增大，气体对外做功，B错；对活塞受力分析可知，气体压强不变，仍等于大气压强，A错；若钩码质量增加，则气体压强减小，体积增大，对外做功，要保持气体内能不变，则一定吸热，所以C正确，D错8(2011深圳模拟)一定质量的某种理想气体由状态A经过图中所示过程缓慢变化到状态B，在此过程中()A气体的密度一直变小B气体的密度一直变大C气体的内能一直增加D气体的内能一直减小答案AC解析可以把一定质量的理想气体由A到B的过程看做两个过程，
7、如图所示由A到C过程为等温变化，由玻意耳定律得pAVApBVC，因pApB，所以VCVA；由C到B过程为等压变化，由盖吕萨克定律得，因TAVC.综上所述理想气体由A到B的过程体积一直增大，而质量不变，所以气体的密度一直减小，A正确；又因为理想气体的内能只与温度有关，而由A到B气体温度一直升高，所以气体的内能一直增加，C正确故本题选A、C.二、非选择题9(2011南通模拟)一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则bc过程中气体的内能_(选填“增加”、“减少”或“不变”)，气体的压强_(选填“增加”、“减少”或“不变”)；表示等压变化过程的是_(选填“ab”、“bc
8、”或“cd”)答案不变增加ab10(2011浙江)吸盘是由橡胶制成的一种生活用品，其上固定有挂钩用于悬挂物体如图所示，现有一吸盘，其圆形盘面的半径为2.0102m，当其与天花板轻轻接触时，吸盘与天花板所围容积为1.0105m3；按下吸盘时，吸盘与天花板所围容积为2.0106m3，盘内气体可看作与大气相通，大气压强为p01.0105Pa.设在吸盘恢复原状过程中，盘面与天花板之间紧密接触，吸盘内气体初态温度与末态温度相同不计吸盘的厚度及吸盘与挂钩的重量(1)吸盘恢复原状时，盘内气体压强为_；(2)在挂钩上最多能悬挂重为_的物体；(3)请判断在吸盘恢复原状过程中盘内气体是吸热还是放热，并简述理由答案
9、(1)2.0104Pa(2)100N(3)吸热，理由见解析解析(1)吸盘恢复原状过程中 ，由玻意耳定律有：p0V1p2V2得p2Pa2.0104Pa.(2)设最多挂重为G的物体，对吸盘有：p0SGp2S，其中Sr2，解得：G100N.(3)盘内气体内能未变，体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，气体必吸热11(2011茂名模拟)内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为p11.0105Pa，体积为V12.0103m3的理想气体现在活塞上方缓缓倒上砂子，使封闭气体的体积变为原来的一半求：(1)此时气缸内气体的压强p2；(2)此过程气体是吸热还是放热？简要说
10、明理由答案(1)2.0105Pa(2)放热理由见解析解析(1)以封闭的气体为研究对象，由题意知，气体作等温变化，根据玻意耳定律得：p1V1p2V2代入数据得：p22.0105Pa.(2)放热该过程被封闭的气体做的是等温变化，气体内能不变，而外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，此过程气体是放热12.(2011济南模拟)如图所示，在开口向上、竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一定量的气体，活塞在容器壁间能自由滑动，容器的横截面积为S.开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d的高度后再次平衡，求：(
11、1)外界空气的温度是多少？(2)在此过程中密闭气体的内能增加了多少？答案(1)T0(2)Q(mgp0S)d解析(1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖吕萨克定律有：得外界温度：TT0T0T0.(2)活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功为W(mgp0S)d根据热力学第一定律得密闭气体增加的内能：UQWQ(mgp0S)d.13(2011东北三省四市模拟)(1)一定质量的理想气体温度由T1降低到T2的过程中，下列说法正确的是()A如果气体体积增大，则分子的平均动能可能增大B如果气体体积减小，则气体的压强一定不变C如果气体的体积保持不变，则气体一定
12、放出热量D不管气体体积怎样变化，气体分子的平均动能一定减小(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的pT图象如图所示已知该气体在状态A时的体积为1103m3.求：该气体在状态C时的体积；该气体从状态A到状态B再到状态C的过程中气体与外界传递的热量答案(1)CD(2)3103m3200J解析(1)分子的平均动能只与温度有关，温度降低，分子的平均动能减小，选项A错误、D正确；一定质量的某种理想气体满足理想气体状态方程C ，温度降低，如果气体体积减小，则气体的压强的变化不确定，选项B错误；理想气体的内能只与温度有关，温度降低，理想气体内能减小，如果气体的体积保持不变，则气体与外界没有做功，由热力学第一定律可知，气体一定放出热量，选项C正确故正确选项为CD.(2)理想气体从AC温度保持不变，根据玻意耳定律有pAVApCVC解得VC3103m3.AC过程，由温度相等得：U0由热力学第一定律：UQW可知，在ABC的过程中，吸收的热量QW所以QpV1105(31031103)J200J.
