（高中物理）选333热力学定律与能量守恒定律

1、选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，以下说法中正确的选项是()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，应选项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

2、能量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(·质检)以下有关热现象的表达中正确的选项是()a物体的内能增加，一定要吸收热量b布朗运动间接反映了液体分子的无规那么运动c物体的温度为0时，物体分子的平均动能为零d但凡不违背能量守恒定律的实验设想，都是能够实现的答案b解析做功和热传递均能改变物体的内能，a错误；布朗运动是固体颗粒的运动，但它间接反映了液体分子的无规那么运动，b正确；0时，物体分子在做无规那么的热运动，物体分子的平均动能不为零，c错误；不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律的实验设想也不可能实现，如第二类永动机，d错误。4(·一模)关于永动机

3、和热力学定律的讨论，以下表达正确的选项是()a第二类永动机违反能量守恒定律b如果物体从外界吸收了热量，那么物体的内能一定增加c外界对物体做功，那么物体的内能一定增加d做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的答案d解析第二类永动机违反热力学第二定律，并不违反能量守恒定律，故a错；根据热力学第一定律uqw可知，内能的变化u由w和q两个因素共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况，故b、c错；做功和热传递都可改变物体内能，但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能的转移，这两种方式是有区别的，故d正确。5(·卷)关于热

4、力学定律和分子动理论，以下说法正确的选项是()a一定量气体吸收热量，其内能一定增大b不可能使热量由低温物体传递到高温物体c假设两分子间距离增大，分子势能一定增大d假设两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大答案d解析根据热力学第一定律，气体内能变化与做功和热传递有关，选项a错误。根据热力学第二定律可知热量不可自发的由低温物体传到高温物体，但热量还是可以通过外界的方法由低温物体传到高温物体。选项b错误。分子内能与分子间的距离有关，当r>r0时，分子间距离越大，分子势能越大，r<r0时，分子间距离越大，分子势能越小，选项c错误。分子间的引力和斥力都随分子间距离的变化而变化，距离减小，引

5、力和斥力都要增大，选项d正确。6(·测试一)一定质量的理想气体由状态a变化到状态b，气体的压强随热力学温度的变化如下列图，那么此过程()a气体的密度增大b外界对气体做功c气体从外界吸收了热量d气体分子的平均动能增大答案ab解析由图象可得：从状态a到状态b，该理想气体做等温变化，而压强变大，由理想气体状态方程c，气体的体积v减小，由密度公式，故气体的密度增大，选项a正确；温度是分子平均动能的标志，温度不变，气体分子的平均动能不变，选项d错误；一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度不变，内能不变，而体积减小，外界对气体做功。由热力学第一定律可知，该气体要放热，应选项b正确，选项c错误

6、。7(·名校三检)如图，将一空的铝制易拉罐开口向下压入恒温游泳池的水中，那么金属罐在水中缓慢下降过程中，罐内空气(可视为理想气体)()a内能增大b分子间的平均距离减小c向外界放热d对外界做正功答案bc解析由于温度不变，故气体内能不变(理想气体内能取决于温度)，a选项错误；取金属罐中封闭的理想气体为研究对象，金属罐向下压入恒温游泳池中的过程，可视为等温过程，由题意知压强变大，根据玻意耳定律p1v1p2v2，可知体积小，故分子平均间距变小，b选项正确；内能不变u0，体积变小w>0，根据热力学第一定律uwq，可知q<0，即向外放热。故c选项正确。d选项错误。8(·十校

7、联考)如图，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中。现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化。以下列图象中p、v和u分别表示该气体的压强、体积和内能，k表示该气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，a、d为双曲线，b、c为直线。能正确反映上述过程的是()答案abd解析气缸置于温度不变的环境中说明气体做等温变化，其pv图象是双曲线，a正确；理想气体的内能由分子动能决定，温度不变，气体的内能不变，b正确，c错误；单位体积内气体的分子数与体积的乘积为容器内分子总数，容器内分子总数不变，d正确。二、非选择题9(·苏北四市三调)如图，一定质

8、量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340j的热量，并对外做功120j。假设该气体由状态a沿adc变化到状态 c时，对外做功40j，那么这一过程中气体_(填“吸收或“放出)_j热量。答案吸收260解析由热力学第一定律可知，由状态a沿adc变化到状态c，系统内能变化uqw(340120j)220j，气体由状态a沿abc变化到状态c时，系统内能变化也是u220j那么uqwq 40j，解得q260j10(·单科)如下列图，一定质量的理想气体从状态a经等压过程到状态b。此过程中，气体压强p1.0×105pa，吸收的热量q7.0×102j，求此过程中气体内能的增

9、量。答案5.0×102j解析等压变化，对外做的功wp(vbva)根据热力学第一定律uqw，解得u5.0×102j11(·理综)如下列图，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的u型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l120cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h10cm。(环境温度不变，大气压强p075cmhg)求稳定后低压舱内的压强(用“cmhg作单位)。此过程中左管内的气体对外界_(填“做正功“做负功或“不做功)，气体将_(填“吸热或“放热)。答案50cmhg做正功吸热解析设u形管横截面积为

10、s，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p。左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p1v1p2v2p1p0p2pphv1l1sv2l2s由几何关系得h2(l2l1)联立式，代入数据得p50cmhg左管内气体体积增大，说明气体膨胀对外做正功；由于气体温度保持不变，根据热力学第一定律可得wq0，故气体从外界吸热。12(·一模)(1)以下说法正确的选项是_。a晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化b液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的c分子间距离减小时，分子势能一定增大d布朗运动是指液体分子的

11、无规那么运动(2)如下列图，一定质量的理想气体，从状态a等容变化到状态b，再等压变化到状态d。在状态a时，气体温度ta327。求气体在状态b时的温度；由状态bd的过程，气体对外做功w，气体与外界交换热量q，试比较w与q的大小，并说明原因。答案(1)ab(2)27q>w见解析解析(1)当两分子的距离大于平衡距离时，分子间表现为引力，此时分子距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，选项c错误，我们所说的布朗运动的现象是小颗粒的无规那么运动，其实质是液体分子对小颗粒的无规那么的撞击，受力不均匀造成的，它反映了液体分子永不停息的无规那么运动。(2)气体由状态a变化到状态b，由查理定律可得tbta

12、×(327273)k300k所以tb27q>w，由bd的过程，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可得q>w。13(·苏北高中联考)(1)以下说法中正确的选项是()a随着低温技术的开展，我们可以使温度逐渐降低，并最终到达绝对零度b用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙c分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时，分子间斥力小于引力d由于液体外表分子间距离大于液体内局部子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体外表具有收缩的趋势(2)如下列图，一定质量的理想气体发生如下列图的状态变化，状态a与状态b的体积关系为va_vb(选填“大于“小于或“等于)；假设从a状态到c状态的过程中气体对外做了100j的功，那么此过程中_(选填“吸热或“放热)；(3)冬天到了，很多同学用热水袋取暖。现有某一热水袋内水的体积约为400cm3，它所包含的水分子数目约为多少个？(计算结果保存1位有效数字，1mol水的质量约为18g，阿伏加德罗常数取6.0×1023mol1)答案(1)d(2)小于吸热(3)1×1025个解析(1)绝对零度是永远达不到的，选项a错误；面包体积会缩小是因为面包“颗粒之间有间隙，选项b错误；当r大于r0时，分子间引力大于斥力，当r小于r0时，分子间斥力大于引力，选项c错误。(2)