第15章 第3练　热力学定律与能量守恒定律

1．(多选)下列说法正确的是()A．第一类永动机不行能制成，是由于违反了热力学第肯定律B．能量耗散过程中能量不守恒C．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违反了热力学其次定律D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性2．(2022·重庆卷·15(1))2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇制造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录．若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体(视为抱负气体)()A．吸取热量 B．压强增大C．内能减小 D．对外做负功3.(2022·山东卷·5)如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭肯定质量的抱负气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动90°过程中，缸内气体()A．内能增加，外界对气体做正功B．内能减小，全部分子热运动速率都减小C．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例削减D．温度上升，速率大的分子数占总分子数比例增加4．(多选)(2021·天津卷·6)列车运行的平稳性与车厢的振动亲密相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、汽缸及内封的肯定质量的气体构成．上下乘客及猛烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；猛烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换．若汽缸内气体视为抱负气体，在气体压缩的过程中()A．上下乘客时，气体的内能不变B．上下乘客时，气体从外界吸热C．猛烈颠簸时，外界对气体做功D．猛烈颠簸时，气体的温度不变5.(2021·山东卷·2)如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高．一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气．挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体()A．内能削减B．对外界做正功C．增加的内能大于吸取的热量D．增加的内能等于吸取的热量6．(多选)(2022·湖南卷·15(1)改编)利用“涡流效应”可实现冷热气体的分别．如图，一冷热气体分别装置由喷嘴、涡流室、环形管、分别挡板和冷热两端管等构成．高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位．气流到达分别挡板处时，中心部位气流与分别挡板碰撞后反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出．下列说法正确的是()A．A端为冷端，B端为热端B．A端流出的气体分子热运动平均速率肯定小于B端流出的C．A端流出的气体内能肯定大于B端流出的D．该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违反了热力学其次定律7．(2021·河北卷·15(1))两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B，汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的抱负气体，如图甲所示．现向活塞上表面缓慢倒入细沙，若A中细沙的质量大于B中细沙的质量，重新平衡后，汽缸A内气体的内能________(填“大于”“小于”或“等于”)汽缸B内气体的内能，图乙为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线________(填图像中曲线标号)表示汽缸B中气体分子的速率分布规律．8.(多选)(2022·全国乙卷·33(1)改编)肯定量的抱负气体从状态a经状态b变化到状态c，其过程如T－V图上的两条线段所示，则气体在()A．状态a处的压强大于状态c处的压强B．由a变化到b的过程中，气体对外做功C．由b变化到c的过程中，气体的压强不变D．由a变化到b的过程中，从外界吸取的热量等于其增加的内能9.(多选)(2022·全国甲卷·33(1)改编)肯定量的抱负气体从状态a变化到状态b，其过程如p－T图上从a到b的线段所示．在此过程中()A．气体始终对外做功B．气体的内能始终增加C．气体始终从外界吸热D．气体吸取的热量等于其内能的增加量10．(2022·江苏卷·7)如图所示，肯定质量的抱负气体分别经受a→b和a→c两个过程，其中a→b为等温过程，状态b、c的体积相同，则()A．状态a的内能大于状态bB．状态a的温度高于状态cC．a→c过程中气体吸取热量D．a→c过程中外界对气体做正功11．(2023·江苏通州区月考)真空泵抽气腔与容器相连，活塞向左运动时从容器中抽气，活塞向右运动时阀门自动关闭，将进入抽气腔内的气体全部排出，示意图如图甲．设抽气过程中抽气腔与容器中的气体压强始终相等，每次抽气活塞均从抽气腔最右端移动至最左端．已知容器的容积为V0，抽气腔的容积为nV0，初始时刻气体压强为p0.(1)若抽气过程中气体的温度保持不变，求第一次抽气后容器中气体的压强p；(2)若在绝热的条件下，某次抽气过程中，气体压强p随体积V变化的规律如图乙，求该过程气体内能的变化量ΔU.12.(2023·江苏省丹阳高级中学月考)某爱好小组设计了一温度报警装置，原理图如图．肯定质量的抱负气体被一上表面涂有导电物质的轻活塞密封在导热汽缸内，活塞厚度不计，横截面积S＝100cm2，开头时活塞距汽缸底部的高度为h＝0.3m，四周环境温度为t0＝27℃，当环境温度上升，活塞上移Δh＝0.01m时，活塞上表面与a、b两触点接触，报警器报警．不计一切摩擦，大气压强恒为p0＝1.0×105Pa，求：(1)该报警装置的报警温度为多少摄氏度；(2)若上述过程气体吸取的热量为30J，则此过程气体内能的增加量为多少．13．绝热的活塞与汽缸之间封闭肯定质量的抱负气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与其质量为m＝1kg，大气压强p0