2025版高考物理一轮复习第13章热学第3讲热力学定律和能量守恒训练含解析.docVIP

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第3讲热力学定律和能量守恒

学问巩固练习

1．(2024年遵义质检)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁．此过程中瓶内空气(不计分子势能)()

A．内能减小，汲取热量

B．内能减小，外界对其做功

C．内能增大，放出热量

D．内能增大，对外界做功

【答案】B

【解析】因不计分子势能，所以瓶内空气内能由温度确定，内能随温度降低而减小．空气内能减小、外界对空气做功，依据热力学第肯定律可知空气向外界放热．故A、C、D错误，B正确．

2．(多选)(2024年天津月考)一封闭容器中装有肯定质量的志向气体．当气体被压缩时(容器壁与外界没有热量交换)()

A．气体对外界做功 B．气体内能不变

C．气体温度上升 D．气体压强增大

【答案】CD

【解析】当气体被压缩时，外界对气体做功，即W0；因容器壁与外界没有热量交换，则Q＝0，依据热力学第肯定律ΔU＝W＋Q，可知ΔU0，即气体内能增加，温度上升．依据eq\f(pV,T)＝C可知V减小，T变大，则压强p变大．故C、D正确．

3．(2024年兰州名校期末)关于热力学定律，下列说法正确的是()

A．肯定量气体汲取热量，其内能肯定增大

B．物体可以将从单一热源汲取的热量全部用于做功

C．不行能使热量由低温物体传递到高温物体

D．其次类永动机不仅违反了热力学其次定律，也违反了能量守恒定律

【答案】B

【解析】做功与热传递是变更物体内能的两种方式．肯定量的气体汲取热量，假如气体同时对外做功，气体内能不肯定增大，故A错误．物体从单一热源汲取的热量可全部用于做功，并产生其他影响．故B正确．不行能使热量自发地由低温物体传到高温物体，但在肯定条件下温度可以从低温物体传到高温物体，故C错误．其次类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学其次定律，故D错误．

4．(2024年武威名校模拟)先把空的烧瓶放进冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并快速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球渐渐膨胀起来，如图所示．此时烧瓶里的气体()

A．汲取热量，内能减小，对外做功

B．汲取热量，内能增大，对外做功

C．汲取热量，内能增大，外界对气体做功

D．放出热量，内能增大，对外做功

【答案】B

【解析】由于热水的温度较高，将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，烧瓶中的空气汲取了热水的热量，温度上升，内能增大，体积增大，气球渐渐膨胀起来对外做功．

5．(多选)(2025届海南名校月考)如图，肯定量的志向气体由状态a等压变更到状态b，再从状态b等容变更到状态c.a、c两状态温度相等．下列说法正确的是()

A．从状态b到状态c的过程中气体吸热

B．气体在状态a的内能等于在状态c的内能

C．气体在状态b的温度小于在状态a的温度

D．从状态a到状态b的过程中气体对外做正功

【答案】BD

【解析】内能是组成物体分子的无规则热运动动能和分子间相互作用势能的总和．由于志向气体不考虑分子势能，故志向气体的内能等于分子平均动能的总和，而温度是分子平均动能的宏观表现，由志向气体状态方程eq\f(pV,T)恒定不变知从状态b到状态c的过程中压强减小，所以温度减小，则平均动能减小，而体积不变，即内能减小．再依据热力学第肯定律ΔU＝W＋Q，可知此过程气体放出热量，故A错误；气体在状态a的温度等于在状态c的温度，故气体在状态a的内能等于在状态c的内能，故B正确；由志向气体状态方程eq\f(paVa,Ta)＝eq\f(pbVb,Tb)可知，从a到b体积增大，压强不变，所以温度上升，所以气体在状态b的温度大于在状态a的温度，故C错误；从状态a到状态b的过程中气体膨胀对外做正功，故D正确．

6．(多选)(2024年辽宁名校模拟)如图所示，一个封闭的绝热汽缸被中间的挡板分割成左右相等的两部分．左边充溢肯定量的某种志向气体，右边真空．现将中间的挡板移去，待气体稳定后，则()

A．气体的温度不发生变更

B．因为气体的体积膨胀了，所以内能降低

C．气体分子的平均动能减小

D．虽然气体的体积膨胀了，但是没有对外做功

【答案】AD

【解析】气体在向真空膨胀的过程中没有力的作用，所以不做功．在绝热过程中，内能不变，故温度不变，故A、D正确，B错误．温度是分子热运动平均动能的标记，温度不变，故分子的平均动能不变，故C错误．

综合提升练习

7．(多选)(2024年湖北质检)下列有关热现象的叙述正确的是()

A．一切自发过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行

B．机械能转化为内能的实际宏观过程是不行逆过程

C．气体可以从单一热源汲取热量，全部用来对外做功

D．其次类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第肯定律

【答案】BC

【解析】由熵增加原理知，一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向