2018版高考物理一轮总复习 第14章 热学 第3讲 热力学定律与能量守恒

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1、第3讲热力学定律与能量守恒　　时间：45分钟　　　满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)1．某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时(　　)A．室内空气的压强比室外的小B．室内空气分子的平均动能比室外的大C．室内空气的密度比室外的大D．室内空气对室外空气做了负功答案　B解析　室内和室外是相通的，故气体压强相同，A错误。温度是分子平均动能的标志，室内空气温度高则分子平均动能大，B正确。根据压强的微观解释知，室内、外气体压强一样，室内的分子平均动能大，则单位体积内的分子数少，密度小

2、，C错误。室内气体相当于等压膨胀，对外界做正功，D错误。2．[2015·重庆高考]某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么(　　)A．外界对胎内气体做功，气体内能减小B．外界对胎内气体做功，气体内能增大C．胎内气体对外界做功，内能减小D．胎内气体对外界做功，内能增大答案　D解析　中午比清晨时温度高，所以中午胎内气体分子平均动能增大，理想气体的内能由分子动能决定，因此内能增大；车胎体积增大，则胎内气体对外界做功，所以只有D项正确。3．[2016·梅州模拟]小红和小明打乒乓球不小心把乒乓球踩扁了，小明认真观察后发现表面没有开裂

3、，于是把踩扁的乒乓球放在热水里泡一下，基本恢复了原状。乒乓球内的气体可视为理想气体，对于乒乓球恢复原状的过程，下列描述中正确的是(　　)A．内能变大，球内气体对外做正功的同时吸热B．内能变大，球内气体对外做正功的同时放热C．内能变大，球内气体对外做负功的同时吸热D．内能变小，球内气体对外做负功的同时放热答案　A解析　乒乓球内的气体受热膨胀，对外做功，故W＜0；气体温度升高，内能增加，故ΔU＞0；根据热力学第一定律公式ΔU＝W＋Q，则必有Q＞0，即吸收热量，选项A正确，选项B、C、D错误。4．如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设

4、筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中(　　)A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小答案　A解析　M向下滑动的过程中，气体体积减小，故外界对气体做功，W＞0，下滑过程不与外界发生热交换，Q＝0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知内能增大，A正确，B、C、D错误。5．[2016·青岛模拟]图中汽缸内盛有一定量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的，但不漏气。现将活塞杆与外界连接使其缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关

5、，则下列说法正确的是(　　)A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．A、B、C三种说法都不对答案　C解析　由于这个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变。因此气体吸收的热量和气体对外做的功相等，也就是从单一热源吸热，全部用来对外做功；但又为什么没有违反热力学第二定律呢？实际上这个过程是不能自发进行的，即气体是无法吸了热再推动活塞缓慢向右移动；它必须靠外力使杆向右移动，才能使气体膨胀，从而内能减少，温度

6、下降，然后再从外界吸热。也就是说，在这个过程中拉杆消耗了能量，即引起了其他的变化。所以正确答案是C。6．地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018吨，如果这些海水的温度降低0.1℃，将要放出5.8×1023焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，其原因是(　　)A．内能不能转化成机械能B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律C．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能而不引起其他变化的机器不满足热力学第二定律D．上述三种原因都不正确答案　C解析　内能可以转化成机械能，如热机，A错误；内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律，即

7、能量守恒定律，B错误；热力学第二定律告诉我们：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，C正确。7．[2015·广东高考]如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水。在水加热升温的过程中，被封闭的空气(　　)A．内能增大B．压强增大C．分子间引力和斥力都减小D．所有分子运动速率都增大答案　AB解析　空气体积不变，故做功为0，即W＝0。又因为外壁隔热，而内壁由于水