第3講熱力學定律與能量守恒一、單項選擇題1.(2019·新課標Ⅰ卷)下列說法中正確的是()A.溫度標志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度B.內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和C.氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關D.氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動能可能不變2.(2020·揚州中學期中)關于熱力學定律，下列說法中錯誤的是()A.熱量不可能從低溫物體傳向高溫物體B.從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣κ强赡艿腃.機械能轉化為內(nèi)能的實際宏觀過程是不可逆過程D.為了增加物體的內(nèi)能，應對物體做功或向它傳遞熱量3.(2020·南京市月考)下列說法中正確的是()A.第二類永動機不可能制造成功的原因是能量不能憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能從一個物體轉移到另一物體，或從一種形式轉化為另一種形式B.熱力學第二定律可表述為所有自發(fā)的熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性C.因為能量守恒，所以能源危機是不可能的D.摩擦力做功的過程，必定有機械能轉化為內(nèi)能4.(2020·鹽城模擬)如圖所示，一演示用的“永動機”轉輪由5根輕桿和轉軸構成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片．輕推轉輪后，進入熱水的葉片因伸展而“劃水”，推動轉輪轉動，離開熱水后，葉片形狀迅速恢復，轉輪因此能較長時間轉動．下列說法中正確的是()A.轉輪依靠自身慣性轉動，不需要消耗外界能量B.轉輪轉動所需能量來自形狀記憶合金自身C.轉動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高D.轉輪的葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量5.(2020·蘇州市期中)為抗擊新冠，防止病毒蔓延，每天都要用噴霧劑(裝一定配比的“84消毒液”)對教室進行全面噴灑．如圖是某噴水壺示意圖．未噴水時閥門K閉合，壓下壓桿A可向瓶內(nèi)儲氣室充氣；多次充氣后按下按柄B打開閥門K，水會自動經(jīng)導管從噴嘴處噴出．儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴水過程溫度保持不變，則閥門()A.充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能不變B.充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體分子平均動能增大C.噴水過程中，儲氣室內(nèi)氣體吸熱D.噴水過程中，儲氣室內(nèi)氣體壓強不變6.(2020·無錫市高二期末)一定質量的理想氣體，沿箭頭方向由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，其中放出熱量的是() A B C D7.(2020·南通市期末)如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)，這就是著名的“卡諾循環(huán)”，則()A.A到B過程，氣體從外界吸收熱量B.B到C過程，氣體分子的平均動能增加C.C到D過程，氣體對外界做正功D.D到A過程，氣體分子撞擊器壁單位面積上的作用力減小8.(2020·南京市江寧區(qū)期末)某同學用導熱性能良好的汽缸和活塞將一定質量的空氣(視為理想氣體)封閉在汽缸內(nèi)(活塞與缸壁間的摩擦不計)，待活塞靜止后，將小石子緩慢的加在活塞上，如圖所示．在此過程中，若大氣壓強與室內(nèi)的溫度均保持不變，下列說法中正確的是()A.由于汽缸導熱，故缸內(nèi)氣體的壓強保持不變B.缸內(nèi)氣體溫度不變，缸內(nèi)氣體對活塞的壓力保持不變C.外界對缸內(nèi)氣體做的功大小等于缸內(nèi)氣體向外界釋放的熱量D.外界對缸內(nèi)氣體做功，缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加9.(2020·常熟中學月考)一定質量的理想氣體(分子力不計)，體積由V1膨脹到V2，如果通過壓強不變的過程實現(xiàn)，對外做功大小為W1，傳遞熱量的值為Q1，內(nèi)能變化為ΔU1；如果通過溫度不變的過程來實現(xiàn)，對外做功大小為W2，傳遞熱量的值為Q2，內(nèi)能變化為ΔU2.則()A.W1>W2，Q1<Q2，ΔU1>ΔU2B.W1>W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU2C.W1<W2，Q1＝Q2，ΔU1<ΔU2D.W1＝W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU210.(2020·徐州一中高二開學考試)如圖所示，水平放置的封閉絕熱氣缸，被一鎖定的絕熱活塞分為體積相等的a、b兩部分．已知a部分氣體為1mol氧氣，b部分氣體為2mol氧氣，兩部分氣體溫度相等，均可視為理想氣體．解除鎖定，活塞滑動一段距離后，兩部分氣體各自再次達到平衡態(tài)時，它們的體積分別為Va、Vb，溫度分別為Ta、Tb.下列說法中正確的是()A.Va>Vb，Ta>Tb B.Va>Vb，Ta<TbC.Va<Vb，Ta<Tb D.Va<Vb，Ta>Tb二、計算題11.(2020·揚州市期末)如圖所示，圓筒形導熱氣缸開口向上豎直放置．內(nèi)有活塞質量為m＝1kg，橫截面積為S＝5×10－4m2.汽缸內(nèi)密封有一定質量的理想氣體，氣柱高度h＝0.2m．已知大氣壓p0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2，不計摩擦．(1)求汽缸內(nèi)氣體的壓強．(2)如果在活塞上緩慢堆放一定質量的細沙，氣柱高度變?yōu)樵瓉淼膃q\f(2,3)，求細沙的質量．(3)如果在(2)的基礎上設法升高缸內(nèi)氣體的溫度，使活塞恢復到原高度，此過程氣體吸收熱量為10J，請計算氣體內(nèi)能的增量．12.(2020·南通二模)一定質量的理想氣體經(jīng)歷了如圖A→B→C→D→A的狀態(tài)變化．求：(1)該過程中氣體最高溫度T1與最低溫度T2的比值．(2)該過程中氣體與外界交換的熱量Q.13.(2020·淮安市淮安區(qū)期中)如圖所示