1、课时作业 单独成册 方便使用一、选择题1下列对热学相关知识的判断中正确的是( )A对一定质量的气体加热，其内能一定增大B物体温度升高时，物体内的每个分子的速率都将增大C对一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增大D功转化为热的实际宏观过程是不可逆过程E自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源解析：气体内能变化由做功和热传递共同决定，A 错误；温度升高，分子的平均动能增大，部分分子速率也会减小，B 错误；理想气体 压强和体积增大，温度一定增大，内能一定增大，C 正确；一切涉及热现象的宏 观过程都是不可逆的， D 正确；自然界中的能量在数量上是
2、守恒的，但能量在转化过程中，品质逐渐降低，可利用的能源在逐渐减少，故要节约能源， E 正确答案：CDE2关于物体的内能，以下说法中正确的是( )A物体吸收热量，内能一定增大B物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少C物体体积改变，内能可能不变D不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功E质量相同的 0 的水的内能比 0 的冰的内能大解析：物体吸收热量，若同时对外做功，其内能可能减少， 选项 A 错误；根据热力学第一定律，物体放出热量，同 时对外做功，内能一定减少，选项 B 正确；物体体积改变，例如理想气体体积改变，只要温度不 变，其内能不变，选项 C 正确；可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
3、，但是会引起其他变化， 选项 D 错误；0 的水变成 0 的冰需要放出 热量，故 质量相同的 0 的水的内能比 0 的冰的内能大，选项 E 正确答案：BCE3下列关于热力学第二定律的说法中正确的是( )A所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能D气体向真空的自由膨胀是可逆的E热运动的宏观过程有一定的方向性解析：符合能量守恒定律，但违背热力学第二定律的宏观过程不能发生，选项 A错误；一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项 B 正确；机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做
4、功而转化成机械能，选项 C 正确；气体向真空的自由膨胀是不可逆的，选项 D 错误；热运动的宏观过程有一定的方向性，选项 E 正确答案：BCE4(2016高考全国卷 )关于热力学定律，下列说法正确的是( )A气体吸热后温度一定升高B对气体做功可以改变其内能C理想气体等压膨胀过程一定放热D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡解析：若气体吸热的同时对外做功，则其温度不一定升高，选项 A 错误；做功是改变物体内能的途径之一，选项 B 正确；理想气体等 压膨胀，气体对外做功，由理想气体状态方程 C 知，气体温度升
5、高，内能增加，故一定吸热， 选项 C 错pVT误；根据热力学第二定律知选项 D 正确；如果两个系 统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统与第三个系统的温度均相等，则这两个系统之间也必定达到热平衡，故选项 E 正确答案：BDE二、非选择题5.一定质量的理想气体在初状态(状态 A)时温度为 T0，压强p02.010 5 Pa，内能为 20 J，其体积 V 与热力学温度 T间的关系如图所示，线段 AB、BC 分别与 V 轴和 T 轴平行假设理想气体的内能与热力学温度的二次方成正比(1)求状态 C 时的压强 pC.(2)若气体从状态 A 变化到状态 C 的过程中，对外界做的功为 10
6、J，则此过程中气体_(选填“吸收”或“放出”) _ J 热量解析：(1)从 A 到 B 发生等温 变化，有 p0V0p B2V0，从 B 到 C 发生等容变化，有 ，联立解得 pC 3.010 5 Pa.pBT0 pC3T0 3p02(2)因理想气体的内能与热力学温度的二次方成正比，所以在状态 C 时内能为180 J，由热力学第一定律 UWQ 得 Q170 J ，所以此 过程吸收热量 170 J.答案：(1)3.0 105 Pa (2)吸收 1706.如图所示 p V 图像中，一定质量的理想气体由状态 A 经过ACB 过程至状态 B，气体对外做功 280 J，放出热量 410 J；气体又从状态
7、 B 经 BDA 过程回到状态 A，这一过程中外界对气体做功 200 J.(1)ACB 过程中气体的内能如何变化？变化了多少？(2)BDA 过程中气体吸收还是放出多少热量？解析：(1)ACB 过程中，W 1280 J，Q 1410 J由热力学第一定律得 UB UAW 1Q 1690 J气体的内能减少，减少量为 690 J.(2)因为一定质 量理想气体的内能只与温度有关，BDA 过程中气体内能变化量：UA UB690 J由题知 W2200 J由热力学第一定律得 UA UBW 2Q 2解得 Q2490 J即吸收热量 490 J.答案：见解析7.(2018江西南昌模拟 )如图所示，粗细均匀、导热良好
8、、装有适量水银的倒 U 形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长 L120 cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高先将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后左管水银面高出右管水银面 h10 cm.(环境温度不变，大气压强 p075 cmHg)(1)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg” 做单位)(2)此过程中外界对左管内气体_(选填“做正功” “做负功”或“不做功”)，气体将_(选填“吸热”或“放热”)解析：(1)设 U 形管横截面 积为 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
9、气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p1V1p 2V2p1p 0p2pp hV1L 1SV2L 2Sh2(L 2L 1)联立各式，代入数据得 p70 cmHg.(2)此过程气体体 积增大，外界对气体做负功，温度不变，内能不变，故吸 热答案：(1)70 cmHg (2)做负功 吸热8.如图所示，用质量 m1 kg 的活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部的高度 h10.50 m，气体的温度 t127 ，给汽缸缓慢加热至 t2 207 ，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度 h2 处，此过程中被封闭气体增加的内能 U300 J已知大气压强 p01.010
10、 5 Pa，重力加速度 g 取 10 m/s2，活塞横截面积 S5.010 4 m2.求：(1)初始时汽缸内气体的压强和缓慢加热后活塞距离汽缸底部的高度 h2；(2)此过程中缸内气体吸收的热量 Q.解析：(1)气体 压强 pp 0 1.210 5 Pa.mgS气体做等压变化，根据盖吕萨克定律可得 ，h1ST1 h2ST2代入数据解得 h20.80 m.(2)在气体膨胀 的过程中，气体对外做功为W0pV1.210 5(0.800.50)5.0 104 J18 J.根据热力学第一定律可得气体内能的变化为UW 0Q，得 QUW 0318 J.答案：(1)1.2 105 Pa 0.80 m (2)31
11、8 J9如图甲所示，用面积为 S 的活塞在汽缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为 m.现使汽缸内的气体缓缓按图乙所示的规律变化，汽缸内的气体从状态 A 变化到状态 B.若该过程中气体内能发生了变化，气体柱高度增加了 L.外界大气压强为 p0.(1)下列说法中正确的是_A该过程中汽缸内气体的压强始终为 p0B该过程中气体的内能不断增大C该过程中气体不断从外界吸收热量D气体在该过程中吸收的热量大于它对外界做的功EA 和 B 两个状态，汽缸内壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数相同(2)汽缸内气体的温度为 T1 时，气体柱的高度为 L_(用图中和题目中给出的字母表
12、示)(3)若气体从状态 A 变化到状态 B 的过程中从外界吸收的热量为 Q，则被封闭气体的内能变化了多少？解析：(1)根据 图乙可知气体在该过程中发生的是等压变化，该过程中汽缸内气体的压强始终为 p0 ，选项 A 错误；由图乙可知气体温度升高，内能增大，气mgS体体积膨胀对外做功，根据热力学第一定律可知，气体必定从外界吸收热量，且气体从外界吸收的热量大于气体对外做的功，选项 B、C、D 正确；A 和 B 两个状态，气体温度不相同，气体分子运动的平均速率不相等，单个分子对汽缸内壁的平均撞击力也不相等，根据等压变化，可判断汽缸内壁单位面积单位时间内受到分子撞击的次数不同，选项 E 错误(2)由盖吕萨 克定律得 ，即 ，解得 L L.V1T1 V2T2 LST1 L LST2 T1T2 T1(3)对活塞和砝 码整体，由力的平衡条件得mgp 0SpS解得 pp 0mgS气体从状态 A 变化到状态 B 的过程中对外做的功为WpS L(p 0Smg)L由热力学第一定律得，气体内能的变化量为 UQWQ(p 0Smg )L.答案：(1)BCD (2) L (3)Q (p 0Smg)LT1T2 T1
