一、判断正误（共6题，12分）
1、为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，做功和热传递的实质是相同的。( )
2、绝热过程中，外界压缩气体做功20 J，气体的内能可能不变。( )
3、热量不可能从低温物体传到高温物体。( )
4、热机中，燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化。( )
5、自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明能量正在消失。( )
6、一定质量的理想气体向真空中自由膨胀，体积增大，对外做功，熵增加。( )
答案1、× 2、× 3、× 4、× 5、× 6、×
二、不定项选择题（共8题，40分）
7、热学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质，它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律，下面关于高中阶段学习的热学知识说法正确的是 ( )
A.两个温度不同的物体相互接触时，热量既能自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从低温物体传给高温物体
B.一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
C.物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大
D.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
E.一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积
【答案】BD
8、下列关于热现象的描述不正确的是( )
A．根据热力学定律，热机的效率不可能达到100%
B．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
D．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规则的
E．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
【答案】BDE
9、如图所示，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是( )
A. 气体自发扩散前后内能相同 B.气体在被压缩的过程中内能增大
C.在自发扩散过程中，气体对外界做功 D.气体在被压缩的过程中，外界对气体做功
E.气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变
【答案】ABD
10、关于热力学定律，下列说法正确的是( )
A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D．不可能使热量从低温物体传向高温物体
E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
【答案】 ACE
11、下列说法正确的是( )
A．压缩气体总能使气体的温度升高 B．能量耗散过程中能量是守恒的
C．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
D．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第一定律
E．能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性
【答案】 BCE
12、如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e.对此气体，下列说法正确的是 ( )
A．过程①中气体的压强逐渐减小 B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④中气体从外界吸收了热量 D．状态c、d的内能相等
E．状态d的压强比状态b的压强小
【答案】 BDE
13、如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中( )
A．气体对外界做功，内能减少 B．气体不做功，内能不变
C．气体压强变小，温度不变 D．气体压强变大，温度不变
E．单位时间内撞击容器壁的分子数减少
【答案】BCE
14、下列说法中正确的是( )
A．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等
B．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入火罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上．其原因是火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小
C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下，热传递可以逆向
D．自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E．随着科学技术的发展，人类终会制造出效率为100%的热机
【答案】BCD
三、计算题（共3题，共48分 ）
15、我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990 m深处的海水温度为280 K．某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化．如图所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，汽缸所处海平面的温度T0＝300 K，压强
p0＝1 atm，封闭气体的体积V0＝3 m3，如果将该汽缸下潜至990 m深处，此过程中封闭气体可视为理想气
体．
(1)下潜过程中封闭气体______(填“吸热”或“放热”)，传递的热量______(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功．
(2)求990 m深处封闭气体的体积(1 atm相当于10 m深的海水产生的压强)．
【答案】(1)放热 大于 (2)2.8×10－2 m3
【解析】(1)下潜过程中温度降低，则ΔU<0>，气体体积减小，则W>0，由ΔU＝Q＋W知，Q<0>，放热，且|Q|>W.
(2)当汽缸下潜至990 m时，设封闭气体的压强为p，温度为T，体积为V，由题意可知p＝100 atm根据理想气体状态方程得T0(p0V0)＝T(pV)
代入数据得V＝2.8×10－2 m3.
16、一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞的面积为1.5×10－3 m2，如图所示，开始时气体的体积为3.0×10－3 m3，现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的三分之一设大气压强为1.0×105 Pa.重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)最后汽缸内气体的压强为多少？
(2)最终倒在活塞上细沙的总质量为多少千克？
【答案】(1)3.0×105 Pa (2)30 kg
【解析】(1)汽缸内气体的温度保持不变，根据玻意耳定律可知p1V1＝p2V2
代入数据解得p2＝V2(p1V1)＝3.0×105 Pa；
(2)活塞受力分析如图所示
根据力的平衡条件：p2S＝p0S＋mg，代入数据解得：m＝()g(p2－p0S)＝30 kg.
17、如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，左侧封闭的理想气体柱长l1＝10 cm，右侧封闭的理想气体柱长l2＝14 cm，两侧管内水银面高度相同，初始时左侧管内理想气体的温度为27 ℃.现对左侧管内气体缓慢加热，当它的温度上升到227 ℃时，两侧管内气体体积相等，分别求27 ℃时和227 ℃时左侧管内气体的压强．(右侧管内气体温度不变)
【答案】18 cmHg 25 cmHg
【解析】设初始时刻和两管气体体积相同时左侧管内气体的压强分别为p1、p2，则有：
对左侧管： T1(p1l1S)＝
对右侧管： p1l2＝(p2－Δp)(l2－Δl)
其中Δp＝2Δl(cmHg)
T1＝300 K，T2＝500 K
当它的温度上升到227 ℃时，两侧管内气体体积相等，则有：l1＋Δl＝l2－Δl
即 Δl＝2(l2－l1)
解得：p1＝18 cmHg，p2＝25 cmHg
编辑者：南京家教网（www.njmsgtjj.com)