D．以上说法都不对
7．某同学将一气球打好气后，不小心碰到一个尖利物体而迅速破裂，则在气球破裂过程中（ ）
A．气体对外界做功，温度降低B．外界对气体做功，内能增大
C．气体内能不变，体积增大D．气体压强减小，温度升高
8．关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．在一定条件下物体的温度可以降到0K
B．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
C．吸收了热量的物体，其内能一定增加
D．压缩气体气体的温度一定升高
9．下列说法正确的是（ ）
A．气体的温度升高，分子动能都增大
B．功可以全部转化为热，但吸收的热量一定不能全部转化为功
C．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D．凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化
10．根据热力学第二定律，下列说法中错误的是（）
A．电流的电能不可能全部变成内能
B．在火力发电中，燃气的内能不可能全部变为电能
C．在热机中，燃气的内能不可能全部变为机械能
D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
11．下列说法正确的是
A．机械能全部变成内能是不可能的
B．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式
C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
D．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的
12．一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V-T图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，图线bc平行于T轴，图线ca平行于V轴，则（ ）
A．ab过程中气体压强不变，气体从外界吸热B．bc过程中气体体积不变，气体不吸热也不放热
C．ca过程中气体温度不变，气体从外界吸热D．整个变化过程中气体的内能先减少后增加
13．下列过程中可能发生的是（ ）
A．某种物质从高温热源吸收20kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响
B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发溢进去，恢复原状
C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高
D．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开
14．研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56℃时，30分钟就可以灭活。
如图所示，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部a内，气缸顶端有一绝热阀门K，气缸底部接有电热丝E，气缸的总高度h=90cm。
a缸内被封闭气体初始温度
℃，活塞与底部的距离
cm，活塞和气缸间的摩擦不计。
若阀门K始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离
cm，关于上述变化过程，下列说法正确的是
A．b气缸中逸出的气体占原b气缸中气体的
B．a气缸中的气体吸收的热量等于其增加的内能
C．稳定后，a气缸内的气体温度为50℃
D．稳定后，保持该温度不变再持续30分钟，a气缸内新冠病毒能够被灭活
15．在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体发生以下两种状态变化：
第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸热的热量为9J，图线AC的反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零，则下列说法中正确的是（ ）
A．从A状态到B状态气体放出3J的热量
B．从A状态到C状态气体内能增加9J
C．气体从A状态到B状态与外界交换热量和A状态到C状态相同
D．气体从A状态到B状态的内能变化小于从A状态到C状态
16．下列说法中不正确的是（ ）
A．紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不会发生改变
B．对于一定质量的某种理想气体，当其压强和体积不变时，内能一定不变
C．已知阿伏加德罗常数为NA，某气体的摩尔质量为M，密度为ρ（均为国际单位），则1个该气体分子的体积是
D．在某些恒星内，3个α粒子结合成一个
C，
C原子的质量是12.0000u，
He原子核的质量是4.0026u，已知1u=931.5MeV/c2，则此核反应中释放的核能约为7.3MeV
17．一定质量的理想气体（不考虑气体分子势能），在温度升高的过程中（ ）
A．气体分子的平均动能可能不变B．外界一定对气体做功
C．气体一定从外界吸收热量D．气体的内能一定增加
18．如图所示的p-V图像中A→B→C→A表示一定质量理想气体的状态变化过程。
则以下说法正确的是（）
A．在状态C和状态A时，气体的内能一定相等
B．从状态C变化到状态A的过程中，气体一定放热
C．从状态B变化到状态C的过程中，气体一定吸热
D．从状态B变化到状态C的过程中，气体分子的平均动能减小
19．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p－T图象如图所示．下列判断正确的是（ ）
A．过程ab中气体一定吸热
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最大
20．下列说法中正确的是（ ）
A．压缩气体也需要用力，这表明气体分子间存在着斥力
B．若分子势能增大，则分子间距离减小
C．分子间的距离增大时，分子间相互作用的引力和斥力都减小
D．自然界中热现象的自发过程不一定沿分子热运动无序性增大的方向进行
21．气体膨胀对外做功100J，同时从外界吸收了120J的热量，它的内能的变化是
A．减小20JB．增大20JC．减小220JD．增大220J
22．为抗击新冠，防止病毒蔓延，每天都要用喷雾剂（装一定配比的84消毒液）对教室进行全面喷洒。
如图是某喷水壶示意图。
未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气；多次充气后按下按柄B打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴处喷出。
储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则阀门（ ）
A．充气过程中，储气室内气体内能不变
B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大
C．喷水过程中，储气室内气体吸热
D．喷水过程中，储气室内气体压强不变
23．随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，油价的不断攀升，已对各国人民的日常生活造成了各种影响，如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生，能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一。
下列有关能量转化的说法正确的是（ ）
A．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
B．满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行
C．可以直接利用空气中的内能，减少“温室效应”
D．物体吸收热量，物体的内能可能减小
24．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程，这就是著名的“卡诺循环”。
下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程中，气体和外界无热交换
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
25．如图所示，柱形容器内封有一定质量的空气，光滑活塞
（质量为
）与容器用良好的隔热材料制成。
活塞横截面积为
，大气压为
，另有质量为
的物体从活塞上方的
点自由下落到活塞上，并随活塞一起到达最低点
而静止，在这一过程中，容器内空气内能的改变量
，外界对容器内空气所做的功
与物体及活塞的重力势能的变化量的关系是（）
A．
B．
，
C．
，
D．
，
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一、选择题
1．C
解析：
C
【解析】
试题分析：
做功和热传递都能改变内能；物体内能的增量等于外界对物体做的功和物体吸收热量的和，即：
△U=Q+W．
解：
A、物体放出热量，若外界对物体做更多的功大于放出的热量，内能可能增加，故A错误；
B、物体对外做功，如同时从外界吸收的热量大于做功的数值，则内能增加，故B错误；
C、物体吸收热量，同时对外做功W，如二者相等，则内能可能不变，若Q＞W，则内能增加，若W＞Q，则内能减少，故C正确；
D、物体放出热量，Q＜0，同时对外做功，W＜0，则△U＜0，故内能一定减少，故D错误．
故选C．
【点评】热力学第一定律实质是能量守恒定律的特殊情况，要在理解的基础上记住公式：
△U=W+Q，同时要注意符号法则的应用．
2．D
解析：
D
【解析】
【详解】
A项：
从状态d到c，气体温度不变，压强减小，由公式
可知，体积增大，气体对外做功，故A正确；
B项：
由图示图象可知，
a到b过程p与T成正比，是等容变化，则
，从c到
是等压变化，由等压变化可知，体积减小，即
，则
，从c到b过程体系积减小，外界对气体做功，故B正确；
C项：
从状态a到d，压强不变，温度升高，内能增大，由公式
可知，体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故C正确；
D项：
从状态b到a为等容变化，温度升高，内能增大，由公式
可知，体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故D错误。
3．D
解析：
D
【解析】
【分析】
【详解】
由题可知，当人从椅子上离开，M向上滑动的过程中，气体对外界做功。
因筒内气体不与外界发生热交换，则
由热力学第一定律
可知气体内能减小，故ABC错误，D正确。
故选D。
4．A
解析：
A
【解析】
【详解】
充气袋四周被挤压时，外界对气体做功，无热交换，根据热力学第一定律分析内能的变化．充气袋四周被挤压时，体积减小，外界对气体做正功，即气体对外界做负功，根据热力学第一定律得知气体的内能增大，A正确。
5．D
解析：
D
【解析】
【详解】
A.同一温度下，无论是氢气还是氮气，它们分子速率都呈现出“中间多，两头少”的分布规律，且分子平均动能相同，由于分子质量不同，则分子平均速率不同，选项A错误；
B.在绝热条件下压缩理想气体，外界对气体做功，根据∆U=W+Q可知其内能一定增加，选项B错误；
C.布朗运动是指悬浮在液体中的花粉颗粒的无规则运动，不是花粉分子的热运动，选项C错误；
D.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力，选项D正确.
6．A
解析：
A
【解析】
【详解】
A.气体从1状态变化到2状态，体积不变，压强减小，则温度降低，即T1>T2；温度降低，内能减小，体积不变，气体不对外做功，外界也不对气体做功，所以气体要放热；体积不变，气体的数密度不变，而温度减小，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数减小，即N1>N2，故选项A正确；
B.气体从2状态变化到3状态，体积变大，压强不变，则温度升高，即T3>T2；体积变大，则气体对外做功，温度升高，则气体内能增加，所以气体吸热。
状态2到状态3，温度升高，分子运动更加剧烈，单个分子对器壁的平均作用力变大，压强不变，所以在状态2单位时间内撞击器壁单位面积的分子数大于状态3单位时间内撞击器壁单位面积的分子数，即N2>N3，选项B错误；
C.由图像可知气体在状态3和状态1的pV乘积相同，则温度相同，即T1=T3，所以气体从3状态变化到1状态内能不变，体积减小，则外界对气体做功，所以气体放热；因从3状态变化到1状态体积减小，气体的数密度变大，又温度不变，所以气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数增加，即N1>N3，选项C错误；
D.由以上分析可知，选项D错误。
7．A
解析：
A
【解析】
【分析】
【详解】
在气球破裂过程中，体积增大，属于气体对外做功；由于气球破裂过程的时间比较短，气体来不及吸收热量，根据热力学第一定律
可知，气体的内能减小，温度降低，根据理想气体状态方程
可知气体压强减小；
A.气体对外界做功，温度降低与分析相符，故选项A符合题意；
B.外界对气体做功，内能增大与分析不符，故选项B不合题意；
C.气体内能不变，体积增大与分析不符，故选项C不合题意；
D.气体压强减小，温度升高与分析不符，故选项D不合题意；
8．B
解析：
B
【解析】
选B.根据热力学第三定律的绝对零度不可能达到可知A错误；物体从外界吸收热量、对外做功，根据热力学第一定律可知内能可能增加、减小或不变，C错；压缩气体，外界对气体做正功，可能向外界放热，内能可能减少、温度降低，D错；物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功而引起其他变化是可能的，B对．
9．C
解析：
C
【解析】
【详解】
A.气体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是每个分子的动能都增大，故A错误.
B.当存在其他影响时，吸收的热量可以全部转化为功，故B错误.
C.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确.
D.一切宏观自然过程除了要符合能量守恒定律，还得符合热力学第二定律，故D错误.
10．A
解析：
A
【解析】
【分析】
【详解】
A项：
由电流热效应中的焦耳定律可知，电流的能可以全部转化为内能，故A错误；
B项：
火力发电机发电时，能量转化的过程为内能--机械能--电能，因为内能--机械能的转化过程中会对外放出热量，故燃气的内能必然不能全部变为电能，B正确；
C项：
凡是与热现象有关的宏观热现象都具有方向性．无论采用任何设备和手段进行能量转化，总是遵循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能”，故C正确；
D项：
热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行，必须借助外界的帮助，结果会带来其他影响，这正是热力学第二定律第一种表述的主要思想，故D正确．
11．D
解析：
D
【解析】
A、根据开尔文的描述可知：
机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能，故A错误；
B、第二类永动机是指只需从单一热源吸收热能便能永远对外做功的动力机械，虽然不违反能量的转化和守恒，但是违反了机械能和内能转化的方向性，即违反了热力学第二定律，故B错误；
C、热量不能自发的从低温传递到高温物体，但是引起其它变化时，可以从低温传递到高温物体，如开动冰箱的压缩机，可以使热量从低温传递到高温，故C错误；
D、在产生其它影响的情况下，可以从单一热源吸收的热量全部变成功，故D正确．
点睛：
本题考查了学生对热力学第二定律的理解，概念性强，理解起来比较抽象，学生可以通过生活中的实例来加深理解．
12．A
解析：
A
【解析】
【分析】
【详解】
A．其V-T图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，所以ab过程中气体压强不变。
体积变大，气体对外做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A正确；
B．bc过程中气体体积不变，温度降低，体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功，温度降低内能减小，根据热力学第一定律可知，气体放热，故B错误；
C．ca过程中气体温度不变，内能不变，体积变小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放热，故C错误；
D．整个变化过程温度先升高，后降低，最后不变，所以气体的内能先增加，后减小，最后不变，故D错误。
故选A。
13．C
解析：
C
【解析】
【分析】
不可能从单一热源吸热全部转化为机械能，而没有其他任何影响，气体自发溢出后不能自发进去，不同的液体在一个容器中自发地混合，不能自发地各自分开．
【详解】
不可能从单一热源吸热全部转化为机械能，而没有其他任何影响，A错误；打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后不能自发进去，B错误；利用其他手段，使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高，如电冰箱，C正确；两种不同的液体在一个容器中自发地混合，不能自发地各自分开，D错误；故选C．
14．D
解析：
D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由题意可知，原b气缸的高度
当a气缸稳定后活塞与底部的距离
cm
此时b气缸的高度
设S为活塞的面积，那么b气缸中逸出的气体占原b气缸中气体为
A错误；
B．a气缸中的气体吸收热量
，对外做功
由热力学第一定律
可知，a气缸中的气体吸收的热量大于其增加的内能，B错误；
CD．由于K始终打开，a气缸中的气体的压强不变，可得
代值求得
C错误，D正确。
故选D。
15．B
解析：
B
【解析】
【分析】
【详解】
B．p-T图象的斜率表示体积，从A状态到C状态，由图象可知，气体体积不变，即
又由已知条件
则由热力学第一定律得
故B正确；
AD．由于B、C两状态的温度相同，说明分子动能相等，又分子势能为零，所以内能相等，则气体从状态A到状态B过程与A到C的过程内能的增量相等，即
再由热力学第一定律，可求出从A状态到B状态与外界的热量转化为
其中
即需要从外界吸收3J的热量，故AD错误；
C．从A状态到C状态需要吸收9J热量，从A状态到B状态需要吸收3J热量，所以两个过程与外界的热量交换不同，故C错误。
故选B。
16．C
解析：
C
【解析】
【分析】
【详解】
A．光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，选项A说法正确，故A错误；
B．根据理想气体状态方程
可知，气体温度不变，内能也一定不变，选项B说法正确，故B错误；
C．由于空气分子之间的距离非常大，所以不能估算空气分子的大小。
气体的摩尔体积为
，所以一个空气分子所占的空间为
选项C说法错误，故C正确；
D．该核反应的质量亏损
则释放的核能
选项D说法正确，故D错误。
故选C。
17．D
解析：
D
【解析】
【分析】
【详解】
AD．理想气体不计分子势能，温度升高，分子平均动能增大，内能一定增加，故D正确，A错误；
BC．内能增加，外界可能对气体做功，也可能气体从外界吸收热量，故BC错误。
故选D。
18．D
解析：
D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．状态由C→A，根据气体状态方程
知V不变，压强增大，温度升高，分子平均动能增大，内能增大，根据
△U=W+Q
知W=0，Q＞0，故气体吸热，故AB错误；
CD．状态由B→C，压强不变，根据气体状态方程
知体积减小，T减小，分子平均动能减小，内能减小，根据
△U=W+Q＜0
由W＞0知Q＜0，故气体放热，故C错误，D正确。
故选D。
19．A
解析：
A
【解析】
A、由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律
可知，气体吸收热量，故A正确；
B、由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律
可知，气体吸热，故B错误；
C、由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W>0，气体温度降低，内能减少，△U<0，由热力学第一定律
可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误；
D、由图象可知，a状态温度最低，分子平均动能最小，故D错误；
故选A．
【点睛】由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题．
20．C
解析：
C
【解析】
【分析】
【详解】
A．压缩气体也需要用力是为了克服气体内外的压强的差。
不能表明气体分子间存在着斥力。
故A错误；
B．当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距减小，斥力做负功分子势能增大，当分子表现为引力时，分子力随距离增加先增大后减小，间距减小，引力做正功，分子势能减小，故B错误；
C．分子间同时存在引力和斥力，都随着距离的增加而减小，随着距离的减小而增加，故C正确；
D．热力学第二定律的内容可以表述为：
一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故D错误。
故选C。
21．B
解析：
B
【解析】
【分析】
【详解】
由热力学第一定律得：
△U=W+Q=-100J+120J=20J
则气体内能增加了20J
故选B。
．
22．C
解析：
C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．充气过程中，储气室内气体的质量增加，气体的温度不变，故气体的平均动能不变，故气体内能增大，故AB错误；
C．喷水过程中，气体对外做功，W＜0；由于气体温度不变，则内能不变，,根据
∆E=W+Q
可知，储气室内气体吸热，故C正确；
D．喷水过程中，储气室内气体体积增大，温度不变，则根据
可知压强减小，选项D错误；
故选C。
23．D
解析：
D
【解析】
【分析】
【详解】
A．内燃机工作时，燃料不可能全部燃烧、尾气要带走部分热量、零件之间存在摩擦生热，发动机本身需要散热等等，使得发动机不可能将所有内能转化为机械能，故A错误；
B．由于能量的转移和转化具有方向性，满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发地进行故B
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