专题强化训练 热力学三大定律及其相关计算综合问题-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第三册）.docx

1、专题强化训练：热力学三大定律及其相关计算综合问题一、单选题1下面说法中正确的有（）A不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能B1 g 100 水的内能等于1 g 100 水蒸气的内能C内能少的物体也可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体D某种物体的温度为0 ，说明该物体中分子的平均动能为零2一定质量的理想气体从状态开始，经历等温或等压过程回到原状态，其p-T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（） A过程da中气体一定放热B过程ab中气体既不吸热也不放热C过程bc中外界对气体所做的功等于气体所放出的热量D气体在状态a时的内能大于它在状态c时的

2、内能3往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作，该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成.如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个迪塞尔循环，则该气体（）A在状态c和d时的内能可能相等B在ab过程中，外界对其做的功全部用于增加内能Cac过程中增加的内能小于cd过程中减少的内能D在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量4如图所示，一定量的理想气体从状态a开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态b和c。下列说法正确的是（）A在ab过程中外界对气体做功，吸收热量B在ab过程中气体对外界做功，放出热量C在bc过程中外界对气体做功，放出热量D在bc过程中气体对外界做功，吸收热量5如图所示，一定量的理

3、想气体从状态a开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态b和c。下列说法正确的是（）A在过程中气体对外界做功B在过程中气体对外界做功C在过程中气体的内能逐渐变大D在过程中气体的内能逐渐变小6一定质量的理想气体经历了如图所示的ABCDA循环，该过程每个状态可视为平衡态。下列说法中正确的是（）A状态A气体分子的平均动能比状态B气体分子的平均动能大B状态C到状态D，气体的内能保持不变C状态B到状态C，气体将放出热量D状态D到状态A，气体对外做功7如图所示，一定质量的理想气体从状态a经绝热过程到达状态b，再经等容过程到达状态c，最后经等温过程返回到状态a。已知在b到c的过程中，气体吸收热量为10J。下列

4、说法正确的是（）Aa到c过程，气体对外界做功10JBa到c过程，外界对气体做功10JC a到b过程，气体对外界做功10J Da到b过程，外界对气体做功10J8关于热现象，下列叙述正确的是（）A温度降低，物体内所有分子运动的速度一定都变小B分子力随分子间距离的增大而减小C凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的D任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化成机械能9如图所示，一定质量的理想气体（不计分子势能）从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，和为等温过程，和为绝热过程（气体与外界无热量交换），这就是著名的“卡诺循环”。单位时间单位面积上分子碰撞次数为N，分子平均动能为，下列

5、说法正确的是（）ABCD10如图所示，一定质量的理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态。其中，和为等温过程，为等压过程，为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是（）A过程中，气体吸收热量B过程中，气体分子的平均动能不变C过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D若气体在过程中内能变化量的数值为2kJ，与外界交换的热量为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为5kJ11一定质量的理想气体分别经历ABD和ACD两个变化过程，如图所示。ABD过程，气体对外做功为W1，与外界变换的热量为Q1；ACD过程，气体对外做功为W2，与外界变换的热量为Q2，则两过程中（）A气体吸热，Q1Q2B气体吸

6、热，W1W2C气体放热，Q1Q2D气体放热，W1W212如图，一开口向上的导热汽缸内，用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上，使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中（）A气体体积逐渐减小，内能增加B气体压强逐渐增大，内能不变C气体压强逐渐增大，吸收热量D外界对气体做功，气体内能增加13“百脉寒泉珍珠滚”为章丘八大景之一。假如泉水深5m，底部温度为17，一个体积为5.810-7m3的气泡从底部缓慢上升，到达泉水表面时温度为27，气泡内气体的内能增加了210-2J。不计气体分子间的相互作用，g取10m/s2，外界大气压强取1.01

7、05Pa，水的密度取1103kg/m3。下列说法正确的是（）A气泡内所有分子动能都增大B气泡上升过程中对外做功，放出热量C气泡到达泉水表面时的体积为910-7m3D上升过程中气泡吸收热量大于6.810-2J14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，其内气体自发逸出后又自发跑进去，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15一定质量的理想气体，由状态A开始，经历两个不同过程到达状态C，p-T图像如图所示，下列说法正确的是（）A过程气体对外做

8、功B过程气体先放出热量后吸收热量C气体在过程吸收的热量小于过程吸收的热量D单位时间内，状态A比状态C器壁单位面积上分子碰撞的次数多16如图，为一定质量理想气体状态变化的pV图像，理想气体由状态变化到状态，再由状态变化到状态，图中虚线为过两点的双曲线。在整个循环过程中，下列说法中正确的是（）A由状态变化到状态过程中，气体温度先降低后升高B由状态变化到状态过程中，气体分子运动的平均速率先增大后减小C在整个循环过程中，气体从外界吸收的热量大于向外界放出的热量D由状态变化到状态过程中，气体内能先增大后减小17如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别

9、盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，则下列错误的是（）Aa的体积增大了，压强变小了Bb的温度升高了C加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈Da增加的内能大于b增加的内能18一定质量的理想气体从状态A开始，经历状态B、C、D回到状态A的p-T图象如图所示，其中BA的延长线经过原点O，BC、AD与横轴平行，CD与纵轴平行，下列说法正确的是（）AA到B的过程中，气体的体积变大BB到C的过程中，气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少CC到D的过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功DD到A的

10、过程中，气体内能减小、体积增大二、多选题19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，可能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不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功E功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程20如图所示，固定气缸侧壁绝热、底部导热良好，活塞B、P绝热，并可无摩擦滑动，活塞B将气缸内气体分为甲、乙两部分，现将活塞P缓慢向右拉动一段距离，则下列说法正确的是（）A甲气体分子的平均动能减小B甲气体从外界吸热C甲气体分子对器壁单位面积撞击力不变D乙气体温度降低E甲气体对乙气体做功小于乙气体对P做功21关于

11、热力学定律，下列说法正确的是（）A相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度一定相同B外界对某系统做正功，该系统的内能一定增加C第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律D低温系统可以向高温系统传递热量而不引起其他变化E无论科技如何进步与发展，热机的效率都不可能达到100%22图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ab的延长线过原点，则下列说法正确的是（）A气体从状态a到b的过程，气体体积增大B气体从状态d到a的过程，外界对气体做正功C气体从状态c到d的过程，气体向外界释放热量D气体从状态b到c的过程，单位时间撞击单位面积分子数减少23如图所示，有一

12、绝热容器，右半边贮有理想气体，左半边是真空，中间用一挡板隔住。若把挡板抽开，右边气体将向左边膨胀，最后气体将均匀分布在整个容器中，下列说法正确的是（）A气体对外做功，内能减小B气体温度不变，压强减小C气体分子单位时间对器壁的碰撞次数减少D根据热力学第二定律，插上挡板，挡板左侧不能形成真空E抽去挡板后，气体分子的无序程度减小24根据热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（）A布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C用活塞压缩密闭气缸里的气体，外界对气体做功2.0105J，同时气体向外界放出热量0.5105J，则气体内能增加了1.5

13、105JD一定质量的理想气体温度升高1K，其等容过程中吸收的热量小于等压过程吸收的热量E根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体25骑山地自行车成为一种流行的运动。这种自行车前轮有气压式减震装置来抵抗颠簸，其原理如图，随着自行车的颠簸，活塞上下振动，在气缸内封闭气体的作用下，起到延缓震动的目的，如果路面不平，下列关于该减震装置的说法正确的是（）A活塞迅速下压时气缸内的气体分子平均动能增大B活塞迅速下压时气缸内的气体分子间分子力增大C活塞迅速下压时气缸内的气体压强增大D活塞下压后迅速反弹时气缸内气体内能增加E活塞下压后迅速反弹时气缸内有些气体分子的速

14、率增大26下列说法正确的是（）A彩色液晶电视利用了液晶的光学各向异性的特点B任何情况下，都不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功C一定质量的气体，在体积不断压缩的过程中，内能可能增加D已知气体的体积和阿伏加德罗常数，可求得气体分子的大小E一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热27一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强p随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。则下列说法正确的是（）AA状态速率大的分子比例较B状态多B过程，气体对外做的功大于内能的减少量CA经过状态B和C又回到状态A，气体吸收的热量小于释放的热量DC状态

15、单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A状态多三、解答题28如图所示，左端封闭右端开口的导热气缸水平放置，横截面积为S，用厚度不计的光滑活塞封闭了长为L的理想气体，活塞距气缸开口端距离为b，活塞的重力为G。已知外界大气压强为p，热力学温度为T。现在给气缸缓慢加热，活塞恰好移到气缸右端口（气缸仍然封闭）。（1）此时封闭气体的温度是多少；（2）如果再把气缸开口向上竖直放置，封闭气体的长度仍为L，此气体的温度变为多少；（3）在（2）的情况下，给气缸缓慢加热，活塞恰好移到气缸上端口（气缸仍然封闭）。封闭气体吸收的热量为Q，求此过程封闭气体内能的增加量。29一定质量的理想气体经历了如图所示的ABCDA循

16、环，该过程每个状态视为平衡态，各状态参数如图所示。A状态的体积为，求：B状态的体积；完成一次循环，气体与外界进行热交换的热量。30一圆柱形绝热汽缸开口向上竖直放置，用质量为m的绝热且光滑活塞，封闭一定质量的理想气体，活塞的底面面积为S，开始时活塞距缸底高度为，气体的温度为，现通过电热丝（体积可忽略）缓慢加热气体，经过一段时间，活塞上升至距缸底高度为。已知大气压强为，重力加速度为g。（i）加热过程中，若封闭气体内能增加了，求电热丝放出的热量；（ii）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的总质量为时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。31如图所示，一定质量的理想气体被质量

17、为m的绝热活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸中，活塞的面积为S，与汽缸底部相距L，温度为。现接通电热丝给气体缓慢加热，活塞缓慢向上移动距离L后停止加热，整个过程中气体吸收的热量为Q，大气压强为，重力加速度为g，求：（1）初始时，气体的压强；（2）停止加热时，气体的温度T；（3）在整个加热过程中气体内能增加量。32肺活量测量仪模型如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸内有两个轻活塞A、B，活塞B紧靠固定阀门K，活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体，气体体积V1=6.0103mL，压强为一个标准大气压p0.用力推活塞A使其缓慢向右移动，当阀门K与活塞B间的气体体积V2=3.5103mL时，测得气体的压

18、强为1.2p0，忽略气体温度变化。（1）气体的压强为1.2po时，求阀门K与活塞A间气体的体积V；（2）此过程中，活塞A对活塞A、B间气体做的功为504J，活塞A、B间气体对活塞B做的功为395J，求活塞A、B间气体放出的热量Q。33如图所示，质量为M、内部高为H、底面积为S的绝热气缸内部带有加热装置，气缸顶部有挡板，用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，用绳将活塞悬挂在天花板上，开始时缸内气体温度为T0，活塞到气缸底部的距离为0.5H。已知大气压强恒为p0，忽略活塞和气缸壁的厚度，不计一切摩擦。（1）求活塞刚碰到挡板时气体温度；（2）气缸内气体的温度从T0升高到3T0的过程中，气体吸收的热量为Q

19、，求气体内能的增加量。参考答案：1C【解析】【详解】A温度相同，则分子的平均动能相同，但质量相同的氢气和氧气的分子数不相同，因此氢气和氧气的内能不相同，A错误；B水变成相同温度的水蒸气需要吸收热量，因此1 g 100 水的内能小于1 g 100 水蒸气的内能，B错误；C内能少的物体可能温度高，内能多的物体可能温度低，因此内能少的物体也可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体，C正确；D某种物体的温度为0 ，但物体中的分子依然在做无规则的运动，物体中分子的平均动能不为零，D错误；故选C。2D【解析】【详解】Ada过程中，温度升高，则内能增大根据热力学第一定律可知温度升高，压强不变，则体积减小，外

20、界对气体做正功即的状态不确定，A错误；Bab过程中温度不变，内能不变根据热力学第一定律可知所以气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功，B错误；C过程bc温度减小，则内能减小又压强不变，则体积减小，外界对气体做正功因为且即外界对气体做的功大于气体所放出的热量，C错误；D理想气体的内能只由温度决定，由图可知所以气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能，D正确。故选D。3B【解析】【详解】A状态c到d是绝热过程，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，状态c到d内能减小，故A错误；B在ab过程中为绝热压缩，外界对气体做功W0，Q=0，根据热力学第一定律，可知U=W即外界对其做的功全部用于

21、增加内能，故B正确；CD从bc过程系统从外界吸收热量，从cd系统对外做功，从da系统放出热量，从ab外界对系统做功，根据p-V图像“面积”即为气体做功大小，可知c到d过程气体做功，图像中bcda围成的图形的面积为气体对外做的功，整个过程气体能内能变为零，则W=Q，即Q吸-Q放=W0即在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量；因为从d到a，做功为零，温度降低，内能减小，完成一次循环内能不变，所以在整个循环过程中，ac过程中增加的内能大于cd过程中减少的内能，故CD错误；故选B。4C【解析】【详解】AB由图可知，在ab过程中气体体积减小，外界对气体做功，根据可得可知气体的温度不变，内能不变，根据热

22、力学第一定律可知气体放出热量，故AB错误；CD由图可知，在bc过程中气体体积减小，外界对气体做功，气体等压变化，根据可知气体内能减小，根据热力学第一定律可知气体放出热量，故C正确，D错误。故选C。5D【解析】【详解】A由图可知，的过程中，气体体积变小，故外界对气体做功，A错误；B由图可知，的过程中，气体体积变小，故外界对气体做功，B错误；C根据理想气体气态方程可知，的过程中，p增大，V减小，T不一定变大，故内能不一定增大，C错误；D根据理想气体气态方程可知，的过程中，p不变，V减小，则T变小，则气体的内能逐渐变小，D正确。故选D。6C【解析】【详解】A由图可知A状态的压强、体积都比B状态的小，

23、由理想气体状态方程得温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，即：状态B时，气体分子的平均动能比状态A时气体分子的平均动能大，故A错误；B由图可知D状态的压强、体积都比C状态的小，由理想气体状态方程得因为一定量的理想气体内能由气体温度决定，温度越高气体内能越大，故B错误；C由图可知C状态的压强、比B状态的小，两状态的体积相同，由查理定律知所以气体从状态B到状态C内能减小，由热力学第一定律可知故气体将放出热量，故C正确；D状态D到状态A，气体体积不变，气体对外做功为0，故D错误。故选C。7C【解析】【详解】CDa到b过程中，气体只对外做功，不吸收热量；b到c的过程中，气体只吸收热量不做

24、功，而a、c状态温度相同，即气体的内能相同，根据热力学第一定律，吸收的热量等于气体对外做的功，故a到b过程，气体对外界做功10J，C正确，D错误；AB在pV图像中，图像与坐标轴围成的面积等于该过程气体做的功，由于a到b过程，气体对外界做功10J，因此a到c过程，外界对气体做功超过10J，A、B错误。故选C。8D【解析】【详解】A温度降低，物体内分子运动的平均速度下降，不是所有分子运动的速度都变小，故A错误；B从平衡位置增大分子间距，分子力先增大后减小，故B错误；C同时还需要符合热力学第二定律才可能实现，故C错误；D根据热力学第二定律，第二类永动机不可能实现，故D选项正确。故选D。9D【解析】【

25、详解】A过程，为绝热过程，从外界吸热量为零，而体积增大，外界对气体做负功，根据其中则气体内能减小，温度降低，而为等温过程，所以故A错误；BA到C过程，压强减小，体积增大，分子密度降低，温度降低，分子平均动能降低，可知故B错误；C为等温过程，温度不变，分子平均动能不变，而过程，温度降低，分子平均动能减小，故故C错误；DB到C过程，压强减小，体积增大，分子密度降低，温度降低，分子平均动能降低，可知故D正确。故选D。10D【解析】【详解】AAB过程中，气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，则气体放出热量，选项A错误；BBC过程中，气体温度升高，则气体分子的平均动能增加，选项B错误；CCD

26、过程中，气体温度不变，压强减小，体积变大，则单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减小，选项C错误；D根据热力学第一定律，若气体在BC过程中气体内能增加，数值为2kJ，气体体积变大，对外做功，则气体吸收热量，若吸收的热量为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为5kJ，选项D正确。故选D。11A【解析】【详解】pV图像中，图线与V轴所包围的面积为气体对外所做的功，所以W1W2；根据热力学第一定律，由于两过程的初、末状态pV乘积相同，由理想气体状态方程可得初、末状态温度相同，则初、末状态气体内能相同；根据热力学第二定律WQ2，故A正确，BCD错误。故选A。12B【解析】【详解】AB根据玻意耳定律，体积减

27、小，压强增大，而温度不变，理想气体的内能不变，故A错误，B正确；CD根据UWQ内能不变，外界对气体做功，气体放出热量，故CD错误。故选B。13C【解析】【详解】A由于不计气体分子间的相互作用，则气泡内的气体为理想气体，内能增大即气体分子的平均动能增大，不是所有气体分子的动能都增大，故A错误；B上升过程中，气体内能增加，体积增大，对外做功，由可知，上升过程中气体吸收热量，故B错误；C由理想气体的状态方程代入数据求得气泡到达泉水表面时的体积为故C正确；D由气体对外做功的表达式可得当压强不变时，可求得气体对外做功等于4.810-2J，由于上升过程中气体压强减小，所以对外做功小于4.810-2J，由可

28、得上升过程中气泡吸收热量小于6.810-2J，故D错误。故选C。14C【解析】【详解】A根据热力学第二定律，内能自发地全部转化为机械能是不可能的，A错误；B气体膨胀具有方向性，不能自发溢出又自发溢进去，使其恢复原状，B错误；C根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些手段是可以实现的，C正确；D扩散现象有方向性，因此不能自发地各自分开，D错误。故选C。15C【解析】【详解】AD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U=QW可知，气体吸收热量，单位时间内，状态A

29、比状态C器壁单位面积上分子碰撞的次数少，故AD错误；BAB过程气体压强不变，温度升高，由盖吕萨克定律可知其体积增大，气体对外界做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律U=QW可知，气体要吸收热量，且气体对外界所做的功小于气体所吸热量，BC过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强增大，由玻意耳定律可知，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律U=QW可知，气体放热，且外界对气体所做的功等于气体所放热量，则过程气体先吸收热量后放出热量，故B错误；C过程气体所吸热量为Q1=U过程气体所吸热量为Q2=U+W气体在过程吸收的热量小于过程吸收的热量，故C正确。故选C。16C【解析】【详解】A由于图

30、中虚线为过两点的双曲线，可知图中虚线是等温线，则由状态变化到状态过程中，气体温度先升高后降低，A错误；B由于图中虚线为过两点的双曲线，可知图中虚线是等温线，气体由状态由b状态到状态a的过程中，气体温度先降低后升高，故平均动能先减小后增大，所以气体分子的平均速率先减小后增大，B错误；C根据W = pDV可知，图像与坐标轴围成的面积等于气体做功，由图可知从b到a外界对理想气体做的功小于从a到b理想气体对外做的功；整个循环过程W 0，Q吸 - Q放 0即整个循环过程，理想气体吸收的热量大于放出的热量，C正确；D由于图中虚线为过两点的双曲线，可知图中虚线是等温线，气体由状态由b状态到状态a的过程中，气

31、体温度先降低后升高，而理想气体的内能完全由温度决定，所以内能先减小后增大，D错误。故选C。17A【解析】【详解】A当a加热时，气体a的温度升高，压强增大，由于K与气缸壁的接触是光滑的，可以自由移动，所以a，b两部分的压强始终相同，都变大，故A错误。B由于a气体膨胀，b气体被压缩，所以外界对b气体做功，根据热力学第一定律得：b的温度升高了，故B正确。C由于过程中a气体膨胀，b气体被压缩，所以a气体的温度较高，所以加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈，故C正确。D由于a气体膨胀，b气体被压缩，最终a气体体积大于b气体体积，所以a气体的最终温度较高，内能增加较多，故D正确。本题选错误的，故选A

32、。18B【解析】【详解】A因BA的延长线过原点，可知BA是等容线，所以A到B的过程中气体的体积不变，A错误；BB到C的过程为等压过程，压强不变，由可知，气体的体积增大，分子密度减小，气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少，B正确；CC到D的过程中，气体的温度不变，内能不变，压强减小，体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律知气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功，C错误；DD到A过程，气体温度降低，内能减小，根据可知，气体体积减小，D错误。故选 B。19ABC【解析】【详解】AB做功和热传递是改变物体内能的两种方法，对某物体做功，可能会使该物体的内能增加，故AB正确；CD由热力学第二

33、定律可知，不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不引起其它变化，重点强调的是不引起其他变化，故C正确，D错误；E热力学第二定律的实质是一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，但功和能是两个不同概念，功是能量转化的量度，而不是和能相互转化，故E错误。故选ABC。20BDE【解析】【详解】A由题分析可知，气缸内气体温度与环境温度相同，保持环境温度不变，则气体的温度不变，温度是分子的平均动能的标志，温度不变，则分子的平均动能不变，A错误；B气体的温度不变，则气体的内能保持不变，向右缓慢拉动活塞P时，乙的体积增大，由理想气体的状态方程可知，乙的压强减小，由于活塞B可无摩擦滑动，所以甲与乙对活

34、塞的压力是相等的，乙的压强减小，所以甲的压强也减小，由理想气体的状态方程可知，甲的体积也增大，甲气体对外界做功，根据热力学第一定律得知，气体从外界吸收热量，B正确；C气体甲的温度不变，压强减小，甲气体分子对器壁单位面积撞击力减小，C错误；D由题分析可知，乙的压强减小， 由理想气体的状态方程乙的体积增大，外界对乙气体做功，根据热力学第一定律得知，气体向外界放出热量，乙气体温度降低，D正确；E由B的分析可知，甲与乙的体积都增大，气体对活塞P的压力与对活塞B的压力始终是相等的，分析可知活塞P向右移动的距离大于活塞B向右移动的距离，所以甲气体对乙气体做功小于乙气体对P做功，E正确。故选BDE。21AC

35、E【解析】【详解】A物体的内能与物质的量、温度、体积、物态等有关，所以相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时温度一定相同，A正确；B根据DU = W + Q可知，外界做正功即W 0，有可能同时放热即Q 0，那么内能的变化不确定，B错误；C第二类永动机没有违反能量守恒，但是违背了热力学第二定律，所以不可能制成，C正确；D热传递过程也具有方向性，热量能自发地从高温物体传给低温物体，但是热量要从低温物体传到高温物体，必然要引起其他变化（外界对系统做功），D错误；E无论科技如何进步与发展，热机的效率都不可能达到100%，E正确。故选ACE。22BD【解析】【详解】A. 气体从状态a到b的过程，图中

36、ab的延长线过原点，所以发生等容变化，气体的体积不变，故A错误；B气体从状态d到a的过程，各点与原点的连线的斜率变大，体积变小，外界对气体做功，故B正确；C气体从状态c到d的过程，根据理想气体状态方程可知各点与原点连线的斜率变小，体积变大，气体对外做功，温度不变，根据热力学第一定律气体吸收热量，故C错误；D气体从状态b到c的过程，温度升高，气压不变，根据理想气体状态方程体积增大，单位时间撞击单位面积分子数减少，故D正确。故选BD。23BCD【解析】【详解】A抽去挡板后，由于左侧为真空，因此气体不对外做功，容器绝热，根据热力学第一定律，气体内能不变，故A错误；B气体内能不变，气体温度不变，体积增

37、大，根据玻意耳定律，气体压强减小，故B正确；C分子平均动能不变，压强减小，气体分子单位时间对器壁的碰撞次数减少，故C正确；D根据热力学第二定律可知，一个热力学过程是有方向的，故D正确；E抽去挡板后，气体分子的无序程度增大，故E错误。故选BCD。24BCD【解析】【详解】A布朗运动是悬浮在水中的微粒的运动，它间接说明液体分子永不停息地做无规则运动，A错误；B根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，B错误；C用活塞压缩密闭气缸里的气体，外界对气体做功2.0105J，为正值，同时气体向外界放出热量0.5105J，为负值，根据热力学第一定律，有C正确；D等容过程中吸收的热量

38、仅仅增加为内能，而等压升温的过程中体积增大，对外做功，吸收的热量转化为内能和对外做功，所以一定质量的理想气体温度升高1K，其等容过程中吸收的热量小于等压过程吸收的热量，D正确；E根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化，E错误。故选BCD。25ACE【解析】【详解】A活塞迅速下压时外界对气体做功且来不及热交换，根据热力学第一定律，气体的内能增大温度升高，气缸内的气体分子平均动能增大，A正确；B活塞迅速下压时气缸内的气体分子间的距离减小，气体分子间的距离向r0靠近，分子力减小，B错误；C活塞迅速下压时，气体的体积减小，气缸内的气体压强

39、增大，C正确；D活塞下压后迅速反弹时气缸内气体对外做功且来不及热交换，根据热力学第一定律，气体内能减小，D错误；E活塞下压后迅速反弹时气缸内有些气体分子的速率增大，有些气体分子的速率减小，E正确。故选ACE。26ACE【解析】【详解】A彩色液晶电视利用了液晶的光学各向异性的特点，故A正确；B有其他影响的情况下，有可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，故B错误；C一定质量的气体，在体积不断压缩的过程中，外界对气体做功，如果是绝热系统，内能会增加，故C正确；D已知气体的体积和阿伏加德罗常数，可求得气体分子所占空间的体积大小，但无法算出气体分子的大小，故D错误；E一定质量的理想气体，如果压强不变，

40、体积增大，由盖吕萨克定律知，温度升高，则其内能增加。因为体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律知它一定从外界吸热，才可以让内能增加，故E正确。故选ACE。27AC【解析】【详解】A由于C到A为等温过程，则A的温度高于B的温度，可得A状态速率大的分子比例较B状态多。故A正确；B过程为绝热过程，则 气体对外做的功等于内能的减少量。故B错误；C整个过程，由图可知，外界对气体做的功大于气体对外界做的功，而内能不变，则气体吸收的热量小于释放的热量。故C正确；DA、C温度相等，则分子运动剧烈程度相同，而A压强大，因此C状态单位时间内碰撞容器壁单位面积的分子数比A状态少。故D错误。故选AC。28（1）

41、；（2）；（3）【解析】【详解】（1）活塞恰在气缸右端口时（气缸仍然封闭），设密闭气体的温度为T1，由盖吕萨克定律有解得（2）气缸竖直放置时，设密闭气体的温度为T2，由活塞受力平衡有由查理定律有解得（3）此过程外界对气体做的功由热力学第一定律有解得29；吸热150J【解析】【详解】由题意对D到A过程由查理定律得解得对A到B由盖吕萨克定律得解得由题意A到B过程，气体对外界做功为由C到D过程，外界对气体做功为完成一次循环，气体内能变化为零，则由热力学第一定律得，气体与外界进行热交换的热量为其中解得即气体从外界吸收150J的热量。30（i）；（ii）【解析】【详解】（i）气体对外做功为由热力学第一定

42、律得解得（ii）气体的初状态有，气体末状态有，气体发生等容变化，由查理定律得解得31（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）活塞处于平衡状态，对活塞进行受力分析，受到大气压力、重力和封闭气体向上的压力，有解得（2）活塞缓慢上升过程中，气体压强不变，有解得（3）气体对外做功为根据热力学第一定律可知气体内能增加量为32（1）；（2）109J【解析】【详解】（1）气体做等温变化，初态为末态V2=3.5103mL+V即有解得（2）由热力学第一定律，即因温度没有变化，所以内能没有变化，即，故解得33（1）；（2）【解析】【详解】（1）在活塞碰到挡板前，气体等压变化，则解得（2）从T0升高到3T0的过程中，气体先做等压变化，活塞碰到挡板后气体做等容变化，在等压变化过程中，设气体的压强为p，对气缸有此过程气体对外做功根据热力学第一定律解得