专题42内能、热力学定律以及能量守恒-八年高考（2011-2018）物理试题分项精析版（解析版）

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1、1对于实际的气体，下列说法正确的是_。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A气体的内能包括气体分子的重力势能B气体的内能包括分子之间相互作用的势能C气体的内能包括气体整体运动的动能D气体体积变化时，其内能可能不变E气体的内能包括气体分子热运动的动能【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】 BDE故选BDE点睛：不仅要知道内能是什么，还要知道改变内能的方式是什么。2如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中_。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得

2、4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A气体温度一直降低B气体内能一直增加C气体一直对外做功D气体一直从外界吸热E气体吸收的热量一直全部用于对外做功【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】 BCD【解析】试题分析本题考查对一定质量的理想气体的pV图线的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律、理想气体内能及其相关的知识点。解析 一定质量的理想气体从a到b的过程，由理想气体状态方程paVa/Ta=pbVb/Tb可知，TbTa，即气体的温度一直升高，选项A错误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知气体的内能一直增加，选项B正确；由于从a到b的过程中气

3、体的体积增大，所以气体一直对外做功，选项C正确；根据热力学第一定律，从a到b的过程中，气体一直从外界吸热，选项D正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，选项E错误。学$3如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程、到达状态e，对此气体，下列说法正确的是_。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A过程中气体的压强逐渐减小B过程中气体对外界做正功C过程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【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）【答案】 BDE一、单项选择题1【2

4、011福建卷】一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量，气体对外界做功，则该理想气体的（填选项前的字母）（）A温度降低，密度增大 B温度降低，密度减小C温度升高，密度增大 D温度升高，密度减小【答案】D【考点定位】热力学第一定律2【2011广东卷】图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中A外界对气体做功，气体内能增大 B外界对气体做功，气体内能减小C气体对外界做功，气体内能增大 D气体对外界做功，气体内能减小【答案】A【解析】M向下滑动，压力与位移同方向，即外界对气体做正功，同时筒内气

5、体不与外界发生热交换，根据能量守恒定律，气体内能一定增加；【考点定位】能量守恒定律3【2011重庆卷】某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体A对外做正功，分子的平均动能减小 B对外做正功，内能增大C对外做负功，分子的平均动能增大 D对外做负功，内能减小【答案】A【考点定位】热力学第一定律4【2012广东卷】景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在此压缩过程中 A气体温度

6、升高，压强不变B气体温度升高，压强变大C气体对外界做正功，气体内能增加D外界对气体做正功，气体内能减少【答案】B【解析】封闭的气体被推杆压缩过程中，由公式U=W+Q知，在瞬间，Q=0，W0，所以内能增加，则温度升高，气体体积减小，压强增大，综上知B正确%网【考点定位】本题考查热力学第一定律和理想气体状态方程5【2015北京13】下列说法正确的是（ ）A物体放出热量，其内能一定减小 B物体对外做功，其内能一定减小C物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 D物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变【答案】C【解析】A、由热力学第一定律可知，物体放热，但是未知，则不一定小于零，即内能不一定减少

7、，选项A错误。B、对外做功，但未知，所以依旧不能判定，选项B错误。C、吸收热量，对外做功，可为正或为零或负，即内能可能增加或不变或减小，选项C正确。D、放热，且对外做功，则，即内能一定减少。选项D错误。故选C。【考点定位】热力学第一定律。6【2014北京卷】下列说法正确的是A物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大来源:B物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C物体温度降低，其内能一定增大D物体温度不变，其内能一定不变【答案】B【解析】温度是物体的分子平均动能的标志，温度升高，物体分子的平均动能一定增大，A错误，B正确；内能是所有分子的动能和势能的和，不仅与温度有关，还与物体的体积有关，只知

8、道温度一个因素的变化情况，无法确定物体内能的变化，C、D错误。【考点定位】温度和分子平均动能、内能的关系7【2015重庆10（1）】某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么A外界对胎内气体做功，气体内能减小 B外界对胎内气体做功，气体内能增大C胎内气体对外界做功，内能减小 D胎内气体对外界做功，内能增大【答案】D【解析】 对车胎内的理想气体分析知，体积增大为气体为外做功，内能只有动能，而动能的标志为温度，故中午温度升高，内能增大，故选D。【考点定位】理想气体的性质、功和内能、热力学第一定律。8【2013北京卷】下列说法正确的是

9、A液体中悬浮的无规则运动称为布朗运动B液体分子的无规则运动称为布朗运动C物体从外界吸收热量，其内能一定增加D物体对外界做功，其内能一定减少【答案】A【解析】悬浮在液体中的颗粒无规则运动，反映了液体分子无规则运动，这类现象称之为布朗运动，所以A对，液体分子的无规则运动不能称为布朗运动，B错误；根据热力学第一定律可知，物体从外界吸收热量不一定内能增加，同理物体对外界做功，内能不一定减少。来源:Zxxk.Com【考点定位】本题考查了热学中典型的现象或结论，例如布朗运动、热力学第一定律的理解和应用。9【2012福建卷】关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是_。（填选项前的字母）A一定量气体吸收热

10、量，其内能一定增大 B不可能使热量由低温物体传递到高温物体C若两分子间距离增大，分子势能一定增大 D若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大【答案】D【解析】做功和热传递都能改变内能，气体吸收热量，其内能不一定增大，A错误；可以使热量由低温物体传递到高温物体，但要引起其它变化，如电冰箱，故B错误；若分子间距大于平衡位置时，分子间距离增大，分子势能一定增大，C错误；若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大，D正确。来源:#网Z#X#X#K二、多项选择题1【2016全国新课标卷】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

11、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【答案】BDE【考点定位】热力学定律、理想气体的性质【名师点睛】本题主要考查了热力学定律、理想气体的性质。此题考查了热学中的部分知识点，都比较简单，但是很容易出错，解题时要记住热力学第一定律E=W+Q、热力学第二定律有关结论以及气体的状态变化方程等重要的知识点。2【2011全国卷】（多选题）关于一定量的气体，下列叙述正确的是A气体吸收的热量可以完全转化为功 B气体体积增大时，其内能一定减少C气体从外界吸收热量，其内能一定增加 D外界对气体做功，气体内能可能减少【答案】A

12、D【考点定位】热力学第一定律3【2012新课标卷】关于热力学定律，下列说法正确的是_来源:,网Z,X,X,KA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，使之完全变为功来源:Z*xx*k.ComD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【解析】对物体做功或向它传递热量是增加物体的内能的方法，A正确；对某物体做功，同时对外散发热量，物体的内能可能减少，B错误；并非热不能完全转化为功，而是在不引起其他变化的条件下热不能完全转化为功。在一定条件下，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为

13、功，C正确；在外界对物体做功的情况下，可以使热量从低温物体传向高温物体，D 错误；根据热力学第二定律，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，E正确。【考点定位】本题考查热学、气体的等温和等容变化及理想气体的状态方程相关知识4【2014山东卷】如图，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时，缸内气体a内能增加 b对外做功 c压强增大 d分子间的引力和斥力都增大【答案】ab【解析】由于气缸导热良好，当环境温度升高时，理想气体的温度也会升高，内能增加，a正确，这时气缸内气体压强等于大气压与活塞产生的压强之和，保持不变，因此气体发生等压变化，压强不变，温度升高，气体膨

14、胀，对外做功，b正确；c错误；气体分子间距离增加，由于气体认为是理想气体，分子间即不存在引力也不存在斥力，d错误。网【考点定位】气体等压变化，热力学第一定律5【2017新课标卷】（5分）如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，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气缸。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_（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。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

15、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【解析】气体向真空扩散过程中不对外做功，且又因为气缸绝热，可知气体自发扩散前后内能相同，选项A正确，C错误；气体在被压缩的过程中活塞对气体做功，因气缸绝热，则气体内能增大，选项BD正确；气体在被压缩的过程中，因气体内能增加，则温度升高，气体分子的平均动能增加，选项E错误；故选ABD。【考点定位】气体的内能；热力学第一定律【名师点睛】此题考查学生对热力学第一定律的理解和运用能力；要知道气体在向真空膨胀时不对外做功；绝热状态时Q=0；理想气体的内能只与温度有关。三、非选择题1【2015江苏12A（2）】在装有食品的包

16、装袋中充入氮气，然后密封进行加压测试，测试时，对包装袋缓慢地施加压力，将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_（选填“增大”、“减小”或“不变”），包装袋内氮气的内能_（选填“增大”、“减小”或“不变”）【答案】增大 不变【考点】热力学第一定律、气体的内能2【2016江苏卷】如图所示，在AB和DA的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J在BC和CD的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J求气体完成一次循环对外界所做的功【答案】8J【解析】完成一次循环气体内能不变U=0，吸收的热量Q=(20+12420)J=8 J由热力学第一定律U=Q+W

17、得，W=-8 J气体对外做功为8 J【考点定位】热力学定律【方法技巧】重点考查热力学第一定律，本题的关键在于气体完成一次循环气体内能不变，从而结合热力学定律求解问题。￥网3【2014江苏卷】一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。（1）下列对理想气体的理解，正确的有 。A理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B只要气体压强不是很高就可视为理想气体C一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关来源:D在任何温度、任何压强下

18、，理想气体都遵循气体实验定律【答案】 AD【考点定位】本题主要考查了对理想气体的理解问题，属于中档偏低题。（2）压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4104J，则该气体的分子平均动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），活塞对该气体所做的功 （选填“大于”、“小于”或“等于”）3.4104J。【答案】 增大，等于【解析】由于压缩过程中气体与外界无热量交换，气体内能增加，因此温度升高，气体的分子平均动能增大，根据热力学第一定律可知：WU3.4104J【考点定位】本题主要考查了对分子动理论、热力学第一定律的理解与应用问题，属于中档偏低题。（3）上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27，体积为0.224m3，压强为1个标准大气压。已知1mol气体在1个标准大气压、0时的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA6.021023mol1。计算此时气室中气体的分子数。（计算结果保留一位有效数字）【答案】 N51024（或N61024）【解析】设气体在标准状况下的体积为V0，上述过程为等压过程，有：气体物质的量为：n分子数为：NnNA联立以上各式并代入数据解得：N51024（或61024）【考点定位】本题主要考查了有关阿伏伽德罗常数的计算问题，属于中档偏低题。10