微练(三十五) 热力学定律与能量守恒-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（新教材新高考）

微练(三十五)　热力学定律与能量守恒 一、单项选择题 1.下列有关热现象的叙述中,说法正确的是 (　　) A.气体吸热后温度一定升高 B.热量不可能从低温物体传到高温物体 C.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 D.物体从单一热源吸收的热量在不引起外界变化的情况下可全部用于做功 解析　根据热力学第一定律ΔU=Q+W,气体吸热后如果对外做功,则温度不一定升高,A项错误;根据热力学第二定律,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,但在引起外界变化的情形下,可以从低温物体传到高温物体,B项错误;能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性,C项正确;根据热力学第二定律,物体从单一热源吸收的热量在不引起外界变化的情况下,不可能使之完全变成功,D项错误。 答案　C 2.下列说法正确的是 (　　) A.冰箱能够把热量从低温物体传递到高温物体,所以它不遵循热力学第二定律 B.气体对外做功,内能一定减少 C.物体的温度越高,分子的平均动能越大 D.第二类永动机因为违反了能量守恒定律所以无法实现 解析　冰箱能够把热量从低温物体传递到高温物体,同时一定消耗电能,遵循热力学第二定律,A项错误;由热力学第一定律知,气体对外做功的同时可能吸热,内能不一定减少,B项错误;温度是分子平均动能的标志,物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大,C项正确;第二类永动机违反了热力学第二定律,不违反能量守恒定律,D项错误。 答案　C 3.(2021·山东卷)如图所示,密封的矿泉水瓶中,距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中,小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶,小瓶下沉到底部;松开后,小瓶缓慢上浮,上浮过程中,小瓶内气体 (　　) A.内能减少 B.对外界做正功 C.增加的内能大于吸收的热量 D.增加的内能等于吸收的热量 解析　由于越接近矿泉水瓶口,水的温度越高,因此小瓶上浮的过程中,小瓶内温度升高,内能增加,A项错误;在小瓶上升的过程中,小瓶内气体的温度逐渐升高,压强逐渐减小,根据理想气体状态方程=C,气体体积膨胀,对外界做正功,B项正确;由A、B项分析,小瓶上升时,小瓶内气体内能增加,气体对外做功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,由于气体对外做功,因此吸收的热量大于增加的内能,C、D两项错误。 答案　B 4.如图所示,野外生存需要取火时,可以用随身携带的取火装置,在铜制活塞上放置少量易燃物,将金属筒套在活塞上迅速下压,即可点燃易燃物。则迅速下压过程中,金属筒内的封闭气体 (　　) A.分子平均动能变小 B.每个气体分子速率都增大 C.从外界吸热,气体内能增加 D.分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增加 解析　迅速下压过程中,外界对气体做功,由于气体变化经历时间极短,来不及与外界发生热交换,可近似认为是绝热过程,根据热力学第一定律可知气体内能增大,温度升高,分子平均动能变大,A、C两项错误;由于温度是大量分子整体表现出来的性质,并不能说明单个分子的状态,所以并不是每个气体分子速率都增大,B项错误;气体体积减小,单位体积内分子数增多,且分子平均动能增大,所以分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增加,D项正确。 答案　D 5.如图所示,在做托里拆利实验时,玻璃管内有些残留的空气,此时玻璃管竖直放置。假如把玻璃管缓慢竖直向上提起一段距离,玻璃管下端仍浸在水银中,在此过程中,大气的压强、温度均保持不变。若将管内空气视为理想气体,则管内的空气 (　　) A.体积增大 B.压强增大 C.放出热量 D.内能增大 解析　假设管内气体的体积不变,在温度不变的情况下,玻璃管向上提起一段距离,则气体的压强减小,则气体的体积不能不变,气体的体积应增大,压强减小。气体的温度不变,内能不变,气体对外做功,一定吸收热量。综上所述,只有A项正确。 答案　A 6.(2022·山东卷)如图所示,内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体,初始时汽缸开口向上放置,活塞处于静止状态,将汽缸缓慢转动90°过程中,缸内气体 (　　) A.内能增加,外界对气体做正功 B.内能减小,所有分子热运动速率都减小 C.温度降低,速率大的分子数占总分子数比例减少 D.温度升高,速率大的分子数占总分子数比例增加 解析　初始时汽缸开口向上,由于活塞重力作用,汽缸内气体压强大于大气压强;当汽缸水平时,汽缸内外压强相等。即汽缸缓慢转动过程中缸内气体压强减小,体积增大,缸内气体对外做功。汽缸、活塞都是绝热的,故缸内气体与外界没有发生传热,根据热力学第一定律ΔU=Q+W得气体内能减小,故缸内理想气体的温度降低,分子热运动的平均速率减小,并不是所有分子热运动的速率都减小,A、B两项错误;气体内能减小,缸内理想气体的温度降低,分子热运动