Page 41 - 高考物理小题狂做·基础篇·新课标（新教材老高考版）

【 规律总结】 应用热力学第一定律的三点注意

容变化到状态 B 的过程中体积不变, 温度减小,
( 1 ) 做功情况看气体的体积: 体积增大, 气体对
根据 p 1 V 1 p 2 V 2 , 可知压强减小. 根据热力学
=
T 1 T 2
外做功, W 为负; 体积缩小, 外界对气体做功, W
第一定律 ΔU=W+Q , 体积不变, 温度减小, 即
为正. 在 p V 图像中, V 图线与V 轴所围面
p
W=0 , ΔU<0 , 故Q<0 , 放出热量, C正确. 积表示气体对外界或外界对气体所做的功.

4.B 解析: 由题意可知, 气体先等压变 ( 2 ) 与外界绝热, 则不发生热传递, 此时Q=0.
化, 到活塞运动到挡板处再发生等容变化, 等压 ( 3 ) 如果研究对象是理想气体, 由于理想气体没有

变化过程气体对外做功, 做功为 W =- p 0 Sx= 分子势能, 所以当它的内能变化时, 体现为分子动
-1×10×0.04×0.2J=-800J , 由热力学第一定 能的变化, 从宏观上看就是温度发生了变化.

5
8.AD 解析: 效率为 100% 的 热 机 是 不
律可知, 封闭气体的内能变化量为 ΔU=W+Q=

( -800+2000 ) J=1200J , B正确. 可能制成的, A 正确; 根据热力学第二定律可

5.C 解析: 海水温度随深度增加而降低, 知, 内能不可以全部转化为机械能而不引起
汽缸导热良好, 氧气分子平均动能降低, 但不是 其他变化, B 错误; 根据能量守恒定律可知,
每个氧气分子的动能均减小, A 错误; 根据热力 各种形式的能可以相互转化, 根据热力学第

学第一定律 ΔU=W+Q , 内能的减少量等于氧 二定律可知, 宏观自然的过程都具有方向性,

气放出的热量和外界对氧气做功之和, B 错误; C 错误; 根据热力学第一定律可知, 若外界对
根据液体压强公式 p= g h , 可知随下潜深度增 物体做的功等于物体向外界放出热量, 物体
ρ
加, 海水压强增大, 由于活塞与缸壁间无摩擦且 的内能不变, D 正确 .

与海水相通, 氧气压强增加, 即氧气分子单位时 9.ABD 解析: 过程 A→B 中, 温度升高,
间撞击缸壁单位面积的次数增加, C 正确; 根据 二氧化碳分子的平均动能将增大, 但不是每个
冲量定理Ft=mv , 氧气分子平均动能降低, 氧 二氧化碳分子的动能都将增大, A 错误; 过程

气分子每次对缸壁的平均撞击力减小, D 错误. B→C 中, 二氧化碳在C 是液态, 不是气体, 不

6.D 解析: 由于活塞质量不计, 右边为真 符合理想气体实验定律的条件, B 错误; 过程
空, 所以气体膨胀时不做功, A 错误; 气体在向真 D→A 中, 若二氧化碳可看作理想气体, 压强不
变, 温度升高, 体积增大, 因温度升高, 故二氧化
空膨胀的过程中, 不做功, 不交换热量, 内能不变,
故温度不变, 分子平均动能不变, B错误; 气体在向 碳的内能增大, 又由于体积增大, 二氧化碳对外

做功, 所以该过程中二氧化碳将吸热, C 正确;
真空膨胀的过程中, 无序性增加, 系统的熵增加, C
整个循环过程中, 热量从低温水向高温二氧化
错误; 若无外界的干预, 气体分子不可能自发地退
碳传递, 该过程引起了其他的变化, 所以不违反
回到左边, 使右边重新成为真空, D正确.
热力学第二定律, D 错误.
7.C 解析: 内壁光滑、 导热良好的汽缸,
10. ( 1 )封闭气体的压强为 p , 对活塞分
在力F 缓慢将活塞向下拉动一小段距离的过
析, 根据平衡条件有 p 0 S= p S+M g ,
程中, 缸内气体的温度保持不变, 缸内气体分子
用水银柱表达气体的压强为
的平均动能也保持不变, A 、 B错误; 由热力学第
p= p 0- g Δh ,
ρ
一定律 ΔU=W +Q 知, 在力 F 缓慢将活塞向
M
下拉动一小段距离的过程中, 气体对外做功 解得 Δh= .
S
ρ
W<0 , 而温度保持不变, 则 ΔU=0 , 所以Q>0 , ( 2 ) 加热过程中气体变化是等压变化, 有

缸内气体会吸热, C正确; 拉力F 对活塞做的功
h 0 S ( h 0+Δh 0 S
)
= ,
与缸内气体内能的变化无关, D 错误. T 0 T
8
5
· ·