专题15.3　热力学定律与能量守恒定律【练】——2023年高考物理一轮复习讲练测（人教）（解析版）.docx

专题15.3　热力学定律与能量守恒定律【练】
1．（2022·江苏常州·三模）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（气体与外界无热量交换）。 这就是著名的“卡诺循环”。则（　　）
A．A到B过程，气体内能减小 B．B到C过程，气体温度不变
C．C到D过程，气体对外界做正功 D．全过程，气体从外界吸收热量
【答案】 D
【解析】A．A到B过程，温度不变，所以气体内能不变，A错误；
B．B到C过程，绝热膨胀，气体对外做功，即
根据
可知
即内能减小，温度降低，B错误；
C．C到D过程，等温压缩，气体对外界做负功，C错误；
D．全过程，气体内能不变，从A到C过程中气体对外做功大于从C到A过程中外界对气体做的功，则整个过程中，气体对外做功，则气体吸收热量，D正确。
故选D。
2．（2022·重庆市育才中学模拟预测）下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是（　　）
A．第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第一定律
B．能量耗散过程中能量不守恒
C．夏天打开电冰箱的门，可以起到室内降温作用
D．一切自发过程总是沿着分子无序性增大的方向进行
【答案】 D
【解析】A．第二类永动机不可能制成，是因为违背了热力学第二定律，选项A错误；
B．能量耗散过程中能量也是守恒的，选项B错误；
C．电冰箱制冷机工作后，冰箱冷冻室内的蒸发器温度降低，吸收空气中的热量，而与此同时，冰箱外部的冷凝器温度升高，将热量传给空气，室内空气的热量只是被冰箱吸收后又被放出，所以室温不会下降，不可以起到室内降温作用，选项C错误；
D．根据熵原理， 一切自发过程总是沿着分子无序性增大的方向进行，选项D正确。
故选D。
3．（2022·浙江·高三开学考试）如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，气体进入Q中，最终达到平衡，则（　　）
A．气体体积膨胀，内能不变
B．气体分子势能减少，内能增加
C．气体分子势能增加，压强可能不变
D．Q中气体能自发地全部退回到P中
【答案】 A
【解析】AB．气体在真空中膨胀，对外不做功，气体分子势能不变，整个系统与外界没有热交换，由热力学第一定律可得，气体的内能不变，故A正确，B错误；
C．气体分子势能几乎不变，温度不变；气体的体积增大，由理想气体得状态方程
可知，气体的压强一定减小，故C错误；
D．由热力学第二定律可知，Q中的气体不可能自发的全部退回到P中，故D错误。
故选A。
4．（多选）（2022·内蒙古呼伦贝尔·一模）关于固体、液体和气体，下列说法正确的是（    ）
A．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
B．气体放出热量，其温度可能升高
C．一千克的水的分子平均动能比一克的铜的分子平均动能大
D．固体铜在不断加热熔解的过程中，其内能不断增大
E．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
【答案】 ABD
【解析】A．由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸取热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，但在一定条件下，物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，A正确；
B．气体放出热量的同时也有可能外界对物体做功，外界对物体做功的多少和气体放出热量的多少不确定，
故温度有可能升高，B正确；
C．温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子的平均动能就相同，故一千克10℃的水的分子平均动能与一克10℃的铜的分子平均动能相等，C错误；
D．铜是晶体，固体铜在不断加热熔解的过程中，温度不变，分子的平均动能不变，在溶解过程中体积增大，分子势能增大，故物体的内能增大，故D正确；
E．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，不是固体分子的无规则运动故E错误。
故选ABD。
5．（多选）（2022·湖南·岳阳市教育科学技术研究院三模）下列说法正确的是（   ）
A．物体的温度降低，个别分子的动能可能会增大
B．岩盐是立方体结构，粉碎后的岩盐不再是晶体
C．地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少
D．系统对外做功，内能一定减少
E．热运动的宏观过程会有一定的方向性
【答案】 ACE
【解析】A．物体的温度降低，分子的平均动能减小，但是个别分子的动能可能会增大，选项A正确；
B．岩盐是立方体结构，粉碎后的岩盐仍是晶体，选项B错误；
C．地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而