1第十章热力学定律(本试卷满分100分，考试用时90分钟)一、选择题(本题共8小题，每小题5分，共40分)1．根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法中正确的是A．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热量交换B．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C．永动机是不可能制成的D．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解析一定质量的理想气体在等温变化时，内能不变，但可以与外界有热量交换，若从外界吸收热量，则吸收的热量等于对外做的功，若外界对气体做功，则外力做的功等于气体向外放出的热量，选项A错误；布朗运动并不是液体分子的运动，而是悬浮微粒的运动，它反映了液体分子的无规则运动，选项B错误；第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热力学第二定律，都不可能制成，选项C正确；热量可以由低温物体传到高温物体，但必须在一定外界条件下，选项D错误。答案C2．0℃水结成0℃的冰，对此过程应用热力学第一定律，以下关系符号的说明正确的是A．Q＞0，W＞0，ΔU＞0B．Q＞0，W＜0，ΔU＜0C．Q＜0，W＜0，ΔU＜0D．Q＜0，W＞0，ΔU＜0解析对这一过程要注意两点：(1)水结成冰，要放出熔化热。(2)水结成冰，体积要膨胀。据此，则立即可以给出判断。放出熔化热，表示Q＜0。体积膨胀，表示物体对外界做功，W＜0.由ΔU＝Q＋W，C正确。答案C3．如图1所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭2着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零)，现绳突然断开，弹簧推动活塞图1向上运动，经过多次往复后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程A．Ep全部转化为气体的内能B．Ep一部分转化成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C．Ep全部转化成活塞的重力势能和气体的内能D．Ep一部分转化成活塞的重力势能，一部分转化为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能解析首先以活塞为研究对象，设汽缸底部的重力势能为零，在此过程中，高度升高，重力势能增大；以被密闭的理想气体为研究对象，外界对气体做功内能增大；以弹簧为研究对象，活塞和器壁挤压弹簧，则弹簧具有弹性势能。答案D4．如图2所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则图2A．气体体积膨胀，内能增加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中气体不可能自发地全部退回到P中解析据热力学第二定律，自然界涉及热现象的宏观过程都具有方向性知D项正确；容器内气体自由膨胀，气体与外界之间不做功也没有热交换，故气体的内能不变，A项不正确；气体分子间作用力很弱，气体体积变化时，气体分子势能可认为不变，B、C项也不正确。答案D5．(多选)如图3所示，一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到了状态A，则A．A→B过程气体降温3B．B→C过程气体内能增加，可能外界对气体做了功图3C．C→A过程气体放热D．全部过程气体做功为零解析A→B过程气体绝热膨胀，气体对外界做功，其对应的内能必定减小，即气体温度降低，选项A正确；B→C过程气体等容升压，由pT＝恒量可知，气体温度升高，其对应内能增加，因做功W＝0，故选项B错误；C→A过程气体等温压缩，故内能变化为零，但外界对气体做功，因此该过程中气体放热，选项C正确；A→B过程气体对外做功，其数值等于AB线与横轴包围的面积，B→C过程气体不做功，C→A过程外界对气体做功，其数值等于CA线与横轴包围的面积，显然全过程对气体做的净功为ABC封闭曲线包围的面积，选项D错误。答案AC6．如图4所示竖直放置的容器内有隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度大，抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程中气体的吸热为Q，气体的内能增加为ΔU，则图4A．ΔU＝QB．ΔU＜QC．ΔU＞QD．无法比较解析考虑气体的重心位置...
