第一节 热力学第一定律 第1课时
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
选择题（本题包括8小题，每小题给出的
四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错或不选的得0分，共64分）
1.用下列方法改变物体的内能，属于做功的方式 是( )
A.搓搓手会感到手暖和些
B.汽油机汽缸内被压缩的气体
C.车刀切下的炽热铁屑
D.物体在阳光下被晒热
2.采用绝热(即不与外界交换热量)的方式使一定量的气体由初状态 变化至终状态 对于不同的绝热方式下面说法正确的是( )
A.对气体所做的功不同
B.对气体所做的功相同
C.对气体不需做功，因为没有能量的传递
D.以上三种说法都不对
3.绝热过程中，外界压缩气体做功20 J，下列说法中正确的是( )
A.气体内能一定增加20 J
B.气体内能增加必定小于20 J
C.气体内能增加可能小于20 J
D.气体内能可能不变
4.地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计，已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）（ ）
A.体积减小，温度降低
B.体积减小，温度不变
C.体积增大，温度降低
D.体积增大，温度不变
5.夏天，有一打满气的自行车轮胎，若将手放于气门嘴口，突然将气门打开，则手的感觉( )
A.变热 B.变凉
C.与原来温度一样 D.不确定
6.金属制成的汽缸中装有柴油和空气的混合物，可能使柴油达到燃烧点的过程是( )
A.迅速向里推活塞 B.迅速向外拉活塞
C.缓慢向里推活塞 D.缓慢向外拉活塞
7.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程.设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中( )
A.外界对气体做功，气体分子的平均动能增加
B.外界对气体做功，气体分子的平均动能减小
C.气体对外界做功，气体分子的平均动能增加
D.气体对外界做功，气体分子的平均动能减小
图1
8.如图1所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空.现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中( )
A.气体对外界做功，温度降低，内能减少
B.气体对外界做功，温度不变，内能不变
C.气体不做功，温度不变，内能不变
D.气体不做功，温度不变，内能减少
二、填空题（本题共12分.请将正确的答案填到横线上）
9.(6分)绝热过程:系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界 ，也不向外界 .
10.(6分)如图2所示直立容器内部被隔板隔开，的密度小；的密度大，抽去隔板，使气体均匀混合.此过程绝热，则气体内能 .
图2
三、计算题（本题共24分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11.(14分)如图3所示，绝热隔板把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分，与汽缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体和气体分子之间相互作用可忽略不计.现通过电热丝对气体缓慢加热一段时间后，、各自达到新的平衡状态.试分析、两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化?
图3
12.(10分)冬季，由于温度太低，很难启动摩托车(在农村启动195型拖拉机也会遇到类似情况).这时驾驶者往往先关闭油门，连续踏下启动摇杆若干次.然后再打开油门，踏下启动摇杆即可启动，运用的原理是什么?
第一节 热力学第一定律 第1课时
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
题号
8
答案
二、填空题
9.
10．
二、计算题
11.
12.
第一节 热力学第一定律 第1课时 参考答案
选择题
1.ABC
2.B解析:对于一定质量的气体，不管采用任何一种绝热方式由状态变化到状态，都是绝热过程.在这一过程中，气体在初状态有一确定的内能，在状态有另一确定的内能，由绝热过程中 Δ知，为恒量，所以B选项正确.
3.A解析:绝热过程中，做功的过程是能量转化的过程，做了多少功，就有多少内能发生变化.
4.C解析:不计气团内分子间势能，即可看做理想气体，与外界无热交换，上升过程中外界压强减小，气团体积增大，因对外做功，内能减少，温度降低，C正确.
5.B解析:当突然将气门打开时，自行车轮胎内的气体膨胀对外做功，由于时间很短，气体还没有来得及与外界发生热交换，故在这一过程中，气体内能减小，温度降低，故选B.
6.A
7.D解析:绝热膨胀过程是指气体膨胀过程未发生热传递，膨胀过程气体体积增大，外界对气体做的功＜0，由Δ 可知，气体内能减小.由于气体分子间的势能忽略，故气体分子的平均动能减小.故D正确.
方法点拨:对于气体，绝热缓慢膨胀，体积变大，气体对外做功，内能变小，绝热压缩，体积变小，外界对气体做功，内能变大.
8.C解析:抽去隔板，气体膨胀，体积变大，但并没有对外做功，力和在力的方向上发生的位移是功的两个不可缺少的条件，气体体积变大时，若反抗外力且发生位移才能对外做功.本题中气体膨胀时，无外力可反抗，即气体不做功，在系统绝热的情况下，内能不变，温度不变，故C正确.
点拨:本题易错选A，认为体积变大，气体对外做功，内能减少，温度降低.其实，当气体自由膨胀时，无外力可反抗，虽然体积变大，但并不对外做功.
填空题
9.吸热 放热
10.增加 解析:气体重心降低，重力势能减小，转化为气体的内能.
方法点拨:本题是机械能转化为内能，要清楚是什么能转化为内能是解决这类题目的关键.
三、计算题
11.汽缸和隔板绝热，电热丝对气体 加热， 温度升高，压强增大，体积增大，内能增大； 对 做功，的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大.
解析:电热丝对气体加热，温度升高，压强变大，使，活塞右移，体积变大，由于温度升高，不计分子势能，故内能变大.对于气体，由于活塞右移，体积减小，压强变大，活塞对气体做功，气体内能增加，由于不计分子势能，故 气体温度升高.
12.连续踏下启动摇杆，活塞不断压缩汽缸里的气体做功，增加气体的内能，使气体的温度升高.当达到汽油的燃点后，即可启动.
第一节 热力学第一定律 第2课时
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
选择题（本题包括8小题，每小题给出的
四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得10分，选对但不全的得5分，有选错或不选的得0分，共80分）
1.关于物体内能的变化，下列说法中正确的是( )
A.物体吸收热量，内能一定增大
B.物体放出热量，内能一定减少
C.物体对外做功，内能可能增加
D.外界对物体做功，内能一定增加
2.物体的内能增加了20 J，下列说法中正确的是( )
A.一定是外界对物体做了20 J的功
B.一定是物体吸收了20 J的热量
C.一定是物体分子动能增加了20 J
D.物体的分子平均动能可能不变
3.一铜块和一铁块质量相等，铜块的温度比铁块的温度高，当它们接触在一起时，如果不和外界交换能量，则( )
A.从两者开始接触到热平衡的整个过程中，铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量
B.在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量
C.达到热平衡时，铜块的温度比铁块的低
D.热平衡时，两者的温度相等
4.关于物体的内能和热量，下列说法中正确的是( )
A.热水的内能比冷水的内能多
B.温度高的物体其热量必定多，内能必定大
C.在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的内能相等
D.热量是热传递过程中内能转移量的量度
5.下列关于做功和热传递的说法中正确的是( )
A.做功和热传递的实质是相同的
B.做功和热传递在改变物体内能上是等效的
C.做功和热传递是对同一过程中的两种说法
D.做功和热传递是不可能同时发生的
6.关于物体的内能以及变化，以下说法正确的是( )
A.物体的温度改变时，其内能必定改变
B.物体对外做功，其内能不一定改变；向物体传递热量，其内能也不一定改变
C.物体对外做功，其内能必定改变，物体向外放出一定热量，其内能必定改变
D.若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变
7.一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，若不计气泡内空气分子势能的变化，则( )
A.气泡对外做功，内能不变，同时放热
B.气泡对外做功，内能不变，同时吸热
C.气泡内能减少，同时放热
D.气泡内能不变，不吸热也不放热
8.(全国高考)对一定量的气体，下列说法正确的是( )
A.在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功
B.在压强不断增大的过程，外界对气体一定做功
C.在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加
D.在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变
二、填空题（本题共20分.请将正确的答案填到横线上）
9.做功和热传递是两个不同的物理过程，但在改变物体内能上是等效的.从能的角度看做功的过程是 和 之间发生相互转化，热传递是 在物体间的相互转移.
第一节 热力学第一定律 第2课时
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
答案
题号
6
7
8
答案
二、填空题
9.
第一节 热力学第一定律 第2课时 参考答案
选择题
1.C解析:物体内能的变化既可以由热传递引起，也可以由做功引起，因此A、B、D错误，C正确.
2.D解析:做功和热传递均可改变物体的内能，故A、B均错；内能增加可能只增加了物体内分子的势能，故C错D对.
3.AD解析:热平衡条件是温度相等，热传递的方向是从温度高的物体传向温度低的物体.在热传递过程中高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，因此A、D正确，B、C错误.
4.D解析:物体的内能由温度、体积及物体的质量决定，不只由温度决定，故选项A、B都不对，在热传递过程中，热量由高温物体传给低温物体，而内能大的物体不一定温度高，在热传递过程中完全有可能内能大的物体内能继续增大，内能小的物体内能继续减小，故选项C是错误的.关于热量的论述，选项D是正确的.
5.B解析:做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但本质不同，做功是将其他形式的能转化为内能或将内能转化为其他形式的能；热传递是将一个物体的内能传递给另一个物体，且做功和热传递可以同时进行，故正确选项为B.
6.B解析:一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决定，物体的温度改变时，其内能不一定改变.所以A错误；做功和热传递是改变物体内能的两种方式，若物体对外做功为，同时吸收的热量为，且①＞，则物体的内能减少；②，则物体的内能不变；③＜，则物体的内能增加，所以B正确，C、D错误.
7.B解析:在气泡缓慢上升的过程中，气泡外部的压强逐渐减小，气泡膨胀，对外做功，故气泡中空气分子的内能减小，温度降低.但由于外部恒温，且气泡缓慢上升，故可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，内能不变，故须从外界吸收热量，且吸收的热量等于对外界所做的功.
方法点拨:不计分子势能，气体内能由温度决定，体积变大，气体对外做功（自由膨胀除外），体积变小，外界对气体做功.
8.A解析:气体体积增大时，一定对外做功，A正确；而压强与做功、体积与内能均无关，所以B、C错误；气体与外界没有发生热量交换过程中，内能有可能改变，有可能不变，还要看做功情况，所以D中内能一定不变是错误的.
填空题
9.其他形式的能 内能 内能
第三节 热力学第二定律
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
选择题（本题包括14小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共84分）
1.热力学第二定律使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程( )
A.都具有方向性 B.只有部分具有方向性
C.没有方向性 D.无法确定
2.根据热力学第二定律，下列判断正确的是( )
A.热机中燃气的内能不可能全部变成机械能
B.电能不可能全部变成内能
C.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变成电能
D.在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
3.某一涉及热现象的宏观过程( )
A.符合能量守恒定律，则该过程一定能发生
B.符合能量守恒定律，但该过程可能不发生
C.违反能量守恒定律，但该过程可能发生
D.违反能量守恒定律，则该过程一定不能发生
4.下列关于热力学第二定律的说法中正确的是( )
A.热量不能自发地从低温物体传到高温物体
B.不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响
C.气体向真空的自发膨胀是不可逆的
D.不违背能量守恒的宏观过程都能发生
5.(天津理综)下列说法中正确的是( )
A.任何物体的内能就是组成物体的所有分子热运动动能的总和
B.只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
C.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的
D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
图1
6.(北京理综)如图1所示，两个相通的容器、间装有阀门中充满气体，内为真空，整个系统与外界没有热交换.打开阀门后，中的气体进入中，最终达到平衡，则( )
A.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.中气体不可能自发地全部退回到中
图2
7.17世纪70年代，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，其结构如图2所示，在斜面顶端放一块强磁铁，斜面上、下端各有一个小孔、，斜面下有一个连接两小孔的弯曲轨道.维尔金斯认为:如果在斜坡底放一个铁球，那么在磁铁的引力作用下，铁球会沿斜面向上运动，当球运动到孔时，它会漏下，再沿着弯曲轨道返回到，由于这时球具有速度可以对外做功.然后又被磁铁吸引回到上端，到处又漏下……对于这个设计，下列判断中正确的是( )
A.满足能量转化和守恒定律，所以可行
B.不满足热力学第二定律，所以不可行
C.不满足机械能守恒定律，所以不可行
D.不满足能量守恒定律，所以不可行
8.(广东高考)关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是( )
A.第二类永动机违反能量守恒定律
B.如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加
C.外界对物体做功，则物体的内能一定增加
D.做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的
9.下列说法中正确的是( )
A.第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
B.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律
C.热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的
D.热力学第二定律的两种表述是等价的
10.下列关于第二类永动机的说法中正确的是( )
A.第二类永动机违背了能量守恒定律
B.第二类永动机的效率是100%
C.第二类永动机是指能够把吸收的热量全部用来做功而不引起其他变化的热机
D.第二类永动机违背了热力学第二定律
11.关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是( )
A.随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
B.热量是不可能从低温物体传递给高温物体的
C.第二类永动机遵从能量守恒，故能做成
D.用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×，同时空气向外界放出热量1.5×，则空气的内能增加了0.5×
12.下列过程中，可能发生的是( )
A.某工作物质从高温热库吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有其他任何影响
B.打开一高压密闭容器，其内气体自发喷出后又自发进去，恢复原状
C.利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体温度更高
D.将两瓶相溶的不同液体混合，然后又自发地各自分开
图3
13.(广东高考)图3为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外.下列说法正确的是( )
A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为消耗了电能
C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
14.下列说法正确的是( )
A.机械能全部变成内能是不可能的
B.第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式
C.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
D.从单一热库吸收的热量全部变成功而不产生其他影响是不可能的
二、计算题（本题共16分.解答时应写出必要的
文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图4所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象.这一实验是否违反热力学第二定律?热水和冷水的温度是否会发生变化?简述这一过程中能的转化情况.
图4
第三节 热力学第二定律
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
二、计算题
15.
第三节 热力学第二定律 参考答案
选择题
1.A 解析:自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性，例如热传导、气体自由膨胀等.
2.ACD 解析:凡是与热现象有关的宏观现象都具有方向性.采用任何设备和手段进行能量转化，总是遵循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能”，故A正确.火力发电机发电时，能量转化的过程为内能→机械能→电能，因为内能→机械能的转化过程中会对外放出热量，故燃气的内能必然不能全部变为电能，C正确.热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行，必须借助外界的帮助，结果会带来其他影响，这正是热力学第二定律第一种表述的主要思想，故D正确.由电流热效应中的焦耳定律可知，电流的能可以全部转化为内能.故B错误.
3.BD 解析:违反能量守恒定律和热力学第二定律的任何过程都不可能发生.
4.ABC
5.C 解析:物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，所以A选项错误.将内能全部转化为机械能而不引起其他变化是不可能的，B选项错误.热力学第二定律说明了与热现象有关的宏观自然过程是有方向性的，D选项错误.做功和热传递是改变内能的两种方式，C选项正确.
6.D 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.
7.D 解析:该设计违背了能量守恒定律，故不可行.
8.D 解析:第二类永动机违反热力学第二定律，并不是违反能量守恒定律，故A错.据热力学第一定律 Δ知内能的变化由做功和热传递两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况无法确定内能的变化情况，故B、C项错误.做功和热传递都可改变物体内能.但做功是不同形式能间的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是有区别的，故D正确.
9.ACD 解析:第一类永动机是想“创生”能量，违反了能量守恒定律，第二类永动机是想使热机效率=1，违反了热力学第二定律(没有违反能量守恒定律)，A正确，B错误；热力学第一定律是能量守恒定律在内能与其他形式能转换时的具体表达，热力学第二定律指出了自然界中与热现象有关的宏观过程都具有方向性.它们分别从不同侧面揭示了热现象的本质，是相互独立的，热力学第二定律的两种表述是等价的，C、D正确.
10.BCD 解析:第二类永动机不违反热力学第一定律及能量守恒定律，但违反热力学第二定律，其思想是不付代价地从单一热库吸热，使之全部用来做功而不产生其他影响，即热机的效率等于1，这是不可能实现的，选B、C、D.
11.D 解析:由热力学第二定律知B、C错，绝对零度不可达到，A错.由热力学第一定律知D正确.
12.C 解析:根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理手段是可以实现的，故C项正确；内能转化为机械能不可能自发地进行，要使内能全部转化为机械能必定要引起其他影响，故A项错；气体膨胀具有方向性，故B项错；扩散现象也有方向性，D项也错.
方法点拨:热力学第二定律用于判断与热现象有关的宏观过程是否能够进行.例如:在热传导方面，热量不能自发地从低温物体传到高温物体；在扩散方面，气体向真空的膨胀是不可逆的；在能量转化方面，热机的效率达不到100%，不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响.
13.BC 解析:热力学第一定律适用于所有的热学过程，C正确，D错误.热量不能自发地从低温物体传到高温物体，要想使热量从低温物体传到高温物体必须借助于其他系统做功，A错误，B正确.
14.D 解析:由热力学第二定律可知选项C错误，可以从单一热库吸收热量全部变成功但必定会引起其他影响.选项D正确.机械能可通过克服摩擦全部转化为内能，选项A错误.第二类永动机没有违背能量守恒定律，而是违反了热力学第二定律，因而不能制成，选项B错误.
警示:本题易误选C项.热量不能自发地从低温物体传到高温物体，关键词是“自发”，即热量可从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，例如电冰箱.
二、计算题
15.不违反 热水温度降低，冷水温度升高 热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，不违反热力学第二定律.
第二节 能量的转化与守恒
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
选择题（本题包括8小题，每小题给出的四个
选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共48分）
1.气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收了120 J的热量，它们的内能的变化是( )
A.减小20 J B.增大20 J
C.减小220 J D.增大220 J
2.一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用表示外界对气体做的功，表示气体对外界做的功，表示气体吸收的热量，表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有( )
A.
B.
C.
D.
图1
3.（江苏高考）如图1所示，绝热汽缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）.初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡.下列说法中正确的是( )
A.初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能
B.系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小
C.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，有热量从氧气传递到氢气
D.松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小
4.(上海高考)行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流.上述不同现象中所包含的相同的物理过程是( )
A.物体克服阻力做功
B.物体的动能转化为其他形式的能量
C.物体的势能转化为其他形式的能量
D.物体的机械能转化为其他形式的能量
5.一物体获得一定初速度后，沿着一粗糙斜面上滑，在上滑过程中，物体和斜面组成的系统( )
A.机械能守恒
B.总能量守恒
C.机械能和内能增加
D.机械能减少，内能增加
6.(江苏模拟)一定量的气体在某一过程中，外界对气体做功8.0× J，气体内能减少1.2× J，传递热量为，则下列各式正确的是( )
A.8.0；4×
B.8.0；Δ1.2；2
2
D.8.0×Δ1.2×；4
7.一定质量的气体在保持压强恒等于 1.0× Pa的状况下，体积从20 L膨胀到30 L，这一过程中气体从外界吸热4× J，则气体内能的变化为( )
A.增加了5× J B.减少了5× J
C.增加了3× J D.减少了3× J
8.(重庆高考)氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压，假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变，忽略氧气分子之间的相互作用，在该漏气过程中瓶内氧气( )
A.分子总数减少，分子总动能不变
B.密度降低，分子平均动能不变
C.吸收热量，膨胀做功
D.压强降低，不对外做功
二、填空题（本题共12分.请将正确的答案填到横线上）
9.(6分）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的气体做功为2.0×J，同时气体的内能增加了1.5× J.试问：此压缩过程中，气体 （填“吸收”或“放出”）的热量等于 J.
10.(6分）若一定质量的理想气体分别按图2所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 （填“A”“B”或“C”），该过程中气体的内能 （填“增加”“减少”或“不变”）.
图2
三、计算题（本题共40分.解答时应写出必要的文
字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11.(12分)一定量的气体从外界吸收了 2.6× J的热量，内能增加了4.2× J，是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功?做了多少功?
12.(12分)如图3所示，一个小铁块沿半径为=0.2 m的半球内壁自上端由静止下滑，当滑至半球底部时，速度为1 m/s，设此过程中损失的机械能全部变为内能，并有40%被铁块吸收，已知铁的比热容0.46× J/(kg·℃），重力加速度取10 .求铁块升高的温度.
图3
13.(16分)一定质量的气体从外界吸收了4.2× J的热量，同时气体对外做了6×的功，问:
(1)物体的内能是增加还是减少?变化量是多少?
(2)分子势能是增加还是减少?
(3)分子的平均动能是增加还是减少?
第二节 能量的转化与守恒
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
二、填空题
9.
10.
二、计算题
11．
12.
13.
第二节 能量的转化与守恒 参考答案
选择题
1.B 解析:研究对象为气体，依符号规则，对外做功100 J，吸收热量120 J.由热力学第一定律有Δ100 J120 J20 J.Δ＞0，说明气体的内能增大，故选项B正确.
2.A 解析:因为该气体从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，所以内能没有变化，
Δ0，根据热力学第一定律Δ0，，故选A.
3.CD 解析:温度相同，分子平均动能相同，A错误.由热力学第一定律Δ可知，系统绝热，对外无做功现象，因此系统内能不变，温度与初始状态相同，氢气的内能不变，B错误.系统内部，氢气对氧气做功，内能减少，温度降低，氧气体积减小，温度升高，之后发生热交换，热量从氧气传递到氢气，因此，氧气的内能先增大后减小，C、D均正确.
4.AD 解析:这四个现象中物体运动过程都受到了阻力作用，汽车主要是制动阻力，流星、降落伞是空气阻力，条形磁铁下落受磁场中阻力.因而物体克服阻力做功，A项对，四个物体运动过程中，汽车是动能转化成了其他形式的能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能，总之是机械能转化成了其他形式的能，D项对.
5.BD 解析:物体克服摩擦力做功，产生热量，机械能减少，内能增加，但总能量守恒.
6.B 解析:由符号法则可知，外界对气体做功，取正，气体内能减少，Δ为负值，代入热力学第一定律表达式得2× J.故选B.
7.C 解析:气体等压膨胀过程对外做功Δ1.0× Pa×(3020)× 1.0× J.这一过程气体从外界吸热4× J.由热力学第一定律Δ，由于气体对外做功，应取负值，则可得Δ1.0× J4.0× J3.0× J，即气体内能增加3× J.
点拨:若气体等压变化，压强为，体积变化为Δ，则气体做功·Δ.
8.BC 解析:因分子热运动的平均动能由温度决定，漏气过程分子平均动能不变，由，所以分子总数减少，分子总动能也减少，故A错误；由，因减少，不变，故密度降低，故B正确；因漏气过程，瓶内氧气体积膨胀，对外做功，由Δ，因分子势能为零，温度始终不变，故Δ，又＜则＞0，所以漏气过程瓶内氧气吸收热量，故C正确，D错误.
填空题
9.放出 5× J 解析:由热力学第一定律知，气体放热Δ5× J.
10.C 增加 解析:由，显然应选C.气体的温度升高，说明其内能增加.
三、计算题
11.外界对气体做功 1.6× J 解析:根据热力学第一定律表达式中的符号法则，知2.6× J，Δ4.2× J.由Δ，得Δ4.2× J-2.6× J1.6× J.＞0，说明是外界对气体做了功.
12.1.3× ℃ 解析:铁块滑到底部产生的内能Δ J，升高温度
Δ1.3× ℃.
点拨:该题能量的转化是物体的机械能有部分转化为内能，只要将损失的机械能确定出来，问题就可解决.
13.(1)减少 1.8×J (2)增加 (3)减少
解析:(1)气体从外界吸热为4.2× J，气体对外做功6× J
由热力学第一定律Δ(6× J)+(4.2× J)1.8× J，Δ为负，说明气体的内能减少了.
所以，气体内能减少了1.8× J.
(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加了.
(3)因为气体内能减少了，同时气体分子势能增加，说明气体分子的平均动能一定减少了.
第四节 熵——无序程度的量度
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
选择题（本题包括6小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共36分）
1.下列说法中正确的是( )
A.机械能和内能之间的转化是可逆的
B.气体向真空的自由膨胀是可逆的
C.如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较有序的
D.如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序的
2.下面关于熵的说法中错误的是( )
A.熵是系统内分子运动无序性的量度
B.在自然过程中一个孤立系统的熵总是增加或不变的
C.热力学第二定律也叫做熵减小原理
D.熵值越大代表着越无序
3.孤立系统自发变化，其总熵的变化 是( )
A.不变 B.可能增大或减小
C.总是增大或不变 D.总是减小
4.关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是( )
A.大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动
B.热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程
C.热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程
D.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
5.下列说法中正确的是( )
A.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
B.一切自然过程总是沿着分子热运动的有序性增大的方向进行
C.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定不会增大
D.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵可能减小
图1
6.用隔板将一绝热容器隔成和两部分，中盛有一定质量的理想气体，为真空(如图1甲)，现在把隔板抽去，中的气体自动充满整个容器(如图乙所示)，这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是( )
A.自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动
B.自由膨胀前后，气体的压强不变
C.自由膨胀前后，气体的温度不变
D.容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到部分
二、填空题（本题共2小题，共12分.请将正确的答案填到横线上）
7.(6分)从微观角度而言，熵具有统计意义，它是系统内的一种量度.熵值较小的状态对应于 的状态；熵值较大的状态对应于
的状态(填“有序度较大”或“无序度较大”).
8.(6分)热力学第二定律的微观本质是:一个孤立系统总是从 的状态向
的状态发展，即自发的宏观过程总是向
的方向进行.
三、计算题（本题共4小题，共52分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
9.(12分)热力学第二定律的开尔文表述指出:内能与机械能的转化具有方向性.请结合熵的变化加以解释.
10.(12分)如图2，质量、温度相同的水，分别处于固态、液态和气态三种状态下，它们的熵的大小有什么关系?为什么?
图2
11.(14分)“愿破镜之重圆，冀也无端.”指的是镜子破了之后不可能再恢复到原来破前的样子，从熵的角度解释镜子破了之后为什么不能自发地重圆.
12.(14分)两个温度不同的物体接触时，热量会自发地从高温物体传向低温物体，直到两者温度相等；一个温度处处相等的物体，不可能自发地变得一部分温度高一部分温度低.怎样从分子热运动的角度解释热传递的这种方向性?
第四节 熵——无序程度的量度
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
二、填空题
7.
8.
二、计算题
9.
10.
11.
12.
第四节 熵——无序程度的量度 参考答案
选择题
1.D 解析:热现象的宏观过程都是不可逆的，故A、B错；微观态越多越无序，故选D.
2.C 解析:一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，这就是热力学第二定律的微观意义.系统的热力学过程就是大量分子向无序程度大的状态变化的过程.自然过程的方向性可以表述为:在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理.因此A、B、D说法正确，C说法错误，选C.
3.C
4.CD 解析:分子热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观过程包含着大量的微观状态，这是一个无序的运动，根据熵增加原理，热运动的结果只能使分子热运动更加无序，而不是变成了有序，热传递的自然过程从微观上讲就是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程，C、D正确.
5.A 解析:根据熵增加原理，不可逆过程总是朝着熵增大的方向进行，故选A.
6.C 解析:气体向真空自由膨胀时，一方面整体定向运动，同时气体分子还做无规则热运动，但气体不对外做功而且绝热，因此内能不变，温度不变，A错误，C正确；由于等温膨胀，压强减小，B错误；根据熵增加原理知，气体不可能全部回到部分，D错误.
二、填空题
7.有序度较大 无序度较大
8.熵小 熵大 无序度更大
三、计算题
9.机械运动是宏观情况下物体在空间位置上的变化，物体运动状态的变化完全遵循牛顿运动定律所反映的因果关系，这是一种有序的运动.热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观状态包含着大量的微观状态，这是一种无序的运动.机械运动向热运动的转化，属于从有序向无序的转化，会导致熵的增加，符合热力学的规律，因此机械能可以全部转化为内能.反之，热运动向机械运动的转化，属于从无序向有序的转化，即从高熵向低熵转化，不符合熵增加原理，因此内能向机械能的转化不能全部实现.
10.气态时熵最大，其次是液态，固态的熵最小.
解释:根据大量分子运动对系统无序程度的影响，热力学第二定律又有一种表述:由大量分子组成的系统自发变化时，总是向着无序程度增加的方向发展，至少无序程度不会减少，这也就是说，任何一个系统自发变化时，系统的熵要么增加，要么不变，但不会减少.质量相同，温度相同的水，可以由固态自发地向液态、气态转化，所以，气态时的熵最大，其次是液态，固态时的熵最小.
方法点拨:熵是系统内分子运动的无序性程度的标志，固态的冰可以自发地向液态、气态转化说明气态无序度最大，固态的无序度最小.
11.因为一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表较为无序.自发的宏观过程总是向无序度更大的方向发展.完好的镜子所处的宏观态对应的微观态较多，熵大，镜子破裂的过程中熵必增加，所以此过程必不可逆.
12.两个物体温度不同，分子热运动的平均动能不同，一个物体分子平均动能大，另一个物体分子平均动能小.总体上看，分子热运动的分布较为有序，能量适当集中.而热量由高温物体传到低温物体的过程中，能量变得分散，分子热运动的分布较为无序，所以热量是由高温物体传向低温物体的，热传递具有方向性.
