第三章核心素养检测卷
考试时间：75分钟，满分：100分
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．下列说法正确的是( )
A．气体吸收了热量，其温度一定升高
B．第一类永动机不可能造成的原因是违反了能量守恒定律
C．对于确定的液体和确定材质的毛细管，管的内径越细，毛细现象越不明显
D．晶体均有规则的几何形状
2．一定质量的气体膨胀对外做功100J，同时对外放热40J，气体内能的增量ΔU为( )
A．60JB．－60JC．－140JD．140J
3．关于能量的转化，下列说法中正确的是( )
A．满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行
B．不但能量的总量保持不变，而且能量的可利用性在逐步提高
C．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化
4.
如图所示，导热性良好的汽缸内密封的气体(可视为理想气体)在等压膨胀过程中，下列关于气体说法正确的是( )
A．气体内能可能减少B．气体会向外界放热
C．气体吸收的热量大于对外界所做的功D．气体分子的平均动能将减小
5．根据你学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是( )
A．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能
B．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体
C．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293℃
D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来
6．某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况，车胎内气体温度随时间变化的情况如图所示．可获取的信息是( )
A．从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增大
B．打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢减少
C．拔掉气门芯后，气体冲出对外做功，其内能急剧减少
D．放气后静置一段时间由于再次对气体做功，气体内能增大
7.
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再回到状态a的过程，a→b是温度为T1的等温过程，c→d是温度为T2的等温过程，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”．卡诺循环构建了从单一热源吸收热量用来做功的理想过程，符合卡诺循环的热机的效率为η＝1－.下列说法正确的是( )
A．a→b过程气体对外界做功且吸收热量
B．b→c过程气体对外做的功小于气体内能的减少量
C．c→d过程单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
D．由卡诺循环可知热机效率可能达到100%
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8.
如图所示，小朋友坐在滑梯上匀速下滑，在这个过程中( )
A．小朋友的机械能逐渐转化为系统的内能，总能量不变
B．因为能量是守恒的，小朋友的机械能大小不变
C．该过程中产生的内能可以让小朋友再运动到滑梯顶端，而不产生其他影响
D．由于摩擦，小朋友滑过的滑梯温度升高，分子的平均动能增大，但不是其中每一个分子的动能都增大
9．如图所示，一导热性能良好的金属汽缸放置在水平面上，汽缸内封闭了一定质量的理想气体，
现缓慢地在活塞上堆放一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，活塞与汽缸壁间的摩擦不计，在此过程中( )
A．气体的内能增大
B．气体吸热
C．单位时间内撞击汽缸壁单位面积的分子数增多
D．若汽缸和活塞换成绝热材料，汽缸内气体分子平均动能增大
10.
某汽缸内封闭有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V T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是( )
A．从状态B到C，气体放出热量
B．从状态C到D，气体的压强增大
C．从状态D到A，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
D．若气体从状态C到D，内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量8kJ
三、非选择题(本题共5小题，共54分)
11.
(6分) (1)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度________，体积________．
(2)若只对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5K．若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5K，那么气体吸收________J的热量．如果对该气体做了2000J的功，使其温度升高了5K，表明在该过程中，气体还________(选填“吸收”或“放出”)________J的热量．
12.
(10分)如图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化的关系”的实验装置示意图．粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内．开始时，B、C内的水银面等高．
(1)此实验中研究对象气体是________(填“①烧瓶中气体”“②烧瓶和AB管中的气体”或“③BC下面软管中的气体”)若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将C管________(填“向上”或“向下”)移动，直至B内的水银面回到原位置．
(2)实验中使瓶内气体的体积不变，多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用p表示烧瓶内气体的压强．根据测量数据作出的图线是________．
(3)同学还想用此实验验证玻意耳定律，在保证温度不变的情况下，寻找体积和压强满足一定的关系，现在不知道大气压强的具体数值，但大气压强可视为不变．也无法直接测出气体的体积和B管的内径，但该同学通过分析还是可以验证玻意耳定律．
①保证温度不变的方法是________(填“①保持实验环境温度不变”“②移动C管要迅速”或“③测量数据要快”)
②初始时，B、C管中水银面等高，然后向上移动C管，测量B管中水银面比初始状态水银面上升了h，此时，BC管中水银面的高度差为Δh，在h和Δh都很小的情况下，只要h和Δh满足________关系就可以验证玻意耳定律．
13.
(10分)在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸收的热量为9J．图线AC的反向延长线过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零．求：
(1)从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W1和其内能的增量ΔU1；
(2)从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量ΔU2及其从外界吸收的热量Q2.
14．(12分)[湖南2022·15(2)]如图，小赞同学设计了一个液体拉力测量仪．一个容积V0＝9.9L的导热缸下接一圆管，用质量m1＝90g、横截面积S＝10cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与圆管壁间摩擦不计．活塞下端用轻质细绳悬挂一质量m2＝10g的U形金属丝，活塞刚好处于A位置．将金属丝部分浸入待测液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝从液体中拉出，活塞在圆管中的最低位置为B.已知A、B间距离h＝10cm，外界大气压强p0＝1.01×105Pa，重力加速度取10m/s2，环境温度保持不变．求：
(1)活塞处于A位置时，汽缸中的气体压强p1；
(2)活塞处于B位置时，液体对金属丝拉力F的大小．
15.
(16分)[2023·河南开封高二统考期末]锅炉气压报警系统可以有效预防锅炉危险，实验小组设计模拟气压报警系统，如图所示．粗细均匀的U形管竖直放置，右侧开口，左侧管顶部封闭且有报警阀门，当气压达到大气压强的1.5倍时即报警，管内有两段水银柱密封的两部分空气柱A和B，环境温度为27℃，各部分长度在图中标出，大气压强恒为p0＝75cmHg.
(1)若保持温度不变，则在右侧管中再注入多高水银系统开始报警？
(2)若不注入水银，则环境温度升高到多少时系统开始报警？
第三章核心素养检测卷
1．答案：B
解析：气体吸收了热量，可能同时对外做功，气体的温度不一定升高，故A错误；第一类永动机不可能造成的原因是违反了能量守恒定律，故B正确；对于确定的液体和确定材质的毛细管，管的内径越细，毛细现象越明显，故C错误；单晶体有规则的几何形状，多晶体没有规则的几何形状，故D错误．故选B.
2．答案：C
解析：由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q＝－100J－40J＝－140J，故选项C正确．
3．答案：D
解析：根据热力学第二定律，满足能量守恒定律的物理过程不一定都能自发地进行，选项A错误；能量在转化过程中会由高品质的能源转化为低品质的能源，故可利用性会降低，选项B错误；空调机既能制热又能制冷，但是要耗电，即热传递有方向性，热量只能自发地由高温物体传向低温物体，热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化，故C错误，D正确．
4．答案：C
解析：气体等压膨胀，根据＝C知T升高，气体分子的平均动能将增大，故D错误；理想气体的内能只与温度有关，温度升高则内能增大，故A错误；体积增大，则气体对外界做功，即W<0，又内能增加，根据热力学第一定律知气体一定吸热，即Q>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W>0，得Q>|W|，故B错误，C正确．
5．答案：A
解析：机械能可以全部转化为内能，而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能，A正确；凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，也能从低温物体传递给高温物体，但必须借助外界的帮助，B错误；尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机也不能使温度降到－293℃，只能无限接近－273.15℃，C错误；第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，第二类永动机不可能制造出来，D错误．
6．答案：C
解析：从开始打气到打气结束的过程是外界对车胎内气体做功，故A错误；打气结束到拔出气门芯前由于热传递，车胎内气体内能减少，故B错误；拔掉气门芯后车胎内气体冲出对外界做功，气体内能急剧减少，故C正确；放气后静置一段时间由于热传递车胎内气体温度上升，故D错误．故选C.
7．答案：A
解析：a→b过程为等温过程，温度不变，气体的内能不变，气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故A正确；b→c过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，根据热力学第一定律可知b→c过程气体对外做的功等于气体内能的减少量，故B错误；c→d为等温过程，压强变大，体积减小，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变大说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误；热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，并且还存在热量损失，机械效率不可能达到100%，故D错误．故选A.
8．答案：AD
解析：小朋友沿滑梯匀速下滑的过程中，动能不变，重力势能减小，故机械能减小，减小的机械能逐渐转化为系统的内能，总能量不变，选项A正确，B错误；根据热力学第二定律，可知该过程中产生的内能不可以让小朋友再运动到滑梯顶端，而不产生其他影响，选项C错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但不是每一个分子的动能都增大，选项D正确．
9．答案：CD
解析：金属汽缸导热性能良好，由于热交换，汽缸内封闭气体温度与环境温度相同，在活塞上堆放一定质量的沙土时气体等温压缩，温度不变，气体的内能不变，故A错误；气体温度不变，内能不变，气体体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体要向外放出热量，故B错误；汽缸内封闭气体被压缩，体积减小，而质量不变，则汽缸内气体分子密度增大，由于温度不变，分子平均撞击速率不变，则单位时间内撞击汽缸壁单位面积的分子数增多，故C正确；若汽缸和活塞换成绝热材料，气体不吸热也不放热，气体体积减小，对气体做功，由热力学第一定律可知，气体内能增大，气体温度升高，汽缸内气体分子平均动能增大，故D正确．
10．答案：AC
解析：从状态B到C过程气体发生等温变化，内能不变，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，A正确；由V＝T知，从C到D过程气体发生等压变化，B错误；从D到A过程中，气体温度不变，则单个气体分子碰撞器壁的力不变，压强减小，则必然是单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少造成的，C正确；由ΔU＝W＋Q得Q＝8kJ，气体从外界吸收热量，D错误．
11．答案：(1)热量 升高 增大 (2)1500 放出 500
解析：(1)烧瓶内的气体要从热水中吸收热量，温度升高，体积增大．
(2)做功和热传递都可以改变物体的内能，且是等效的．
12．答案：(1)② 向上 (2)C (3)① C
解析：(1)由图可知C管开口向上，所以BC下面软管中的气体的压强等于大气压强与C管竖直部分液柱的压强之和，所以实验中是研究②烧瓶和AB管中的气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化的关系；
若气体温度升高，瓶内气体的体积不变，则气体压强增大，所以应将C管向上移动，直至B内的水银面回到原位置；
(2)瓶中气体的体积不变，设初状态压强为p1，温度为T1，气体升高的摄氏温度与升高的热力学温度相等，则有ΔT＝Δt，由＝可得p＝p1＋·ΔT＝p1＋·Δt故C正确，ABD错误．故选C；
(3)①烧瓶A可与外界进行热传递，所以保持实验环境温度不变，缓慢移动C管，稳定后再测量数据，故①正确；
②设玻璃管的横截面积为S，气体做等温变化，有
p0V0＝p1V1
末状态压强与体积为p1＝p0＋Δh V1＝V0－hS
代入上式有p0V0＝(p0＋Δh)(V0－hS)
由于h，Δh都很小，即Δhh可以忽略，化简得h＝Δh，故C正确，ABD错误．
13．答案：(1)0 9J (2)9J 3J
解析：(1)由题意知从状态A到状态C的过程，气体发生等容变化
该气体对外界做的功W1＝0
根据热力学第一定律有ΔU1＝－W1＋Q1
内能的增量ΔU1＝Q1＝9J
(2)状态A到状态B与状态A到状态C升高相同的温度，故内能增量相同．A到B的过程，体积减小，温度升高
该气体内能的增量ΔU2＝ΔU1＝9J
根据热力学第一定律有ΔU2＝W2＋Q2
从外界吸收的热量Q2＝ΔU2－W2＝3J
14．答案：(1)1.00×105Pa (2)1N
解析：(1)当活塞处于A位置时，对活塞和金属丝整体受力分析，有p1S＋(m1＋m2)g＝p0S，解得p1＝1.00×105Pa.
(2)当活塞处于B位置时，设汽缸中的气体压强为p2，
由玻意耳定律有p1V0＝p2(V0＋Sh)，
对活塞和金属丝整体受力分析，有
p2S＋(m1＋m2)g＋F＝p0S，
解得F＝1N.
15．答案：(1)46.5cm (2)180℃
解析：(1)A气体初状态，设管的横截面为S：
则pA1＝p0＋15＝90cmHg，VA1＝60S，T1＝300K
阀门报警时pA2＝1.5×75＝112.5cmHg，VA2＝xS，T2＝300K
由玻意耳定律pA1VA1＝pA2VA2
得x＝48cm
左右两侧水银柱高度差h1＝2×(60－48－5)＝14cm
气体B压强pB2＝pA2＋h1＝126.5cmHg
右侧管中再注入水银高度h2＝pB2－5－p0＝46.5cm
(2)环境温度升高到t时系统报警，其压强pA3＝112.5cmHg
气体B压强pB1＝p0＋5＝80cmHg
右侧水银比左侧水银面高h＝pA3－pB1＝32.5cm
气体A体积VA3＝72.25S，T3＝273＋t
由理想气体状态方程＝
得t≈180℃
情境1强力吸盘挂钩——科学思维
本题通过生活中常见的“强力吸盘挂钩”考查玻意耳定律和热力学第一定律，不仅考查学生的理解能力和分析能力，而且激发学生对生活中的物理现象的热情．解题的关键是把吸盘内的气体视为理想气体，发生等温变化．
1．有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示．图乙、图丙是其工作原理示意图．使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图乙)，然后把锁扣扳下(如图丙)，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上，若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变．则此过程中( )
A．吸盘内气体要吸收热量
B．吸盘内气体分子的数密度增大
C．吸盘被向外拉出过程中，吸盘内气体不对外界做功
D．吸盘内气体压强增大
情境2减震装置——科学思维
本题以山地自行车的减震装置为背景，考查活塞振动时，汽缸内的气体的温度、压强、内能等物理量的变化，关键在于建立物理模型——绝热过程．
2．[2022·天津蓟州一中模拟]
(多选)现在骑自行车成为一种流行的运动，而山地自行车更是受到大众的青睐．山地自行车前轮有气压式减震装置来抵抗颠簸，其原理如图所示，随着骑行时自行车的颠簸，活塞上下振动，在汽缸内封闭的气体的作用下，起到延缓震动的作用，如果路面不平，下列关于该减震装置的说法正确的是 ( )
A.活塞迅速下压时汽缸内的气体温度不变
B．活塞迅速下压时汽缸内的气体压强增大
C．活塞下压后迅速反弹时汽缸内有些气体分子的速率增大
D．活塞下压后迅速反弹时汽缸内气体内能增加
情境3“二氧化碳跨临界直冷制冰”过程——科学思维、科学态度与责任
本题通过冬奥会国家速滑馆制冰的循环过程，来考查气体变化过程中各物理量的变化，考查了学生对图像信息的提取能力，同时升华了爱国情感．
3．“二氧化碳跨临界直冷制冰”是北京冬奥会的“中国方案”，图中国家速滑馆5 000 m2的冰面全由它制成，冰面温差可控制在±0.5 ℃以内．其制冰过程可简化为图中的循环过程，其中横轴为温度T，纵轴为压强p；过程A→B：一定量的二氧化碳在压缩机的作用下变为高温高压的超临界态(一种介于液态和气态之间，分子间有强烈相互作用的特殊状态)；过程B→C：二氧化碳在冷凝器中经历一恒压过程向外放热而变成高压液体；过程C→D：二氧化碳进入蒸发器中蒸发，进而使与蒸发器接触的水降温而凝固；过程D→A；二氧化碳经历一恒压过程回到初始状态．下列说法正确的是( )
A．过程A→B中，每个二氧化碳分子的动能都将增大
B．过程B→C中，二氧化碳始终遵循理想气体的实验定律
C．过程D→A中，若二氧化碳可看作理想气体，则该过程中二氧化碳将吸热
D．整个循环过程中，热量从低温水向高温二氧化碳传递，违反热力学第二定律微点1 功与内能的改变
1．如图是研究内能改变与功之间关系的两个典型实验，那么从这两个实验中可得出的结论是( )
A．能量守恒定律
B．机械能守恒定律
C．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关
D．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关
2．(多选)在一个绝热汽缸里，若因气体膨胀，活塞把重物逐渐举高，则在这个过程中，汽缸中的气体(可视为理想气体)( )
A．温度升高B．温度降低
C．内能增加D．内能减少
3.
如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施加一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )
A．温度升高，压强增大，内能减少
B．温度降低，压强增大，内能减少
C．温度升高，压强增大，内能增加
D．温度降低，压强减小，内能增加
4．如图所示是焦耳在研究热与功之间关系的两个典型实验，那么从焦耳的这两个实验中可得出的结论是( )
A.热量可由高温物体传给低温物体
B．机械能守恒
C．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功的方式无关，仅与做功数量有关
D．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关
5.
如图所示，活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞(连同拉杆)是绝热的，且不漏气，以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中( )
A．E甲不变，E乙减小B．E甲不变，E乙增大
C．E甲增大，E乙不变D．E甲增大，E乙减小
6．如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图．M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中( )
A．外界对气体做功，气体内能增大
B．外界对气体做功，气体内能减小
C．气体对外界做功，气体内能增大
D．气体对外界做功，气体内能减小
7.
如图所示的实验装置中，把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，当很快向下压活塞时，由于被压缩的气体骤然变热，温度升高达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明对物体( )
A．做功可以增加物体的热量
B．做功可以改变物体的内能
C．做功一定会升高物体的温度
D．做功一定可以使物态发生变化
8.
(多选)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热量交换，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体( )
A．对外做正功，分子的平均动能减小
B．对外做正功，内能增大
C．对外做负功，分子的平均动能增大
D．对外做正功，内能减小
9.
如图所示，在大口的玻璃瓶内装一些水，水的上方有水蒸气．然后用一与打气筒相连的活塞密闭瓶口，并给瓶内打气，当打到某一状态时，瓶塞会跳起来．当瓶塞跳起时，我们会看到瓶内出现了“白雾”．对于“白雾”的形成，下列说法正确的是( )
A．这些“白雾”是当瓶塞跳起后外界的水蒸气在瓶口遇冷形成的小水珠
B．这是打气筒向瓶内打进去的水蒸气
C．这是瓶内的水向外膨胀形成的水雾
D．瓶内空气推动瓶塞做功，空气的内能减小，温度降低，使水蒸气液化形成小水滴
10．(多选)早些年农村的小孩子常用废圆珠笔芯做一种玩具：铁丝的一端缠绕棉花，用水打湿后从一端塞入笔芯内，将笔芯的另一端用力在马铃薯上戳一下拔出来，然后用力推铁丝，马铃薯小块高速飞出，能打出几米远．下列说法正确的是( )
A．在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，笔芯内密封的气体的温度升高
B．在推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，气体对外做功
C．马铃薯小块高速飞出的动能来自气体内能
D．马铃薯小块高速飞出时外界对笔芯内气体做功
11．(多选)汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油．柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油—空气混合气是靠火花塞点燃的．但是汽车蓄电池的电压只有12V，不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在次级线圈中产生10000V以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了．下列说法正确的是( )
A．柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能增大的
B．汽油机点火装置的开关若始终闭合，次级线圈的两端也会有高压
C．接该变压器的初级线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在次级产生高压
D．汽油机的点火装置中变压器的次级线圈匝数必须远大于初级线圈的匝数
12.
如图为一定质量理想气体的p T图，该气体从状态a变化到状态b的过程中( )
A．气体一直对外做功，内能一直增加
B．气体没有对外做功，内能一直增加
C．气体没有对外做功，内能不变
D．气体一直对外做功，内能不变
微点1 功与内能的改变
1．答案：C
解析：通过这两个实验，可得出的结论是在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关．故选项C正确．
2．答案：BD
解析：汽缸绝热，封闭气体膨胀对活塞做功，气体的内能减少．理想气体的内能只与气体的温度有关，可知气体内能减少，温度降低，故B、D正确．
3．答案：C
解析：向下压活塞，活塞对气体做功，气体的内能增加，温度升高，气体的体积减小，可得出气体的压强增大，故选项C正确．
4．答案：C
解析：焦耳通过多次实验，最后得到的结论是，在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关，故选项C正确，其余选项均不是焦耳实验的结论．
5．答案：D
解析：对甲室内的气体，在拉杆缓慢向外拉的过程中，活塞左移，压缩气体，外界对甲室气体做功，其内能增大；对乙室内的气体，活塞左移，气体膨胀，气体对外界做功，内能减小，故选项D正确．
6．答案：A
解析：筒内气体不与外界发生热交换，当M向下滑动时，筒内气体体积变小，外界对气体做功，使气体的内能增大，故A正确．
7．答案：B
解析：当用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气，对空气做功，空气的内能增加，温度升高，当达到乙醚着火点时，筒内棉花就会燃烧起来，此实验说明了：外界对物体做功，物体的内能增加．故选B.
8．答案：AD
解析：气体膨胀，气体对外做正功，又因为气体与外界无热量交换，由此可知气体内能减小，B错误，D正确；因忽略气体分子间的相互作用，没有分子势能，所以分子平均动能减小，A正确，C错误．
9．答案：D
解析：当用打气筒向瓶内打气时，外界对系统做功，使系统的内能增加，温度升高，压强增大，使瓶塞从瓶口中喷出．形成“白雾”的原因是，在塞子突然跳起时，气体绝热膨胀对外做功，内能减少，温度下降，水蒸气有一部分被液化成小水滴，故选项D正确．
10．答案：AC
解析：在快速推铁丝而马铃薯小块未飞出的过程中，外界对笔芯内封闭气体做功，内能增加，气体的温度升高，故A正确，B错误；马铃薯小块高速飞出时，笔芯内气体对马铃薯小块做功，气体内能减小，即马铃薯小块高速飞出的动能来自气体的内能，故C正确，D错误．
11．答案：AD
解析：柴油机是靠压缩柴油与空气混合气体，从而点火，通过做功使空气的内能增大，而汽油机靠火花塞点火，使气体做功，内能增大，故A正确；汽油机点火装置的开关若始终闭合，变压器就没有变化的磁通量，则不能工作，所以次级线圈的两端也不会有高压，故B错误；接该变压器的初级线圈的电源不一定是交流电源，直流也可以，只要使磁通量发生变化，故C错误；由于火花塞需要的电压为10000V，但是电源的电压为12V，所以必须要经过升压变压器才可以得到高的电压，所以变压器左边线圈匝数远少于右边线圈的匝数，导致右边电压被提高，所以变压器的副线圈匝数远大于原线圈匝数，故D正确．
12．答案：B
解析：从a到b气体温度升高，可知气体内能增加；因从a到b的p T图像过原点，由＝C可知从a到b气体的体积不变，则从a到b气体不对外做功，综上所述气体没有对外做功，内能一直增加．故选B.微点2 热与内能的改变
1．(多选)下列关于热传递的说法正确的是( )
A．热量是从含热量较多的物体传到含热量较少的物体
B．热量是从温度较高的物体传到温度较低的物体
C．热量是从内能较多的物体传到内能较少的物体
D．热量是热传递过程中物体内能变化的量度
2．在以下事例中，通过热传递的方式来改变物体内能的是( )
A．两小球碰撞后粘合起来，同时温度升高
B．冬天暖气为房间供暖
C．点燃的爆竹在空中爆炸
D．汽车的车轮与地面相互摩擦发热
3．(多选)A、B两物体之间接触，但没有发生传热，则( )
A．两物体所含的热量相等
B．两物体内能相等
C．两物体的温度相等
D．两物体的内能不一定相等
4．(多选)体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水(如图所示)，下列说法正确的是( )
A．由于温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大
B．由于温度越高，布朗运动越显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著
C．若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递
D．由于A、B两瓶水的体积相等，所以A、B两瓶中水分子的平均距离相等
5．关于物体的内能和热量，下列说法正确的是( )
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．内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递
6．(多选)一铜块和一铁块，质量相等，铜块的温度T1比铁块的温度T2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．在两者达到热平衡以前的任意一段时间内，铜块内能的减少量都等于铁块内能的增加量
D．达到热平衡时，铜块的温度比铁块的低
7．如图所示，太阳能热水器是一种能够将太阳的光能转化为内能的装置．这种装置可以使装置内的水温度升高，这种改变水的内能的方式是( )
A．做功B．热传递
C．既有做功也有热传递D．电流的热效应
8．热传递的实质是( )
A．内能多的物体把热量传递给内能少的物体
B．热量多的物体把热量传递给热量少的物体
C．高温物体把热量传递给低温物体
D．质量大的物体把热量传递给质量小的物体
9．下列例子中通过热传递改变物体内能的是( )
A．用砂轮磨刀具的时候，刀具的温度升高
B．灼热的火炉使周围物体的温度升高
C．手感到冷时，搓搓手就会觉得暖和些
D．擦火柴时，火柴头上的易燃物质燃烧起来
10．[2023·河北高二校联考阶段练习]图为利用钨锅炼铁的场景．若铁的质量大于钨锅的质量，起始时铁的温度比钨锅的温度低，当它们接触在一起时，忽略它们和外界交换的能量，下列说法正确的是( )
A．达到热平衡时，钨锅的温度比铁的低
B．热传递的过程中，铁块从钨锅吸收热量
C．达到热平衡时，钨锅内能的减少量小于铁内能的增加量
D．达到热平衡时，由于铁的质量大于钨锅的质量，钨锅内能的减少量大于铁内能的增加量
11．0℃的水和0℃的冰相比较，以下叙述中正确的是( )
A．水分子的平均动能大于冰分子的平均动能
B．水分子的势能比冰分子的势能大
C．1g0℃的水与1g0℃的冰的内能相同
D．1g0℃的水与1g0℃的冰共同升高1℃，它们内能变化相同
12．如图所示，气缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板(固定)，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态．现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是( )
A.气体A吸热，但对外做功，内能不变
B．气体B吸热，对外做功，内能不变
C．气体A和气体B内每个分子的动能都增大
D．气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少
13．(多选)如图所示，绝热的汽缸与绝热的活塞A、B密封一定质量的理想气体后水平放置在光滑地面上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，现用电热丝给汽缸内的气体加热，在加热过程中，下列说法正确的是( )
A．汽缸仍保持静止
B．活塞A、B均向左移动
C．密封气体的内能一定增加
D．汽缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数相同
微点2 热与内能的改变
1．答案：BD
解析：热量不是状态量，不能说含有或者具有多少热量，故选项A错误；在热传递的过程中热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，故选项B正确，C错误；热量是热传递过程中物体内能变化的量度，故选项D正确．
2．答案：B
解析：改变内能的方式有两种：做功和热传递，热传递指内能的转移，而不是其他形式的能转化为内能，两小球碰撞后粘在一起，温度升高，是机械能转化为内能，故A错误；冬天暖气为房间供暖，是通过热传递的方式来改变物体内能的，故B正确；点燃的爆竹在空中爆炸，是化学能转化为内能，故C错误；车轮与地面摩擦生热，是机械能转化为内能，故D错误．
3．答案：CD
解析：处于热平衡的两物体温度一定相等，不发生传热．物体的内能取决于物体的物质的量、温度、体积及物态，所以温度相等，内能不一定相等，选项C、D正确．
4．答案：AC
解析：温度是分子平均动能的标志，A瓶中水的温度高，故A瓶中水分子的平均动能大，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是水分子的运动，两瓶中不存在布朗运动，故B错误；若把A、B两只玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，热量会由A传递到B，这种改变内能的方式叫热传递，故C正确；相同体积不同温度时水分子的平均距离不同，故D错误．
5．答案：D
解析：物体的内能由温度、体积、物质的量及物态决定，不是只由温度决定，A、B错误；在热传递过程中，热量由高温物体传给低温物体，而与物体的内能大小无关，所以完全有可能是内能大的物体内能继续增大，内能小的物体内能继续减小，也可以在内能相等的两物体之间进行热传递，C错误，D正确．
6．答案：AC
解析：热平衡的条件是温度相等，传热的方向是从温度高的物体传向温度低的物体；因不和外界交换能量，则在传热过程中高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，故A、C正确，B、D错误．
7．答案：B
解析：太阳能热水器是通过热传递的方式将水加热，故选项B正确．
8．答案：C
解析：热传递的实质是高温物体把热量传递给低温物体，故C正确，A、B、D错误．
9．答案：B
解析：用砂轮磨刀具的时候，刀具的温度升高，是通过做功的方式改变物体内能，A不符合题意；灼热的火炉使周围物体的温度升高，是通过热传递的方式改变物体内能，B符合题意；手感到冷时，搓搓手就会觉得暖和些，是通过做功的方式改变物体内能，故C不符合题意；擦火柴时，火柴头上的易燃物质燃烧起来，是通过做功的方式改变物体内能，D不符合题意．
10．答案：B
解析：达到热平衡时，钨锅的温度和铁的温度相同，故A错误；热传递的过程中，铁块从钨锅吸收热量，故B正确；达到热平衡时，根据能量守恒可知钨锅内能的减少量等于铁内能的增加量，故CD错误．
11．答案：B
解析：0℃的水和0℃的冰，由于两者都是0℃，故分子的平均动能一样大，选项A错误；0℃的冰熔化成同温度的水，要吸热，此过程中分子平均动能未变，则吸收的热量只能增加势能，故0℃的水分子的势能比0℃的冰分子的势能大，选项B正确；1g0℃的水与1g0℃的冰分子数是一样的．从以上分析可知，0℃的水分子比0℃冰分子势能大，故1g0℃的水的内能比1g0℃的冰的内能大，选项C错误；同上也可知1g0℃的水与1g0℃的冰都升高1℃，它们吸收的热量不同，故它们的内能变化也不同，选项D错误．
12．答案：D
解析：对A气体加热时，A气体的温度升高，体积不变，不对外做功，由于理想气体的内能由温度决定，则气体A吸热，内能增加，所以A错误；气体B做等压变化，体积增大，温度升高，则气体B吸热，对外做功，内能增大，所以B错误；气体A和气体B内分子的平均动能增大，但每个分子的动能不一定增大，所以C错误；由于气体B的体积增大，压强不变，温度升高，则气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少，所以D正确．
13．答案：AC
解析：对汽缸整体分析，外部各个方向上受到大气的压力平衡，所以汽缸保持静止，故A正确；用电热丝给汽缸内的气体加热后，汽缸内的气体温度升高，内能增大，压强变大，活塞A、B均向外运动，故B错误，C正确；活塞A的面积大于活塞B的面积，单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数不同，故D错误．微点3 做功、热量和内能的关系
1. (多选)对于热量、功和内能三个量，下列说法正确的是( )
A．热量、功和内能三个量的物理意义是等同的
B．热量和功二者可作为物体内能大小的量度
C．热量、功和内能的国际单位都相同
D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的
2．对于热量、功和内能三个物理量，下列各种说法中正确的是( )
A．热量和功与过程有关，而内能与状态有关
B．热量、功和内能的物理意义相同
C．热量和功都可以作为内能的量度
D．内能大的物体具有的热量多
3．关于温度、热量、功和内能，以下说法正确的是( )
A．同一物体温度高时，含有的热量多
B．物体的内能越大，含有的热量就越多，温度也越高
C．外界对系统做功W，内能必定增加
D．两物体之间发生热传递的条件是存在温度差
4．(多选)下列说法中正确的是( )
A．做功和传热是改变物体内能的两种本质不同的物理过程，做功是其他形式的能和内能之间的转化，传热是物体内能的转移
B．外界对物体做功，物体的内能一定增大
C．物体向外界放热，物体的内能一定增大
D．物体内能发生了改变，可能是做功引起的，也可能是传热引起的，还可能是两者共同引起的
5．(多选)下列有关物体的内能、温度、热量的说法中，正确的是( )
A．只要两物体的质量、温度和体积相等，两物体内能一定相等
B．只要温度升高，每个分子的动能就都增加
C.热量是热传递过程中物体内能变化的量度
D．做功和热传递都能改变物体的内能，两过程的本质不同，但改变物体内能的效果相同
6．(多选)夏季，长春市的天气温差比较大，充足气的车胎经过正午阳光的暴晒容易爆胎．若车胎内的气体可视为理想气体，爆胎前车胎内气体体积及质量均不变，爆胎过程时间极短．关于车胎内的气体，下列说法正确的是( )
A．爆胎前随着气温的升高，车胎内气体压强增大
B．爆胎前随着气温的升高，车胎内气体吸收热量，内能增大
C．爆胎过程中，车胎内气体对外做功，内能减小
D．爆胎过程中，车胎内气体分子平均动能不变
7．下列说法正确的是( )
A．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体状态决定的
B．外界对物体做功，物体的内能一定增大
C．物体吸收热量，温度一定升高
D．热量总是由内能大的物体流向内能小的物体
8．礼花喷射器原理如图．通过扭动气阀可释放压缩气罐内的气体产生冲击，将纸管里填充的礼花彩条喷向高处，营造气氛．在喷出礼花彩条的过程中，罐内气体( )
A．温度保持不变
B．内能减少
C．分子热运动加剧
D．通过热传递方式改变自身的内能
微点3 做功、热量和内能的关系
1．答案：CD
解析：热量、功和内能的国际单位都是焦耳，但热量、功和内能三个量的物理意义是不同的，热量和功是过程量，内能是状态量，热量和功二者可作为物体内能变化的量度而不是内能大小的量度．故A、B错误，C、D正确．
2．答案：A
解析：热量和功是过程量，与过程有关，而内能是状态量，与状态有关，A正确；热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，热量反映了物体内能的变化量多少，功是能量转化的量度，内能是物体内所有分子动能和势能之和，做功和热量都可以改变物体内能变化的量度，B错误；做功与热传递是改变内能的两种方式，都可以作为内能变化的量度，而不可以作为内能的量度，C错误；热量是过程量，不是状态量，不能说内能大的物体具有的热量多，D错误．
3．答案：D
解析：热量是一个过程量，是物体间进行热传递时内能的转移量，不能说物体含有多少热量，故A、B错；由于做功和热传递都可引起系统内能的变化，只根据做功无法准确判断系统内能的变化，故C错；物体间发生热传递的条件是存在温度差，故D对．
4．答案：AD
解析：做功和传热改变物体内能的本质不同，因为做功的过程是不同形式的能相互转化的过程，而传热是同种形式的能量(内能)在不同的物体之间或物体不同的部分之间传递或转移，A正确；物体内能的变化取决于做功和传热两种途径，单就一个方面的改变不足以断定其内能的变化情况，B、C错误，D正确．
5．答案：CD
解析：物体的内能由物体中的分子数、温度和体积共同决定，两物体的质量相等，而分子数不一定相同，A错误；温度升高，分子的平均动能增加，每个分子的动能不一定都增加，故选项B错误；热量是热传递过程中物体内能变化的量度，C正确；做功和热传递都能改变物体的内能，做功是能量转化的过程，热传递是能量转移的过程，两过程的本质不同，但改变物体内能的效果相同，D正确．故选CD.
6．答案：ABC
解析：爆胎前气体体积不变，温度升高时，压强增大，内能增大，A、B正确；爆胎过程时间极短，气体来不及与外界热交换，其体积膨胀对外做功，则气体内能减小，温度降低，气体分子平均动能减小，故C正确，D错误．
7．答案：A
解析：热量和功是过程量，内能是状态量，故A正确；引起物体内能变化的有做功和传热两种途径，单就一个方面不足以断定其内能的变化，故B错误；在晶体熔化和液体沸腾过程中，物体要不断地吸收热量，但物体的温度不变，这时内能的增加主要表现在内部分子势能的增加，故C错误；两物体之间热量的流向只与它们的温度有关，与它们内能的大小无关，故D错误．
8．答案：B
解析：高压气体膨胀对外做功，气体内能转化为礼花的机械能，气体内能减少，温度降低，分子热运动减慢，故AC错误，B正确；气体对外做功，内能减少，这是通过做功的方式改变自身的内能，故D错误．故选B.微点4 热力学第一定律的理解及应用
1．一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是( )
A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104J
B．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105J
C．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝2×104J
D．W＝－8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝－4×104J
2.
如图所示，内壁光滑的绝热汽缸固定在水平面上，其右端由于有挡板，厚度不计的绝热活塞不能离开汽缸，汽缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞距汽缸右端的距离为0.2m．现对封闭气体加热，活塞缓慢移动，一段时间后停止加热，此时封闭气体的压强变为2×105Pa.已知活塞的横截面积为0.04m2，外部大气压强为1×105Pa，加热过程中封闭气体吸收的热量为2000J，则封闭气体的内能变化量为( )
A.400J B．1200J C．2000J D．2800J
3．在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体叫做气团，气团可看做理想气体，将其作为研究对象．气团直径很大可达几千米，其边缘部分与外界的热交换相对于整个气团的内能来说非常小，可以忽略不计．气团从地面上升到高空后温度可降低到－50℃，关于气团上升过程中下列说法正确的是( )
A．气团体积膨胀，对外做功，内能增加，压强减小
B．气团体积收缩，外界对气团做功，内能减少，压强增大
C．气团体积膨胀，对外做功，内能减少，压强减小
D．气团体积收缩，外界对气团做功，内能增加，压强不变
4.
在如图所示的两端开口的“U”形管中，盛有同种液体，并用管闩K将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高．现打开管闩K，从打开管闩到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为Q，内能变化量为ΔU，动能变化量为ΔEk；大气对液体做功为W1，重力做功为W2，液体克服阻力做功为W3，由功能关系可得：①W1＝0 ②W2－W3＝ΔEk ③W2－W3＝Q＝ΔU ④W3－Q＝ΔU，其中正确的是( )
A．①②③B．①②④C．②③D．①③
5.
如图是一自热米饭盒，盒内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热量，盖上盒盖便能在10～15分钟内加热食品．自热米饭盒的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸，下列说法正确的是( )
A．饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，则盒内每一个气体分子速率都增大了
B．饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体压强增大导致的结果
C．在饭盒爆炸的瞬间，外界对盒内气体做正功
D．在饭盒爆炸的瞬间，盒内气体温度急剧升高
6.
(多选)如图为一消毒水简易喷洒装置，内部装有一定量的水，水上部是密封的空气，喷洒口管径细小．现保持阀门紧闭，通过打气筒再充入一些空气．设所有过程温度保持不变，下列说法正确的有( )
A．充气后，密封气体分子单位时间撞击器壁次数增多
B．充气后，密封气体的分子平均动能增大
C．打开阀门后，密封气体对外界做正功
D．打开阀门后，密封气体从外界吸热
7．(多选)如图是某种喷雾器示意图，在贮液筒内装入一些药液后将密封盖盖好．多次拉压活塞充气，然后打开喷嘴开关，活塞位置不再改变，药液可以持续地喷出，贮液筒内的空气可视为理想气体，设充气和喷液过程筒内的空气温度可视为不变，下列说法正确的是( )
A．充气过程中，贮液筒内的气体内能增大
B．充气过程中，贮液筒内的气体压强增大，体积也变大
C．喷液过程中，贮液筒内的气体压强减小，气体内能减小
D．喷液过程中，贮液筒内的气体吸收热量全部用来对外做功
8.
如图所示，汽缸和活塞与外界均无热交换，汽缸中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态．现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡．不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，大气压强保持不变．下列判断正确的是( )
A．气体A吸热，内能减少
B．气体B吸热，对外做功，内能不变
C．气体A分子的平均动能增大
D．气体A和气体B内每个分子的动能都增大
9.
某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示．若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是( )
A．气垫内的气体内能增加
B．外界对气垫内的气体做负功
C．气垫内的气体从外界吸收热量
D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加
10.
某同学用如图所示的喷壶对教室进行消毒．闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出．设充气和喷液过程中瓶内气体温度保持不变，则( )
A．喷液过程中，外界对瓶内气体做正功
B．喷液过程中，瓶内气体从外界吸收热量
C．充气过程中，瓶内气体的分子平均动能增大
D．充气过程中，瓶内所有气体分子的速率均不变
11.如图a，一台四冲程内燃机，活塞在压缩冲程某段时间内移动的距离为0.1m，这段过程活塞对气体的压力逐渐增大，其做的功相当于2×103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功(图b甲).内燃机工作时汽缸温度高于环境温度，该过程中压缩气体传递给汽缸的热量为25J.
(1)求上述压缩过程中气体内能的变化量；
(2)燃烧后的高压气体对活塞做功，气体推动活塞移动0.1m，其做的功相当于9×103N的恒力使活塞移动相同距离所做的功(图b乙)，该做功过程气体传递给汽缸的热量为30J，求此做功过程气体内能的变化量．
微点4 热力学第一定律的理解及应用
1．答案：B
解析：由符号法则可知，外界对气体做功W取正，气体内能减少，ΔU为负值，代入热力学第一定律表达式得Q＝－2×105J．故选项B正确．
2．答案：B
解析：由题意可知，气体先等压变化，到活塞运动到挡板处再发生等容变化，等压变化过程气体对外做功，做功为W＝－p0Sx＝－1×105×0.04×0.2J＝－800J，由热力学第一定律可知，封闭气体的内能变化量为ΔU＝W＋Q＝(－800＋2000) J＝1200J，故B正确．
3．答案：C
解析：据热力学第一定律：ΔU＝W＋Q，忽略气团与外界的热交换，ΔU＝W，气团上升过程中，外界压强随高度升高而变小，气团体积膨胀，对外做功，导致内能大量减少而温度降低，ABD错误，C正确．
4．答案：B
解析：由动能定理可知W2－W3＋W1＝ΔEk
其中W1＝p×ΔV左－p×ΔV右＝0，可知①②正确．
由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，得ΔU＝W3－Q
可知④正确，③错误．故B正确，ACD错误．
5．答案：B
解析：饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，分子的平均动能增大，但并不是盒内每一个气体分子速率都增大了，故A错误；饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，分子的平均动能增大，所以气体压强增大导致饭盒爆炸，故B正确；在饭盒爆炸的瞬间，气体体积增大，气体对外界做正功，故C错误；根据热力学第一定律可知，爆炸前气体温度升高，内能增大，在饭盒爆炸的瞬间，气体对外界做功，其内能应减小，盒内气体温度急剧下降，故D错误．
6．答案：ACD
解析：充气后，温度和体积不变，密封气体的分子平均动能不变，气体分子数增大，密封气体分子单位时间撞击器壁次数增多，气体压强增大，大于外界大气压强，打开阀门后，密封气体对外界做正功，且内能不变，由热力学第一定律可知密封气体从外界吸热，故A、C、D正确，B错误．
7．答案：AD
解析：充气过程筒内的空气温度可视为不变，则分子的平均动能不变；充气的过程中分子的总个数增加，则内能增加，而充气的过程中气体的体积不变，故A正确，B错误；喷液过程筒内的空气温度可视为不变，则分子的平均动能不变，气体的内能也不变；药液可以持续地喷出，气体体积增大，对外做功，由于没有其他的变化，可知贮液筒内的气体吸收热量全部用来对外做功，故C错误，D正确．
8．答案：C
解析：由题意可知气体A发生等容变化，则W＝0，根据ΔU＝W＋Q可知，气体A吸收热量，内能增加，温度升高，气体A分子的平均动能变大，但并不是每个分子的动能都增大，C正确，AD错误；因为中间是导热隔板，所以气体B吸收热量，温度升高，内能增加，根据＝C，又因为压强不变，故体积变大，气体对外做功，B错误．
9．答案：D
解析：由于该过程中气垫内的气体温度不变，因此气垫内的气体内能不变，该过程中气垫内的气体压强增大，根据玻意耳定律可知，气垫内的气体体积减小，外界对气垫内的气体做正功，结合热力学第一定律可知，该过程中气垫内的气体放热，选项ABC均错误；由于温度不变，气垫内的气体分子平均动能不变，而气体压强增大，因此该过程中气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加，选项D正确．
10．答案：B
解析：喷液过程中储气室内气体体积增大，瓶内气体对外做功，A错误；喷液过程中瓶内气体对外做功而温度保持不变，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，瓶内气体从外界吸收热量，B正确；充气过程中，瓶内气体温度保持不变，分子平均动能不变，C错误；充气过程中，瓶内气体的平均速率不变，但不是所有气体分子的速率均不变，D错误．
11．答案：(1)175J (2)变化量为－930J
解析：(1)压缩过程活塞对气体做的功
W1＝F1l1＝2×103×0.1J＝200J
气体内能的变化量ΔU1＝W1＋Q1＝200J－25J＝175J
(2)气体膨胀过程中气体对外界所做的功
W2＝F2l2＝－9×103×0.1J＝－900J
气体内能的变化量
ΔU2＝W2＋Q2＝－900J－30J＝－930J
汽缸内气体在压缩过程中内能增加了175J，在膨胀做功过程中气体内能减少了930J．微点5 能量守恒定律的理解及应用
1.(多选)下列对能量守恒定律的认识正确的是( )
A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加
B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——第一类永动机是不可能制成的
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
2．(多选)下列关于第一类永动机的说法正确的是( )
A．永动机是不消耗任何能量却能源源不断地对外做功的机器
B．永动机不能制成的原因是违背了热力学第一定律
C．永动机不能制成的原因是技术问题
D．永动机不能制成的原因是违背了能量守恒定律
3.
如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片．轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能转动较长时间，下列说法正确的是( )
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
4．高空形成的冰雹加速下落，并有部分熔化，以下说法中不正确的是( )
A．只有重力做功，冰雹下落时机械能守恒
B．冰雹的势能转化为冰雹的动能
C．冰雹的内能增大
D．冰雹的机械能不守恒
5．(多选)空调市场上有很多变频空调，据专家介绍变频空调比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行的5～7倍．空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动．这样的频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不停机，而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以比较省电．阅读上述介绍后，以下说法合理的是( )
A．变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律
B．变频空调运行中做功少，转化能量多
C．变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电
D．变频空调与定频空调做同样功时，消耗同样电能
6．(多选)如图是水电站的发电原理图，由图可知，下列说法正确的是( )
A．水力发电不会造成污染
B．该装置将机械能转化为电能
C．要加大发电的功率，可采用仅“增大水落差”的方法
D．该装置可以将水库中储存的水的机械能全部转化为电能
7．一台冷暖两用型空调铭牌上标有“输入功率1kW，制冷能力1.2×104kJ/h，制热能力1.44×104kJ/h”的字样，从设计指标看，空调在制热时，下列判断中正确的是( )
A．此过程是违反能量守恒定律的，所以铭牌上标注的指标一定是错误的
B．空调制热时产生的热量全部是由电能转化而来的
C．空调制热时放出的热量一部分是由电能转化而来，另一部分是从外界吸收而来的
D．空调制热时每小时消耗电能1.44×104kJ
8．某偏远山区为了实现供电，自己修建了小型水利发电站．如图所示，若该发电站蓄水池平均每天蓄水的有效总库容量为786m3，发电过程中上下水库平均水位差为64m．则下列说法正确的是( )
A．若每天发电40kW·h，则能源利用效率约为35%
B．发电时下水库出水口的水流速度可达到36m/s
C．蓄水池中水的重力势能全部转化为电能，则每天能发电约139kW·h
D．平均每天所发电能可供10户居民同时用电(每户电功率为1.4kW)约10h
9.试计算太阳每小时辐射到地球上的总能量是多少？这些能量相当于多少无烟煤完全燃烧所放出的能量？(设太阳能辐射到地球表面的平均功率为1.7×1017W，无烟煤的燃烧值为3.4×107J/kg)
10．2003年上海国际车展上首次展出了利用太阳能做能源的概念汽车．汽车上表面的光电池板装置能把40%的太阳能转化为电能，车内电动机又能把90%的电能转化为机械能作为汽车行驶的动力，若汽车在行驶时阻力恒为500N，光电池板位置能自动调节，与太阳光照射方向始终保持垂直，已知每平方米垂直照射到电池板上太阳光的功率为1.25kW，电池板的总面积为8m2，试求：
(1)2h内照射到电池板上的太阳能；
(2)汽车获得的机械功率及汽车运动的最大速度．
微点5 能量守恒定律的理解及应用
1．答案：ABC
解析：A选项是指不同形式的能量间的转化，转化过程中能量是守恒的；B选项是指能量在不同的物体间发生转化或转移，转化或转移过程中能量是守恒的，第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律，A、B、C正确．D选项中石子的机械能在变化，因受空气阻力作用，机械能减少，但机械能并没有消失，而是转化成其他形式的能，能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消失，D错误．
2．答案：AD
解析：永动机是不消耗任何能量却能源源不断对外做功的机器，这是人们的美好愿望，但它违背了能量守恒定律，这也是它不能制成的原因．故A、D正确，B、C错误．
3．答案：D
解析：叶片进入水中后吸热，形状发生改变而搅动热水，由能量守恒定律知，转轮转动所需能量来源于热水，热水温度会降低，故A、B、C错误；由能量守恒定律知，叶片吸收的热量一部分转化为叶片的弹性势能，一部分释放于空气中，故D正确．
4．答案：A
解析：除了重力做功，还有阻力做功，所以冰雹下落时机械能不守恒，则A错误，符合题意；D正确，不符合题意；冰雹的势能转化为冰雹的动能与内能，所以BC正确，不符合题意．
5．答案：CD
解析：自然界的一切过程都遵守能量守恒定律，A错误；功是能量转化的量度，做同样的功，消耗同样电能，B错误，D正确；由变频空调的工作特点可知省电的原因是效率高，C正确．故选CD.
6．答案：ABC
解析：A、B对：水力发电不会有污染，同时将水的机械能转化为电能．C对：如果仅将水落差增大，那么水流到水轮机处的速度就增大，这一方法可加大发电的功率．D错：由于水下落过程以及发电机装置都有摩擦，故该装置不可能将水库中储存的水的机械能全部转化为电能．
7．答案：C
解析：空调制热时获得的热量，一部分是通过电流做功，消耗电能获得的，另一部分是从外界吸收的热量，并不违反能量守恒定律，AB错误，C正确；空调制热时每小时消耗的电能是W＝Pt＝1×3.6×103kJ＝3.6×103kJ，D错误．
8．答案：C
解析：蓄水池中能用于发电的水的重力势能为Ep＝mgh＝ρVgh＝1.0×103×786×10×64J＝5.0×108J
则能源利用效率η＝＝＝28.8%，A错误；
若没有任何阻力，由机械能守恒得mgh＝mv2
得v＝＝m/s≈36m/s
由题知，水流下的过程中受到阻力，所以发电时流入下水库的水流速度小于36m/s，故B错误；
蓄水池中能用于发电的水的重力势能全部转化为电能，则每天能发电约E0＝kW·h≈139kW·h，故C正确；
若重力势能全部转化为电能，平均每天所发电能可供10户居民同时用电时间t＝≈10h
由于效率不可能达到100%，可供给10户居民用电时间小于10h，D错误．
9．答案：6.1×1020J 1.8×1010t
解析：太阳每小时辐射到地球上的总能量为
E＝P·t＝1.7×1017W×3600s＝6.1×1020J
无烟煤的质量为m＝kg＝1.8×1010t.
10．答案：(1)7.2×107J (2)3.6kW 7.2m/s
解析：(1)2h内照射到电池板上的太阳能
E＝P′St＝1.25×103×8×2×3600J＝7.2×107J
(2)汽车获得的机械功率
P＝1.25×8×40%×90%kW＝3.6kW
汽车运动的最大速度v＝＝m/s＝7.2m/s微点6 热力学第二定律的理解
1.(多选)根据热力学第二定律可知，下列说法中正确的是( )
A．不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
B．没有冷凝器，只有单一的热库，能将从单一热库吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机是可以实现的
C．不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化
D．如果没有摩擦、漏气等，热机效率可以达到100%
2．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是( )
A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的
B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾
C．两条定律都是有关能量转化的规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别
D．能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律
3．下列过程中可能发生的是( )
A．某种物质从高温热源吸收20kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响
B．打开一高压密闭容器，其内气体自发逸出后又自发跑进去，恢复原状
C．利用其他手段，使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高
D．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开
4．(多选)关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列说法正确的是( )
A．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能减少
B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的
C.热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成
D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
5．[2023·浙江6月](多选)下列说法正确的是( )
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切
C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率
6.
水火箭是同学们喜爱的动手动脑科普玩具，发射最高世界记录为830m．如图所示，被压缩的高压空气膨胀使水从水火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，饮料瓶受到反作用力而快速上升，短时间内不考虑热传递．在此过程中( )
A．外界对气体做功
B．气体的内能全部转化为机械能
C．气体的温度降低，每一个气体分子的速率都将减小
D．单位时间内容器内壁单位面积受到气体分子的撞击次数将减小
7．下列过程中，可能实现的是( )
A．水的温度自动下降时释放的内能全部转化为机械能
B．内燃机汽缸内气体的内能全部转化为机械能
C．在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高
D．静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运动起来
8．电冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，这说明了( )
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．热量不可以从低温物体传到高温物体
C．热量的传递过程不具有方向性
D．在自发的条件下热量的传递过程具有方向性
9．下列宏观过程不能用热力学第二定律解释的是( )
A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开
B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开
C．冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，内能不会自发地转化为机械能而动起来
D．随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%
10．下列说法中正确的是( )
A．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都不具有方向性
B．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C．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
D．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
11.
甲
热力学第二定律常见的表述方式有两种，其一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化；其二：不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．第一种表述方式可以用图甲来表示，根据你对第二种表述的理解，如果也用类似的示意图来表示，你认为图乙示意图中正确的是( )
12．(多选)如图所示，某医用氧气生产工厂要将氧气瓶M中氧气分装到瓶N中，两瓶的容积相同，阀门K打开前瓶N已抽成真空．现将阀门K打开，当两瓶内氧气的压强相等时再关闭阀门．两瓶、阀门及连接管都看作绝热，瓶中的氧气看作理想气体且不计连接管的容积，对此次分装过程以下说法正确的是( )
A．氧气自发地由M向N的流动过程是不可逆的
B．分装完毕后M中氧气的压强为分装前的
C．分装完毕后氧气分子热运动的平均速率减小
D．分装完毕后两瓶内氧气的总内能减小
微点6 热力学第二定律的理解
1．答案：AC
解析：热力学第二定律揭示了与热现象有关的物理过程的方向性，机械能和内能的转化过程具有方向性，机械能可以全部转化为内能，而内能要全部转化为机械能必须借助外部的帮助，即会引起其他变化，A选项正确，B选项错误；传热过程也具有方向性，热量能自发地从高温物体传给低温物体，但是热量要从低温物体传到高温物体，必然要引起其他变化(外界对系统做功)，C选项正确；热机效率无法达到100%，D选项错误．
2．答案：B
解析：热力学第一定律和热力学第二定律并不矛盾；对于机械能和内能的转化所具有的方向性也是存在的，故选项B正确．
3．答案：C
解析：根据热力学第二定律，内能自发地全部转化为机械能是不可能的，A错误；气体膨胀具有方向性，不能自发溢出又自发溢进去，使其恢复原状，B错误；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，但通过一些手段是可以实现的，C正确；扩散现象有方向性，因此不能自发地各自分开，D错误．
4．答案：ABC
解析：一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，Q＝0，W<0，根据ΔU＝W＋Q可知，气体的内能减小，故A正确；热力学第二定律表明：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，故气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故B正确；热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成，故C正确；热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化”，故D错误．
5．答案：BD
解析：根据热力学第二定律可知热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误；液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确；由狭义相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故C错误；根据多普勒效应可知当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率，故D正确．故选BD.
6．答案：D
解析：水火箭的原理是被压缩的高压空气膨胀使水从水火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，可知此过程中气体对外做功，故A错误；根据热力学第二定律可知，能量的转化率不可能达到百分之百，故B错误；根据热力学第一定律可知，短时间内在不考虑热传递的情况下，气体对外做功，则气体的内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，即平均速率减小，而单个气体分子的速率有可能增大，也有可能不变，甚至有可能更小，故C错误；气体对外做功，体积增大，单位体积内的分子数减小，而温度降低又使得气体分子的平均速率减小，气体压强减小，因此单位时间内容器内壁单位面积受到气体分子的撞击次数将减小，故D正确．故选D.
7．答案：C
解析：根据能量转化和转移的方向性可知，物体温度下降释放的内能不可能在不引起其他变化的情况下完全转化为机械能，故AB错误；在粗糙水平面上运动的物体，它的动能会转化为内能，使物体温度升高，故C正确；静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能在没有特定的情况下会向周围释放，并不会使物体运动起来，故D错误．
8．答案：D
解析：一切与热现象有关的自发过程都有方向性，如热传导，热量总是由高温物体自发地传向低温物体；在一定条件下，热量可以从低温物体传向高温物体，电冰箱就是借助外界做功把热量从低温物体传向高温物体．故选D.
9．答案：A
解析：大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中，这种现象与温度无关，不是热现象，不能用热力学第二定律解释，A符合题意；将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开，这种现象与温度有关，温度越高，分子运动越激烈，扩散越快，根据热力学第二定律，墨水和清水不会自动分开，B不符合题意；冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，物体的内能减少，根据热力学第二定律，内能不会自发地转化为机械能而动起来，C不符合题意；随着节能减排措施的不断完善，根据热力学第二定律，最终也不会使汽车热机的效率达到100%，D不符合题意．
10．答案：B
解析：根据热力学第二定律，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故A错误，B正确；热力学第二定律有不同的表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力学过程中熵的增量总是大于零，故C错误；满足能量守恒定律不满足热力学第二定律的物理过程也不能自发进行，故D错误．
11．答案：B
解析：由题图甲可知，使热量由低温物体传递到高温物体必伴随压缩机的做功，即引起其他变化；对于第二种方式，热机工作时，从高温物体吸收热量，只有一部分用来对外做功，转变为机械能，另一部分热量要排放给低温物体，故选项B正确，A、C、D错误．
12．答案：AB
解析：由热力学第二定律，氧气自发地由M向N的流动过程是不可逆的，A正确；由题意知，分装过程温度不变，由玻意耳定律知，气体体积变为两倍，压强减小为原来的一半，B正确；由于整个过程温度不变，分装完毕后氧气分子热运动的平均速率不变，C错误；理想气体温度不变，分装完毕后两瓶内氧气的总内能不变，D错误．故选AB.微点7 能源与能量耗散
1.关于能量和能源，下列说法正确的是( )
A．科学研究发现，一切与热现象有关的宏观过程都具有可逆性
B．能源危机的原因是在能源的利用过程中，能量的总量不断减少
C．能量耗散是从能量转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
D．风能、水能和核能都属于可再生能源，因此我国近年来不断地开发利用这些新能源
2．关于能量耗散，下列说法不正确的是( )
A．能量耗散导致能量的品质降低
B．能量耗散是指分散在环境中的内能很难被人类再回收利用
C．能量耗散使能量总量减少，违背了能量守恒定律
D．各种形式的能量在一定条件下向内能的转化，是能够全额发生的
3．下列关于能源与能量的理解正确的是( )
A．能量是守恒的，没有必要提倡节约能源
B．能量耗散表明自然界的能量在利用过程中正在不断地消失
C．自然界中石油、煤炭等能源取之不尽，用之不竭，只需不断开发
D．人类应积极开发与利用太阳能、风能、潮汐能等能再生的新能源
4．[2023·江西上饶高二校联考阶段练习]能源是人类社会发展进步的物质基础．根据国际能源专家的预测，地球上蕴藏的煤碳将在今后200年内开采完毕，石油将在今后三四十年内告罄，天然气也只能再维持60年左右．能源问题将成为长期困扰人类生存和社会发展的一个主要问题．下列关于能源的说法中，正确的是( )
A．水能是不可再生能源
B．由于能量不会凭空消失，也不会凭空产生，总是守恒的，所以节约能源意义不大
C．节约能源只要提高节能意识就行，与科技进步无关
D．煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
5．[2023·广东惠州高二校联考学业考试]目前，我国大力发展新能源汽车产业，新能源车的出现，在减少尾气排放、保护生态环境、节省油气资源等方面，产生立竿见影的效果，下列关于新能源汽车说法正确的是( )
A．汽车充电时电能全部转化为汽车锂电池的化学能
B．汽车运动时消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量不守恒
C．汽车所用的电能是清洁能源，也是一次能源
D．汽车运动时，有一部分能量转化为内能，这些内能我们无法收集起来重新利用
6．[2023·河南洛阳高二阶段练习](多选)下列关于能源和能量说法中正确的是( )
A．汽车散失的热量不能收集起来再次开动汽车，说明能量的转化或转移具有方向性
B．核电站是利用核聚变释放的能量发电，核能是不可再生的能源
C．能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用，能量的品质降低了
D．能量是守恒的，不可能消失，所以人类不需要节约能源
7.
2022年7月8日消息，世界能源格局发生重要变化，能源投资新趋势正在形成．从清洁能源总体投资分布看，预计今年投资将占全球能源投资增长额的四分之三．关于能源与可持续发展，下列说法正确的是( )
A．篮球从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了
B．大量使用天然气作燃料符合“低碳生活”理念
C．随着科技的发展，永动机是可以制成的
D．在火力发电中，燃气的内能不可能全部转变为电能
微点7 能源与能量耗散
1．答案：C
解析：根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观过程都具有不可逆性，A错误；由能量守恒定律，能源危机的原因是在能源的利用过程中，能量的总量保持不变，B错误；能量耗散是从能量转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，C正确；风能、水能都属于可再生能源，核能不属于可再生能源，D错误．
2．答案：C
解析：能量耗散是能量在转化过程中有一部分以内能的形式发散到周围环境中，使得能量品质降低，且耗散在环境中的内能很难被人类再利用，但能量耗散遵守能量守恒定律，另外，各种形式的能量在一定条件下向内能转化是能够全额发生的，故A、B、D正确，C错误．
3．答案：D
解析：在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利用率越来越小，故仍需节约能源，故A、B错误；自然界中石油、煤炭指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化，被埋藏在地下，受地层压力和温度的影响，缓慢形成的可以燃烧的矿物质，在短时间内不能再生，是不可再生能源，故C错误；太阳能、风能、潮汐能是可再生能源，人类应多开发与利用，故D正确．
4．答案：D
解析：水具有循环性，属于可再生能源，A错误；能量是守恒的，但如果都转化为不可利用或者不易被利用的能源，就会减少可利用资源的数量，所以应该节约能源，B错误；加强发展科技，提高能源的利用率，会更多的节约能源，C错误；煤、石油、天然气等化石燃料，是由古代动植物的遗体转化来的，而动植物体内的能量最初都可以追溯到太阳能，D正确．
5．答案：D
解析：汽车充电时电能一部分转化为汽车锂电池的化学能，一部分会转化为充电过程产生的内能，故A错误；汽车运动时消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量守恒，故B错误；汽车所用的电能是清洁能源，是二次能源，故C错误；汽车运动时，有一部分能量转化为内能，这些内能我们无法收集起来重新利用，故D正确．
6．答案：AC
解析：由于能量转化和转移具有方向性，汽车制动时，由于摩擦动能转化为内能，这些内能不能自动地再次开动汽车，故A正确；核电站是利用原子核发生裂变释放出的核能来发电的，核能是不可再生能源，故B错误；能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用，即能量的可利用率越来越低，能量的品质越来越低，故C正确；能量是守恒的，不可能消失，但能量转化有方向，故人类需要节约资源，故D错误．
7．答案：D
解析：篮球从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能转化为了篮球和周围其它物体的内能，或转化为其它形式的能，能量不会消失，A错误；因天然气主要成分是甲烷．完全燃烧，其燃烧时生成二氧化碳和水；不完全燃烧生成一氧化碳和水，因此大量使用天然气作燃料不符合“低碳生活”理念，B错误；不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机，是违背了能量的转化和守恒定律，永动机是不可以制成的，C错误；由热力学第二定律可知，任何机械都有效率的问题，因此燃气的内能不可能全部转变为电能，D正确．
核心素养提升
1．答案：A
解析：吸盘内气体体积增大，气体对外做功，W<0，由于气体温度不变，气体内能不变，ΔU＝0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知Q＝ΔU－W>0吸盘内气体要吸收热量，A正确，C错误；吸盘内气体分子数不变，而气体体积变大，则吸盘内气体分子的数密度减小，B错误；吸盘内气体温度不变而体积变大，由玻意耳定律pV＝C可知，吸盘内气体压强减小，D错误．
2．答案：BC
解析：活塞迅速下压时可看成是绝热过程，则外界对气体做功，气体与外界不发生热交换，根据ΔU＝Q＋W可知，气体内能增加、温度升高，故A错误；活塞迅速下压时，体积减小，温度升高，由＝C可知，气体压强增大，故B正确；活塞下压后迅速反弹时，气体对外界做功，气体与外界不发生热交换，根据ΔU＝Q＋W可知，气体内能减小、温度减小，分子的平均动能减小，但不是每个分子的动能都减小，有些分子的动能可能会增大，速率增大，故C正确，D错误．
3．答案：C
解析：过程A→B中，温度升高，二氧化碳分子的平均动能将增大，但不是每个二氧化碳分子的动能都将增大，故A错误；过程B→C中，二氧化碳在C是液态，不是气体，不符合理想气体实验定律的条件，故B错误；过程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，故C正确；整个循环过程中，热量从低温水向高温二氧化碳传递，该过程引起了其它的变化，所以不违反热力学第二定律，故D错误．故选C.
