人教版物理选修3-3第十章《热力学定律》章末检测2
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分)
1．下列关于物体内能变化的说法，正确的是( )
A．一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变
B．一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加
C．一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加
D．一定质量的物体在体积保持不变的过程中，内能一定不变
答案 C
解析 晶体在熔化过程中要吸热，却 ( http: / / www.21cnjy.com )没有对外做功，故内能增加，A错误；一定质量的气体在膨胀过程中，可能吸热，也可能不吸热，还有可能放热，但一定对外做功，由ΔU＝Q＋W不能确定ΔU，故B错误；物体热膨胀一定是吸收了热量，对外做功不一定小于吸收的热量，内能不一定增加，C正确；物体体积不变，温度可能改变，内能随之变化，D错误．
2．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体． ( http: / / www.21cnjy.com )气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c.b、c状态温度相同，如图1所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则( )
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图1
A．pb>pc，Qab>Qac B．pb>pc，Qab
C．pbQac D．pb答案 C
解析 由V＝T可知V T图线的斜率越 ( http: / / www.21cnjy.com )大，压强p越小，故pbQac.综上C正确．
3．如图2所示，汽缸内盛有一定质量 ( http: / / www.21cnjy.com )的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸的接触是光滑的，但不漏气．现将活塞杆与外界连接使其缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )
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图2
A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律
B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律
C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律
D．以上三种说法都不对
答案 C
解析 气体等温膨胀并通过杆对外做 ( http: / / www.21cnjy.com )功，由于气体等温，所以内能不变，对外做功，则要吸收热量，即气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律，因为此过程产生了其他影响．
4．景颇族的祖先发明的点火器如图3所示 ( http: / / www.21cnjy.com )，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒，猛推推杆，艾绒即可点燃．对筒内封闭的气体，在此压缩过程中( )
图3
A．气体温度升高，压强不变
B．气体温度升高，压强变大
C．气体对外界做正功，气体内能增加
D．外界对气体做正功，气体内能减少
答案 B
解析 对封闭气体，猛推压缩过程中， ( http: / / www.21cnjy.com )外界对气体做正功，时间极短，热传递不计，即Q＝0，由ΔU＝W＋Q可知内能增大，C、D均错误；因气体内能等于所有分子动能与分子势能之和，其中分子势能不变或减小，所以分子平均动能增加，温度升高，再由理想气体状态方程＝常量可知，气体压强变大，故A错误，B正确．
5．如图4所示，厚壁容器的一端通过胶 ( http: / / www.21cnjy.com )塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞，用打气筒通过气针慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后( )
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图4
A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少
B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加
C．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少
D．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加
答案 C
解析 胶塞冲出容器口后，气体膨胀，对外 ( http: / / www.21cnjy.com )做功，W<0.由于没时间进行热交换，由ΔU＝W可知内能减小．内能等于分子动能与势能之和，由于体积增大，势能增大，由此可知分子平均动能减小，所以温度降低，故C正确．
6．如图5所示，密闭绝热 ( http: / / www.21cnjy.com )容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，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(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程( )
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图5
A．Ep全部转换为气体的内能
B．Ep一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
C．Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
D．Ep一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
答案 D
解析 以活塞为研究对象，设气体初态 ( http: / / www.21cnjy.com )时压强为p1，活塞质量为m，截面积为S，末态时压强为p2，初态F弹>mg＋p1S，由题意可得末态位置必须高于初位置，否则不能平衡，则由ΔU＝W(绝热)，W为正，ΔU必为正，温度升高，内能增加，活塞重力势能增加，末态时，由力的平衡条件知F弹′＝mg＋p2S，仍然具有一部分弹性势能，D正确．
7．电冰箱的制冷设备是用 ( http: / / www.21cnjy.com )机械的方式制造人工低温的装置，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，实现制冷作用，那么下列说法中正确的是( )
A．打开冰箱门让压缩机一直工作，可使室内温度逐渐降低
B．在电冰箱的内管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量
C．在电冰箱的外管道中，制冷剂被剧烈压缩放出热量
D．电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律
答案 BC
解析 电冰箱工作过程中，消耗电能的 ( http: / / www.21cnjy.com )同时部分电能转化为内能，故室内温度不可能降低，选项A错误；制冷剂在内管道膨胀吸热，在外管道被压缩放热，选项B、C正确；电冰箱的工作原理并不违背热力学第二定律，选项D错误．
8．下列过程中，可能实现的是( )
A．将海水温度自动下降时释放的内能全部转变为机械能
B．利用海洋不同深度的海水温度不同来制造一种机器，把海水的内能变为机械能
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
答案 BC
9．下列说法不正确的是( )
A．热量不能由低温物体传递到高温物体
B．外界对物体做功，物体的内能必定增加
C．第二类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
D．电冰箱虽然可以从低温物体吸收热量，但不违反热力学第二定律
答案 ABC
解析 根据热力学第二定律，热量不 ( http: / / www.21cnjy.com )能自发地由低温物体传递到高温物体，在发生其他变化的前提下，热量可以由低温物体传递到高温物体，例如电冰箱制冷时，压缩机工作，消耗了电能，同时热量由冰箱内的低温物体传递到冰箱外的高温物体，所以选项A错误；外界对物体做功的同时，物体可能发热，物体的内能不一定增加，所以选项B错误；第二类永动机不可能制成，并不违背能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律中热机效率必小于1的表述，因此它不可能制成，所以选项C错误；电冰箱虽然从低温物体吸收了热量，但产生了其他影响，消耗了电能，选项D正确．
10．在光滑水平面上运动的物体，受到一个与速度同方向的推力作用，物体的温度与环境温度相同，在这个过程中，以物体为研究对象，则( )
A．与热传递等效的功是正功，物体的内能增加
B．与热传递等效的功是零，内能不变
C．动能定理中的功是正功，动能增加
D．动能定理中的功是零，动能不变
答案 BC
解析 根据动能定理，推力对物体做正功，物体动能增加；没有力做功实现其他形式能和内能的转化，物体的内能不变．
二、填空题(本题共2小题，每小题5分，共10分)
11．质量一定的某种物质，在压强不 ( http: / / www.21cnjy.com )变的条件下，由液态Ⅰ到气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)的变化关系如图6所示．单位时间所吸收的热量可看作不变．
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图6
(1)以下说法正确的是______．
A．在区间Ⅱ，物质的内能不变
B．在区间Ⅲ，分子间的势能不变
C．从区间Ⅰ到区间Ⅲ，物质的熵增加
D．在区间Ⅰ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大
(2)在区间Ⅲ，若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高______(变快、变慢或快慢不变)，请说明理由．
答案 (1)BCD (2)变快，理由见解析
解析 (2)根据热力学第一 ( http: / / www.21cnjy.com )定律ΔU＝Q＋W，理想气体状态方程＝C可知，在吸收相同的热量Q时，压强不变的条件下，V增加，W1<0，ΔU1＝Q－|W1|；
体积不变的条件下，W2＝0，ΔU2＝Q；
所以ΔU1<ΔU2，体积不变的条件下温度升高变快．
12．如图7所示，根据制冷机的工作原理，试分析每个工作过程中工作物质的内能改变情况和引起改变的物理过程：
( http: / / www.21cnjy.com )
图7
(1)工作物质的内能________，是________的过程；
(2)工作物质的内能________，是________的过程；
(3)工作物质的内能________，是________的过程．
答案 (1)增加 做功 (2)减少 放热 (3)增加
吸热
解析 (1)压缩气体，对气体做功，内能增加；
(2)气体液化要放出热量，内能减少；
(3)工作物质的汽化过程，需吸收热量，内能增加．
三、计算题(本题共4小题，共40分)
13．(8分)在一个标准大气压 ( http: / / www.21cnjy.com )下，水在沸腾时，1 g的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043 cm3变成1 676 cm3.已知水的汽化热为2 263.8 J/g，求：(标准大气压p＝1.013×105 Pa)
(1)体积膨胀时气体对外界做的功W；
(2)气体吸收的热量Q；
(3)气体增加的内能ΔU.
答案 (1)169.7 J (2)2 263.8 J (3)2 094.1 J
解析 (1)气体在等压(大气压)下膨胀做功．
W＝p(V2－V1)＝1.013×105×(1 676－1.043)×10－6J≈169.7 J.
(2)气体吸热Q＝ML＝1×2 263.8 J＝2 263.8 J.
(3)根据热力学第一定律
ΔU＝W＋Q＝2 263.8 J＋(－169.7) J＝2 094.1 J.
14．(10分)如图8所示，p V图中一定 ( http: / / www.21cnjy.com )质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420 J，同时膨胀对外做功300 J．当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时，外界压缩气体做功200 J，求此过程中气体吸收或放出的热量．
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图8
答案 放出320 J的热量
解析 一定质量的理想气体由状态A经过 ( http: / / www.21cnjy.com )程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收的热量Q1大于气体膨胀对外界做的功W1，气体内能增加，由热力学第一定律可知，气体内能的增加量为ΔU＝Q1＋W1＝420 J＋(－300)J＝120 J.
气体由状态B经过程Ⅱ回到 ( http: / / www.21cnjy.com )状态A时，气体内能将减少120 J，而此过程中外界又压缩气体做了W2＝200 J的功，因而气体必须向外界放热，Q2＝ΔU－W2＝(－120)J－200 J＝－320 J，即此过程中气体放出的热量是320 J.
15．(10分)如图9所 ( http: / / www.21cnjy.com )示，为一汽缸内封闭的一定质量的气体的p V图线，当该系统从状态a沿过程a→c→b到达状态b时，有热量335 J传入系统，系统对外界做功126 J．求：
( http: / / www.21cnjy.com )
图9
(1)若沿a→d→b过程，系统对外做功42 J，则有多少热量传入系统？
(2)若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84 J，则系统是吸热还是放热？热量传递是多少？
答案 (1)251 J (2)放热 293 J
解析 (1)由热力学第一定律可得a→ ( http: / / www.21cnjy.com )c→b过程系统增加的内能ΔU＝W＋Q＝(－126＋335)J＝209 J，由a→d→b过程有ΔU＝W′＋Q′
得Q′＝ΔU－W′＝[209－(－42)]J＝251 J，为正，即有251 J的热量传入系统．
(2)由题意知系统由b→a过程内能的增量
ΔU′＝－ΔU＝－209 J
根据热力第一定律有Q″＝ΔU′－W″＝(－209－84)J＝－293 J
负号说明系统放出热量，热量传递为293 J
16．(12分)某压力锅结构如图10所 ( http: / / www.21cnjy.com )示．盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．假定在压力阀被顶起时，停止加热．
( http: / / www.21cnjy.com )
图10
(1)若此时锅内气体的体积为V′，摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式．
(2)假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1 J，并向外界释放了2 J的热量．锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？
(3)已知大气压强p随海拔高度H的变化满 ( http: / / www.21cnjy.com )足p＝p0(1－αH)，其中常数α>0.结合气体实验定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同．
答案 (1)n＝NA (2)内能减少 减少了3 J (3)温度随着海拔高度的增加而降低．
解析 (1)阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁，设锅内气体分子数为n，则：n＝NA.
(2)根据热力学第一定律：ΔU＝W＋Q，气体对外做功，功为负，W＝－1 J；向外放热，热量为负，Q＝－2 J.
则有：ΔU＝W＋Q＝－3 J，负号表示内能减少．
锅内气体内能减少，减少了3 J.
(3)由p＝p0(1－αH)(其中α>0)，随着海拔高度的增加，大气压强减小；
由p1＝p＋＝p0(1－αH)＋，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；
根据查理定律＝可知，阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低．人教版物理选修3-3第十章《热力学定律》章末检测1
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)
1．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的原因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是可能的
2．关于系统内能的下列说法中正确的是( )
A．物体内所有分子的平均动能与分子势能的总和叫物体的内能
B．当一个物体的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化
C．外界对系统做了多少功W，系统的内能就增加多少，即ΔU＝W
D．系统从外界吸收了多少热量Q，系统的内能就增加多少，即ΔU＝Q
3．一定量的气体膨胀对外做功100 J，同时对外放热40 J，气体内能的增量ΔU是( )
A．60 J B．－60 J
C．－140 J D．140 J
4.
图1
固定的水平汽缸内由活塞B封闭着一定量的理 ( http: / / www.21cnjy.com )想气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略．假设汽缸壁的导热性能很好，外界环境的温度保持不变．若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图1所示，则在拉动活塞的过程中，关于汽缸内气体的下列结论，其中正确的是( )
A．气体对外做功，气体内能减小
B．气体对外做功，气体内能不变
C．外界对气体做功，气体内能不变
D．气体向外界放热，气体内能不变
5．密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)( )
A．内能增大，放出热量 B．内能减小，吸收热量
C．内能增大，对外界做功 D．内能减小，外界对其做功
6．给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体( )
A．从外界吸热 B．对外界做负功
C．分子平均动能减小 D．内能增加
7.
( http: / / www.21cnjy.com )
图2
带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体 ( http: / / www.21cnjy.com )开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如图2中V－T图线所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收热量分别为Qab和Qac，则( )
A．pb>pc，Qab>Qac B．pb>pc，QabC．pbQac D．pb8．A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开 ( http: / / www.21cnjy.com )口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)．水银柱上升至图3所示位置停止．假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图3
A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同 D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同
9．下列说法正确的是( )
A．热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性
B．电流流过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转化成相同大小的电流
C．可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功
D．冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律
10．关于能源的利用，下列说法中正确的是( )
A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B．能源的利用过程，实质上是能的转化和传递过程
C．现代人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气
D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、填空题(本题共2小题，共20分)
11.
( http: / / www.21cnjy.com )
图4
(8分)一定质量的理想气体 ( http: / / www.21cnjy.com )沿图4中所示的过程(p代表气体的压强，V代表气体的体积)，从A状态变化到B状态，在此过程中气体的内能________(填“增加”或“减小”)，并________(填“吸收”或“放出”)热量．
12．(12分)如图5是制冷机的工作原理图，试分析每个工作过程中工作物质的内能改变情况和引起改变的物理过程：
(1)工作物质的内能________，是________的过程；
(2)工作物质的内能________，是________的过程；
(3)工作物质的内能________，是________的过程．
? (1) ?
(3) (2)
图5
三、计算题(本题共4小题，共40分)
13．(8分)
( http: / / www.21cnjy.com )
图6
如图6所示，p－V图中一定质量的理想气 ( http: / / www.21cnjy.com )体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420 J，同时膨胀对外做功300 J．当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时外界压缩气体做功200 J，求此过程气体吸收或放出的热量是多少焦？
14.
图7
(12分)如图7所示，体积为V，内 ( http: / / www.21cnjy.com )壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体，p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：
(1)汽缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；
(2)在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q.
15.(10分)一颗质量为10 g ( http: / / www.21cnjy.com )的子弹以200 m/s的速度射入放在光滑水平面上质量为2 kg的木块并穿出，穿出木块时子弹的速度变为40 m/s，木块速度为0.8 m/s，设子弹在木块中所受的阻力不变，在此过程中子弹和木块共获得多少内能？若这些内能有30%被子弹吸收，则可以使子弹升温多少度？[子弹的比热容c＝1.3×102 J/(kg·℃)]
16．(10分)能源问题是当前热门话题，传统 ( http: / / www.21cnjy.com )的能源——煤和石油，一方面储量有限，有朝一日将要被开采完毕；另一方面，使用过程中也带来污染．寻找新的、无污染的能源是人们努力的方向．利用潮汐发电即是一例．
关于潮汐，古人说：“潮者， ( http: / / www.21cnjy.com )据朝来也；汐者，言夕至也．”图8表示的是利用潮汐发电的过程，左方为陆地和海湾，中间为大坝，其下有通道，水经通道可带动发电机．涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同，堵住通道(图a)，潮落至最低点时放水发电(图b)．待内外水面高度相同，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又放水发电(图c)．设海湾面积为5×107 m2，高潮与低潮间高度差3 m，则一天内水流的平均功率为多少？(g取10 N/kg)
( http: / / www.21cnjy.com )
图8
第十章 热力学定律
1．D [机械能可以完全 ( http: / / www.21cnjy.com )转化为内能，摩擦生热就是个例子，A错误．所谓的第二类永动机是违背热力学第二定律的机器，但不违背能量的转化与守恒定律，B错误．采取其他措施可以把热量从低温物体传到高温物体，如空调机，通过做功将热量从低温物体传到高温物体，C选项错误．热力学第二定律的表述是“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．”例如，理想气体的等温膨胀．理想气体可以把吸收的热量全部用来做功，但是却产生了其他影响，即理想气体的体积膨胀了，D选项正确．]
2．A [在分子动理论中，我们把物体内 ( http: / / www.21cnjy.com )所有分子的动能与分子势能的总和定义为物体的内能，A对．物体的内能与机械能是两个不同的物理概念，两者没有什么关系，如物体的速度增加了，机械能可能增加，但如果物体的温度不变，物体的内能就可能不变，故B错．只有当系统与外界绝热时，外界对系统做的功才等于系统内能的增量，同理，只有在单纯的热传递过程中，系统吸收(或放出)的热量才等于系统内能的增加量(或减少量)，故C、D错．]
3．C [由热力学第一定律得ΔU＝W＋Q＝－100 J－40 J＝－140 J．]
4．B [用力F缓慢拉活塞时，气体膨胀 ( http: / / www.21cnjy.com )，对外做功，但由于汽缸的导热性很好，环境温度又不变，汽缸会从外界吸收热量而保持与环境温度相同，因而气体的内能不变，故B选项正确．]
5．D [本题考查热力学第一定律知 ( http: / / www.21cnjy.com )识．对于瓶中的气体，温度降低而体积减小，可知其一定放出热量．因不计分子势能，所以温度降低，内能一定减小，A、C项错；气体体积减小，外界对气体做正功，所以D项正确．]
6．A [车胎内的气体的分子势能不计，气 ( http: / / www.21cnjy.com )体只有动能，则当温度不变时，气体的内能不变，D项错；洒水车质量逐渐减小，车胎内的气体的压强减小，由＝C知，T不变，p减小，则V增大，气体对外界做功，再由ΔU＝W＋Q知，气体要从外界吸收热量，A项对，B项错；温度是气体分子平均动能的标志，则C项错．]
7．C [体积温度图象中，某点与坐标原点连线的斜率越大表示压强越小，根据热力学第一定律吸收的热量等于内能增量与对外做功之和，故C项正确．]
8．B [大气压对水银槽中水银做功相 ( http: / / www.21cnjy.com )同，这些功一部分转化为水银的内能，一部分转化为水银的重力势能．A中水银的重力势能大于B中水银的重力势能，故B中水银内能增量大于A中水银，B选项正确．]
9．C [热力学第二定律说明了一切与热 ( http: / / www.21cnjy.com )现象有关的宏观过程都是有方向性的，但并没有否认以特殊方式利用能量的可能性，故A错；功和内能的转化具有方向性，其逆过程是不可能自发实现的，故B错；冰熔化成水，水结成冰，伴随着能量的转移，不是自发进行的，没有违背热力学第二定律．]
10．BCD
11．减小 放出
解析 从A到B，气体的体积在减 ( http: / / www.21cnjy.com )小，外界对气体做功，但温度却在降低，所以气体的内能减少，说明气体此过程放出热量，且放出的热量多于外界对气体做的功．
12．(1)增加 做功 (2)减小 放热 (3)增加 吸热
解析 在(1)中，压缩气体，对气体做功 ( http: / / www.21cnjy.com )，内能增加；在(2)中，气体液化要放出热量，内能减小；在(3)中，是工作物质的汽化过程，要吸收热量，内能增加．
13．放出的热量为320 J
解析 一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变 ( http: / / www.21cnjy.com )至状态B时，从外界吸收的热量Q1大于气体膨胀对外做的功W1，气体内能增加，由热力学第一定律，气体内能增加量为
ΔU＝Q1＋W1＝420 J＋(－300) J＝120 J
气体由状态B经过程Ⅱ回到状态 ( http: / / www.21cnjy.com )A时，气体内能将减少120 J，而此过程中外界又压缩气体做了W2＝200 J的功，因而气体必向外界放热，放出的热量为
Q2＝ΔU－W2＝(－120) J－200 J＝－320 J.
14．(1)V (2)p0V＋αT0
解析 本题考查查理定律、盖—吕萨克定律、热力学第一定律．
(1)在缸内气体由压强p＝1.2p0下降到p0的过程中，气体体积不变，温度由T＝2.4T0变为T1，由查理定律得＝①
在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1，气体压强不变，由盖—吕萨克定律得＝②
由①②式得V1＝V③
(2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为W＝p0(V－V1)④
在这一过程中，气体内能的减少为ΔU＝α(T1－T0)⑤
由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为Q＝W＋ΔU⑥
由②③④⑤⑥式得Q＝p0V＋αT0⑦
15．44.16 ℃
解析 此过程中系统得到的内能为ΔU＝－－＝191.36 J
子弹升高的温度为Δt，有ηΔU＝cm1Δt 解得Δt＝44.16 ℃
16．1.0×108 W
解析 每次涨潮时流进海湾的海水的重力为
mg＝ρVg＝1.0×103×5×107×3×10 N＝1.5×1012 N
其重心的高度变化为h＝1.5 m
一天内海水两进两出，故水流功率为P＝＝ W≈1.0×108 W