2018-2019学年高二下学期第十单元训练卷
物 理 （一）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A．由阿伏德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的大小
B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显
C．分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间斥力随分子间距离的增大而减小
D．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
2．下列说法正确的是( )
A．气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行
B．对于一定质量的理想气体，若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定增大
C．气体的压强是由气体分子间斥力产生的
D．热量不可能从分子平均动能小的物体传递到分子平均动能大的物体
3．能源短缺和环境恶化指的是( )
①煤炭和石油的开采与技术有关，在当前技术条件下，煤炭和石油的开采是有限度的，这叫能源短缺
②煤炭和石油资源是有限的，以今天的开采和消耗速度，石油储藏将在百年内用尽，煤炭资源也不可能永续，这叫能源短缺
③煤炭和石油具有大量的气味，在开采、存放和使用过程中这些气味会聚存在空气中污染空气，使环境恶化
④大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了成分使环境恶化
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
4．关于能量耗散，下列说法中正确的是( )
A．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B．能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性
C．能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了
D．能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性
5．下列说法正确的是( )
A．当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间的作用力表现为引力
B．物体的内能是物体中所有分子热运动动能之和
C．要合理开发和节约使用核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等常规能源
D．热机不可能把从单一热源吸收的热量全部转化为机械能，而不引起其他变化
6．二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半。若不计温度的变化，也不计分子间的作用力。则此过程中( )
A．封闭气体的压强将变为原来的2倍 B．封闭气体分子的平均动能增大
C．封闭气体将从海水那里吸热 D．封闭气体的内能将增加
7．某同学夏天上体育课时把放在空调教室里的篮球带出去玩，不久会发现( )
A．球变硬了些，吸收热量，内能变大
B．球变软了些，吸收热量，内能不变
C．球变硬了些，温度升高，压强不变
D．球没有发生变化
8．关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是( )
A．扩散现象是物体分子热运动的宏观表现
B．每一个分子都有势能和动能，两者之和就是分子内能
C．只有热传递才能改变物体的内能
D．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分
9．一定质量的理想气体初始状态为（P0，V0），分别经过三个不同的过程变到末状态（P0，2V0）．
①等温膨胀变为2V0，再等容升压到（P0，2V0），总共吸收热量为Q1；
②等压膨胀到（P0，2V0），吸收的热量为Q2；
③先等容降压到0.5P0，再等压膨胀到2V0，最后等容升压到（P0，2V0），总共吸收热量Q3；则Q1、Q2、Q3的大小关系是( )
A．Q1=Q2=Q3
B．Q1＞Q2＞Q3
C．Q2＞Q1＞Q3
D．Q3＞Q2＞Q1
二、多选题
10．对下列物理现象的描述，正确的是( )
A．0°C的冰和0°C的铁块的分子平均动能相同
B．装有气体的密闭容器自由下落时气体压强将减小
C．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D．第二类永动机不可能制成，因为它违反了能量守恒定律
E．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
11．下列说法中正确是( )
A．气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果
B．物体温度升高，组成物体的所有分子速率均增大
C．一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量
D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关
三、解答题
12．所示的皮筋轮子发动机将一结实而富有弹性的条形材料(塑料或薄纸板)，围成一个直径为30 cm的环，用一些皮筋固定在这个环和中心轴之间．该中心轴可以在两个支架上做摩擦很小的转动．如果轮子的一边接近一个热源，如一电灯，接收了更多热量的皮筋就会变短，迫使轮子变成椭圆形，重心不再位于旋转轴上，这就迫使轮子转动，其他的皮筋接近电灯，轮子持续变形就保证了运动无休止地进行下去．分析上述发动机能实现吗？(该皮筋受热形变后不能自发地恢复原状)
/
13．在一个标准大气压下，1kg冰在0℃时吸收336kJ的热量后变成同温度的水，外界同时对系统做了11kJ的功，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，水的摩尔质量
M=18g?mol-1.问
(Ⅰ)此过程中系统的内能变化了多少？
(Ⅱ)1kg冰所含的分子数为多少？(结果保留2位有效数字)
14．质量M=200g的木块，静止在光滑水平面上，质量m=20g的铅弹(铅的比热容c=126J/(㎏·℃))以水平速度v0=500m/s射入木块，当它射出木块时速度变为vt=300m/s.。木块的速度20m/s。若这一过程中损失的机械能全部转化为内能，其中42％被子弹吸收而使其升温，对铅弹穿过木块过程，求：
(1) 子弹克服摩擦力做的功。
(2) 摩擦力对木块做的功。
(3) 产生的总热量。
(4) 子弹升高的温度。
2018-2019学年高二下学期第十单元训练卷
物 理（一）答 案
1．B
【解析】由于气体分子距离较大，因此根据阿伏德罗常数、气体的摩尔质量和密度只能计算出气体分子占有的平均体积，A错；悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显，B对；分子间的引力和斥力都随着距离的增大而减小，C错；热量可以从低温物体传到高温物体，只是引起其他能量变化，D错；故选B
2．B
【解析】根据热力学第二定律：气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，A错误；对于一定质量的理想气体，若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，分子的平均动能变大，则分子对器壁的作用力变大，则压强一定增大，选项B正确；气体的压强是大量的气体分子对器壁的碰撞作用产生的，选项C错误；热量不可能自发的从低温物体传向高温物体而不发生任何变化，也就是说热量不可能从分子平均动能小的物体传递到分子平均动能大的物体而不发生任何变化，选项D错误；故选B．
3．D
【解析】能源短缺简单地说就是能源储备量不能满足人类的需求。它可以分为相对性短缺（技术性短缺）和绝对性短缺（资源性短缺）。相对性短缺是指由于人的使用方式不恰当，使用效率不高造成的短缺；绝对性短缺是由于存储总量有限造成的。环境恶化是指资源破坏、生态破坏、土地沙化、物种减少、人类环境恶化、沙尘暴、水土流失等等。所以正确答案选D。
4．C
【解析】能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变过程，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性，C正确；
5．D
【解析】当两个分子间距离小于平衡距离时，分子间的作用力的合力表现为斥力，故A错误；物体内能是物体内所有分子的动能和分子势能总和，故B错误；核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等不属于常规能源，故C错误；根据热力学第二定律，热机不可能将从单独一个热源吸收的热量全部转化为机械能，而不引起其他变化，故D正确；故选D。
6．A
【解析】本题考查气体压强、分子热运动问题。不计温度的变化，也不计分子间的作用力，当体积减为一半时，压强变为原来二倍；温度不变，平均动能不变；内能不变；当体积减为一半时，气体对内做功，封闭气体将从海水那里散热
7．A
【解析】篮球温度升高，体积增大，球变硬了些，热量由高温物体传到低温物体，篮球内能变大，A对；
8．A
【解析】扩散现象是物体分子热运动的宏观表现，选项A正确；每一个分子都有动能，分子与分子之间具有分子势能，所有分子的分子动能和分子势能之和就是分子内能，选项B错误；做功和热传递都能改变物体的内能，选项C错误；物体的动能和重力势能都是机械能，与物体的内能无关，选项D错误选A。
9．C
【解析】由公式
????
??
=??可知，三种情况温度变化相同，内能变化相同
在第二种情况中，等压膨胀，气体对外做功，则吸收的热量Q2=△U+P0V0
在第一种情况中，在等温膨胀的过程中，气体对外做功，在等容升压的过程气体对外不做功，等温膨胀时，由于体积增大，则压强减小，知压强小于
??
0
2
知该过程中气体对外做功小于P0V0，大于0.5P0V0，则Q1＜△U+P0V0
在第三种情况中，在等容变化的过程中气体对外不做功，则等压膨胀时，气体对外做功为0.5P0V0，则Q3=△U+0.5P0V0．所以Q2＞Q1＞Q3，故C正确，A、B、D错误。
10．AC
【解析】温度是分子的平均动能的标志，0℃的冰和0℃的铁块的分子平均动能相同，故A正确；气体压强由于分子热运动时气体分子不断撞击容器壁形成持续压力而形成的，装有气体的密闭容器自由下落时气体压强将不变。故B错误。根据热力学第二定律可知，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性；故C正确；第二类永动机不可能制成，因为它违反了热力学第二定律，但没有违反能量守恒定律；故D错误；气体压强由于分子热运动时气体分子不断撞击容器壁形成持续压力而形成的；由压强的定义可知，气体的压强等于压力与面积的比值，即气体对器壁的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，不能说“就是”。故E错误，故选AC。
11．ACD
【解析】气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果，选项A正确；物体温度升高，组成物体的所有分子的平均速率变大，并非所有分子的速率均增大，选项B错误；一定质量的理想气体等压膨胀过程中，温度升高，内能增大，对外做功，故气体一定从外界吸收热量，选项C正确；根据熵原理，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，选项D正确；饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大．故E错误；故选ACD.
12．这实际上是一架第二类永动机，希望从单一热源吸收能量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．轮子变形后，重心偏移，开始带动“机器”转动．随着轮子不同部位的靠近，轮子不断收缩变形，最后达到不可再变的程度，此时发动机不再运动．要使它继续运动，必须通过外界的能量使轮子重新恢复原状，但这违背了设计的初衷，即从单一热源吸收热量把它全部用来做功．所以这台发动机是不可制成的，它违背了热力学第二定律．
【解析】这实际上是一架第二类永动机，希望从单一热源吸收能量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．轮子变形后，重心偏移，开始带动“机器”转动．随着轮子不同部位的靠近，轮子不断收缩变形，最后达到不可再变的程度，此时发动机不再运动．要使它继续运动，必须通过外界的能量使轮子重新恢复原状，但这违背了设计的初衷，即从单一热源吸收热量把它全部用来做功．所以这台发动机是不可制成的，它违背了热力学第二定律．
13．(Ⅰ) 347kJ(Ⅱ) 3.3×1025个
【解析】(Ⅰ)△V=W+Q=11+336=347kJ
(Ⅱ)N=nNA=/NA=3.3×1025个
本题考查热力学第二定律的应用分子动理论中分子数的求法，难度很小
14．1600J 40J 1560J 260℃
【解析】(1)子弹克服摩擦力做的功:W1=/mv02-/mvt2=/×0.02×(5002-3002)J=1600J
(2)摩擦力对木块做的功:W2=/Mv2-0=/×0.2×202J=40J
(3)这一过程中损失的机械能为:W=W1-W2=(1600-40)J=1560J.已知损失的机械能全部转化为内能，则内能的增量，即产生的总热量Q为1560J
(4) 已知产生的总热量中有42％被子弹吸收而使其升温，则子弹升高的温度为:/
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物 理 （二）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选题
1．下列说法中正确的是（ ）
A．外界对一物体做功，此物体的内能一定改变
B．机械能完全转化为内能是不可能的
C．将热量传给一个物体，此物体的内能一定改变
D．一定量气体对外做功，气体的内能不一定减少
2．如图所示，水平放置的密封气缸内的气体被一坚直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝．气缸壁和隔板均绝热．初始时隔板静止，左右两边气体温度相等，现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源．当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（ ）
/
A．右边气体温度升高，左边气体温度不变???????
B．左右两边气体温度都降低
C．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
D．左边气体压强增大
3．小红和小明打乒乓球不小心把乒乓球踩扁了，小明认真观察后发现表面没有开裂，于是把踩扁的乒乓球放在热水里泡一下，基本恢复了原状．乒乓球内的气体可视为理想气体，对于乒乓球恢复原状的过程，下列描述中正确的是（ ）
A．内能变大，球内气体对外做正功的同时吸热????????/
B．内能变大，球内气体对外做正功的同时放热
C．内能变大，球内气体对外做负功的同时吸热????????/
D．内能变小，球内气体对外做负功的同时放热
4．下列说法中正确的是（ ）
A．分子之间的距离减小，分子势能一定增大
B．物体温度升高了，说明物体一定从外界吸收了热量
C．一定质量的0℃的水变成0℃的冰，其内能一定减少
D．物体从外界吸收热量的同时，外界对物体做功，物体的温度一定升高
5．对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。当气体温度降低时，下列说法中正确的是（ ）
A．气体一定向外界放出热量 B．气体一定对外界做功
C．气体的内能可能增加 D．气体分子的平均动能一定减小
6．一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了800J的功，气体的内能减少了200J，则下列说法正确的是（ ）
A．W＝ 800J， ΔU＝ -200J， Q＝ -1000J
B．W＝ -800J， ΔU＝ -200J， Q＝ 600J
C．W＝ 800J， ΔU＝ -200J， Q＝ 600J
D．W＝ -800J， ΔU＝ 200J， Q＝ 1000J
二、多选题
7．下列说法不正确的是（ ）
A．1kg的O℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些
B．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能
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”
8．一铜块和一铁块，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．达到热平衡时，铜块的温度T＝/
D．达到热平衡时，两者的温度相等
9．下列说法正确的是（ ）
A．铁块熔化成铁水的过程中，温度不变，内能增大
B．物体运动的速度增大，则物体中分子热运动的平均动能增大，物体的内能增大
C．A、B两物体接触时有热量从物体A传到物体B，这说明物体A的内能大于物体B的内能
D．A、B两物体的温度相同时，A、B两物体的内能可能不同，分子的平均速率也可能不同
E．两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的温度
10．关于下列四幅图的说法，正确的是（ ）
/
A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理
B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹
C．丙图为大量气体分子热运动的速率分布图线，图中两条曲线对应的温度T1大于T2
D．丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小
三、解答题
11．一定质量的气体从外界吸收2.6×
10
5
??的热量，内能增加4.2×
10
5
??，是气体对外做功还是外界对气体做功？做多少焦耳的功？若气体所吸收热量2.6×
10
5
??不变，但内能只增加1.6×
10
5
??，情况又如何？
12．太阳能的特点是巨大、清洁、取之不尽．如图为箱式太阳灶示意图．分析这种太阳灶的原理．思考人类有可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能吗？
/
13．在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体发生以下两种状态变化：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的反向延长线通过坐标原点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，外界对该气体做的功和气体内能的增量；
（2）从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量及其从外界吸收的热量
14．如图所示，一足够高的圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，气体的温度为T1。现在活塞上放置一个质量为2m的物块（图中未画出），活塞下降了0.2h达到稳定，气体温度为T2再通过气缸内的电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞缓慢向上移动1.2h达到稳定，此时气体的温度为T3已知大气压强为P0。重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦和理想气体的重力势能。求：
/
(i)温度值t与t1的比值；
(ii)加热过程中气体的内能增加量。
2018-2019学年高二下学期第十单元训练卷
物 理（二）答 案
1．D
【解析】外界对一物体做功，若物体同时放出了热量，内能也不一定增加，故A错误；机械能可能完全转化为内能，但是在不引起其他变化的情况下内能不可能完全转化为机械能，故B错误；根据热力学第一定律，将热量传给一个物体，但同时物体对外界做功，则物体的内能有可能不变，故C错误；根据热力学第一定律，一定量气体对外做功，但同时将热量传给气体，则气体的内能不一定减少，故D正确。故选D。
2．D
【解析】当电热丝通电后，右侧的气体温度升高气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，又因左侧气体为绝热过程，由热力学第一定律知内能增加，气体的温度升高。所以两边气体温度都升高。故AB均错误；电热丝放出的热量等于右边气体内能的增加量与对外做功之差，所以右边气体内能的增加值为电热丝放出的热量减去对左边的气体所做的功，故C错误。利用
????
??
=??为一常数知，左边的气体压强增大。故D正确。
3．A
【解析】乒乓球内的气体受力膨胀，故对外做功，故W＜0；气体温度升高，故内能增加，故??U＞0；根据热力学第一定律公式??U=W+Q，Q＞0，即吸收热量；故A正确，BCD错误。
4．C
【解析】分子间距离增大时分子势能不一定变大，当分子之间的距离小于r0时，分子间距离增大时分子势能减小，故A错误；物体温度升高了，说明物体可能从外界吸热或外界对物体做了功，故B错误；一定质量的0℃的水变成0℃的冰的过程中要放出热量，其内能一定减少，故C正确；物体从外界吸收热量的同时，外界对物体做功，则内能一定增大，但内能取决于温度和体积，故温度不一定升高，故D错误；
5．D
【解析】气体温度降低，内能减小，其原因可能是气体对外界做功，并不一定向外界放出热量，故A错误；温度降低，可能是向外界放出热量，但气体一定对外界做功，故B错误；温度降低，分子的平均动能变小，忽略分子间的相互作用力，则不考虑分子势能，故内能变小，故C错误；温度是气体分子的平均动能的标志，因气体温度降低，气体分子的平均动能一定减小；故D正确。
6．A
【解析】一定质量的气体在某一过程中，外界对气体做了800J的功，气体的内能减少了200J，则：
??=800??、????=?200??，据????=??+??可得：??=?1000??。故A项正确，BCD三项错误。
7．BD
【解析】1kg的0℃的冰熔化成0℃的水要吸收热量，则1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些，选项A正确；第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，故B错误；热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”，选项C正确；根据热力学第二定律，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；故热力学第二定律可描述为“不可能使热量自发地由低温物体传递到高温物体”，故D错误；此题选择不正确的选项，故选BD.
8．AD
【解析】一个系统在热交换的过程中，如果不与外界发生热交换，温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量，直到温度相等，不再发生热交换为止，而热量是热传递过程中内能的变化量相等，故AD正确， B错误．根据热平衡方程，解得，故 C错误。所以AD正确，BC错误。
9．ADE
【解析】铁块熔化成铁水的过程中，虽然温度不变，但要吸热，所以内能增大，A正确；机械运动的速度增大与分子热运动的动能无关，故B错误；热量从物体A传到物体B，这说明物体A的温度高于物体B的温度，C错误；A、B两物体的温度相同时，只能说A和B的分子平均动能相同，内能可能不同，并且由于A和B的分子质量可能不同，分子平均速率也可能不同，D正确；由热平衡的定义知，E正确。
10．AD
【解析】甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理，选项A正确； 乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置连线不是它们做布朗运动的轨迹，而是颗粒在不同时刻的位置，选项B错误；温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，图T2腰粗，速率大的分子比例最大，温度最高，选项C错误； 丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小为零，分子势能也最小，选项D正确；故选AD.
11．外界对气体做功1.6×
10
5
??；气体对外界做功为?1.0×
10
5
??
【解析】由热力学第一定律可知：????=??+??
解得：??=4.2×
10
5
???2.6×
10
5
??=1.0×
10
5
??，外界对气体做功；
同理，解得：
??
′
=1.6×
10
5
???2.6×
10
5
??=?1.0×
10
5
??，负号表示气体对外界做功；
则外界对气体做功1.6×
10
5
??；气体对外界做功?1.0×
10
5
??
12．太阳灶吸收太阳能转化为水的内能，人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，因为违反了热力学第二定律
【解析】热力学第二定律告诉我们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．黑色涂层吸收太阳辐射，使得太阳能转化为水的内能，使箱体内的水温上升．人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，热力学第二定律告诉我们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．所以违反了热力学第二定律．
13．（1）9J（2）9J，3J
【解析】（1）从状态A到状态C过程，气体发生等容变化，该气体对外界做功，根据热力学第一定律有，内能的增量
（2）从状态A到状态B过程，体积减小，温度升高，该气体内能的增量，根据热力学第一定律有
从外界吸收的热量
14．（1）（2）Q-1.2h（p0S+3mg）
【解析】（1）设开始时气体的压强为P1，对活塞由平衡条件得：P1S=mg+P0S，则：…①
在活塞上放置2m的物块稳定后，设气体的压强为P2，则：P2S=（m+2m）g+P0
所以：…②
由理想气体的状态方程：
联立得：
（2）加热过程中气体对外做功为：W=（p0S+3mg）△h=（p0S+3mg）?1.2h
由热力学第一定律知内能的增加量为：△U=Q-W=Q-1.2h（p0S+3mg）
