2019—2020学年高中物理人教版选修3-3：第十章 热力学定律 章末检测精炼2（解析版）
文档属性
| 名称 | 2019—2020学年高中物理人教版选修3-3：第十章 热力学定律 章末检测精炼2（解析版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 121.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-06-21 17:53:41 | ||
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文档简介
热力学定律
章末检测精炼（解析版)
1．关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体的压强是由气体分子重力产生的
C．气体压强不变时，气体的分子平均动能可能变大
D．气体膨胀时，气体的内能一定减小
2．下列说法正确的是（ ）
A．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的
B．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能
C．热力学第二定律可表述为所有自发的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造成功的原因是违背了能量守恒定律
3．如图所示，一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（ ）
A．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
B．气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大
C．气缸内大量分子的平均动能增大
D．气体的内能增大
4．以下说法正确的是______。
A．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
B．第二类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律
C．当分子间距离减小时，分子间斥力、引力均增大
D．对于一定质量的理想气体，若气体的体积减小而温度降低，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子个数可能不变
E.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这间接反映了炭粒分子运动的无规则性
5．下列说法正确的是____________.
A．液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度
B．当液体与大气接触时，液体表面分子的势能比液体内部分子的势能要大
C．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固定颗粒的分子在做无规则运动
D．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
E.热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行
6．一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，AB、BC、CD、DA这四段过程在p－T图象中都是直线，其中CA的延长线通过坐标原点O，下列说法正确的是( )
A．A→B的过程中，气体对外界放热，内能不变
B．B→C的过程中，单位体积内的气体分子数减少
C．C→D的过程中，气体对外界做功，分子的平均动能减小
D．C→D过程与A→B过程相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同
7．新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。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。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，则下列说法正确的是
A．充气过程中外界对储气室内气体做功，气体内能不变
B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大，压强增大
C．只要储气室内气体压强大于外界大气压强，消毒液就能从喷嘴处喷出
D．喷液过程中，储气室内气体吸收热量对外界做功
E.喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均撞击力减小
8．关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．热量不可能从低温物体传向高温物体
B．从单一热源吸收热量，使之完全变为功是可能的
C．机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程
D．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
9．下列说法正确的（ ）
A．扩散现象和布朗运动均反映出分子不停的做无规则热运动
B．空气湿度与温度有关，即温度越低，空气湿度越大
C．分子势能变化与分子力变化规律相同；即分子力增大，分子势能也随着增大；分子力减小，分子势能也随之减小
D．表面张力及毛细现象均是分子力作用下的现象
E.一切宏观自然规律总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，即向着熵增大的方向进行
10．下列说法正确的是（ ）
A．水的饱和气压随温度的升高而增加
B．自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
C．液晶具有光学的各向异性
D．荷叶上的露珠成球形是表面张力的结果
E.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的分子无规则运动的反映
11．如图所示，在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同．把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体升高到一定的温度，气体吸收的热量为Q1，气体的内能为U1.如果让活塞可以自由滑动(活塞与气缸间无摩擦、不漏气)，也使气缸内气体温度升高相同温度，其吸收的热量为Q2，气体的内能为U2，则Q1________Q2，U1________U2.(均选填“大于”“等于”或“小于”)
12．一定质量的理想气体从状态(p1、V1)开始做等温膨胀，状态变化如图中实线所示．若该部分气体从状态(p1、V1)开始做绝热膨胀至体积V2，则对应的状态变化图线可能是图中虚线______(选填图中虚线代号)，在这一过程中气体的内能______(填“增大”“减少”或“不变”)
13．为了方便监控高温锅炉外壁的温度变化，可在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的气缸，气缸内封闭气体温度与锅炉外壁温度相等。如图所示，气缸右壁的压力传感器与活塞通过轻弹簧连接，活塞左侧封闭气体可看做理想气体。已知大气压强为p0，活塞横截面积为S，不计活塞质量和厚度及与气缸壁的摩擦。当锅炉外壁温度为T0时，活塞与气缸左壁的间距为L，传感器的示数为0。温度缓慢升高到某一值时，传感器的示数为p0S，若弹簧的劲度系数为，求：
(1)此时锅炉外壁的温度；
(2)若已知该过程气缸内气体吸收的热量为Q，求气体内能增加量。
14．一定质量的气体，在保持压强恒等于1.0×105Pa的状况下，体积从20L膨胀到30L，这一过程中气体共从外界吸热4×103J，求：
(1)气体对外界做了多少焦耳的功？
(2)气体的内能变化了多少？
15．如图所示，水平放置的汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的质量m=10kg，横截面积S=100cm2，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，活塞到汽缸底部的距离L1=11cm，到汽缸口的距离L2=4cm。现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平。已知g=10m/s2，外界气温为27°C，大气压强为1.0×105Pa，活塞厚度不计，求：
(i)活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度是多少?
(ii)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=350J的热量，则气体增加的内能?U多大?
16．一定质量的理想气体，开始处于状态A，由过程AB到达状态B，后又经过过程BC到达状态C，如图所示。已知气体在状态A时的压强为p0。B、C两点连线的延长线过原点。
(1)求气体在状态B时的压强PB，在状态C时气体的体积VC；
(2)气体从状态A经状态B，再到状态C，全过程气体是吸热还是放热，并求出吸放热的数值。
参考答案
1．C
【解析】
A．气体的体积是气体分子所能充满的整个空间，不是所有气体分子的体积之和，故A错误；
B．大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强，与气体重力无关，故B错误；
C．气体压强不变时，体积增大，气体温度升高，则分子的平均动能增大，故C正确；
D．气体膨胀时，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体对外做功同时可能吸收更多的热量，内能可以增加，故D错误。
故选C。
2．C
【解析】
A．虽然能量守恒，但的有些能量是可利用的，有些是不容易利用的，因此能源危机是存在的，A错误；
B．摩擦力做功的过程，如果没有发生相对滑动，就没有机械能转化为内能，B错误；
C．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性，C正确；
D．第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了热力学第二定律，D错误。
故选C。
3．A
【解析】
A．温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变，等温压缩时，根据玻意耳定律得知，压强增大，则单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多，故A正确；
B．气缸内封闭气体被压缩，体积减小，压强增大，大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力增大，大量分子撞击气缸壁的平均作用力却不一定增大，故B错误；
C．温度不变，则气缸内分子平均动能保持不变，故C错误；
D．金属气缸导热性能良好，由于热交换，气缸内封闭气体温度与环境温度相同，向活塞上倒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D错误。
故选A。
4．ACD
【解析】
A．根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，A正确；
B．第二类永动机不可能制成是因为违背了热力学第二定律，B错误；
C．当分子间距离减小时，分子间斥力、引力均增大，C正确；
D．对于一定质量的理想气体，若气体的体积减小会导致单位体积内的分子数增加，温度降低会导致分子运动的速度减小，这样单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子个数可能不变，D正确；
E．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这就是布朗运动，它间接反映了水分子运动的无规则性，E错误。
故选ACD。
5．ABE
【解析】
液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度，A正确；当液体与大气接触时，液体表面分子的距离大于液体内部分子之间的距离，分子势能比液体内部分子的势能要大，B正确；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是由于其受到来自各个方向的分子撞击作用是不平衡导致的，其间接反映了周围的分子在做无规则运动，C错误；第二类永动机指的是不消耗任何能量，吸收周围能量并输出，不能制成是因为违反了热力学第二定律，D错误；热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，E正确．
6．AB
【解析】
A．A→B的过程中，气体温度不变，则内能不变，压强变大，体积减小，则外界对气体做功，由ΔU＝W＋Q可知气体对外界放热，选项A正确；
B．B→C的过程中，气体的压强不变，温度升高，体积变大，则单位体积内的气体分子数减少，选项B正确；
C．C→D的过程中，温度不变，压强减小，体积变大，则气体对外界做功，分子的平均动能不变，选项C错误；
D．C→D过程与A→B过程相比较，内能都不变，气体与外界交换的热量等于做功的大小，由于做功不同，故两过程中气体与外界交换的热量不同，选项D错误；
故选AB。
7．ADE
【解析】
A．气体内能由温度决定，
气体温度不变，因此虽然充气过程中外界对储气室内气体做功，但气体内能不变，A正确；
B．温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，充气过程中，储气室内气体分子平均动能不变，B错误；
C．只有当储气室内气体压强大于外界大气压强与喷嘴到液面这段液体产生的压强之和时，消毒液才能从喷嘴处喷出，C错误；
D．喷液过程中，气体膨胀，对外做功，但气体内能不变，根据热力学第一定律，一定从外界吸收热量，D正确；
E．喷液过程中，气体体积膨胀，由于温度不变，根据玻意耳定律，气体压强减小，即储气室内气体分子对器壁单位面积的平均撞击力减小，E正确。
故选ADE。
8．BCD
【解析】
A．热量不可能自发从低温物体传向高温物体，在一定条件下可能使热量由低温物体传递到高温物体，故A错误；
B．在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收热量可以将其全部变为功，故B正确；
C．一切与热现象有关的宏观过程不可逆，故C正确；
D．做功和热传递都能改变物体的内能，则为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，故D正确。
故选BCD。
9．ADE
【解析】
A．扩散现象直接反应分子热运动，布朗运动间接反应分子热运动，故A正确；
B．温度越低空气湿度未必越大，空气湿度由相对湿度决定，故B错误；
C．分子距离从非常小的距离变到非常大的距离过程中，势能先减小后增大，而分子力则是先减后增再减，故C错误；
D．表面张力产生的原因是液面分子力表现为引力的结果，毛细现象时附着层分子力表现为引力或斥力的结果，故D正确；
E．一切宏观自然规律总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，即向着熵增大的方向进行是热力学第二定律的内容，故E正确。
故选ADE。
10．ACD
【解析】
A．与液体处于动态平衡的蒸气叫饱和蒸气；反之，称为不饱和蒸气。饱和蒸气压力与饱和蒸气体积无关，在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸气压力。蒸发面温度升高时，水分子平均动能增大，单位时间内脱出水面的分子增多（此时，落回水面的分子数与脱出水面的分子数相等），故饱和气压随温度的升高而增加，故A正确；
B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，都有方向性，故B错误；
C．液晶既具有液体的流动性也具有单晶体的各向异性，即具有光学的各向异性，故C正确；
D．表面张力形成的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即表面张力，液体的表面张力使液体的表面积收缩到最小，所以荷叶上的露珠是表面张力形成的结果，故D正确；
E．布朗运动是悬浮在液体里的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，故E错误。
故选ACD。
11．小于；
等于
【解析】
根据热力学第一定律可知，要使理想气体升高相同的温度，即使理想气体的内能增加量相同，由于第二种情形，理想气体除了吸热还要对外做功，所以第二次吸收的热量更多，
由于理想气体升高相同的温度，所以理想气体内能的增加量相同，故最后理想气体的内能相同．
点晴：解决本题关键理解理想气体的内能只具有分子动能，即只看气体的温度，温度变化相同，气体的内能变化相同．
12．d
减少
【解析】
气体绝热膨胀时，气体对外做功，根据热力学第一定律判断可知气体的内能减小，温度降低．所以绝热膨胀到体积V2与等温膨胀到V2相比较，绝热膨胀到体积V2时温度低．假设先等温膨胀到V2，然后再降温，压强更低，故图线d正确；在这一过程中由于气体的温度降低，故气体的内能减小.
13．(1)；(2)
【解析】
(1)传感器的示数为时，封闭气体的压强为
活塞向右移动的距离为
由理想气体状态方程可得
解得
(2)该过程气体对外界做功为
由热力学第一定律可知，气体内能增加量为
14．(1)103J；(2)3×103J
【解析】
(1)气体对外做功
W1=p(V2-V1)=1.0×105×(30-20)×10-3J=103J
(2)外界对气体做功
根据热力学第一定律?U=W+Q
解得
?U=-103+4×103J
=3×103J
即内能增加3×103J。
15．(i)450K；(ii)
295J
【解析】
(i)当汽缸水平放置时，p0=1.0×105Pa，V0=L1S，T0=（273+27）K=300K。当汽缸口朝上，活塞到达汽缸口时，活塞的受力分析如图所示
根据平衡条件有
p1S=p0S+mg
V1=（L1+L2）S
由理想气体状态方程得
解得T1=450K
(ii)当汽缸口向上，未加热稳定时：由玻意耳定律得
p0L1S=p1LS
加热后，气体做等压变化，外界对气体做功为
W=-p0（L1+L2-L）S-mg（L1+L2-L）
根据热力学第一定律
解得
16．(1)；(2)吸热，
【解析】
(1)气体从状态A变化到状态B发生的是等容变化，由
解得
气体从状态B到状态C发生的是等压变化，由
解得
(2)气体从状态A经状态B，再到状态C，全过程气体的温度不变，故内能不变。气体从状态A经状态B，体积不变，做功为0，气体从状态B到状态C，等压膨胀，外界对气体做的功为
由热力学第一定律
解得
故气体吸收热量，吸收的热量为
章末检测精炼（解析版)
1．关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体的压强是由气体分子重力产生的
C．气体压强不变时，气体的分子平均动能可能变大
D．气体膨胀时，气体的内能一定减小
2．下列说法正确的是（ ）
A．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的
B．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能
C．热力学第二定律可表述为所有自发的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造成功的原因是违背了能量守恒定律
3．如图所示，一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（ ）
A．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
B．气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大
C．气缸内大量分子的平均动能增大
D．气体的内能增大
4．以下说法正确的是______。
A．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
B．第二类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律
C．当分子间距离减小时，分子间斥力、引力均增大
D．对于一定质量的理想气体，若气体的体积减小而温度降低，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子个数可能不变
E.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这间接反映了炭粒分子运动的无规则性
5．下列说法正确的是____________.
A．液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度
B．当液体与大气接触时，液体表面分子的势能比液体内部分子的势能要大
C．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固定颗粒的分子在做无规则运动
D．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律
E.热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行
6．一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，AB、BC、CD、DA这四段过程在p－T图象中都是直线，其中CA的延长线通过坐标原点O，下列说法正确的是( )
A．A→B的过程中，气体对外界放热，内能不变
B．B→C的过程中，单位体积内的气体分子数减少
C．C→D的过程中，气体对外界做功，分子的平均动能减小
D．C→D过程与A→B过程相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同
7．新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。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。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，则下列说法正确的是
A．充气过程中外界对储气室内气体做功，气体内能不变
B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大，压强增大
C．只要储气室内气体压强大于外界大气压强，消毒液就能从喷嘴处喷出
D．喷液过程中，储气室内气体吸收热量对外界做功
E.喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均撞击力减小
8．关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．热量不可能从低温物体传向高温物体
B．从单一热源吸收热量，使之完全变为功是可能的
C．机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程
D．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量
9．下列说法正确的（ ）
A．扩散现象和布朗运动均反映出分子不停的做无规则热运动
B．空气湿度与温度有关，即温度越低，空气湿度越大
C．分子势能变化与分子力变化规律相同；即分子力增大，分子势能也随着增大；分子力减小，分子势能也随之减小
D．表面张力及毛细现象均是分子力作用下的现象
E.一切宏观自然规律总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，即向着熵增大的方向进行
10．下列说法正确的是（ ）
A．水的饱和气压随温度的升高而增加
B．自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
C．液晶具有光学的各向异性
D．荷叶上的露珠成球形是表面张力的结果
E.布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的分子无规则运动的反映
11．如图所示，在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同．把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体升高到一定的温度，气体吸收的热量为Q1，气体的内能为U1.如果让活塞可以自由滑动(活塞与气缸间无摩擦、不漏气)，也使气缸内气体温度升高相同温度，其吸收的热量为Q2，气体的内能为U2，则Q1________Q2，U1________U2.(均选填“大于”“等于”或“小于”)
12．一定质量的理想气体从状态(p1、V1)开始做等温膨胀，状态变化如图中实线所示．若该部分气体从状态(p1、V1)开始做绝热膨胀至体积V2，则对应的状态变化图线可能是图中虚线______(选填图中虚线代号)，在这一过程中气体的内能______(填“增大”“减少”或“不变”)
13．为了方便监控高温锅炉外壁的温度变化，可在锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的气缸，气缸内封闭气体温度与锅炉外壁温度相等。如图所示，气缸右壁的压力传感器与活塞通过轻弹簧连接，活塞左侧封闭气体可看做理想气体。已知大气压强为p0，活塞横截面积为S，不计活塞质量和厚度及与气缸壁的摩擦。当锅炉外壁温度为T0时，活塞与气缸左壁的间距为L，传感器的示数为0。温度缓慢升高到某一值时，传感器的示数为p0S，若弹簧的劲度系数为，求：
(1)此时锅炉外壁的温度；
(2)若已知该过程气缸内气体吸收的热量为Q，求气体内能增加量。
14．一定质量的气体，在保持压强恒等于1.0×105Pa的状况下，体积从20L膨胀到30L，这一过程中气体共从外界吸热4×103J，求：
(1)气体对外界做了多少焦耳的功？
(2)气体的内能变化了多少？
15．如图所示，水平放置的汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的质量m=10kg，横截面积S=100cm2，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，活塞到汽缸底部的距离L1=11cm，到汽缸口的距离L2=4cm。现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平。已知g=10m/s2，外界气温为27°C，大气压强为1.0×105Pa，活塞厚度不计，求：
(i)活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度是多少?
(ii)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=350J的热量，则气体增加的内能?U多大?
16．一定质量的理想气体，开始处于状态A，由过程AB到达状态B，后又经过过程BC到达状态C，如图所示。已知气体在状态A时的压强为p0。B、C两点连线的延长线过原点。
(1)求气体在状态B时的压强PB，在状态C时气体的体积VC；
(2)气体从状态A经状态B，再到状态C，全过程气体是吸热还是放热，并求出吸放热的数值。
参考答案
1．C
【解析】
A．气体的体积是气体分子所能充满的整个空间，不是所有气体分子的体积之和，故A错误；
B．大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强，与气体重力无关，故B错误；
C．气体压强不变时，体积增大，气体温度升高，则分子的平均动能增大，故C正确；
D．气体膨胀时，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体对外做功同时可能吸收更多的热量，内能可以增加，故D错误。
故选C。
2．C
【解析】
A．虽然能量守恒，但的有些能量是可利用的，有些是不容易利用的，因此能源危机是存在的，A错误；
B．摩擦力做功的过程，如果没有发生相对滑动，就没有机械能转化为内能，B错误；
C．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性，C正确；
D．第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了热力学第二定律，D错误。
故选C。
3．A
【解析】
A．温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变，等温压缩时，根据玻意耳定律得知，压强增大，则单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多，故A正确；
B．气缸内封闭气体被压缩，体积减小，压强增大，大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力增大，大量分子撞击气缸壁的平均作用力却不一定增大，故B错误；
C．温度不变，则气缸内分子平均动能保持不变，故C错误；
D．金属气缸导热性能良好，由于热交换，气缸内封闭气体温度与环境温度相同，向活塞上倒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D错误。
故选A。
4．ACD
【解析】
A．根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，A正确；
B．第二类永动机不可能制成是因为违背了热力学第二定律，B错误；
C．当分子间距离减小时，分子间斥力、引力均增大，C正确；
D．对于一定质量的理想气体，若气体的体积减小会导致单位体积内的分子数增加，温度降低会导致分子运动的速度减小，这样单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子个数可能不变，D正确；
E．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这就是布朗运动，它间接反映了水分子运动的无规则性，E错误。
故选ACD。
5．ABE
【解析】
液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度，A正确；当液体与大气接触时，液体表面分子的距离大于液体内部分子之间的距离，分子势能比液体内部分子的势能要大，B正确；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是由于其受到来自各个方向的分子撞击作用是不平衡导致的，其间接反映了周围的分子在做无规则运动，C错误；第二类永动机指的是不消耗任何能量，吸收周围能量并输出，不能制成是因为违反了热力学第二定律，D错误；热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，E正确．
6．AB
【解析】
A．A→B的过程中，气体温度不变，则内能不变，压强变大，体积减小，则外界对气体做功，由ΔU＝W＋Q可知气体对外界放热，选项A正确；
B．B→C的过程中，气体的压强不变，温度升高，体积变大，则单位体积内的气体分子数减少，选项B正确；
C．C→D的过程中，温度不变，压强减小，体积变大，则气体对外界做功，分子的平均动能不变，选项C错误；
D．C→D过程与A→B过程相比较，内能都不变，气体与外界交换的热量等于做功的大小，由于做功不同，故两过程中气体与外界交换的热量不同，选项D错误；
故选AB。
7．ADE
【解析】
A．气体内能由温度决定，
气体温度不变，因此虽然充气过程中外界对储气室内气体做功，但气体内能不变，A正确；
B．温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，充气过程中，储气室内气体分子平均动能不变，B错误；
C．只有当储气室内气体压强大于外界大气压强与喷嘴到液面这段液体产生的压强之和时，消毒液才能从喷嘴处喷出，C错误；
D．喷液过程中，气体膨胀，对外做功，但气体内能不变，根据热力学第一定律，一定从外界吸收热量，D正确；
E．喷液过程中，气体体积膨胀，由于温度不变，根据玻意耳定律，气体压强减小，即储气室内气体分子对器壁单位面积的平均撞击力减小，E正确。
故选ADE。
8．BCD
【解析】
A．热量不可能自发从低温物体传向高温物体，在一定条件下可能使热量由低温物体传递到高温物体，故A错误；
B．在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收热量可以将其全部变为功，故B正确；
C．一切与热现象有关的宏观过程不可逆，故C正确；
D．做功和热传递都能改变物体的内能，则为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，故D正确。
故选BCD。
9．ADE
【解析】
A．扩散现象直接反应分子热运动，布朗运动间接反应分子热运动，故A正确；
B．温度越低空气湿度未必越大，空气湿度由相对湿度决定，故B错误；
C．分子距离从非常小的距离变到非常大的距离过程中，势能先减小后增大，而分子力则是先减后增再减，故C错误；
D．表面张力产生的原因是液面分子力表现为引力的结果，毛细现象时附着层分子力表现为引力或斥力的结果，故D正确；
E．一切宏观自然规律总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，即向着熵增大的方向进行是热力学第二定律的内容，故E正确。
故选ADE。
10．ACD
【解析】
A．与液体处于动态平衡的蒸气叫饱和蒸气；反之，称为不饱和蒸气。饱和蒸气压力与饱和蒸气体积无关，在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸气压力。蒸发面温度升高时，水分子平均动能增大，单位时间内脱出水面的分子增多（此时，落回水面的分子数与脱出水面的分子数相等），故饱和气压随温度的升高而增加，故A正确；
B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，都有方向性，故B错误；
C．液晶既具有液体的流动性也具有单晶体的各向异性，即具有光学的各向异性，故C正确；
D．表面张力形成的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即表面张力，液体的表面张力使液体的表面积收缩到最小，所以荷叶上的露珠是表面张力形成的结果，故D正确；
E．布朗运动是悬浮在液体里的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，故E错误。
故选ACD。
11．小于；
等于
【解析】
根据热力学第一定律可知，要使理想气体升高相同的温度，即使理想气体的内能增加量相同，由于第二种情形，理想气体除了吸热还要对外做功，所以第二次吸收的热量更多，
由于理想气体升高相同的温度，所以理想气体内能的增加量相同，故最后理想气体的内能相同．
点晴：解决本题关键理解理想气体的内能只具有分子动能，即只看气体的温度，温度变化相同，气体的内能变化相同．
12．d
减少
【解析】
气体绝热膨胀时，气体对外做功，根据热力学第一定律判断可知气体的内能减小，温度降低．所以绝热膨胀到体积V2与等温膨胀到V2相比较，绝热膨胀到体积V2时温度低．假设先等温膨胀到V2，然后再降温，压强更低，故图线d正确；在这一过程中由于气体的温度降低，故气体的内能减小.
13．(1)；(2)
【解析】
(1)传感器的示数为时，封闭气体的压强为
活塞向右移动的距离为
由理想气体状态方程可得
解得
(2)该过程气体对外界做功为
由热力学第一定律可知，气体内能增加量为
14．(1)103J；(2)3×103J
【解析】
(1)气体对外做功
W1=p(V2-V1)=1.0×105×(30-20)×10-3J=103J
(2)外界对气体做功
根据热力学第一定律?U=W+Q
解得
?U=-103+4×103J
=3×103J
即内能增加3×103J。
15．(i)450K；(ii)
295J
【解析】
(i)当汽缸水平放置时，p0=1.0×105Pa，V0=L1S，T0=（273+27）K=300K。当汽缸口朝上，活塞到达汽缸口时，活塞的受力分析如图所示
根据平衡条件有
p1S=p0S+mg
V1=（L1+L2）S
由理想气体状态方程得
解得T1=450K
(ii)当汽缸口向上，未加热稳定时：由玻意耳定律得
p0L1S=p1LS
加热后，气体做等压变化，外界对气体做功为
W=-p0（L1+L2-L）S-mg（L1+L2-L）
根据热力学第一定律
解得
16．(1)；(2)吸热，
【解析】
(1)气体从状态A变化到状态B发生的是等容变化，由
解得
气体从状态B到状态C发生的是等压变化，由
解得
(2)气体从状态A经状态B，再到状态C，全过程气体的温度不变，故内能不变。气体从状态A经状态B，体积不变，做功为0，气体从状态B到状态C，等压膨胀，外界对气体做的功为
由热力学第一定律
解得
故气体吸收热量，吸收的热量为