高中物理专题-热力学定律在绝热气缸中封闭着两部分同种类的气体A和B，中间用绝热活塞隔开，活塞用销钉固定着。
开始时两部分气体的体积和温度都相同，气体A的质量大于气体B的质量。
撤去销钉后活塞可以自由移动，最后达到平衡。
关于B部分气体的内能和压强的大小A．内能增加，压强不变B．内能不变，压强不变C．内能增加，压强增大D．内能不变，压强增大【参考答案】C【试题解析】因为气体A的质量大于气体B的质量，故开始时气体A的压强大于气体B的压强，撤去销钉后，A气体膨胀对B气体做功，故B气体内能增加，压强增大，选C。
【知识补给】功和内能（1）气体做功的特征是气体体积的变化，若气体只有压强的变化而无体积的变化，气体不做功。
（2）做功的对象是实物，故气体向真空膨胀不做功。
（3）理想气体被绝热压缩，则内能增加，温度升高，体积减小，压强一定增大；理想气体绝热膨胀，则内能减少，温度降低，压强一定增大。
如图所示，内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上，绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸中，活塞静止时处于A位置。
现将一重物轻轻地放在活塞上，活塞最终静止在B位置。
则活塞在B位置时与活塞在A位置时相比较A．气体的内能可能相同B．气体的温度一定不同C．单位体积内的气体分子数不变D．单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次数一定增多如图所示，绝热气缸固定在水平地面上，气缸内用绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。
开始时活塞静止在图示位置现用力使活塞缓慢向右移动一段距离，则在此过程中A．外界对缸内气体做正功B．缸内气体的内能不变C．缸内气体在单位时间内作用于活塞单位面积的冲量增大D．在单位时间内缸内气体分子与活塞碰撞的次数减少如图所示，用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分，先把活塞锁住，将质量和温度都相同的理想气体氢气和氧气分别充入容器的两部分，然后提起销子，使活塞可以无摩擦地滑动，当活塞平衡时A．氢气的温度不变B．氢气的压强减小C．氢气的体积减小D．氧气的温度升高绝热气缸的质量为M，绝热活塞的质量为m，活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气，气缸中密封一部分理想气体，最初气缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上。
如图所示，现拔去销钉，让气缸在斜面上自由下滑，当活塞与气缸相对静止时，被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较，下列说法中正确的是A．气体的压强不变B．气体的内能减小C．气体的温度升高D．气体的体积增大如图是一个绝热容器，挡板A上方为理想气体，挡板A下方为真空。
现在把挡板A突然抽走，使气体充满整个容器，再用绝热活塞B把气体压回到初始位置。
已知B与容器接触良好，不漏气。
则在第一个过程中，气体的温度________，第二个过程中气体的温度________。
（填“不变”、“升高”或“降低”）【参考答案】BD 由于气体被绝热压缩，所以气体的内能增大，温度升高，分子平均功能增大，又因单位体积内分子数增多，所以单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次数一定增多，AC 错误，BD正确。
D 用力使绝热活塞缓慢向右移动一段距离，对气体对外做功，内能减小，AB错误；由于内能减小，分子平均速率减小，同时体积变大，单位体积内的平均分子数减少，则缸内气体在单位时间内作用于活塞单位面积的冲量减小，在单位时间内缸内气体分子与活塞碰撞的次数减少，C错误，D错误。
BD 理想气体氢气和氧气的质量虽然相同，但由于氢气的摩尔质量小，故氢气物质的量多，又体积和温度相同，所以氢气的压强大，当拔掉销子后，会推动活塞向氧气一边移动，即氢气绝热膨胀，对外做功，内能减少，温度降低；氧气被绝热压缩，外界对它做功，内能增加，温度升高；氢气的压强减小，氧气的压强增大，AC错误，BD正确。
BD 设被封闭气体压强为p，大气压强为p0，开始时活塞静止，有mg sin θ+p0S=pS，后来气缸在斜面上自由下滑，当活塞与气缸相对静止时p=p0，故被封闭气体压强减小，A错误；拔去销钉到活塞与气缸相对静止过程，随着气体压强减小，气缸的加速度减小，活塞的加速度增大，气缸的加速度始终大于活塞的加速度，则气体体积增大，对外做功，内能减小，温度降低，C错误，BD正确。
不变升高第一个过程中因挡板A下面是真空，故气体绝热膨胀时并不做功，气体内能不变，温度不变；第二个过程中活塞B对气体做功，气体被绝热压缩，故气体内能增加，温度升高。
热和内能关于热传递的下列叙述中正确的是A．热量总是从内能大的物体传给内能少的物体B．热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体C．热传递的实质是物体间的内能的转移而能的形式不发生变化D．只有通过热传递的方式才能使物体的温度发生变化【参考答案】BC【试题解析】热传递是改变物体内能的一种方式，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，而温度是分子平均动能的标志，BC正确，AD错误。
【知识补给】三种热传递方式（1）热传导：热量从介质的高温部分传到低温部分，通过分子的无规则热运动传播，介质内不表现出无宏观运动。
主要发生在固体中，气体和液体中热传导与热对流同时发生。
（2）热对流：热量通过流动介质进行传播。
主要发生在气体和液体，即流体中。
（3）热辐射：有温度的物体就会幅射出电磁波，通过电磁波传递热量。
由于电磁波可以在真空中传播，热辐射可以在真空中传递热量。
在一个完全真空的绝热容器中放入两个物体，它们之间没有发生热传递，这是因为A．两物体没有接触B．两物体的温度相同C．真空容器不能发生对流D．两物体具有相同的内能下列说法中正确的是A．空气相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同温度下水的饱和汽压，人的体表水分蒸发越快B．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力C．电流通过电阻后发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的D．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大对于一定量的理想气体，下列说法正确的是A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关如图所示，容积一定的测温泡，上端有感知气体压强的压力传感器，待测物体温度升高，则泡内封闭气体A．压强不变，内能减少B．压强变大，内能增加C．温度不变，内能不变D．温度降低，压强减少如图所示电路与一绝热密闭容器相连，R a为电热丝，容器内有一定质量的理想气体，闭合电键后，容器里的气体A．内能增大B．平均动能减小C．无规则热运动变得更剧烈D．单位时间内对单位面积器壁的撞击次数减少【参考答案】B 物体间存在温差是产生热传递的惟一条件，热辐射可以不需要介质，是电磁辐射，选B。
B 空气相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同温度下水的饱和汽压，人的体表水分蒸发越慢，A错误；由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，B正确；电流通过电阻后发热，是由于电流做功，而不是通过“热传递”方式实现的，C错误；晶体熔化过程中温度不变，而分子平均动能仅与温度有关，因此分子平均动能不变，D错误。
AD 根据理想气体状态方程错误!未找到引用源。
=常量，体积和压强不变，则温度不变，理想气体的内能只跟温度有关，气体的内能不变，A正确；气体的内能不变，则温度不变，压强和体积有可能变化，B错误；若气体的温度不断的升高，则压强和体积的乘积不断增大，压强不一定增大，C错误；气体温度升高1 K时，内能的增加量相等，对于等容过程，气体不做功，吸收的热量等于内能的增加量，对等压过程，温度升高，体积增大，气体对外做功，吸收的热量大于内能的增加量，故吸收热量的多少与气体经历的过程有关，D正确。
B 待测物体温度升高，物体与测温泡内气体发生热传递，测温泡内气体内能增加，温度升高，气体分子的平均速率变大，体积不变，气体分子数密度不变，则单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数增加，气体压强变大，选B。
AC 因电热丝对气体加热，容器内气体吸收热量，内能增加，温度升高，分子热运动的平均动能增大，分子无规则热运动变得更剧烈，AC正确，B错误；气体体积不变，温度升高，压强增大，单位时间内气体对单位面积器壁的撞击次数增加，D错误。
热力学第一定律如图，一个质量为m的T形活塞在气缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距气缸底部h0处连接一U形细管（管内气体的体积可忽略）。
初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离气缸底部1.5h0，两边水银柱存在高度差。
已知水银密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为S，活塞竖直部分高为1.2h0，重力加速度为g。
（1）通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平？（2）从开始至两水银面恰好相平的过程，若气体放出的热量为Q，求气体内能的变化。
【参考答案】（1）错误!未找到引用源。
（2）0.3h0(p0S+mg)–Q【试题解析】（1）初态时，气体压强错误!未找到引用源。
，体积V1=1.5h0S，温度为T0要使两边水银面相平，气缸内气体的压强p2=p0，此时活塞下端一定与气缸底接触，V2=1.2h0设此时温度为T，由理想气体状态方程有错误!未找到引用源。
解得错误!未找到引用源。
（2）从开始至活塞竖直部分恰与气缸底接触，体积变小，气体压强不变，外界对气体做功，其后体积不变，外界对气体不做功，故外界对气体做的功W=p1ΔV=(错误!未找到引用源。
)×0.3h0S由热力学第一定律有ΔU=W–Q=0.3h0(p0S+mg)–Q【知识补给】状态变化与内能变化中学常见的状态变化主要有等温变化、等容变化、等压变化和绝热变化。
（1）等温变化：理想气体的内能等于分子动能，不变；一般气体的分子间距较大，分子间作用力为引力，体积增大，则分子势能增大，内能增大。
（2）等容变化：理想气体的内能随温度升高而增大；一般气体分子势能不变，温度升高时分子动能增大，内能增大；体积不变则外界对气体不做功，内能变化只与热传递有关。
（3）等压变化：理想气体的内能随温度升高而增大；一般气体温度升高时，分子平均速率增大，压强不变，则分子数密度应减小，即体积增大，分子势能和分子动能都增大，内能增大。
（4）绝热变化：与外界无热交换，内能变化只与体积变化，即外界对气体做的功有关；理想气体的体积增大时，内能减小，温度降低，压强减小；一般气体的体积增大时，内能减小，分子势能增大，分子动能减小，温度降低，压强减小。
下列说法正确的是A．物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大B．物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大C．物体吸收热量，其内能一定增加D．物体放出热量，其内能一定减少如图所示为密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的A．温度升高，内能增加600 J B．温度升高，内能减少200 JC．温度降低，内能增加600 J D．温度降低，内能减少200 J 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后再回到状态A，其中A→B和C→D为等温过程，B→C为等压过程，D→A为等容过程。