第69講熱力學(xué)定律與能量守恒定律（練習(xí)）（原卷版）

第69講熱力學(xué)定律與能量守恒定律（模擬精練+真題演練）1．（2023·山東青島·統(tǒng)考三模）啤酒是青島這座城市的“專屬味道”，如圖是青島市民喜歡的袋裝原漿，某次售賣時(shí)，售貨員將7°C冰鎮(zhèn)原漿倒入密封袋中快速封口，密封袋內(nèi)有啤酒和少部分空氣且不斷有氣體從啤酒中析出，靜置一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)密封袋鼓脹起來(lái)。已知大氣壓強(qiáng)，室溫為27°C，封閉氣體（視為理想氣體）體積從0.2L增大為0.25L。下列說(shuō)法正確的是（）

A．外界對(duì)內(nèi)部封閉氣體做正功B．靜置后內(nèi)部封閉氣體的內(nèi)能增加C．靜置后內(nèi)部封閉氣體的分子速率都增加D．根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律，可求出靜置后內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)2．（2023·河北滄州·滄縣中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖甲所示，圓柱形氣缸開口向下豎直放置，氣缸與活塞之間密封一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸與活塞間無(wú)摩擦且不漏氣，活塞面積，質(zhì)量，氣柱高度，氣體溫度，外界大氣壓。現(xiàn)把氣缸翻轉(zhuǎn)開口向上放置，如圖乙所示，氣柱高度變?yōu)?，在此過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功120J，氣體放出熱量20J，取，則（）

A．圖甲狀態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為B．圖乙狀態(tài)，氣體的溫度約為42℃C．氣體內(nèi)能增加140JD．氣體分子單位時(shí)間對(duì)單位面積器壁的撞擊次數(shù)減少3．（2023·河北·校聯(lián)考三模）體育課中，小明用打氣筒給籃球打氣，整個(gè)打氣過(guò)程緩慢進(jìn)行，每次打氣筒活塞都將壓強(qiáng)為的一整筒空氣壓入籃球，無(wú)漏氣，氣體可視為理想氣體。設(shè)籃球的體積為且不變，打氣筒的體積為V，在打氣過(guò)程中，氣體的溫度不變，下列說(shuō)法中不正確的是（）

A．籃球內(nèi)氣體的分子數(shù)密度不斷增大B．籃球內(nèi)氣體的內(nèi)能不斷增大C．每打一次氣前后，籃球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化量為D．打氣過(guò)程中氣體從外界吸收熱4．（2023·江蘇徐州·統(tǒng)考三模）一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)a→b、b→c和回到狀態(tài)a，其循環(huán)過(guò)程的圖像如圖所示；、、分別表示氣體在狀態(tài)a、b、c的溫度，則（）

A．B．氣體在b→c過(guò)程中吸收熱量C．該循環(huán)過(guò)程中氣體對(duì)外做負(fù)功D．該循環(huán)過(guò)程中氣體放出熱量5．（2023·四川綿陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（）A．一定質(zhì)量的氣體等溫壓縮過(guò)程中氣體放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功B．一定質(zhì)量的氣體等容降溫過(guò)程中氣體吸收熱量C．無(wú)論對(duì)蒸汽機(jī)怎樣革新，也不能把蒸汽的內(nèi)能通過(guò)做功全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D．利用降低海水溫度放出大量的熱量來(lái)發(fā)電，可解決能源短缺的問(wèn)題E．電冰箱正常工作時(shí)把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳遞到箱外高溫物體，不違背熱力學(xué)定律6．（2023·福建寧德·校考一模）某地突發(fā)洪澇災(zāi)害，救援人員駕駛氣墊船施救，到達(dá)救援地點(diǎn)后，將圍困在水中的群眾拉上氣墊船，如圖所示。若在救援人員將群眾拉上氣墊船的過(guò)程中，氣墊船中氣墊內(nèi)的氣體（視為理想氣體）溫度不變，氣墊不漏氣，則在該過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．氣墊內(nèi)的氣體內(nèi)能增加B．外界對(duì)氣墊內(nèi)的氣體做正功C．氣墊內(nèi)的氣體向外界放出熱量D．氣墊內(nèi)的氣體單位時(shí)間、單位面積撞擊氣墊壁的分子數(shù)減少7．（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)變化依次經(jīng)歷從Ⅰ→Ⅱ，再?gòu)蘑颉蟮倪^(guò)程，其壓強(qiáng)p和溫度T的關(guān)系如圖所示，根據(jù)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）

A．狀態(tài)Ⅰ的體積小于狀態(tài)Ⅲ的體積 B．狀態(tài)Ⅰ的內(nèi)能大于狀態(tài)Ⅲ的內(nèi)能C．從Ⅰ→Ⅱ過(guò)程，氣體從外界吸熱 D．從Ⅱ→Ⅲ過(guò)程，氣體的分子數(shù)密度增大8．（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)經(jīng)狀態(tài)再回到，它的壓強(qiáng)與體積的變化關(guān)系如圖所示，為一平行四邊形．下列判斷正確的是（

）

A．氣體在狀態(tài)的溫度大于在狀態(tài)的溫度B．過(guò)程，氣體向外界放出的熱量大于C．過(guò)程，氣體吸收的熱量小于它增加的內(nèi)能D．過(guò)程氣體內(nèi)能的增加量等于過(guò)程它向外界放出的熱量E．從初始狀態(tài)經(jīng)狀態(tài)再回到的過(guò)程，氣體吸收的熱量為9．（2024·云南大理·云南省下關(guān)第一中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從的變化過(guò)程可用如圖所示的圖線描述，其中為等溫線，氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為T=300K。下列說(shuō)法正確的是（）

A．氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度B．從A到C過(guò)程外界對(duì)氣體做了600J的功C．氣體從狀態(tài)D變化到狀態(tài)A，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減小，氣體分子的平均動(dòng)能不變D．若氣體從D到A過(guò)程中外界對(duì)氣體做功為250J，則氣體從（一次循環(huán)）過(guò)程中氣體吸收的熱量為250J10．（2023·湖南長(zhǎng)沙·長(zhǎng)郡中學(xué)?？级＃鈮菏缴狄瓮ㄟ^(guò)汽缸上下運(yùn)動(dòng)來(lái)支配椅子升降，其簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)如圖乙所示，圓柱形汽缸與椅面固定連接，柱狀氣動(dòng)桿與底座固定連接?？勺杂梢苿?dòng)的汽缸與氣動(dòng)桿之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，設(shè)汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，不計(jì)氣動(dòng)桿與汽缸之間的摩擦。設(shè)氣體的初始狀態(tài)為A，某人坐上椅面，椅子緩慢下降一段距離后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)B，此過(guò)程溫度不變。然后開空調(diào)讓室內(nèi)溫度降低到某設(shè)定溫度，穩(wěn)定后氣體狀態(tài)為C；接著人離開座椅，椅子重新處于另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)D。則氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)D的過(guò)程中，關(guān)于p、V、T的關(guān)系圖或敘述中正確的有（）

A．氣體的V—T圖如圖甲B．氣體的圖如圖乙C．從狀態(tài)A到狀態(tài)D，氣體向外放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功D．與狀態(tài)A相比，處于狀態(tài)D時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積容器壁的分子數(shù)增多11．（2023·海南?？凇ずＤ现袑W(xué)?？既＃┮欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a開始，經(jīng)歷ab、bc、ca三個(gè)過(guò)程回到原狀態(tài)，其p－T圖像如圖所示，氣體在三個(gè)狀態(tài)的體積分別為、、，壓強(qiáng)分別為、、。已知，，則下列說(shuō)法正確的是（）

A．B．C．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，氣體對(duì)外做功D．從狀態(tài)c到狀態(tài)a，氣體從外界吸熱12．（2022·陜西寶雞·寶雞中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷一系列過(guò)程到達(dá)狀態(tài)d，已知V3V2＞V2V1，對(duì)于此氣體，下列說(shuō)法正確的是（）

A．從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中氣體向外界放出了熱量B．狀態(tài)c的壓強(qiáng)大于狀態(tài)a的壓強(qiáng)C．從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中在單位時(shí)間內(nèi)與單位面積容器壁撞擊的分子數(shù)變多D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中氣體對(duì)外界做的功小于于從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過(guò)程中氣體對(duì)外界做的功E．狀態(tài)b、d的內(nèi)能相同13．（2023·廣東·廣州市第二中學(xué)校聯(lián)考三模）制作“吸管潛水艇”是深受小朋友喜愛的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如圖所示，將吸管對(duì)折后用回形針固定，然后管口豎直向下插入裝有水的礦泉水瓶中，使吸管頂部露出水面，最后用蓋子封緊礦泉水瓶（如圖a）。實(shí)驗(yàn)時(shí)，用力按壓瓶身，“潛水艇”就會(huì)沉入水底，松開手后，“潛水艇”又浮出水面。設(shè)水面上方的封閉氣體體積為V0，壓強(qiáng)為p0，吸管內(nèi)封閉氣體的體積為V，“吸管潛水艇”的總質(zhì)量為m，水的密度恒為ρ，氣體溫度始終保持不變，所有氣體視為理想氣體。（1）緩慢擠壓瓶身時(shí)，瓶?jī)?nèi)封閉氣體的內(nèi)能如何變化？吸熱還是放熱？（2）擠壓瓶身使“潛水艇”恰好懸浮在水中時(shí)（如圖b），水面上方的氣體體積減小了多少？（不考慮吸管厚度和回形針的體積，吸管內(nèi)外液面高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于大氣壓，即管內(nèi)外氣壓始終相等）

14．（2023·貴州畢節(jié)·統(tǒng)考三模）如圖，內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置在水平桌面上，用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。活塞上表面水平，下表面傾斜，傾斜面與左壁的夾角為，質(zhì)量為，活塞的上表面的面積為，狀態(tài)A體積為，溫度為，大氣壓強(qiáng)，當(dāng)對(duì)氣體緩慢加熱，氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B時(shí)，活塞上界面上移，氣體吸收熱量。求：（1）氣體達(dá)到狀態(tài)B時(shí)的溫度為多少？（2）氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B過(guò)程中內(nèi)能改變了多少？

15．（2023·河北秦皇島·?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，高為的導(dǎo)熱性能良好的汽缸開口向上放置在水平地面上，汽缸中間和缸口均有卡環(huán)，質(zhì)量為的活塞在缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，活塞的橫截面積為，活塞與汽缸內(nèi)壁無(wú)摩擦且汽缸不漏氣，開始時(shí)，活塞對(duì)中間卡環(huán)的壓力大小為，活塞離缸底的高度為，大氣壓強(qiáng)為，環(huán)境的熱力學(xué)溫度為，重力加速度大小為，不計(jì)卡環(huán)、活塞及汽缸的厚度。（1）若保持氣體溫度不變，將汽缸沿順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)，求平衡后活塞對(duì)卡環(huán)的壓力；（2）若不轉(zhuǎn)動(dòng)汽缸，緩慢升高環(huán)境溫度，直到活塞距離汽缸底部的高度為，求此時(shí)環(huán)境的熱力學(xué)溫度。（3）在第（2）問(wèn)的過(guò)程中已知內(nèi)能變化為，求在此過(guò)程中吸收的熱量。16．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用面積，質(zhì)量的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)。圓筒與溫度300K的熱源接觸，平衡時(shí)圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A，其體積。緩慢推動(dòng)活塞使氣體達(dá)到狀態(tài)B，此時(shí)體積。固定活塞，升高熱源溫度，