新高考物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤訓(xùn)練第69講 熱力學(xué)定律與能量守恒定律（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，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，靜置一段時間后，發(fā)現(xiàn)密封袋鼓脹起來。已知大氣壓強SKIPIF1<0，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。下列說法正確的是（）

A．外界對內(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)氣體實驗定律，可求出靜置后內(nèi)部封閉氣體的壓強2．（2023·河北滄州·滄縣中學(xué)?？寄M預(yù)測）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，氣缸與活塞間無摩擦且不漏氣，活塞面積SKIPIF1<0，質(zhì)量SKIPIF1<0，氣柱高度SKIPIF1<0，氣體溫度SKIPIF1<0，外界大氣壓SKIPIF1<0?，F(xiàn)把氣缸翻轉(zhuǎn)開口向上放置，如圖乙所示，氣柱高度變?yōu)镾KIPIF1<0，在此過程中，外界對氣體做功120J，氣體放出熱量20J，取SKIPIF1<0，則（）

A．圖甲狀態(tài)，氣體的壓強為SKIPIF1<0B．圖乙狀態(tài)，氣體的溫度約為42℃C．氣體內(nèi)能增加140JD．氣體分子單位時間對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，整個打氣過程緩慢進行，每次打氣筒活塞都將壓強為SKIPIF1<0的一整筒空氣壓入籃球，無漏氣，氣體可視為理想氣體。設(shè)籃球的體積為SKIPIF1<0且不變，打氣筒的體積為V，在打氣過程中，氣體的溫度不變，下列說法中不正確的是（）

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)氣體壓強變化量為SKIPIF1<0D．打氣過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SKIPIF1<0回到狀態(tài)a，其循環(huán)過程的SKIPIF1<0圖像如圖所示；SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0分別表示氣體在狀態(tài)a、b、c的溫度，則（）

A．SKIPIF1<0B．氣體在b→c過程中吸收熱量C．該循環(huán)過程中氣體對外做負功D．該循環(huán)過程中氣體放出熱量5．（2023·四川綿陽·統(tǒng)考模擬預(yù)測）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）A．一定質(zhì)量的氣體等溫壓縮過程中氣體放出的熱量等于外界對氣體做的功B．一定質(zhì)量的氣體等容降溫過程中氣體吸收熱量C．無論對蒸汽機怎樣革新，也不能把蒸汽的內(nèi)能通過做功全部轉(zhuǎn)化成機械能D．利用降低海水溫度放出大量的熱量來發(fā)電，可解決能源短缺的問題E．電冰箱正常工作時把箱內(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·?？家荒＃┠车赝话l(fā)洪澇災(zāi)害，救援人員駕駛氣墊船施救，到達救援地點后，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，則在該過程中，下列說法正確的是（）A．氣墊內(nèi)的氣體內(nèi)能增加B．外界對氣墊內(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）一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)變化依次經(jīng)歷從Ⅰ→Ⅱ，再從Ⅱ→Ⅲ的過程，其壓強p和溫度T的關(guān)系如圖所示，根據(jù)SKIPIF1<0圖像，下列說法正確的是（）

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過程，氣體從外界吸熱 D．從Ⅱ→Ⅲ過程，氣體的分子數(shù)密度增大8．（2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測）一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)SKIPIF1<0經(jīng)狀態(tài)SKIPIF1<0再回到SKIPIF1<0，它的壓強SKIPIF1<0與體積SKIPIF1<0的變化關(guān)系如圖所示，SKIPIF1<0為一平行四邊形．下列判斷正確的是（

）

A．氣體在狀態(tài)SKIPIF1<0的溫度大于在狀態(tài)SKIPIF1<0的溫度B．SKIPIF1<0過程，氣體向外界放出的熱量大于SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0過程，氣體吸收的熱量小于它增加的內(nèi)能D．SKIPIF1<0過程氣體內(nèi)能的增加量等于SKIPIF1<0過程它向外界放出的熱量E．從初始狀態(tài)SKIPIF1<0經(jīng)狀態(tài)SKIPIF1<0再回到SKIPIF1<0的過程，氣體吸收的熱量為SKIPIF1<09．（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）一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從SKIPIF1<0的變化過程可用如圖所示的SKIPIF1<0圖線描述，其中SKIPIF1<0為等溫線，氣體在狀態(tài)A時的溫度為T=300K。下列說法正確的是（）

A．氣體在狀態(tài)C時的溫度SKIPIF1<0B．從A到C過程外界對氣體做了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，氣體分子的平均動能不變D．若氣體從D到A過程中外界對氣體做功為250J，則氣體從SKIPIF1<0（一次循環(huán)）過程中氣體吸收的熱量為250J10．（2023·湖南長沙·長郡中學(xué)?？级＃鈮菏缴狄瓮ㄟ^汽缸上下運動來支配椅子升降，其簡易結(jié)構(gòu)如圖乙所示，圓柱形汽缸與椅面固定連接，柱狀氣動桿與底座固定連接?？勺杂梢苿拥钠着c氣動桿之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，設(shè)汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，不計氣動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到穩(wěn)定狀態(tài)B，此過程溫度不變。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穩(wěn)定狀態(tài)D。則氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)D的過程中，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SKIPIF1<0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氣體做的功D．與狀態(tài)A相比，處于狀態(tài)D時，單位時間內(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三個過程回到原狀態(tài)，其p－T圖像如圖所示，氣體在三個狀態(tài)的體積分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，壓強分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0。已知SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，則下列說法正確的是（）

A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，氣體對外做功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）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷一系列過程到達狀態(tài)d，已知V3-V2＞V2-V1，對于此氣體，下列說法正確的是（）

A．從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中氣體向外界放出了熱量B．狀態(tài)c的壓強大于狀態(tài)a的壓強C．從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中在單位時間內(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的過程中氣體對外界做的功小于于從狀態(tài)c到狀態(tài)d的過程中氣體對外界做的功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)實驗，如圖所示，將吸管對折后用回形針固定，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）。實驗時，用力按壓瓶身，“潛水艇”就會沉入水底，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，瓶內(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（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)生的壓強遠小于大氣壓，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?；钊媳砻嫠?，下表面傾斜，傾斜面與左壁的夾角為SKIPIF1<0，質(zhì)量為SKIPIF1<0，活塞的上表面的面積為SKIPIF1<0，狀態(tài)A體積為SKIPIF1<0，溫度為SKIPIF1<0，大氣壓強SKIPIF1<0，當(dāng)對氣體緩慢加熱，氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B時，活塞上界面上移SKIPIF1<0，氣體吸收熱量SKIPIF1<0。求：（1）氣體達到狀態(tài)B時的溫度為多少？（2）氣體從狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B過程中內(nèi)能改變了多少？

15．（2023·河北秦皇島·校考模擬預(yù)測）如圖所示，高為SKIPIF1<0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SKIPIF1<0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SKIPIF1<0，活塞與汽缸內(nèi)壁無摩擦且汽缸不漏氣，開始時，活塞對中間卡環(huán)的壓力大小為SKIPIF1<0，活塞離缸底的高度為SKIPIF1<0，大氣壓強為SKIPIF1<0，環(huán)境的熱力學(xué)溫度為SKIPIF1<0，重力加速度大小為SKIPIF1<0，不計卡環(huán)、活塞及汽缸的厚度。（1）若保持氣體溫度不變，將汽缸沿順時針緩慢旋轉(zhuǎn)SKIPIF1<0，求平衡后活塞對卡環(huán)的壓力；（2）若不轉(zhuǎn)動汽缸，緩慢升高環(huán)境溫度，直到活塞距離汽缸底部的高度為SKIPIF1<0，求此時環(huán)境的熱力學(xué)溫度SKIPIF1<0。（3）在第（2）問的過程中已知內(nèi)能變化為SKIPIF1<0，求在此過程中吸收的熱量。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SKIPIF1<0，質(zhì)量SKIPIF1<0的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。圓筒與溫度300K的熱源接觸，平衡時圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A，其體積SKIPIF1<0。緩慢推動活塞使氣體達到狀態(tài)B，此時體積SKIPIF1<0。固定活塞，升高熱源溫度，氣