2025屆高考物理聯(lián)考模擬匯編專題四十二熱力學(xué)定律與能量守恒定律含解析

PAGEPAGE3熱力學(xué)定律與能量守恒定律1．(多選)健身球是一個(gè)充溢氣體的大皮球。現(xiàn)把健身球放在水平地面上，若在人體壓向健身球的過程中球內(nèi)氣體溫度保持不變，則()A．氣體分子的平均動(dòng)能增大 B．氣體的密度增大C．氣體的內(nèi)能增大 D．外界對(duì)氣體做功解析：選BD在人壓向健身球的過程中，外界對(duì)球做功，氣體所占的體積減小，故氣體的密度增大；氣體溫度不變，故氣體分子的平均動(dòng)能不變；由于外界對(duì)氣體做功，但氣體2．(多選)(全國卷Ⅲ)關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能肯定相同B．氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大C．氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變D．肯定量的某種志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)E．肯定量的某種志向氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能肯定增加解析：選CDE氣體的內(nèi)能由物質(zhì)的量、溫度和體積確定，質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能可能不同，A錯(cuò)誤。內(nèi)能與物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，B錯(cuò)誤。氣體被壓縮時(shí)，若同時(shí)對(duì)外傳熱，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律知內(nèi)能可能不變，C正確?？隙康哪撤N志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，D正確。依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程，肯定量的某種志向氣體在壓強(qiáng)不變的狀況下，體積變大，則溫度肯定上升，內(nèi)能肯定增加，E正確。3．(多選)(全國卷Ⅱ)對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說法正確的是()A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能B．氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢(shì)能C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能D．氣體的體積變更時(shí)，其內(nèi)能可能不變E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能解析：選BDE氣體分子的重力勢(shì)能和氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能都屬于機(jī)械能，不是氣體的內(nèi)能，故A、C錯(cuò)誤；實(shí)際氣體的內(nèi)能包括氣體的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能兩部分，故B、E正確；氣體體積變更時(shí)，分子勢(shì)能發(fā)生變更，氣體溫度也可能發(fā)生變更，則分子勢(shì)能與分子動(dòng)能之和可能不變，故D正確。4．(多選)如圖所示，肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a變更到狀態(tài)b，在這一過程中，下列說法正確的是()A．氣體體積變大B．氣體溫度上升C．氣體從外界汲取熱量D．氣體的內(nèi)能不變E．氣體放出熱量解析：選ABC由題圖可知，氣體發(fā)生等壓變更，依據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知，從a→b過程中，氣體V增大，T上升，內(nèi)能增加，依據(jù)ΔU＝W＋Q，ΔU＞0，W＜0，故Q＞0，氣體吸熱，A、B、C正確，D、E錯(cuò)誤。5．(多選)依據(jù)熱力學(xué)定律，下列說法正確的是()A．其次類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律，因此不行能制成B．效率為100%的熱機(jī)是不行能制成的C．電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞D．從單一熱源汲取熱量，使之完全變?yōu)楣κ翘岣邫C(jī)械效率的常用手段E．汲取了熱量的物體，其內(nèi)能也不肯定增加解析：選BCE其次類永動(dòng)機(jī)不行能制成，是因它違反了熱力學(xué)其次定律，故A錯(cuò)誤；效率為100%的熱機(jī)是不行能制成的，故B正確；電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，故C正確；從單一熱源汲取熱量，使之完全變?yōu)楣κ遣恍心軐?shí)現(xiàn)的，故D錯(cuò)誤；變更內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，汲取了熱量的物體，其內(nèi)能也不肯定增加，E正確。6.(多選)(2024·綿陽檢測)如圖所示，汽缸和活塞與外界均無熱交換，汽缸中間有一個(gè)固定的導(dǎo)熱性良好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態(tài)?，F(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體A加熱一段時(shí)間，后來活塞達(dá)到新的平衡。不計(jì)氣體分子勢(shì)能，不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦，大氣壓強(qiáng)保持不變。下列推斷正確的是()A．氣體A吸熱，內(nèi)能增加B．氣體B吸熱，對(duì)外做功，內(nèi)能不變C．氣體A分子的平均動(dòng)能增大D．氣體A和氣體B內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大E．氣體B分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積碰撞次數(shù)削減解析：選ACE由題意可知?dú)怏wA發(fā)生等容變更，則W＝0，依據(jù)ΔU＝W＋Q可知?dú)怏wA汲取熱量，內(nèi)能增加，溫度上升，氣體A分子的平均動(dòng)能變大，但并不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增大，選項(xiàng)A、C正確，D錯(cuò)誤；因?yàn)橹虚g是導(dǎo)熱隔板，所以氣體B汲取熱量，溫度上升，內(nèi)能增加，又因?yàn)閴簭?qiáng)不變，故體積變大，氣體對(duì)外做功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；氣體B的壓強(qiáng)不變，但是體積增大，分子平均動(dòng)能增大，所以氣體B分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的碰撞次數(shù)削減，選項(xiàng)E正確。7.(多選)肯定質(zhì)量的志向氣體，從狀態(tài)A變更到狀態(tài)B，再變更到狀態(tài)C，其狀態(tài)變更過程的p-V圖像如圖所示。已知?dú)怏w處于狀態(tài)A時(shí)的溫度為300K，則下列推斷正確的是()A．氣體處于狀態(tài)B時(shí)的溫度是900KB．氣體處于狀態(tài)C時(shí)的溫度是300KC．從狀態(tài)A變更到狀態(tài)C過程氣體內(nèi)能始終增大D．從狀態(tài)A變更到狀態(tài)B過程氣體放熱E．從狀態(tài)B變更到狀態(tài)C過程氣體放熱解析：選ABE由題意知：TA＝300K，A→B過程為等壓變更，則有eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，代入數(shù)據(jù)解得：TB＝900K，選項(xiàng)A正確；B→C過程是等容變更，則有eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)，代入數(shù)據(jù)解得：TC＝300K，選項(xiàng)B正確；從狀態(tài)A變更到狀態(tài)C過程，氣體的溫度先上升后降低，則氣體的內(nèi)能先增大后減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由A→B氣體的溫度上升，內(nèi)能增大，體積增大，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＋Q知，氣體吸熱，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；B→C過程氣體的體積不變，不做功，溫度降低，氣體的內(nèi)能減小，由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＋Q知，氣體放熱，選項(xiàng)E正確。8.(江蘇高考)如圖所示，肯定質(zhì)量的志向氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2.0×105Pa，經(jīng)驗(yàn)A→B→C→A的過程，整個(gè)過程中對(duì)外界放出61.4J熱量。求該氣體在A→B過程中對(duì)