第3讲　热力学定律与能量守恒定律-【物理】2025版三维设计一轮总复习课时跟踪检测

第3讲热力学定律与能量守恒定律1.以下现象违背热力学第二定律的是（）A.一杯热茶在打开盖后，茶会自动变凉B.没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能达到100％C.桶中浑浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D.在地面上运动的物体逐渐停下来，机械能全部变为内能2.（2024·山东菏泽模拟）一个充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往下水温越低，气球导热良好，则气球内气体（）A.内能增加 B.对外界做正功C.减少的内能小于放出的热量 D.减少的内能大于放出的热量3.（2024·福建漳州调研）如图所示，汽缸内活塞左边封闭着一定质量的可视为理想气体的空气，压强和大气压相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸内空气升高一定的温度，空气吸收的热量为Q1。如果让活塞可以自由滑动（活塞与汽缸间无摩擦、不漏气），也使汽缸内空气温度升高相同温度，其吸收的热量为Q2，则Q1和Q2的大小关系是（）A.Q1＝Q2 B.Q1＞Q2C.Q1＜Q2 D.不能确定4.（2023·天津高考第2题）如图是爬山所带氧气瓶，氧气瓶里的气体容积、质量不变，爬高过程中，温度减小，则气体（）A.对外做功 B.内能减小C.吸收热量 D.压强不变5.（多选）（2024·福建宁德校考一模）某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体（视为理想气体）温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（）A.气垫内的气体内能增加B.外界对气垫内的气体做正功C.气垫内的气体向外界放出热量D.气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数减少6.（2024·河北沧州模拟预测）如图甲所示，圆柱形汽缸开口向下竖直放置，汽缸与活塞之间密封一定质量的理想气体，汽缸与活塞间无摩擦且不漏气，活塞面积S＝0.01m2，质量m＝20kg，气柱高度h1＝20cm，气体温度T1＝300K，外界大气压p0＝1.0×105Pa。现把汽缸翻转开口向上放置，如图乙所示，气柱高度变为h2＝14cm，在此过程中，外界对气体做功120J，气体放出热量20J，取g＝10m/s2，则（）A.图甲状态，气体的压强为1.2×105Pa B.图乙状态，气体的温度约为42℃C.气体内能增加140J D.气体分子单位时间对单位面积器壁的撞击次数减少7.（多选）一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p-T图像如图所示，气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc，压强分别为pa、pb、pc。已知pb＝p0，pc＝4p0，则下列说法正确的是（）A.pa＝2p0 B.Vb＝3VcC.从状态a到状态b，气体对外做功 D.从状态c到状态a，气体从外界吸热8.（2023·浙江6月选考17题）如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积S＝100cm2、质量m＝1kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积VA＝600cm3。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积VB＝500cm3。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强pC＝1.4×105Pa。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量Q＝14J，从状态B到状态C，气体内能增加ΔU＝25J，大气压p0＝1.01×105Pa。（1）气体从状态A到状态B，其分子平均动能（选填“增大”“减小”或“不变”），圆筒内壁单位面积受到的压力（选填“增大”“减小”或“不变”）；（2）求气体在状态C的温度TC；（3）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。9.（2024·广东高考13题）在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的p-V图像，气泡内气体先从压强为p0、体积为V0、温度为T0的状态A等温膨胀到体积为5V0、压强为pB的状态B，然后从状态B绝热收缩到体积为V0、压强为1.9p0、温度为TC的状态C，B到C过程中外界对气体做功为W。已知p0、V0、T0和W。求：（1）pB的表达式；（2）TC的表达式；（3）B到C过程，气泡内气体的内能变化了多少？10.可以用热水浸泡将踩瘪后的乒乓球恢复。如图，已知乒乓球导热性能良好，完好时内部气压为大气压强p0，踩瘪后体积变为原体积的80％，外界温度恒为300K，把乒乓球全部浸入热水里，当球内气压等于1.5p0时，乒乓球就刚好开始恢复，已知球内气体内能始终只与温度成正比，踩瘪后球内气体内能为E。（1）求