2023年高考物理一轮复习专题训练：热力学定律（含答案）

2023年高考物理一轮复习专题训练：热力学定律

一、单选题（本大题共7小题）

I.（2022•江苏省天一中学二模）一定质量的理想气体，从状态A经&C变化到状态。的状态变化过程

p-V图像如图所示，与横轴平行，8C与纵轴平行，OOC在同一直线上。已知A状态温度为400K,从

A状态至8状态气体吸收了320J的热量，下列说法不巧砸的是（）

B.A状态的内能等于C状态的内能

C.从A状态至。状态整个过程中，气体对外做功62.5J

D.从A状态到B状态的过程中，气体内能增加了400J

2.（2022•江苏•二模）如图所示，-定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态B变化到状态

C。已知状态B的温度为320K,由状态A变化到状态B的过程中，气体内能增加了7.5x1O*J,

latm=1.0xl05Pa,则（）

p/alm

1.0-------------------印

X

0.5——

/II

!；

ia端3

A.气体在状态C的温度为640C

B.气体在状态C的内能与A的相等

C.状态A到B的过程中气体吸收1.25X105J的热量

D.状态A到B的过程中气体放出l.25xl（）sj的热量

3.（2022•江苏扬州•模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态8、。和。后再回

到状态A其中，4到8和C到。为等温过程，8到C和。到A为绝热过程。该循环过程中，下列说法正

确的是（）

PAA

B

OV

A.A到8过程中，气体对外界做功，吸热

B.B到C过程中，气体分子的平均动能增加

C.。到。过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化

D.该循环过程中，气体放热

4.（2022•陕西・渭南市瑞泉中学二模）如图所示，一定质量的理想气体，由状态〃经过，必过程到达状态

b,再经过儿过程到达状态c,然后经过M过程回到状态a.设气体在状态。、状态〃和状态。的温度分

别为，、八和1,下列说法正确的是（）

OVQIV.V

A.Tb>Tc,整个过程吸收热量B.Tb>Tc,整个过程放出热量

C.Ta=Tc,整个过程吸收热量D.Ta=Tc,整个过程放也热量

5.（2022•重庆南开中学二模）2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人七船返回舱在东风着陆场成

功着陆，神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功。气闸舱是载人航天器中供航天员进入人空或山太空返

回时用的气密性装置，其简化模型如图所示：固定的座舱A与气闸舱B之间装有阀门K,座舱A中充满

一定质量的空气（可视为理想气体），气闸舱8内为真空。打开阀门K,A中的气体进入8中，假设此过

程中系统与外界没有热交换，则（）

A.座舱人中气体膨胀对外做功B.座舱A中气体温度降低

C.平衡后气体内能增加D.平衡后气体内能不变

6.（2022•重庆市第十一中学校二模）•定质量的理想气体从状态〃开蛤，经历等温或等压过程be、

4、而回到原状态，其图像如图所示，其中对角线R的延长线过原点。。下列判断错误的是

().

A.气体在a、C的状态的体积相等

B.气体在状态”时的内能大于它在状态。时的内能

C.在过程〃中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功

D.在过程从•中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的或

7.（2022•江苏・南京市第一中学二模）在绝热的气缸内封闭着质量、体积和种类都相同的两部分气体A和

B（不计气体分子之间的作用力），中间用导热的固定隔板P隔开。若不导热的活塞Q在外力作用下向外

移动时，下列论述正确的是（）

P：wQ

1盛

A.气体A压强减小，温度不变

B.气体B压强减小，温度不变

C.气体B压强减小，温度减小

D.气体A压强不变，温度不变

二、多选题（本大题共7小题）

8.（2022•河北邢台•二模）如图所示，一定量的理想气体由状态A经过过程①到达状态8,再由状态8经

过过程②到达状态&其中过程①图线与横轴平行，过程②图线与纵轴平行.对于这个变化过程，下列

说法中正确的是（〉

•A（

.②

C

OT

A.从状态A到状态3的过程，气体吸收热量

B.从状态A到状态4的过程，气体分子热运动的平均动能在减小

C.从状态3到状态。的过程，气体吸收热量

D.从状态4到状态C的过程，气体分子对容器壁撞击的频繁程度增加

9.（2022・新疆・三模）一定质量的理想气体从状态。开始，经历必、be、〃、曲回到原状态，其体积随

热力学温度变化的图像如图所示，其中必、〃均垂直于横轴，ad、波的延长线均过原点0。下列表述

A.在状态”时，单位时间内碰撞容器壁的气体分子数最少

B.气体在〃、d两状态的压强相等

C.气体在状态力时的内能小于它在状态d时的内能

D.在af〃过程中，气体对外界释放的热量等于外界对气体做的功

E.经历〃〃一次循环,气体从外界吸收热量

10.（2022•山东・莱州市第一中学模拟预测）如图所示，一内壁光滑的绝热圆筒形气缸竖直放置，气缸匕

端是可移动的绝热的轻活塞P，中间有一导热的固定隔板M，M的两边分别盛有理想气体甲和乙。开始

时，活塞P处于静止状态。现缓慢在活塞P上端放入一些铁砂（图中天画出），在此过程中，下列说法中

A.甲的内能不变，乙的内能增大

B.乙传递热量给甲，乙的内能增大

C.甲和乙两部分气体分子平均动能都增大

D.甲气体分子平均速率不变，乙气体分子平均速率增大

11.（2022•河南•模拟预测）当篮球气不足时常用打气筒和气针给篮球充气，把气针安装在打气筒的气喷

上，把气针慢慢地插入篮球气孔，然后压缩打气筒将空气压入篮球内，如图所示。在•次缓慢压缩打气

筒的充气过程中，设此次充气过程中篮球的体积不变，气体温度不变，打气筒内的气体全部压入篮球

内，没有向外界漏气，气体可视为理想气体，对于此次充气前打气筒内的气体和篮球内原来的气体，下

列说法正确的是（)

A.此过程中气体的内能增大

B.此过程中气体分子的平均动能不变

C.此过程中每个气体分子的动能均不变

D.此过程中气体向外界放出热量

E.比过程中气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数增多

12.（2022•湖北・鄂南高中二模）一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C,最后到D状

态（OAB在同一直线上），下列说法中正确的是（）

A.B状态的温度最高，C状态的体积最大B.A-B体积不变

C.B—C对外界做功D.C—D从外界吸热

13.（2022•黑龙江・哈九中模拟预测）一定质量的理想气体由状态a经状态〃、。又回到状态m其压强〃

与体积V的关系如图所示，①②③变化过程分别是绝热、等容和等温过程，则下列说法正确的是

()

A.①过程气体内能增加

B.②过程气体从外界吸热

C.全过程气体向外界放出的热量大于从外界吸收的热量

D.③过程气体分子单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增加

E.因为气体返回状态a时体积不变，所以外界不对气体做功

14.（2022•黑龙江•铁人中学二模）如图所示，一定质量的理想气体从A状态经过一系列的变化，最终回

到A状态，已知A状态的温度为27℃（0℃时热力学温度T=273K）,以下说法正确的是（）

A.气体在状态〃时温度为2400KB.气体在状态。时温度为24OOK

C.全过程气体对外做功-L5xlO'JD.全过程气体吸热1.5x10"

三、解答题（本大题共6小题）

15.（2022•河北邢台•二模）如图所示为一定质量的理想气体状态变化过程中的〃-V图线，已知气体在状

态/I时的温度7>3OOK。

（1）求气体在状态8时的温度7；：

（2）求气体在状态。时的温度及：

（3）若气体在4-8过程中吸热IOOOJ,求在4-8过程中气体内能的变化量。

p；(x10?Pa)

O245F7L

16.（2022•江苏省天一中学二模）如图所示，一绝热汽缸竖直放置，汽缸内横截面积S=100cmz的光滑绝

热活塞封闭着一定质量的理想气体，在活塞上面放置一个物体，活塞和物体的总质量为〃?=10kg,在汽

缸内部有一个阻值R=4C的电阻丝，电阻丝两端的电压U=12V,接通电源10s后断开，活塞缓慢升高

/j=10cm,已知理想气体的初始温度4=27。€\体积丫=3x102/,天气压强%=LOx100,

T=r+273K,g取10m/s2,假设电阻丝产生的热量全部被气体吸收。

（1）求活塞上升10cm后理想气体的温度：

（2）从接通电源到活塞上升10cm的过程中理想气体的内能变化量。

I

h\

▼n

o-

U

o-

17.（2022•江苏・南京师大附中模拟预测）某课外兴趣小组用试管制作温度计，把上端4封闭，下端B开

口的玻璃管插入水中，放掉适当的空气后放手，让玻璃管竖直地浮在水中，4端露出水面，如图所示，室

温为公时，水面上方的空气柱长度为加，水面下方空气柱长度为力，室温升高至7\时，水面以上空气往

长度变为X。已知空气柱横截面积为S，大气压强为P。，水的密度为p，重力加速度加速度为g,试管足

够长且保持竖直。

(1)求Tx；

（2）已知升温过程中气体内能增加了△以求气体吸收的热量。.

18.（2022・河北•邢台一中模拟预测）一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，气缸导热，如图所示。

活塞的质量机二20kg,横截面积5'=100cm2,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始时气缸水平放

置，活塞与气缸底的距离12cm,离气缸口的距离上=3cm。外界气温为27C,大气压强po=1.0x

10$Pa。已知g=IOm/s2,求：

（L）若气缸在水平方向从静止开始向右做匀加速直线运动，发现稳定后活塞刚好位于气缸的中间，求此

时加速度为多少？

（2）若气缸保持静止，对活塞施加一个水平向左的推力R使得活塞刚好位于气缸的中间，求此过程中

理想气体向外界释放的热量。

19.（2022•重庆一中二模）如图所示是一定质量的理想气体沿直线从A（2.0,1.5）到B（4.0,0.5）的状

态变化P-V图像，现已知状态A的温度为300K,该气体内能的变化满足△（;=必7（常是o=2J/K）。

求：

（I）状态B的温度：

（2）理想气体沿直线AB变化过程的最高温度；

（3）该气体沿直线AR从状态A变化到温度展高的状态的过程中吸收的热量.

p/105Pa

r/io_3m

1.02.03.04.

20.（2022•广东•深圳市龙岗区德琳学校二模）如图所