2025版新教材高考物理复习特训卷考点86热力学定律与能量守恒定律

考点86热力学定律与能量守恒定律—提实力

1.（多选）以下现象不违反热力学其次定律的有（）

A.一杯热茶在打开盖后，茶会自动变凉

B.没有漏气、没有摩擦的志向热机，其效率可能是100%

。.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、水自动分别

D.热量自发地从低温物体传到高温物体

2.[2024•重庆卷]2024年5月15我国自主研发的“极目一号”HI型浮空船创建了

海拔9032米的大气科学观测世界纪录.若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，

体积和质量视为不变，则艇内气体（视为志向气体）（）

A.汲取热量B.压强增大

C.内能减小〃.对外做负功

3.[2024•湖南卷，改编]（多选）利用“涡流效应”可实现冷热气体的分别.如图，一

冷热气体分别装置由喷嘴、涡流室、环形管、分别挡板和冷热两端管等构成.高压氮气由喷

嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气

体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部

位.气流到达分别挡板处时，中心部位气流与分别挡板碰撞后反向，从八端流出，边缘部位

气流从B端流出.下列说法正确的是（）

4该装置气体进出的过程满意能量守恒定律，但违反了热力学其次定律

//.A端流出的气体分子热运动平均速率肯定小于B端流出的

C.A端流出的气体内能肯定大于B端流出的

D.该装置气体进出的过程既满意能量守恒定律，也满意热力学其次定律

4.

很多庆典活动都会放飞漂亮的气球，在空中缓慢上升过程中气球体积变大.已知环境温

度随高度增加而降低，球内气体可视为志向气体，气球不漏气.在上升过程，球内气体（）

A.内能增大

8.体枳增大说明气体温度上升

C.全部分子的动能都减小

D.减小的内能大于放出的热量

5.[2024・山东卷]

如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭肯定质量的忐向气体，初始时气缸开

口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动90°过程中，缸内气体（）

A.内能增加，外界对气体做正功

fi.内能减小，全部分子热运动速率都减小

C.温度降低，速率大的分子数占总分子数比例削减

〃・温度上升，速率大的分子数占总分子数比例增加

6.有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示.图乙、图丙是其工作原理示意

图.运用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图乙），然后把锁扣扳下（如图丙），让锁扣以

盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁匕若吸盘内气体可视为志向气体,

且温度始终保持不变.则此过程中（）

力.吸盘内气体要汲取热量

反吸盘内气体分子的密度增大

C.吸盘被向外拉出过程中，吸盘内气体不对外界做功

D.吸盘内气体压强增大

7.

[2024•江苏卷]如图所示，肯定质量的志向气体分别经验a-b和a->c两个过程，其中

a-b为等温过程，状态b、c的体积相同，则（）

A.状态a的内能大于状态b

B.状态a的温度高于状态c

C.a-c过程中气体汲取热量

D.a-c过程中外界对气体做正功

8.[2024•山东省模拟]2024年伊始，奥密克戎变异毒株较以往新型冠状病毒传播更快,

危害更大，特殊是疫情区快件也会携带新冠病毒，勤消毒是一个很关犍的防疫措施.如图所

示是某种家庭便携式防疫消毒用的喷雾消毒桶及其原理图，内部可用容积为2£,工作人员

装入稀释过的1.2L药液后旋紧壶盖，关闭喷水阀门，拉动压柄打气，每次打入压强为1atm,

体积为。1£的气体,此时大气压强为1atm,当壶内压强增大到2/小时,起先打开喷阀

消杀，假设壶内温度保持不变，若不计管内液体体积.下列说法正确的是（）

A.工作人员共打气9次

B.打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为0.4£

C.打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为0.1/.

D.消毒液喷出过程，气体对外做功，对外做功大于从外界汲取热量

9.

[2024•辽宁卷]肯定质量的志向气体从状态a改变到状态b,其体积V和热力学温度T

改变图像如图所示，此过程中该系统（）

A.对外界做正功〃.压强保持不变

C.向外界放热〃.内能削减

10.

P

b

0T

[2024•全国甲卷，改编]（多选）肯定量的志向气体从状态a改变到状态b,其过程如

P-T图上从a到b的线段所示.在此过程中（）

A.气体始终对外做功

B.气体的内能始终增加

C.气体始终从外界吸热

D.气体汲取的热量等于其对外做的功

11.[2024•河北邯郸二模]（多选）如图所示，肯定量的志向气体经验三个不同过程，

从状态a经过热力学过程ab、be、ca后又回到状态a.下列说法正确的是（）

A.ab过程中，气体的体积不变

B.ab过程中，外界对气体做正功

C.be过程中，气体始终吸热

D.ca过程中，c状态的体枳k与a状态的体积％的关系式为9=4.7315

12.[2024•北京东城区三模]如图所示，质量为m的活塞将肯定质量的志向气体封闭在

气缸内，活塞与气缸之间无摩擦.将气缸放在冰水混合物中，气体达到平衡状态（图中a

状态）后，在活塞上加一质量为m的祛码，经过过程I气体达到新的平衡状态（图中b状态），

再将气缸从容器中移出放到室温（27°C）中，经过过程II在达到c平衡状态.已知大气压

强保持不变.下列说法中正确的是（）

A.过程I中志向气体从外界汲取热量

过程H中志向气体从外界汲取热量

C.c状态与a状态相比，c状态的气体分子对活塞的作用力较小

〃.志向气体在b状态的内能大于在a状态的内能

13.[2024•北京卷]如图所示，肯定质量的志向气体从状态a起先，沿图示路径先后到

达状态b和c.下列说法正确的是（）

A.从a到b,气体温度保持不变

B.从a到b,气体对外界做功

C.从b到c,气体内能减小

D.从b到c,气体从外界吸热

14.[2024•湖北卷]肯定质量的志向气体由状态a变为状态c,其过程如p-V图中a-c

直线段所示，状态b对应当线段的中点.下列说法正确的是（）

A.a-b是等温过程

B.a-b过程中气体吸热

C.a-c过程中状态b的温度最低

D.a-c过程中外界对气体做正功

15.

T\

0V

[2024•全国乙卷，改编]（多选）肯定量的志向气体从状态a经状态b改变到状态c,

其过程如T-V图上的两条线段所示.则气体在（）

A.状态a处的压强大于状态c处的压强

民由a改变到b的过程中，气体对外做功

C.由b改变到c的过程中，气体的压强不变

由a改变到b的过程中，气体从外界吸热

16.[2024•江苏扬州中学最终一模]肯定质量的志向气体的状态按图中箭头方向的依次

改变，其中AB延长线过原点，BC平行于T轴，A、B、C状态下的温度已在图中标示（为已

知），其中C状态下气体体积为20L,求：

（1）A、B状态下的体积；

（2）若整个过程做均为60J,求A状态下的气体E强.

考点86热力学定律与能量守恒定律——提实力

1.答案：AC

解析：热茶自动变凉是热量从高温物体传递到低温物体，A正确；任何热机效率都不行

能达到100船B错误；泥水分别是机械能（重力势能）向内能的转化，C正确；热量不能自发

地从低温物体传到高温物体，D错误.

2.答案：C

解析：由于浮空艇上升过程中体积和质量均不变，则艇内气体不做功；依据告=C可知

温度降低，则艇内气体压强减小，气体内能减小；又依据可知气体放出热量，C

正确.

3.答案：AB

解析：力端流出的气体分子热运动速率较小，8端流出的气体分子热运动速率较大，所

以从力端流出的气体分子热运动平均速度小于从〃端流出的，B正确；力端流出的气体分子

热运动速率较小，6端流H的气体分子热运动速率较大，则从力端流出的气体分子平均动能

小于从〃端流出的气体分子平均动能，内能的多少还与分子数有关；依题意，不能得出从力

端流出的气体内能肯定大于从8端流出的气体内能，C错误；该装置将冷热不均气体的进行

分别，喷嘴处有高压，即通过外界做功而实现的，并非是自发进行的，没有违反热力学其次

定律；温度较低的从力端出、较高的从6端出，也符合能量守恒定律，A正确，D错误.

4.答案：D

解析：温度随高度增加而降低，在上升过程，温度降低，肯定质量的志向气体的内能取

决于温度，故内能减小，故A错误；依据志向气体状态方程今=C,上升过程体积增大，但

是压强同时也减小，无法从体枳改变去说明温度改变，故B错误；温度降低说明分子平均动

能减小，但不是全部分子的动能都减小，故C错误；上升过程体积增大，说明外界对气体做

负功，依据热力学第肯定津△£二什优可知，减小的内能等于放出的热量与气体对外界做

功大小之和，故减小的内能大于放出的热量，故D正确.

5.答案：C

解析：初始时气体的压强。=外+器，体积为忆温度为7；将气缸缓慢转过90°后，

气体的压强为°=外，体枳为以温度为为.易知股》匕，故气体对外界做功，因气缸和活塞

都是绝热的，依据热力学第肯定律可得△*(),由于志向气体内能只与气体温度有关，所以

刀＞&A、D错误.内能减小，不是全部气体分子热运动速率都减小，但速率大的分子数占

总分子数的比例减小，B错误，C正确.

6.答案：A

解析：吸盘内气体体积增大，气体对外做功，族0,由于气体温度不变，气体内能不变，

bU=O,由热力学第肯定律bU=W+Q,可知后八〃一股0,吸盘内气体要汲取热量，A正

确，C错误；吸盘内气体分子数不变，而气体体枳变大，则吸盘内气体分子的密度减小，B

错误；吸盘内气体温度不变而体积变大，由玻意耳定律网/=U可知，吸盘内气体压强减小，

D错误.

7.答案：C

解析：由于nl。的过程为等温过程，即状态a和状态力温度相同，分子平均动能相同，

对于志向气体状态a的内能等于状态力的内能，A错误；由于状态方和状态。体积相同，且

依据志向气体状态方程乎可知又因为T尸刃,，故〃一,B错误；因为a-c

lh1c

过程气体体积增大，气体对外界做正功；而气体温度上升，内能增加，依据可知

气体汲取热量，C正确，D错误.

8.答案：B

解析：设工作人员共打气〃次，依据玻意耳定律有

1atmX(2L—1.2L)+〃,1atmXO.1L=2atmX(2L—1.2L)

解得〃=8,故A错误；打开阀门后，依据玻意耳定律有2atmXO.8L=1almX入

解得•，壶内不再喷出消毒液时，壶内气体的体积为1.6L,则壶内剩余消毒液的体枳为

0.4L,故B正确，C错误；由于壶内温度保持不变，则壶内气体的内能不变，则依据热力

学第肯定律△〃=什我可知气体对外做功的多少等于从外界汲取热量的多少，故D错误.

9.答案：A

解析：志向气体从状态a改变到状态6,体积增大，志向气体对外界做正功，A正确；

yr

由图可知，=%+也依据志向气体的状态方程有勺n=C,联立有片一p可看出7增大，

Tk+号

夕增大，B错误；志向气体从状态a改变到状态从温度上升，内能增大，I)错误；志向气体

从状态a改变到状态6,由选项AD可知，志向气体对外界做正功且内能增大，则依据热力

学第肯定律可知气体向外界汲取热量，C错误.

10.答案：BC

解析：因从a到6的2・7图像过原点，由咛=。可知从a到人气体的体积不变，则从

a到〃气体不对外做功，A错误；因从a到6气体温度上升，可知气体内能增加，B正确；

因#三()，A^O,依据热刀学第肯定律A〃=严+。可知，气体始终从外界吸热，且气体汲取

的热量等于内能增加量，C正确，D错误.

11.答案：BC

解析：过程，力与肯定零度连线的斜率大于a与肯定零度连线的斜率，则6状态气体

的体积小于a状态气体的体积，则劭过程中体积减小，气体对外做功，故A错误，B正确；

be过程中，气体温度不变，压强变小，体积变大，故气体内能不变，对外做功，依据热力

学第肯定律可知，气体始终吸热，故C正确；ca过程中，气体压强不变，等压改变，得羡=

4。状态的体积匕与a状态的体积匕的关系式为1=/=""：二：」』.7315,故D

匕h1UU-TZ/O.10

错误.

12.答案：B

解析：过程I中志向气体体积减小，外界对气体做功，温度不变，内能不变，则气体向

外界放热，A错误；过程II中志向气体体积变大，气体对外做功，温度上升，内能增加，则

气体从外界汲取热量，B正确；c状态与a状态相比，c状态的温度较高，分子平均速率较

大，则气体分子对活塞的作用力较大，C错误；志向气体在力状态的温度等于在a状态的温

度，则两态的内能相等，D错误.

13.答案：D

解析：肯定质量的忐向气体从状态a起先，沿题图路径到达状态方过程中气体发生等容

P

改变，压强减小，依据查理定律了=。，可知气体温度降低，再依据热力学第肯定律bU=Q

+肌由于气体不做功，内能减小，则气体放热，A、B错误；肯定质量的志向气体从状态力

沿题图路径到达状态。过程中气体发生等压改变，体积增大，依据方=£可知气体温度上升，

内能增大，再依据热力学第肯定律八少=叶队可知。到c过程吸热，且汲取的热量大于功

值，C错误、D正确.

14.答案：B

解析：依据志向气体的状态方程*C,可知a一方气体温度上升，内能增加，且体积增

大气体对外界做功，则收0,由热力学第肯定律可知a-0过程中气体吸热，A

错误、B正确；依据志向气体的状态方程*C可知，『图像的坐标值的乘积反映温度，

a状态和。状态的坐标值的乘积相等，而中间状态的坐标值乘积更大，a