第48讲 热力学定律与能量守恒定律（专项训练）（四川专用）（教师版）

第48讲热力学定律与能量守恒定律目录TOC\o"1-2"\h\u01课标达标练题型01热学基础题型02热力学定律题型03能量守恒定律02核心突破练03真题溯源练01热学基础1.下列说法正确的是（）A．0℃的物体中的分子不做无规则热运动B．气体对容器的压强是大量气体分子不断撞击器壁的结果C．运动物体中分子的热运动比静止物体中分子的热运动更激烈D．布朗运动就是分子的无规则运动【答案】B【详解】A．分子热运动在任何温度下都存在，0℃时分子仍做无规则运动，只是平均动能较低，故A错误；B．气体压强由大量分子频繁撞击器壁产生，符合微观解释，故B正确；C．分子热运动剧烈程度仅由温度决定，与物体宏观运动无关，故C错误；D．布朗运动是微粒的运动，反映分子热运动，但并非分子本身的无规则运动，故D错误。故选B。2.下列现象中不能用分子动理论解释的是（）A．墙内开花墙外香B．压紧的两块铅块会“粘”在一起C．阳光透过窗户照射房间，阳光下看到灰尘飞舞D．在一杯水中放一勺盐，过一段时间后，整杯水会变咸【答案】C【详解】A．墙内开花墙外香是分子无规则运动导致的扩散现象，可用分子动理论解释，A不符合题意；B．压紧的铅块“粘”在一起是因为分子间存在引力，属于分子动理论范畴，B不符合题意；C．灰尘飞舞是宏观颗粒的机械运动，由气流或外力引起，并非分子无规则运动的结果，C符合题意；D．盐在水中扩散是分子无规则运动的体现，可用分子动理论解释，D不符合题意。故选C。3.下列有关分子动理论的说法正确的是（）A．物体是由大量分子组成的B．树叶漂浮在湘江水面上来回晃动，这种运动是布朗运动C．分子间只存在斥力D．温度越低，分子热运动越剧烈【答案】A【详解】A．物体是由大量分子组成的，故A正确；B．树叶漂浮在湘江水面上来回晃动，这种运动是机械运动，不是布朗运动。故B错误；C．分子间同时存在引力和斥力，故C错误；D．温度越高，分子热运动越剧烈，故D错误。故选A。4.中国某大学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它在弹性和吸油能力方面令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的16。设气凝胶的密度为ρ（单位为kgm3），摩尔质量为M（单位为kgmol），阿伏伽德罗常量为A．a千克气凝胶所含的分子数N=B．气凝胶的摩尔体积VC．每个气凝胶分子的体积VD．每个气凝胶分子的直径d=【答案】D【详解】A．a千克气凝胶的物质的量n=则a千克气凝胶所含有的分子数N=n故A正确；B．气凝胶的摩尔体积V故B正确；C．1mol气凝胶中包含NAV故C正确；D．设每个气凝胶分子的直径为d，则V联立可得d=故D错误。故选D。5.如图所示，体积相同的两个容器，装有质量相等的氧气，其中甲图容器内的温度是20℃，乙图容器的温度是50℃。下列说法正确的是（）A．乙图容器内所有分子的速率都要大于甲图B．乙图容器中氧气分子的热运动比甲图剧烈C．容器中气体分子的速率分布情况是无规律的D．气体分子能够充满容器是因为分子间的排斥力大于吸引力【答案】B【详解】A．由题图可知，甲图容器温度为20℃，乙图容器温度为50℃，温度越高，物体的分子平均速率越大，并不是所有分子的速率都大，所以并不是乙图容器内所有分子的速率都要大于甲图，故A项错误；B．温度越高，分子的热运动越剧烈，所以乙图容器中氧气分子的热运动比甲图剧烈，故B项正确；C．分子永不停息地做无规则运动，但分子的速率分布是有规律的，故C项错误；D．气体分子能够充满任何容器是因为分子间的相互作用力基本为零，分子可以随意运动，故D项错误。故选B。6.（多选）中国某大学制备出了一种超轻气凝胶，这种固态材料在弹性和吸油能力方面令人惊喜，被称为“全碳气凝胶”。设该气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏伽德罗常量为NA，则下列说法正确的是（）A．a克气凝胶所含的分子数N=B．气凝胶的摩尔体积VC．每个气凝胶分子的体积VD．每个气凝胶分子的直径d=【答案】BC【详解】A．a克气凝胶所含的分子数N=a×B．气凝胶的摩尔体积VmolC．1mol气凝胶中包含NA个分子，则每个气凝胶分子的体积V0D．设每个气凝胶分子的直径为d，则V解得d=3故选BC。7.下列各图为教材中图像的简化示意图，则（）A．由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高B．图乙水中小炭粒每隔30s时间位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹C．由图丙可知，当分子间的距离r<r0时,分子间的作用力F>0，即表现为引力D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功【答案】D【详解】A．由图甲可知，状态①的分子平均速率较大，可知温度较高，则状态②的温度比状态①的温度低，选项A错误；B．图乙水中小炭粒在做永不停息的无规则运动，每个时刻的位置都是不确定的，则图乙每隔30s时间位置的连线并不能表示小炭粒做布朗运动的轨迹，选项B错误；C．由图丙可知，当分子间的距离r<r0时，分子间的作用力F>0，即表现为斥力，选项C错误；D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子势能减小，则分子力做正功，选项D正确。故选D。8.如图所示，若一分子a固定于坐标原点O，另一分子b从x轴上P点沿x轴向O点运动，当b运动到Q点时，两分子间的分子力为零，规定两分子相距无穷远时它们的分子势能为零。下列说法正确的是（

）A．b运动到Q点时，分子势能大于零B．b从P点运动到Q点的过程中，a、b间引力一直增大C．b从P点运动到Q点的过程中，两分子之间只存在引力作用D．b从P点运动到Q点的过程中，分子力先减小后增大再减小【答案】B【详解】A．当分子b运动到Q点时，两分子间的分子力为零，则当分子b向Q点运动的过程中，分子间作用力表现为引力，分子间作用力做正功，分子势能减小，由于规定两分子相距无穷远时它们的分子势能为零，故b运动到Q点时，分子势能小于零，故A错误；B．分子间的引力和斥力随分子间的距离减小都增大，则b从P点运动到Q点的过程中，a、b间引力一直增大，故B正确；C．分子b从P点运动到Q点的过程中，两分子之间同时存在着引力和斥力，C错误；D．当分子b运动到Q点时，两分子间的分子力为零，无穷远处两分子间的分子力也为零，则b从P点运动到Q点的过程中，分子力先增大后减小，故D错误。故选B。9.2025年3月，中国科学院物理研究所研制出二维金属材料（单原子层金属）。科研人员将金属铋在280℃的高温下熔化，之后通过范德华挤压技术给金属施压，经数小时冷却后就得到了二维金属，则金属铋在（）A．熔化的过程中，分子热运动的平均动能一直增加B．熔化的过程中，温度不变但内能增加C．温度升高时，每个分子的动能均增大D．冷却后，所有分子都停止热运动【答案】B【详解】A．晶体熔化时温度保持不变，分子热运动的平均动能由温度决定，故分子热运动的平均动能不变，故A错误；B．晶体熔化时温度保持不变，分子热运动的平均动能不变，晶体熔化过程需吸热，则分子势能增大，可知，内能增加，故B正确；C．温度升高时分子平均动能增大，但个别分子动能可能减小，故C错误；D．分子热运动永不停息，冷却后分子仍会运动，故D错误。故选B。10.如图甲所示，两分子A、B从相距r1A．间距r2B．间距r2C．间距r3D．间距r3【答案】C【详解】当分子间距离r=r3时，分子势能最小，根据分子力的特点可知，此时分子间的引力等于斥力，分子力为0；当r<rAB．两分子从相距r1（r1<CD．当分子间距为r3故选C。11.小明用棉绳自制一简易自动浇水装置，该装置利用（）A．毛细现象 B．虹吸现象C．重力的作用 D．大气压的作用【答案】A【详解】水能从盛水容器通过棉线到盆栽，水浸润棉线，通过棉线把水从低处引到高处，利用了毛细现象，故A正确。故选A。12.关于固体和液体材料的特点，下列说法正确的是（）A．没有确定几何形状的固体一定是非晶体B．显示各向同性的固体一定是非晶体C．试管中的液体不浸润试管壁，就不能产生毛细现象D．玻璃碎片尖端在火上烧熔会变钝，是由于表面张力作用【答案】D【详解】A．多晶体（如金属）没有确定的几何形状但属于晶体，故A错误；B．多晶体显示各向同性但属于晶体，故B错误；C．不浸润时液体在毛细管中液面下降，仍属毛细现象，故C错误；D．熔化的玻璃在表面张力作用下趋于球形，尖端变钝，故D正确。故选D。13.下图所示的“饮水鸟”是一种神奇的玩具，只要面前放一杯水，小鸟就可以不停地“喝水”。小鸟体内装有某种纯液体，鸟的头部和腹部液面上方只有该液体处于“饱和”状态的蒸汽。已知该液体为甲、乙中的一种，液体甲和乙处于饱和状态的蒸汽的压强随温度变化如下图所示。下列说法不正确的是（）A．饮水鸟体内应该填充液体甲B．饮水鸟处于直立状态时，头部温度一定低于腹部C．饮水鸟做功所需的能量主要来源于面前水的内能D．饮水鸟“喝水”时，颈部液体回流，重心降低，使得小鸟重新直立起来【答案】C【详解】A．“饮水鸟”内的液体是乙醚一类易挥发的液体，在高温里很容易蒸发，室温附近饱和状态的蒸汽的压强随温度变化应较为明显，显然液体甲符合要求。A正确，不符合题意；B．小鸭头部的毛毡“饮水”后，水蒸发吸热，导致头部温度降低。上段玻璃管中的乙醚蒸汽被液化，压强减小，液柱上升，小鸭重心上移，直到小鸭倾倒。处于倾倒位置的小鸭，头部再次被浸湿，上下玻璃球内的气体相通，压强相等，乙醚流回下玻璃球内，重心下移，小鸭站立。B正确，不符合题意；C．因为小鸭头部“饮水”后水不断蒸发、吸收了察觉不到的空气的热量，才使小鸭能够持续工作下去。C错误，符合题意；D．头部降低，内部发生两个变化。一是“饮水鸟”的嘴浸到了水，这样鸟头被打湿。二是上下的蒸汽区域连通，两部分气体混合，没有了气压差，但由于吸收了周围空气的热量，蒸汽的温度略有上升。这时上升到头部的液体，在本身的重量作用下流向下端尾部。饮水鸟“喝水”时，颈部液体回流，重心降低，使得小鸟重新直立起来，D正确，不符合题意；故选C。14.如图所示，高空科研探测气球悬停空中，其配备智能温控系统可精准调控气球内部气体温度。气球第一次悬停时调节温控系统，使气球内部气体迅速升温并维持恒定，气球上升一段距离后第二次悬停，此时探测到外界空气压强变为第一次悬停处的56，温度变为第一次悬停处的89。已知气球体积始终为V，运动过程中气球内外压强始终相等，第一次悬停处外界空气密度为ρ，气体密度与压强、温度关系满足A．116ρV B．1516ρV C．【答案】A【详解】设第一次悬停时压强为p1，温度为T1依题意，第二次悬停时压强p2=56p1由pρT有p得ρ由Δ解得Δ故选A。15.一定质量的理想气体按照如图所示的过程从状态a变化到状态b，其p—V图像是一条直线。已知气体在状态a时的温度为T0，则该气体在从状态a变化到状态b过程中的最高温度为（）A．14572T0 B．12172T0【答案】B【详解】图示函数表达式为p=−根据理想气体状态方程有pV变形得pV=CT可知，当压强与体积乘积为最大值时，温度达到最大值，则有pV=−根据二次函数规律可知，当V=114根据理想气体状态方程有3解得T故选B。16.2024年4月，世界上规模最大、效率最高的压缩空气储能站在山东并网发电。如图为压缩空气储能装置示意图，电力系统负荷低谷时，关闭储气室的出气阀门，利用多余电能驱动压缩机，将大气压入储气室。已知储气室的容积为V，初态内部气体压强为2p0，充气结束时储气室压强达到120pA．118V B．120V C．122V D．124V【答案】A【详解】以被压缩进入储气室的外部气体和初态储气室内部气体为研究对象，设被压缩进入储气室的外部气体体积为V0，由玻意耳定律得V0故选A。17.如图所示，两端封闭内径均匀的玻璃管竖直放置，内有一段水银柱把玻璃管内空气分为上下两段气柱。现使温度逐渐升高，则在此过程中玻璃管内的水银柱（）A．会向上移动 B．会向下移动C．不会移动 D．如何移动跟上下两部分气柱的长度有关【答案】A【详解】设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得p整理得Δ由于ΔT、T都相等，且ΔT>0，pA18.“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后罐便紧贴在皮肤上，造成局部充血，从而发挥治疗作用。下列说法不正确的是（）A．加热罐内空气可排出部分空气B．罐倒扣在皮肤上后，罐内空气温度降低，外界压强大于罐内压强C．罐倒扣在皮肤上后，罐内空气温度降低、压强变大D．“拔火罐”运用了气体热胀冷缩的原理【答案】C【详解】A．加热罐内空气时，气体温度升高，体积膨胀，部分空气被排出罐外，故A不符合题意；BC．罐倒扣后，内部空气温度降低，根据查理定律（体积不变时，压强与温度成正比），罐内压强减小，外界大气压大于罐内压强，故B不符合题意，C符合题意；D．“拔火罐”通过加热气体膨胀排出空气，冷却后压强降低，利用气体热胀冷缩原理，故D不符合题意。故选C。19.一定质量的理想气体的p−V图像如图所示，气体由状态A变化到状态B，再变化到状态C，下列说法正确的是（）A．tA=tB=tC B．tA=tC>tBC．若tA=−3℃，则tB=−4℃ D．若tA=−3℃，则tB=87℃【答案】D【详解】AB．根据理想气体状态方程有p由题图可知，p所以T即tA=tC<tB，故AB错误；CD．若tA=−3℃，由p解得T即tB=87℃，故C错误，D正确。故选D。02热力学定律20.关于热力学定律，下列说法正确的是（）A．热量不可能从低温物体传到高温物体B．若系统A和系统B之间达到热平衡，则它们的温度一定相同C．当墨水均匀扩散到整杯清水后，经过足够长的时间，墨水和清水也可能自动分开D．随着科学技术的发展，汽车热机的效率可达到100%【答案】B【详解】A．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，当有外界影响时，热量能够从低温物体传到高温物体，故A错误；B．根据热力学第零定律可知，若系统A和系统B之间达到热平衡，则它们的温度一定相同，故B正确；C．根据热力学第二定律可知，当墨水均匀扩散到整杯清水后，经过足够长的时间，墨水和清水不可能自动分开，故C错误；D．根据热力学第二定律可知，随着科学技术的发展，汽车热机的效率不可能达到100%，故D错误。故选B。21.下列哪种现象违背热力学第二定律（）A．一杯热茶自然放置，慢慢变凉B．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥、水自动分离C．一滴红色颜料滴进一杯清水中，整杯水将均匀地变红D．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能，效率达100%【答案】D【详解】A．热茶自然变凉是热量自发地从高温物体传递到低温环境，符合热力学第二定律的表述，故A不符合题意。B．泥水静置后分离是重力作用下颗粒沉降的过程，系统总熵可能因势能转化为热能而增加，不违背热力学第二定律，故B不符合题意。C．颜料扩散是分子热运动导致的自发熵增过程，符合热力学第二定律，故C不符合题意。D．热机效率达100%意味着所有内能完全转化为机械能而无其他影响，违背热力学第二定律中的“不可能从单一热源吸热全部做功而不引起其他变化”的表述，故D符合题意。故选D。22.2022年4月16号上午，神舟13号飞船在内蒙古东风着陆场顺利降落，气闸舱是实验舱中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。气闸舱的工作原理简化图如图所示，座舱A充满一定质量的理想气体，座舱B内为真空。打开阀门k，气体会自发扩散至B中，气体最终达到平衡，整个系统不漏气且与外界没有热交换，下列说法正确的是（）A．平衡后，气体系统的熵值在增加B．座舱A中气体自发扩散过程中，气体对外做功，内能减小C．平衡后，座舱B中气体可能自发的全部回到座舱A中D．平衡后，气体分子单位时间内，与器壁单位面积的碰撞次数增加【答案】A【详解】A.由于气体分子无规则运动的空间变大，所以无序性增加，即熵增加，故A正确；B.气体自由扩散，没有对外做功，又因为整个系统不漏气且与外界没有热交换，气体内能不变，故B错误；C.根据熵增加原理可知，一切宏观热现象均具有方向性，B中气体不可能自发地全部回到座舱A中，故C错误；D.气体温度不变，体积增大，单位体积内的分子数减少，单位时间内对单位面积的碰撞次数减少，故D错误。故选A。23.（多选）下列关于热力学温标的说法中正确的是（

）A．热力学温标是一种更为科学的温标B．热力学温标的零度为−273.15℃，叫绝对零度C．气体温度趋近于绝对零度时其体积为零D．在绝对零度附近气体已液化【答案】ABD【详解】A．热力学温标在科学计算中特别是在热力学方程中，使计算更简单、更科学，故A正确；B．热力学温度与摄氏温度的关系是T=t+273.15可知当T=0时，t=−273.15℃−273.15℃叫绝对零度，故B正确；CD．气体趋近于绝对零度时，已液化，但有体积，故C错误，D正确。故选ABD。24.一定质量的理想气体经历A→B→C过程，整个过程气体体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，则（）A．气体在状态A的压强大于在状态B的压强B．A→B过程，气体向外界放热C．B→C过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数减少D．B→C过程，气体内能的增加量等于气体从外界吸收的热量【答案】D【详解】A．因为直线AB过坐标原点，所以A→B过程，根据pV可得V=故由图可知气体的体积与热力学温度成正比，即AB段是一条等压线，所以气体在状态A的压强等于在状态B的压强，故A错误；B．A→B过程，气体的体积和温度都增加，所以气体对外做功，同时气体的内能增加，由热力学第一定律可知，气体一定从外界吸热，故B错误；C．B→C过程，气体体积保持不变，气体的温度增加，所以单位时间撞击单位面积器壁的分子数增加，故C错误；D．B→C过程，气体体积不变，气体不对外做功，又因为气体的温度升高，所以气体内能的增加量等于气体从外界吸收的热量，故D正确。故选D。03能量守恒定律25.（多选）关于能量和能量守恒，下列表述正确的是（）A．能量可以从一种形式转化为另一种形式B．能量可以从一个物体转移到另一个物体C．能量是守恒的，所以能源永不枯竭D．第一类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律【答案】ABD【详解】AB．根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体，故AB正确；C．能量与能源不同，能量是守恒的，但随着能量的耗散，能量可以利用的品质会下降，则依然要节约能源，故C错误；D．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律，故D正确。故选ABD。26.（多选）在最近几年的空调市场上出现一个新宠——变频空调，据专家介绍变频空调比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行的5~7倍。空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动。这样的频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，而运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不停机。而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以比较省电。阅读上述介绍后，探究以下说法中合理的是（）A．变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律B．变频空调运行中做功少，转化能量多C．变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电D．变频空调与定频空调做同样功时，消耗同样电能【答案】CD【详解】A．自然界的一切过程都遵守能量守恒定律，A错误；BD．功是能量转化的量度，做同样功，消耗同样电能，B错误，D正确；D．由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高，C正确。故选CD。27.浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻材料的记录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种固态材料密度仅为空气密度的16，设气凝胶的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NAA．a千克气凝胶所含分子数为N=B．气凝胶的摩尔体积为VC．每个气凝胶分子的体积为VD．每个气凝胶分子的直径为d=【答案】D【详解】A．a千克气凝胶的物质的量为aM，分子数为N=B．摩尔体积等于摩尔质量与密度之比，则有VmolC．每个气凝胶分子的体积V0D．分子体积V结合上述有V解得d=3故选D。28.空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图为某型号空气炸锅简化模型图，其内部有一气密性良好的内胆，封闭了质量、体积均不变可视为理想气体的空气，已知初始气体压强为p0，温度为T0，加热一段时间后气体温度升高到T1A．此过程内胆中气体的内能增加量小于QB．升温后内胆中气体的压强为pC．升温后内胆中所有气体分子的动能都增大D．此过程内胆中气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力变大【答案】D【详解】A．因内胆中气体体积不变，根据热力学第一定律可知，此过程内胆中气体的内能增加量等于吸收的热量Q，故A错误；B．升温过程内胆中气体做等容变化，根据查理定律有p得p1C．升温后内胆中动能大的分子数增多，并不是所有气体分子的动能都增大，故C错误；D．根据气体压强的微观含义可知，气体压强变大，则此过程内胆中气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力变大，故D正确。故选D。29.N2分子在不同温度（0°CA．图甲对应t=100°B．随着温度的升高，每一个N2C．随着温度的升高，N2D．同一温度下，N2【答案】D【详解】A．由图可知，乙中速率大分子占据的比例较大，则说明乙对应的平均动能较大，故乙对应的温度较高，即图乙对应t=100°CB．温度升高使得N2分子的平均速率增大，不一定每一个NC．温度越高，N2D．同一温度下，中等速率的N2故选D。30.（多选）如图是容器内某理想气体分子运动示意图，有关该气体分子运动的说法正确的是（）A．容器内各种速率的分子分布有“中间多，两头少”的特征B．占总分子比例极大值的速率会随温度的升高而增大C．容器内所有分子的动能均随温度的升高而增大D．因分子无规则运动，分子间距不断改变，分子力的大小也不断变化【答案】AB【详解】A．根据气体分子速率分布曲线与温度的关系，容器内各种速率的分子分布是“中间多，两头少”，故A正确；B．温度升高，分子平均速率增大，占总分子比例极大值的速率会随温度的升高而增大，故B正确；C．分子运动是统计规律，单个分子的动能随温度变化没有规律，而分子的平均动能随温度升高而增大，故C错；D．理想气体分子间除碰撞外无相互作用力，即分子间不存在分子力，所以D错误。故选AB。31.一分子固定在原点O处，另一分子可在x轴上移动，这两个分子间的分子引力和分子斥力大小随其间距x的变化规律如图所示，曲线ab与cd的交点为e，则下列说法正确的是（

）A．x>x0的情况下，B．x<x0的情况下，C．x<x0的情况下，D．x>x0的情况下，【答案】B【详解】A．x>x0的情况下，分子力表现为引力，x从xB．x<x0的情况下，分子斥力比分子引力变化得快，分子力表现为斥力，C．x<x0的情况下，D．x>x0的情况下，故选B。32.如图所示，固定在铁架台上的烧瓶，通过橡胶塞连接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶，会观察到液柱缓慢向外移动。在该过程中，烧瓶内的气体（

）A．压强变小 B．向外放热 C．温度不变 D．内能增加【答案】D【详解】A．对液柱进行分析，由于液柱处于水平玻璃管，大气对液柱的压力与烧瓶内气体对液柱的压力平衡，可知，气体压强等于大气压，即气体的压强不变，故A错误；D．用手捂住烧瓶，烧瓶内的气体温度升高，忽略气体的分子势能，则气体内能由温度决定，即气体的内能增加，故D正确；C．用手捂住烧瓶，烧瓶内的气体温度升高，故C错误；B．液柱缓慢向外移动，气体体积增大，气体对外做功，气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故B错误。故选D。33.利用所学知识，对于下面四副图片及相应的描述，下列说法正确的是（）A．图甲是王亚平太空授课中的液桥实验，在太空失重环境下，液体表面不存在表面张力B．图乙中制作防水衣时用右管材料的防水效果更好C．图丙实验现象说明薄板材料一定是非晶体D．图丁中饮水小鸭“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复，小鸭不停地点头“喝”水，此现象违背了能量守恒定律【答案】B【详解】A．图甲中，在太空失重环境下，液体表面存在表面张力，使液体表面趋向最小面积，故A错误；B．图乙中，可知左管材料能被水浸润，右管材料不能被水浸润，则制作防水衣时用右管材料的防水效果更好，故B正确；C．圆形融化区域表明薄板在‌导热性能上呈各向同性，但具有各向同性导热性质的不仅是非晶体，还包括‌多晶体，故C错误；D．“饮水小鸭”实际上是通过蒸发和冷凝的物理过程来工作的，虽然看似不需要外界能量，但实际上它依赖于环境中的温度变化和水的蒸发，不违背能量守恒定律，故D错误。故选B。34.（多选）利用所学知识判断下列图片及相应描述正确的是（）A．甲图中用粗棉线可实现自动浇水，利用了毛细现象B．乙图中将一滴墨水滴入清水中，用显微镜可观察到墨水分子的运动C．丙图中用热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形，则该固体一定为非晶体D．丁图为固体熔化过程中温度随加热时间的变化，1一定为非晶体，2一定为晶体【答案】AD【详解】A．因为粗棉线内部有许多细小的通道，水会在这些通道中因毛细现象而上升，从而实现自动浇水，A正确；B．用显微镜观察到的是墨水在清水中的扩散现象，即墨水颗粒的运动，而不是墨水分子的运动，分子是肉眼和普通显微镜都无法直接观察到的，B错误；C．用热针接触涂蜡固体后，蜡熔化区域呈现圆形，说明该固体具有各向同性，但多晶体也具有各向同性，不一定是非晶体，C错误；D．1没有固定的熔点，一定为非晶体；2有固定的熔点，一定为晶体，D正确，故选AD。35.图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙。导热的硬质玻璃泡a内封有一定质量的理想气体，与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化而变化。b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压下，由b管上的刻度可以直接读出环境温度。下列说法正确的是（）A．环境温度升高时，b管中液面上升B．该温度计的刻度是不均匀的C．若外界大气压变大，温度计测量值偏小D．若水槽中的水少量蒸发，温度计测量值偏小【答案】C【详解】A．根据题意，a中气体做等容变化，根据pT=C'，当环境温度升高，则a可知b管中液面降低，故A错误；B．根据pa+联立可得T=可知该温度计的刻度是均匀的，故B错误；C．根据T=可知外界大气压变大，温度实际值偏大，则温度计测量值偏小，故C正确；D．由A选项分析可知，b管中刻度从上到下温度逐渐升高，同一温度，a中压强不变，b管中液面与液槽内液面高度差不变，水槽中的水少量蒸发后，槽中液面降低，则b管内液面降低，则温度测量值偏大，故D错误。故选C。36.一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了三种方案，使气体经过每种方案后压强仍为p①先保持体积不变，降低压强，再保持温度不变，压缩体积②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温可以断定A．①不可能 B．②不可能 C．③不可能 D．①、②、③都可能【答案】D【详解】根据理想气体状态方程pVT①体积不变，降低压强，根据pVT=C可知，温度降低，即V不变，p减小,T减小；温度不变，压缩体积，根据pVT=C可知，压强增大，即T不变，V减小,②体积不变，使气体升温，根据pVT=C可知，压强增大，即V不变，T增大,p增大；温度不变，让体积膨胀，根据pVT=C可知，压强减小，即T不变，V增大,③温度不变，使体积膨胀，根据pVT=C可知，压强减小，即T不变，V增大,p减小；体积不变，使气体升温，根据pVT=C可知，压强增大，即V不变，T增大,综上所述，①、②、③方案都可以，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。37.如图甲所示是一个简易的气温计，竖直放置的空铝罐中插入一根内部粗细均匀的透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内吸入一小段油柱（长度可以忽略），不计大气压的变化。已知铝罐的容积是357cm3，吸管内部横截面积为0.3cm2，吸管的有效长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离罐口10A．温度缓慢变化的过程中，封闭气体的压强保持不变B．若给吸管上标刻温度值，则刻度是不均匀的C．该气温计能测量的最高气温为28.5℃D．若以图乙所示方式使用按图甲标刻好的气温计，则测量值将比实际值偏小【答案】A【详解】A．温度缓慢变化时，油柱可自由移动，封闭气体压强等于大气压（不计大气压变化），保持不变，气体做等压变化，A正确；B．根据盖—吕萨克定律V因为V=V0则V化简t=t与L成线性关系，所以刻度均匀，B错误；C．当油柱到达吸管顶端时，气体体积最大，此时温度最高。初始体积V初始温度T最大体积V由盖—吕萨克定律V解得T即t2D．图乙方式使用时，封闭气体压强小于图甲方式使用时，封闭气体压强。温度相同时，乙图方式体积比甲图方式大，按甲图刻度，测量值比实际值偏大，D错误。故选A。38.（多选）如图，一定质量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。下列说法正确的是（）A．pB．pC．A到B过程单位体积内的气体分子个数增大D．B到C过程单位体积内的气体分子个数增大【答案】AD【详解】AB．状态A经等容过程到达状态B，温度升高，根据查理定律可知，压强增大，状态B经等温过程到达状态C，温度一定，体积减小，根据玻意耳定律可知，压强增大，则有pAC．A到B过程体积一定，则单位体积内的气体分子个数不变，故C错误；D．B到C过程体积减小，则单位体积内的气体分子个数增大，故D正确。故选AD。39.（多选）如图为一定质量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c的V-T图像。则下列说法正确的是（）A．状态c的压强是状态a压强的2倍B．状态b到状态c过程，气体向外界放出热量C．状态a到状态b过程，单位时间内撞击器壁单位面积的分子数减少D．状态a到状态b过程，气体吸收的热量等于其内能的增加量【答案】AC【详解】C．根据pV变形可得V=则ab为等压线，则p从状态a到状态b，气体温度升高，分子平均动能增大，压强不变；气体温度升高，气体体积增大，单位体积内分子数减少；故单位时间内撞击器壁单位面积的分子数减少，C正确；A．由题图可知，状态b到状态c是等容变化，则p解得pcB．由题图可知，状态b到状态c，气体温度升高，内能增大；体积不变，外界对其不做功，气体也不对外做功；根据热力学第一定律，气体从外界吸收热量，B错误；D．状态a到状态b过程，气体温度升高，内能增加；气体体积增大，气体对外做功；根据热力学第一定律，气体吸收的热量大于其内能的增加量，差值等于气体对外做的功，D错误。故选AC。40.一定质量的理想气体从初始状态A，经历A→B→C→D→A，最后回到状态A，其V−T图像如图所示，CD与横轴平行，DA与纵轴平行。下列说法正确的是（）A．从状态A到状态B，气体的压强减小B．从状态B到状态C，气体吸收的热量等于增加的内能C．从状态C到状态D，气体放出的热量大于减少的内能D．从状态D到状态A，外界对气体做的功等于气体向外界放出的热量【答案】D【详解】A．根据pVT=C可知V−T图像中，图像上的点到原点O的连线斜率越小，则压强p越大，从状态A到状态B，OB连线比OA连线斜率小，则可知此过程中压强变大，故A错误；B．同理从状态B到状态C，此过程为压强变小，温度增加，内能增大，体积增加，则气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于增加的内能，故B错误；C．从状态C到状态D，体积不变，则外界对气体不做功，温度减小，则内能减小，由热力学第一定律可知，气体放出的热量等于减少的内能，故C错误；D．从状态D到状态A，为等温变化，则内能不变，即ΔU=W+Q=0体积减小，则外界对气体做功，则外界对气体做的功等于气体向外界放出的热量，故D正确。故选D。41.一定质量的理想气体从状态a开始依次经历了a→b→c→d→a四个过程回到状态a，整个过程中的T−V图像如图所示。其中bc平行于T轴，cd平行于V轴，da的反向延长线通过坐标原点O，则下列说法正确的是（

）A．a→b→c过程，气体的压强先增大后减小B．b→c过程，单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数减少C．c→d过程，气体从外界吸收热量D．d→a过程，气体分子对器壁单位面积的平均作用力增大【答案】B【详解】A．根据pVT=Ca→b→c过程，图线上的点与坐标原点O连线的斜率一直在减小，因此气体压强一直减小，故A错误；B．b→c过程，气体体积不变，温度降低，压强减小，气体分子的平均动能减小，平均速率减小，因此单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数减少，故B正确；C．c→d过程，气体温度不变，内能不变，由于外界对气体做正功，由热力学第一定律ΔU=W+QD．d→a过程，图线过原点且斜率不变，则该过程气体的压强不变，则气体分子对器壁单位面积的平均作用力不变，故D错误。故选B。42.如图所示，电水壶中装有温度为0℃的水，现对水加热使其温度从0℃上升到4℃，此过程中水的体积随着温度的升高反而减小，这种现象称为“反常膨胀”。在水“反常膨胀”的过程中，体积虽然减小，但所有水分子间的总势能是增大的，关于此过程，下列说法正确的是（

）A．每个水分子的动能均增加B．分子力对水分子做正功C．整壶水的内能增加D．水温从0℃上升到4℃，这说明热量可以自发地从低温物体传到高温物体【答案】C【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度升高，水分子的平均动能增加，但单个分子的动能变化情况是随机的，故A错误；C．水的内能包括所有水分子的动能与水分子间的势能，在水反常膨胀的过程中，分子平均动能和分子势能都增加，故水的内能增加，故C正确；B．因为水分子间的总势能是增大的，所以分子力对水分子做负功，故B错误；D．根据热力学第二定律，热量不可以自发地从低温物体传到高温物体，故D错误。故选C。43.（2023·海南·高考真题）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（

）

A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大C．分子势能在r0处最小D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小【答案】C【详解】分子间距离大于r0，分子间表现为引力，分子从无限远靠近到距离r0处过程中，引力做正功，分子势能减小，则在r0处分子势能最小；继续减小距离，分子间表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大。故选C。44.（2025·四川·高考真题）如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热汽缸内，活塞稳定在a处。将汽缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持汽缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。则（

）A．活塞从a到b的过程中，汽缸内气体压强升高B．活塞从a到b的过程中，汽缸内气体内能不变C．活塞从b到a的过程中，汽缸内气体压强升高D．活塞从b到a的过程中，汽缸内气体内能不变【答案】D【详解】AB．根据题意可知活塞从a到b的过程中，汽缸内气体，温度降低，则内能减小，体积减小，压强不变，故AB错误；CD．根据题意可知活塞从b到a的过程中汽缸内气体温度不变，则内能不变，体积增大，根据玻意耳定律pV=C可知压强减小，故C错误，D正确。故选D。45.（2025·北京·高考真题）我国古代发明的一种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（）A．压强变小 B．对外界不做功 C．内能保持不变 D．分子平均动能增大【答案】D【详解】C．猛推推杆压缩筒内气体，气体未来得及与外界发生热交换Q=0，气体被压缩，体积减