课时检测训练57 热力学定律与能量守恒定律（Word练习）-【勤径学升】2025年高考物理一轮总复习

课时检测训练57　热力学定律与能量守恒定律

对应学生用书P468

对点练1　热力学第一定律

1．(2023·天津卷)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

解析　由于爬山过程中气体体积不变，故气体不对外做功，故A错误；爬山过程中温度降低，则气体内能减小，故B正确；根据热力学第一定律可知ΔU＝W＋Q，爬山过程中气体不做功，但内能减小，故可知气体放出热量，故C错误；爬山过程中氧气瓶里的气体容积质量均不变，温度减小，根据理想气体状态方程有＝C，可知气体压强减小，故 D 错误；故选 B。

答案　B

2．蛟龙号深潜器在执行某次实验任务时，外部携带一装有氧气的汽缸，汽缸导热良好，活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通。已知海水温度随深度增加而降低，则深潜器下潜过程中，下列说法正确的是(　　)

A．每个氧气分子的动能均减小

B．氧气放出的热量等于其内能的减少量

C．氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加

D．氧气分子每次对缸壁的平均撞击力增大

解析　海水温度随深度增加而降低，汽缸导热良好，氧气分子平均动能降低，但不是每个氧气分子的动能均减小，故A错误；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，内能的减少量等于氧气放出的热量和外界对氧气做功之和，故B错误；氧气分子平均动能降低，氧气分子对缸壁的平均撞击力减小，故D错误。根据液体压强公式p＝ρgh可知随下潜深度增加，海水压强增大，由于活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通，氧气压强增加，根据P＝N以及减小，故氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加，故C正确。

答案　C

3．(多选)如图所示是某喷水壶示意图。未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气。多次充气后按下按柄B打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴喷出。储气室气体

可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则(　　)

A．充气过程中，储气室内气体的内能增大

B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能减小

C．喷水过程中，储气室内气体压强减小

D．喷水过程中，储气室内气体放热

解析　本题考查热力学第一定律，充气过程中，储气室内气体的质量增加，气体的温度不变，故气体分子的平均动能不变，气体内能增大，选项A正确，B错误；喷水过程中，气体体积增大，气体对外做功，而气体温度不变，则气体内能不变，气体吸热，由＝C可知，气体压强减小，选项C正确，D错误。

答案　AC

对点练2　热力学第一定律与图像的综合应用

4．一定质量理想气体的压强p随体积V变化规律如图所示，从状态A到B的过程中(　　)

A．气体温度保持不变

B．外界对气体做功

C．气体从外界吸收热量

D．气体对器壁单位面积的平均作用力不变

解析　从状态A到B的过程中，气体的体积增大，分子密度减小，只有温度升高时，其压强才会增大，A错误；气体体积增大，表明气体对外做功，B错误；气体温度升高，说明内能增大，体积增大，说明气体对外做功，根据热力学第一定律可得气体要吸收热量，C正确；因为压强变大，根据压强定义式可知，单位面积上受力变大，D错误。

答案　C

5．如图所示为一定质量的理想气体状态变化的V-T图像。已知在状态A时的压强为p0，则(　　)

A．状态B时的压强为

B．状态C时的压强为2p0

C．A→B过程中气体对外做功

D．B→C过程中气体向外界放热

解析　从A到B温度不变，则pB＝pA＝2p0，选项A错误；从B到C体积不变，则状态C时的压强为pC＝pB＝＝p0，选项B错误；A→B过程中体积减小，则外界对气体做

功，选项C错误；B→C过程中气体体积不变，则W＝0，温度降低，内能减小，即

ΔU<0，根据热力学第一定可知Q<0，即气体向外界放热，选项D正确。

答案　D

6．(多选)(2022·全国甲卷，改编)一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图上从a到b的线段所示。在此过程中(　　)

A．气体一直对外做功

B．气体的内能一直增加

C．气体一直从外界吸热

D．气体吸收的热量等于其对外做的功

解析　因p-T图像中a到b的线段的延长线过原点，由＝C，可知从a到b气体的体积不变，则从a到b气体不对外做功，选项A错误；因从a到b气体温度升高，可知气体内能增加，选项B正确；因W＝0，ΔU＞0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，气体一直从外界吸热，且气体吸收的热量等于内能增加量，选项C正确，D错误。

答案　BC

7．一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C，其p-图像如图所示，求该过程中气体吸收的热量Q。

解析　气体由A→B为等压变化过程，则外界对气体做的功W1＝p(VA－VB)，

气体由B→C为等容变化过程，则W2＝0，

根据热力学第一定律得ΔU＝(W1＋W2)＋Q，

A和C的温度相等，ΔU＝0，

代入数据解得Q＝2×105 J。

答案　2×105 J

对点练3　热力学第一定律与气体实验定律的综合应用

8．(2023·沙坪坝二模)某同学从重庆去西藏旅游，路途中温度逐渐降低，为了补充能量拿出自己所带的坚果，发现包装坚果的密封袋明显膨胀。下列关于袋内气体(可视为质量不变的理想气体)说法正确的是(　　)

A．压强增大     B．分子平均动能不变

C．一定从外界吸收热量     D．对外做功，内能减小

解析　根据题意，气体温度降低，体积增大，根据理想气体状态方程可得，气体压强减小，故 A错误；气体温度降低，所以分子平均动能减小，故B错误；根据热力学第一定律