2023年全国乙卷物理试题T33（1）-判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况-选择题

【原题-33（1）】 1．对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是（　　） A．等温增压后再等温膨胀 B．等压膨胀后再等温压缩 C．等容减压后再等压膨胀 D．等容增压后再等压压缩 E．等容增压后再等温膨胀 【变式题-基础1】 2．如图所示，一个导热汽缸竖直放置，汽缸内封闭有一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁紧密接触，可沿汽缸壁无摩擦地上下移动。若大气压保持不变，而环境温度缓慢升高，则在这个过程中（　　） A．汽缸内每个分子的动能都增大 B．封闭气体对外做功 C．汽缸内单位体积内的分子数增多 D．封闭气体吸收热量 【变式题-基础2】 3．对于一定质量的理想气体，下列过程违反热力学第一定律的是（　　） A．在恒定温度下，气体绝热膨胀 B．气体从外界吸收热量而温度保持不变 C．在绝热的条件下，体积不变而温度升高 D．气体对外做功的同时向外界放热 【变式题-基础3】 4．如图所示，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空，活塞可在汽缸内无摩擦地左右滑动。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸，待气体达到稳定后缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积，假设整个系统不漏气，下列说法正确的是（　　） A．气体自发扩散前后内能减少 B．气体在被压缩的过程中内能增大 C．在自发扩散过程中，气体对外界没做功 D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做负功 【变式题-巩固1】 5．一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如图上从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 【变式题-巩固2】 6．一定质量的理想气体从状态A开始，经历一系列变化回到原状态的p-V图像如图所示，其中过程中气体的热力学温度始终为T1，过程中气体与外界没有热交换，过程中气体的热力学温度始终为T2，过程中气体与外界也没有热交换，此过程称为卡诺循环。关于卡诺循环，下列判断正确的是（　　）    A． B．过程中，气体向外界放热 C．过程中，外界对气体做功 D．过程中，气体分子的平均动能不断变大 E．图像围成的面积等于一个循环气体对外界做的功 【变式题-巩固3】 7．随着近年疫情影响，越来越多的人开始注意呼吸道的清洁卫生。如图为一款瓶罐式鼻腔喷雾器，它通常借用瓶内气压将生理盐水送入鼻孔，借助于生理盐水自身的杀菌作用及水流的冲击力，将鼻腔内污垢排出，从而使鼻腔恢复正常的生理环境，达到保护鼻腔的目的。瓶内气囊中的气体可看作理想气体，以下说法正确的是（　　） A．向外喷雾时，因为气体对外做功，罐身温度略降 B．向外喷雾时，因为气体向外散热，罐身温度略降 C．使用后放置一小段时间，罐内气体内能较使用前减少 D．使用后放置一小段时间，罐内气体内能与使用前相同 【变式题-提升1】 8．一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变大 【变式题-提升2】 9．一定质量的理想气体从状态a开始，经过程后回到初始状态a，其图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为、、。以下判断正确的是（　　） A．气体在状态a的体积大于状态b的体积 B．气体在过程中吸收的热量大于外界对气体所做的功 C．气体在状态c的体积是状态a的体积的2倍 D．气体在过程中放出的热量大于外界对气体所做的功 E．气体在过程中从外界吸收热量等于气体对外做的功 【变式题-提升3】 10．一定质量的理想气体从状态甲变化到状态乙，再从状态乙变化到状态丙，其图像如图所示。则该理想气体（　　） A．甲、丙两状态下的分子平均动能相同 B．由甲到丙，内能先增大后减小 C．由乙到丙，吸收的热量 D．由乙到丙，分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数逐渐减少 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．ACD 【详解】A．对于一定质量的理想气体内能由温度决定，故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变，内能不变，故A正确； B．根据理想气体状态方程 可知等压膨胀后气体温度升高，内能增大，等温压缩温度不变，内能不变，故末状态与初始状态相比内能增加，故B错误； C．根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度降低，内能减小；等压膨胀过程温度升高，末状态的温度有可能和初状态的温度相等，内能相等，故C正确； D．根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高；等压压缩过程温度降低，末状态的温度有可能和初状态的温度相等，内能相等，故D正确； E．根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高；等温膨胀过程温度不变，故末状态的内能大于初状态的内能，故E错误。 故选ACD。 2．BD 【详解】汽缸内气体压强不变，气体发生等压变化； A．由于汽缸是导热的，外界温度逐渐升高，缸内气体温度升高，分子平均动能增大，不一定每个分子的动能都增大，故A错误； BD．气体温度升高，内能增加，气体体积变大，对外做功，由热力学第一定律可知，气体要吸收热量，故BD正确； C．气体温度升高，体积变大，汽缸内单位体积内的分子数减少，故C错误。 故选BD。 3．AC 【详解】A．在恒定温度下，气体绝热膨胀，恒定温度说明气体内能不变，气体绝热膨胀，说明外界对气体做负功，且没有发生热传递，根据热力学第一定律，气体内能应减小，说明此过程违反热力学第一定律，A正确； B．气体从外界吸收热量而温度保持不变，气体从外界吸收热量，可能同时气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律，气体内能可能不变，温度不变，故此过程不违反热力学第一定律，B错误； C．在绝热的条件下，体积不变而温度升高，绝热说明没有热传递，体积不变说明不做功，根据热力学第一定律，气体内能不变，温度不变，说明此过程违反热力学第一定律，C正确； D．气体对外做功的同时向外界放热，根据热力学第一定律，气体内能减小，温度降低，此过程不违反热力学第一定律，D错误； 故选AC。 4．BC 【详解】AC．气体向真空自发扩散，对外界不做功，且没有热传递，气体的内能不变，故A错误，C正确； B．气体在被压缩的过程中，活塞对气体做功，因汽缸绝热，故气体内能增大，故B正确； D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做正功，故D错误。 故选BC。 5．BC 【详解】由图像可知，气体从状态a变化到状态b，满足 可知气体的体积保持不变，则气体对外不做功，气体状态a变化到状态b，温度逐渐升高，则气体的内能一直增加，根据热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，气体吸收的热量等于其内能的增加量。 故选BC。 6．ADE 【详解】A．做一条竖直线交AB于E，交CD于F，从E到F，气体的体积不变，根据 ，压强减小，温度降低，所以，A正确； B．过程中，气体对外做功，内能不变，根据热力学第一定律，气体从外界吸收热量，B错误； C．过程中，气体膨胀，对外做功，C错误； D．过程中，因为，温度升高，所以气体的平均动能增大，D正确； E．图像围成的面积表示气体对外做的功，E正确。 故选ADE。 7．AC 【详解】AB．向外喷雾时，瓶内液体减少，瓶内气体体积增大，气体对外做功，气体内能减少，故而气体吸热，罐身温度略降，A正确，B错误； CD．使用后放置一小段时间，罐内外温度相同，平均动能不变，但由于质量减小，相同体积内的分子数减小，导致内能变小，C正确，D错误。 故选AC。 8．CD 【详解】A．从状态A到B的过程中，气体的体积增大，压强增大，根据理想气体状态方程 可知气体温度升高，故A错误； BC．气体体积增大，表明气体对外做功，气体温度升高，说明内能增大，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故B错误，C正确； D．因为压强变大，根据压强定义式可知，气体对器壁单位面积的平均作用力变大，故D正确。 故选CD。 9．ADE 【详解】A．由图象可知，从a到b，根据气体状态方程，有 可知 故A正确； B．气体在过程中，温度升高，内能增加；体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知不能判断气体在过程中吸收的热量与外界对气体所做的功的大小关系，故B错误； C．从a到c，根据气体状态方程，有 可知 故C错误； D．气体在过程中，温度降低，内能减少；体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体在过程中放出的热量大于外界对气体所做的功，故D正确； E．气体在过程中，温度不变，内能不变，根据气体状态方程可知体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体在过程中从外界吸收热量等于气体对外做的功，故E正确。 故选ADE。 10．AD 【详解】A．根据理想气体状态方程 将甲、丙两状态下气体压强和气体体积代入可知，甲、丙两状态下气体温度相等。理想气体分子平均动能只与温度有关，甲、丙两状态下分子平均动能相同，A正确； B．将甲、乙两状态下气体压强和气体体积代入理想气体状态方程可知，乙状态气体温度较低，一定质量的理想气体从状态甲变化到状态乙再变化到状态丙过程中温度先降低后增大，内能先减小后增大，B错误； C．由乙到丙，气体体积增大，系统对外做功，即 且B选项中已分析知乙到丙过程气体内能增大，即，根据热力学第一定律 可知 即吸收热量大于1000J，故C错误； D．气体压强的产生是由于气体分子不停息的做无规则热运动，其大小取决于单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数及撞击容器壁时的平均速率，由乙到丙，温度升高，气体分子平均速率增大，而气体压强不变，故单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数逐渐减少，D正确。 故选AD。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$