课时检测训练57 热力学定律与能量守恒定律-【勤径学升】2026年高考物理一轮总复习课时检测训练（人教版2019）

课时检测训练57热力学定律与能量守恒定律 →对应答案P627 区基础对点练 对点练2热力学第一定律与图像的综合应用 对点练1热力学第一定律 4.(多选)(2024·海南卷)一定 1.(2023·灭津卷)如图是爬山所带氧气 质量的理想气体从状态a开 瓶，氧气瓶里的气体容积质量不变，爬 始经ab、bc、ca三个过程回到 高过程中，温度减小，则气体() 原状态，已知ab垂直于T A.对外做功 B.内能减小 轴，c延长线过O点，下列说法正确的是() C.吸收热量 D.压强不变 A.bc过程外界对气体做功 2.蛟龙号深潜器在执行某次实验任务时，外部携带 B.ca过程气体压强不变 一装有氧气的汽缸，汽缸导热良好，活塞与缸壁 C.ab过程气体放出热量 间无摩擦且与海水相通。已知海水温度随深度 D.ca过程气体内能减小 增加而降低，则深潜器下潜过程中，下列说法正 5.如图所示为一定质量的理想气体状态变化的V- 确的是 T图像。已知在状态A时的压强为p。,则 A.每个氧气分子的动能均诚小 () 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 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 A,状态B时的压强为 2 次充气后按下按柄B打开阀门K,水会自动经导 B.状态C时的压强为2。 管从喷嘴喷出。储气室气体可视为理想气体，充 C.A→B过程中气体对外做功 气和喷水过程温度保持不变，则 ( D.B→C过程中气体向外界放热 压杆A 阀门K 6.(多选)(2022·全国甲卷，改编) 一打气筒 喷壩、 一定量的理想气体从状态a变 按柄B 化到状态b,其过程如p-V图 导管 储气室 上从a到b的线段所示。在此过程中 A.气体一直对外做功 A.充气过程中，储气室内气体的内能增大 B.气体的内能一直增加 B.充气过程中，储气室内气体分子平均动能减小 C.气体一直从外界吸热 C.喷水过程中，储气室内气体压强减小 D.气体吸收的热量等于其对外做的功 D.喷水过程中，储气室内气体放热 课时检测训练·物理 468 7.一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到 吸收的热量为Q。求： 状态C,其p亡图像如图所示，求该过程中气体 (1)此时密闭气体的温度T2。 (2)该过程中气体内能的增量△U。 吸收的热量Q。 tM×I0'Pa 1.0 /m- 客综合提升练 11.(2024·浙江6月选考)如图所示，测定 一个形状不规则小块固体体积，将此 对点练3热力学第一定律与气体实验定律的 小块固体放入已知容积为V。的导热 综合应用 效果良好的容器中，开口处竖直插入 8.(2024·北京卷)一个气泡从恒温水槽的底部缓 两端开口的薄玻璃管，其横截面积为 S,接口用蜡密封。容器内充入一定质 慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体 量的理想气体，并用质量为m的活塞封闭，活 分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中 塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长度为11，将 气泡内气体 () 此容器放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再 A.内能变大 B.压强变大 次稳定后气柱长度为l2、温度为T2。已知S= C.体积不变 D.从水中吸热 4.0×10-4m2,m=0.1kg,11=0.2m,l3= 9.(2025·古林省一模)某同学取一装有少量水的 0.3m,T2=350K,V。=2.0×104m3,大气压 强p。=1.0×10°Pa,环境温度T1=300K,重力 塑料矿泉水瓶，旋紧瓶盖，双手快速拧搓挤压水 加速度g取10m/s2. 瓶。然后迅速拧松瓶盖，瓶盖被顶飞的同时瓶内 (1)在此过程中器壁单位面积所受气体分子的 出现白雾，则 () 平均作用力 (选填“变大”“变小”或“不 A.挤压水瓶过程中，瓶内气体分子的平均动能 变”)，气体分子的数密度 (选填“变大” 减小 “变小”或“不变”)。 B.挤压水瓶过程中，瓶内气体内能不变 (2)求此不规小块固体的体积V。 (3)若此过程中气体内能增加10.3J,求气体吸 C,瓶盖被顶飞过程中，瓶内气体对外做功 收热量Q。 D.瓶盖被顶飞过程中，瓶内气体温度升高 10.如图所示，汽缸内封闭一定 质量的理想气体，气体的温 度为T,压强为，活塞的横 截面积为S,活塞距汽缸底的 高度为h,不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。现 给汽缸缓慢加热，活塞上升到高度为，处，气体 -469 课时检测训练·物理 12.(2023·广东卷)在驻波声场作用下，水中小气：13.如图所示装置中两玻璃泡的容 泡周围液体的压强会发生19 积均为V。=0.5L,玻璃管的 周期性变化，使小气泡周期 容积忽略不计，开始时阀门K 性膨胀和收缩，气泡内气体 绝热 关闭，将上面玻璃泡抽成真空， 气体 可视为质量不变的理想气 等温 B 下面玻璃泡中有一定质量的理玻璃管 体，其膨胀和收缩过程可简 Va 0 567 想气体，外界大气压强为。 化为如图所示的p一V图像，气泡内气体先从压 1.0×10Pa,温度为t。=27℃ 强为。、体积为V。、温度为T。的状态A等温 时，玻璃管中水银面高出水银 膨胀到体积为5V。、压强为ps的状态B,然后 槽内水银面h=12cm,水银密度（假设不随温 从状态B绝热收缩到体积为V。、压强为1.9p。 度改变)为13.6×103kg/m°，重力加速度g= 温度为Tc的状态C,B到C过程中外界对气体 10m/s2。 做功为W,已知p,V。、T。和W。求： (1)若外界大气压强保持不变，玻璃管中水银面 (1)pg的表达式。 上升2cm,则环境温度改变了多少摄氏度。 (2)Tc的表达式。 (2)如果在环境温度急剧升高到t=40℃的过 (3)B到C过程，气泡内气体的内能变化了 程中，打开阀门，改变外界大气压使玻璃管中的 多少？ 水银面高度几乎不发生变化，则玻璃泡中气体 的压强变为多少？在此过程中吸收了200J热 量，则气体的内能增加了多少？ 课时检测训练·物理 470(2)由玻意耳定律 气体容积质量均不变，置度减小，根据 气体不对外做功，选项A错误：因从 P,V.+pV-PV.. 到b气体温度升高，可知气体内诡增 代入数据解得，充进该轮胎的空气体 理想气你我态方程有兴=C,可知气 加，选项B正确：因W=0,△>0，根 积为V=61。 体压强减小，故D钳误：故选B 据热力学第一定律△U=W十Q可知， 14.(1)90 cmHg 80 cmHg 2.C解析海水温度随深度增加而降 气体一直从外界吸热，且气体爱收的 (2)450K15cm 低，汽缸导热良好，氧气分子平均动能 热量筹于内能增加量，选项C正确，D 解析(1)如题图所示，A、B两部分 降低，但不是每个氧气分子的动能均 错误 气体的压据为 减小，数A错误：根据热力学第一定律 7.2×10J PAP+P=76 cmHg+14 emHg △U=W十Q,内能的减少量等于氧气 解析气体由A一B为等压变化过程， =90 cmHg. 放出的热量和外界对氧气做功之和， 则外界对气体做的功W,=p(V一V,): :90 cmHg-10 cmHg 故B错误：氧气分子平均动能降低，氧 气体由B·C为等容变化过程，则 =80 cmHg. 气分子对缸壁的平均撞击力减小，故D W,=0, (2)开始气体温度为T,=300K,B气 错误。根据液体压强公式p=gh可 根据热力学第一定律得U=(W,十 柱长度为Lm=h,=15cm,升温后气 知随下潜深度地加，海水压强增大，由 W,)+Q, 体温度为T:,A,B两部分管内最低水 于活塞与缸壁阿无摩擦且与海水相 A和C的温度相等，△U=0, 银面相平，可求 通，氧气压强增加，根捏P=NF以及F 代入数摇解得Q=2×10J B气体压强为pe=P1=90cmHg, 减小，故氧气分子单位时可撞击缸壁 8.D解析上浮过程气泡内气体的温 B气桂长度变为Le=A+受 单位面积的次数增加，做C正确。 度不变，内能不凌，A错误：气泡内气 3.AC解析本题考查热力学第一定 体压强p=p十P=gh,故上浮过程气泡 20cm, 律，充气过程中，偏气室内气体的质量 内气体的压强减小，B错误：由玻意耳 对B气体，根据理想气体状态方程有 增加，气体的温度不变，故气体分子的 定律pV=C知，气体的体积变大，C错 PuImS PrelveS 平均动能不变，气体内能增大，选项A 误：上浮过程气体体积变大，气体对外 T T: 正确，B错误：喷水过程中，气体体积增 做功，由热力学第一定律△U=Q十W 代入数据解得T,=450K, 大，气体对外敷功，而气体温度不变， 知，气体从水中吸热，D正确。 升温过程A部分气体假等压变化，根 则气体内能不变，气体设热·由 =C 9.C解析旋紧瓶盖，双手快速拧楼挤 帮差B事克定件有今学-竿 压水瓶，外界对气体做正功，粒内气体 可知，气体压强减小，选项C正确，D 来不及发生传热，根撂热力学第一定 代入数据解得LA=15cm, 错误。 律可知，瓶内气体内能变大，瓶内气体 1.ans@7t 4.AC 解析由理想气体状态方程兴 温度升高，则瓶内气体分子的平均动 能增大，故A、B错误：然后迅速拧松瓶 解析(1)气体的体积不变。根据查 =C,化筒可得V= 益，瓶盖被顶飞过程中，瓶内气体对外 理定非号一是， 知，图像的斜率越大，压强越小，故p 微功，瓶内气体来不及发生传热，报据 T <p=力，，过程为等压变化，体积减 热力学第一定律可知，瓶内气体内能 得降温后杯内气压p=TP· 小，外界对气体欲功，A正确：由A选 变小，瓶内气体温度降低，故C正确，D 由杯子受力平衡可知杯子重力最 项可知，ca过程压强减小，B错误：ab 错误。 大值： 过程为等温变化，内能不变，故△=0， 10.1)2T,(2)Q-pSh,-h,) G=-A,sT工b.s 根据玻意耳定律可知，体积减小，压强 h T 增大，外界对气体做功，故W>0,根据 解析(1)加捣缓慢上升，该过程为等 (2)根据手受力平衡可知降温后杯内 热力学第一定律△U=Q十W,解得Q 气压： 0,故ab过程气体放出热量，C正确： 压支化有兰-兴部特T会 F c@过程，温度升高，内能增大，D错误。 (2)气体膨胀，对外做功 P=P- =9.375×10'Pa 5.D解析从A到B灌度不变，则 有W=一S(h一h,), 根据理想气体状态方程：干=T, 根据想力学第一定律得， P=VPA=2p,选项A锥误：从B到 △U=W+Q=Q-pS(h一h,). 其中T.=(17+273)K=290K,V C体积不变，则状态C时的压张为p 11.(1)不变变小(2)4×10m ，-号-A选项B错误：A+B T (3)14.4J 解析(1)温度升高后，活塞缓慢上 解得T=320K,4=47℃ 过程中体积减小，则外界对气体微功， 课时检测训练57 选项C错误：乃+C过程中气体体积不 升，封间气体的压强不克：根据少=号 1.B解析由于爬山过程中气体体积 变，测W=0,温度降低，内能减小，即 可知器壁单位面积所受气体分子的 不变，放气体不对外做功，故A错误： △U<0,根据热力学第一定可知Q0, 平均作用力不变：由于体积变大，故 爬山过程中强度降低，则气体内能减 即气体肉外界放热，选项D正确， 气体分子的数密度变小。 小，故B正确：根据热力学第一定徐可 6.BC解析因p-T图像中a到b的 (2)气体发生等压变化，根据盖-吕 知△U=W十Q,爬山过程中气体不微 我段的延长我过原成，由兴-C,可知 克定律有 功，但内能减小，故可知气体放出热 V。-V+ls_V-V+ls 量，敌C错误：爬山过程中氧气瓶里的 从a到b气体的体积不变，则从：到b T T. ·627· 高考一轮总复习·物理 解得V=4×10m 第三次抽气，有AV,=p(V,+吉V)小 5.(1)2cm(2)8.92×10m (3)整个过程中外界对气体微功为 解析(1)在缓爱将没减器竖直提出 W=-p.S(4-4), 利余气体bV。=pV, 液面的过程，封闭气体发生等温变化， 对活塞受力分析pS=mg十PS, 容器内剩余空气和拍出空气的质量之 根据被意耳定律有 解得W=一4.1J, 比为解得6-票成选D V P(H-x)S,=P:HS. 根据热力学第一定律△U=Q十W。 2.(1)2.0×10Pa(2)2.0m 根据思意可知p=p·P十Pgh=P。· 其中△U=10.3J, 联立解得x=2cm。 解得Q=14.4J, 解析(1)从D到A状态， (2)对新进入的气体和原有的气体鉴 故气体吸收热量为14.4J。 体分析，由玻意耳定律有 12.(10号p,(21.9T,(3)w 根据在理定弗学一会 解得pn=2.0×10Pa. B.V+p.HS,-p.(HS+.). 解析（门）由题可知，根据玻意耳定 (2)因BC为等容过程，V=V=V, 律可得p,V,=PnVn·解得Pa 从C到D状态， 又A十g·合=A: 1 b: 根播玻意耳定律peV,=pV, 联立解得V=8.92×10m (2)根据理想气体状态方程可知 解得V,=2.0m. 6 (2)23H+B p-pV,解得T=1.9T: 3.gT(2)是b ogHpm 解析(1)由题意可知开始时鱼静止 Te (3)根据热力学第一定律可知△U= 解析(1)因两活塞的魔量不计，划当 在水面下H处，设此时鱼的体积为 W+Q,其中Q=0,故气体内能增加 环境温度升高时，N内的气体压强总 V。,有Mg=pgV, 等于大气压延，则该气体进行等压变 且此时B室内气体体积为V,质量 △U=W. 为m, 13.(1)9.7℃(2)4.37×10Pa200J 化，测当B中的活塞到达汽缸底部 解析(1)设玻璃泡中气体初态压痘 时，对N中气体由盖-吕萨克定律可得 m=p V. 鱼通过增加B室体积获得大小为：的 为p,有 pa=p,十osegh, 加速度，则有pg(V十△V)一Mg 解得p,≈8.37×10'P, Ma. 温度T,=t。+273K-300K, (2)设当A中的活塞到达汽缸底部时 联立解得需从A堂充入B室的气体 设末态压强为P: 旧中气体的压强为p,则此时N内的气 质量： 则D=p十P4g(h十△h), 体压强也等于p,设此时N内的气体的 体积为V,则Ⅱ、Ⅲ两部分气体的体积 v-器 故p,≈8.10×10Pa, (2)开始时鱼静止在水面下H处时，B 餐据套理定件有号一会 4 为(V。一V),则对N中气体有 室内气体体积为V,质量为m,且此时 代入数据解得T≈290.3K, B室内的压强： 则环境混度痒低了△1=T一T, 2T.' p,=pgH十p, 9.7℃： 金静止千水面下H,处时，有P:= (2)打开网门前有p,=8.37×10'Pa, gH,十p· V,=V.=0.5L,T=300K, 对Ⅱ，Ⅲ两部分气体有 T 此时体积也为V,设该部分气体在压强 打开阀门后有V,=2V.=L.0L p(V。-V 为p:时，体积为V, T=1+273K=313K, 2T 2,联立解得p=号A 由于鱼解内气体温度不变，根据玻意 根据理想气体状态方程有 4器 (2)201. 耳定律有： PV P'V T T. 解析(1)设轮融内体积为V,假设将 A.V=p,V,解得V,=sH+A, ogH+p 代入数播解得p'≈4.37×10Pa, 原来内部压强为3.0bar,温度为47℃ 则此时B室内气体质最m,一PV,一 根据题设条件，由于上部容器原来是 的气体全都变成压强为2.0bar、温度 gH+p. 真空，气体发生自由膨胀，故气体膨 为37℃的气体，此时体积为V,则由理 pRH,十p.m 胀过程对外做的功为零，即W=0, PV 课时检测训练59 根据热力学第一定律有△U=W十Q 想气体方程有273十1， 273+7代入 1.A解析设天体发射频率为y光子 故△0=0+200J=200J. 的功率为P,由题意可知P×R 课时检测训练58 数器得V-舒，故裁出气体质量古 L大7 L.D解析 设容器的容积为V。,则每 原来气体质量的比为△m= v-V =Nh,=1,解得P=4L,故 次指出空气的体积为台·设第一次指 R'n 9 达A =3 气后容器内剩余空气的压强为，假 2.A解析电影实现声音与影像同步， 设将容器内剩余气体等温压锦到压强 (2)对轮胎内的气体，由波意耳定律得 主要应用了光电效应中的规律是：光 为P时的体积为V,根据玻意耳定律 p,V,一pV',对充入轮胎内的气体， 电效应的发生时间授短，光停止照射， 由波意耳定律得p:V,'=pV:,其中 光电效应立即停止，依据该原理实现 第-次抽气，有AV。=A(+号)小 V,'=V1-V',解得V,=20L。 声帝与影像同步，故选A。 高考一轮总复习+物理 ·628·