第64讲 热力学定律与能量守恒定律(复习课件)(全国通用)2026年高考物理一轮复习讲练测
2025-11-10
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精品
摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦“热力学定律与能量守恒定律”核心考点,覆盖热力学第一定律(理解要求、高频)和第二定律(简单应用、低频),对接高考评价体系分析近三年浙江、重庆等省份真题分布,明确选择、计算题型占比,归纳图像综合、实验定律结合等常考方向,备考针对性强。
课件亮点在于“考向突破+真题溯源”策略,如热力学第一定律与气体图像综合题,通过p-V图像面积分析做功,结合符号法则判断内能变化,培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。含2025年重庆、北京等真题解析,助力学生掌握综合题解题技巧,教师可据此精准定位考点,提升复习效率。
内容正文:
第64讲
讲师:xxx
热力学定律与能量守恒定律
1
01
考情解码·命题预警
智能导览·极速定位
02
体系构建·思维可视
03
核心突破·靶向攻坚
04
真题溯源·考向感知
考点一 热力学第一定律
知识点1 热力学第一定律
知识点2 热力学第一定律与气体图像的综合应
知识点3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考向1 热力学第一定律的基本应用
考向2 热力学第一定律与气体图像的综合问题
考向3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考点二 热力学第二定律
知识点1 热力学第二定律
知识点2 热力学第一、第二定律的比较
考向 热力学第二定律的应用
01 考情解码·命题预警
考情透视·目标导航
考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年
热力学第一定律 理解 高频 2025•浙江
2025•重庆
2025•甘肃 2024•天津
2024•贵州
2024•海南 2023•福建
2023•广东
2023•山东
热力学第二定律 简单应用 低频 2025•浙江 2024•浙江 2023•浙江
4
考情透视·目标导航
考情分析 1.命题形式:选择题实验题计算题
2.命题分析:高考对热力学定律的考查较为频繁,题目以选择题和计算题出现较多,选择题的难度较为简单,计算题难度相对较高。
3.备考建议:重点关注热力学第一定律和气体实验定律在图像问题和计算题中的综合应用问题
4.命题情境:多以理想气体的图像作为问题的载体考查热力学第一定律的内容,同时以日常生活中与能量有关的问题为命题的情景。
5
考情透视·目标导航
复习目标
1.理解和掌握热力学第一定律和第二定律。
2.能够熟练处理热力学第一定律与气体实验定律相结合的问题。
6
02 体系构建·思维可视
知识导图·思维引航
03 核心突破·靶向攻坚
考点一
热力学第一定律
知识点1 热力学第一定律
1.对热力学第一定律的理解
(1)做功和热传递在改变系统内能上是等效的。
(2)做功过程是系统与外界之间的其他形式能量与内能的相互转化。
(3)热传递过程是系统与外界之间内能的转移。
2.热力学第一定律的三种特殊情况
(1)若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界对物体做的功等于物体内能的增加。
(2)若过程中不做功,则W=0,Q=ΔU,物体吸收的热量等于物体内能的增加。
(3)若过程的始、末状态物体的内能不变,则W+Q=0,即物体吸收的热量全部用来对外做功,或外界对物体做的功等于物体放出的热量。
考点一
热力学第一定律
知识点1 热力学第一定律
3.公式ΔU=W+Q中符号法则的理解
考点一
热力学第一定律
知识点2 热力学第一定律与气体图像的综合应用
处理热力学第一定律与气体图像的综合问题的思路:
1.根据气体图像的特点判断气体的温度、体积的变化情况,从而判断气体与外界的吸、放热关系及做功关系。
2.在pV图像中,图线与V轴围成的面积表示气体对外界或外界对气体做的功。
3.结合热力学第一定律判断有关问题。
考点一
热力学第一定律
知识点3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
求解热力学定律与气体实验定律的综合问题的思路:
【例1】如图所示,玻璃杯盖上杯盖时密封良好,初始时杯内气体压强等于外界大气压强,杯内气体视为理想气体,现将玻璃杯放入消毒柜高温消毒,杯内封闭气体的温度缓慢升高,关于此过程下列说法正确的是( )
A.外界对杯内气体做功
B.杯内气体从外界吸收热量
C.杯内所有气体分子的运动速率均增大
D.杯内气体分子单位时间内碰撞单位面积器壁的次数减少
考向1 热力学第一定律的基本应用
B
因气体体积不变,则外界对杯内气体不做功,则W=0;气体温度升高,则内能增加ΔU>0,根据ΔU=W+Q,可知Q>0,即杯内气体从外界吸收热量
考点一
热力学第一定律
【变式训练1-1·变载体】如图,在汽缸内活塞左边封闭着一定量的空气,压强与大气压相同。把汽缸和活塞固定,使汽缸内空气升高一定的温度,空气吸收的热量为Q1。如果让活塞可以自由滑动(活塞与汽缸间无摩擦、不漏气),也使汽缸内空气温度升高相同温度,其吸收的热量为Q2。设气体在定容下的比热容为c1,在定压下的比热容为c2,则( )
A.
B.
C.
D.
考向1 热力学第一定律的基本应用
B
考点一
热力学第一定律
考向1 热力学第一定律的基本应用
考点一
热力学第一定律
【答案】B
【详解】AB.汽缸和活塞固定,气体体积不变,则有,使汽缸内空气升高一定的温度,空气吸收的热量为Q1,根据热力学第一定律有
让活塞可以自由滑动,气体压强一定,当升高温度时,气体体积增大,气体对外界做功,则有
由于使汽缸内空气温度升高相同温度,则气体内能变化量仍然为,根据热力学第一定律有
可知,故A错误,B正确;
CD.根据结合上述,由于可知,故CD错误。故选B。
【变式训练1-2·变情境】海底火山活跃的海域,火山附近的海水加热形成水蒸气从而产生气泡。气泡从海底浮上水面的过程中,温度下降,压强减小,体积减小。若气泡中的水蒸气不液化,且可视作一定质量的理想气体。下列说法正确的是( )
A.水蒸气对外做功,内能增加
B.水蒸气对外做功,内能减小
C.水蒸气放出的热量大于内能的减少量
D.水蒸气放出的热量小于内能的减少量
考向1 热力学第一定律的基本应用
C
考点一
热力学第一定律
考向1 热力学第一定律的基本应用
考点一
热力学第一定律
【答案】C
【详解】气泡上升时温度下降,内能减少(ΔU<0)。体积减小,外界对气体做功(W>0)。根据热力学第一定律ΔU=Q+W得Q=ΔU−W因ΔU为负,W为正,则Q<0故Q的绝对值|Q|=|ΔU|+W即水蒸气放出的热量大于内能的减少量。故选C。
【变式训练1-3·变情境】曾同学去西藏旅行时,发现从低海拔地区买的密封包装的零食,到了高海拔地区时出现了严重的鼓包(体积膨胀)现象,如图所示。假设零食袋里密封的气体可视为理想气体,从低海拔地区到高海拔地区的过程中温度保持不变,高海拔地区的大气压强显著小于低海拔地区的大气压强,下列说法正确的是( )
A.袋内气体的压强增大
B.零食袋中气体分子的平均动能减小
C.从低海拔地区到高海拔地区的过程中,袋内气体从外界吸收了热量
D.从低海拔地区到高海拔地区的过程中,外界对气体做正功
考向1 热力学第一定律的基本应用
C
考点一
热力学第一定律
考向1 热力学第一定律的基本应用
考点一
热力学第一定律
【答案】C
【详解】A.根据气体的等温变化规律可知,袋内气体压强减小,选项A错误;
B.温度不变,则零食袋中气体分子的平均动能不变,选项B错误;
CD.从低海拔地区到高海拔地区的过程中,袋内气体对外界做正功,袋内气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,袋内气体从外界吸收了热量,选项C正确、D错误。故选C。
【例2】 一定质量的理想气体,从状态经、变化到状态的变化过程图像如图所示,AB与横轴平行,BC与纵轴平行,ODC在同一直线上。已知状态温度为400K,从状态至状态气体吸收了320J的热量,下列说法正确的是( )
A.B状态的温度为600K
B.从状态到状态的过程中,气体温度不变
C.从状态到状态的过程中,气体内能增加了240J
D.从状态至状态整个过程中,气体对外做功17.5J
考向2 热力学第一定律与气体图像的综合问题
C
从状态到过程中,Q=320J,气体对外做功
考点一
热力学第一定律
【变式训练2-1·变考法】一定质量的理想气体从状态开始,经三个过程后回到初始状态,其图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.在过程中,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少
B.在过程中,气体向外界放热
C.在过程中,气体吸收的热量小于
D.气体在一个循环过程中吸收的热量等于
考向2 热力学第一定律与气体图像的综合问题
C
考点一
热力学第一定律
【答案】C
【详解】将题中的图像转化为 图像如图所示。
A.在a→b过程中,气体压强不变,根据理想气体状态方程有体积减小,则温度降低,则分子的平均动能减小,即平均撞击力减小,故单位时间与单位面积器壁碰撞的分子数增多,故A错误;
B.在b→c过程中,气体做等容变化,体积不变,压强增大,根据理想气体状态方程可知,温度升高,气体内能增大,由热力学第一定律有由于气体体积不变,做功为0,可知,气体增加的内能等于从外界吸收的热量,故B错误;
C.在过程中,由可得由于图像过程图像的延长线过原点,此过程为等温变化,体积增大,气体对外做功,气体内能不变,故气体吸收的热量等于气体对外界所做的功,根据图像与坐标轴所围面积表示做功大小可知,再此过程中气体对外界做的功故C正确;
D.同理在一个循环过程中,内能不变,气体对外做功等于吸收的热量,而对外做的功
故D错误。故选C。
考向2 热力学第一定律与气体图像的综合问题
考点一
热力学第一定律
【变式训练2-2·变考法】一定质量的理想气体从状态a变化到状态c,其过程如p-T图像所示。在该过程中( )
A.a到b过程中,气体体积不变
B.a到b过程中,气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功
C.b到c过程中,外界对气体做功
D.b到c过程中,气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
考向2 热力学第一定律与气体图像的综合问题
B
考点一
热力学第一定律
考向2 热力学第一定律与气体图像的综合问题
考点一
热力学第一定律
【答案】B
【详解】A.根据,因a点与坐标原点连线的斜率比b较大,可知a态体积较小,即a到b过程中,气体体积变大,选项A错误;
B.a到b过程中,气体体积变大,气体对外做功,即W<0;气体温度升高,内能变大,即∆U>0,根据可知,气体从外界吸收的热量Q大于气体对外界做的功W,选项B正确;
C.b到c过程中,气体温度不变,压强减小,则体积变大,气体对外界做功,选项C错误;
D.b到c过程中,气体内能不变,则气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功,选项D错误。
故选B。
【变式训练2-3·变考法】一定质量的理想气体从状态开始,经历变化过程 到达状态的关系图像如图所示。已知气体在状态时的压强为,图线、cd的延长线均过坐标原点,下列说法正确的是( )
A.理想气体在状态时的压强为
B.过程气体的温度升高,所有分子的速率都增大
C.理想气体在状态时单位时间内撞击容器壁单位面积的分子数是状态时的2倍
D.变化过程气体从外界吸收的热量等于内能的增加量
考向2 热力学第一定律与气体图像的综合问题
D
考点一
热力学第一定律
考向2 热力学第一定律与气体图像的综合问题
考点一
热力学第一定律
【答案】D
【详解】A.根据理想气体状态方程可知在图像中过原点的倾斜直线反映的是理想气体等压变化的规律,即,,由于过程为等容变化过程,根据查理定律可知理想气体在状态时的压强为,故A错误;
B.过程气体的温度升高,分子运动的平均速率增大,但不是所有分子的速率都增大,故B错误;
C.根据以上分析可知,状态的压强为状态压强的2倍,由于过程温度升高,分子的平均动能变大,分子的平均撞击力也变大,则气体在状态单位时间内撞击容器壁单位面积的分子数一定小于状态时的2倍,故C错误;
D.变化过程,外界对气体做的总功为根据热力学第一定律可知,变化过程气体从外界吸收的热量等于内能的增加量,故D正确。故选D。
【例3】 建筑工地上工人用液态金属浇筑一个金属立柱时,由于工艺缺陷在柱体内部浅层形成了一个不规则的空腔,为修补空腔需要测出空腔的体积,在金属立柱上打一个小孔,用细管将空腔内部与一个封闭的汽缸相连通(如图所示)、做好密封使空腔、汽缸、细管内部组成一个密闭的空间。汽缸上部由横截面积的活塞密封,初始状态汽缸内封闭的气体体积为10L。现对活塞施加一个竖直向下的变力F,使活塞缓慢下移,当汽缸内气体体积变为7L时,外力F的大小为20N,上述过程中外力F做的功W1=28J。已知外界环境温度不变,金属立柱、空腔及汽缸导热性良好,不计活塞质量、活塞与汽缸间的摩擦力、细管中气体的体积,大气压强。求:
(1)金属立柱内空腔的体积;
(2)汽缸内气体体积由10L变为7L的过程中,
封闭气体与外界热交换是吸热还是放热,热量是多少?
考向3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考点一
热力学第一定律
考向3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考点一
热力学第一定律
【答案】(1)8L(2)放热,328J
【详解】(1)以整体气体为研究对象,根据玻意耳定律有
代入数据解得
(2)外力F做的功,汽缸内气体体积由10L变为7L的过程中,大气压力对封闭气体做功
外力对封闭气体做功外界环境温度不变,金属立柱、空腔及汽缸导热性良好,则内能不变,根据热力学第一定律,可知解得则汽缸及空腔内的气体向外界放出的热量。
【变式训练3-1·变载体】如图,下端开口的薄壁圆柱形容器(导热性能良好)竖立在水面上,其上部封闭有一定质量的理想气体。当环境温度为T1时,容器底部与水面间的高度差为h1,容器内外水面间的高度差为h2;当环境温度升高到T2(未知)时,容器上升的高度为h,此过程中气体从环境中吸收的热量为Q。容器的横截面积为S,已知大气压强始终保持p0不变,水的密度为ρ,当地的重力加速度为g。【提示:环境温度升高过程中,因薄壁管浮力忽略不计,且薄壁管受重力和大气压力不变,则可判断管内气体发生的什么变化。】求:
(1)初状态时容器内部气体压强p;
(2)环境温度T2;
(3)环境温度从T1升高到T2过程中,气体内能的变化量ΔU。
考向3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考点一
热力学第一定律
考向3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考点一
热力学第一定律
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)初状态时容器内部气体压强
(2)对容器受力分析得解得环境温度从T1升高到T2过程中,大气压强p0、容器质量m均不变,则容器内部气体压强p不变,并且h2不变;初状态:T1,末状态:由盖吕萨克定律有代入数据解得
(3)该过程中外界对气体所做的功由热力学第一定律解得
【变式训练3-2·变考法】如图所示,固定的汽缸内有一自由移动的“T”型活塞,质量为,活塞体积、与汽缸间的摩擦均可忽略不计,距汽缸底部处连接一形管(管内气体的体积忽略不计)。初始时,封闭气体温度为,活塞距离汽缸底部为,两边水银柱存在高度差。已知汽缸横截面积为,活塞竖直部分长为 ,大气压强为,重力加速度。求:
(1)初始时,汽缸内封闭气体的压强为多大;
(2)若气体的内能与热力学温度成正比,初始时
该气体内能,现使气体温度缓慢降低,
当两水银面相平时气体对外放出的热量。
考向3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考点一
热力学第一定律
考向3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考点一
热力学第一定律
【答案】(1)(2)
【详解】(1)对活塞受力分析,根据平衡条件有代入相关已知数据,解得
(2)两水银面相平时气体压强,刚开始降低温度时气体做等压变化,当“T”型活塞已经触底后做等容变化,则气体体积,根据理想气体状态方程解得气体的内能与热力学温度成正比,时该气体内能,则此时气体内能这一过程外界对气体做功解得根据热力学第一定律可得解得,即气体放出的热量为
【变式训练3-3·变载体】玩具气枪的核心动力来源于气体的压缩与释放。当密闭空间内的空气被压缩时,内部压强增大,撤除外力后压缩气体迅速膨胀,推动弹丸高速射出。某研究小组想研究气枪子弹的速度变化及功能转化。实验时把枪管水平固定,枪管一端封闭,另一端与外界大气连通,枪管中空部分粗细均匀,横截面积为,其简化结构如题图1所示。通过传感器测量,绘制出子弹速度v与封闭气柱长度x的函数关系曲线,如题图2所示。子弹刚开始运动时,封闭气柱长度为,此时封闭气体温度为,压强为。当子弹速度最大时,封闭气柱长度为。塑料子弹质量为m=2g,子弹与枪管间气密性良好,不计摩擦,外界大气压恒为。
(1)子弹速度达到最大时,封闭气体的温度为多少?
(2)子弹从开始运动到获得最大速度的过程中,子弹克服外界大气做的功为多少?
(3)已知枪管内封闭气体内能U与热力学温度T满足(,式中,
则①若忽略封闭气体与外界热交换,求子弹的最大速度;
②实际情况封闭气体和外界会有热交换,实验测得,
判断子弹从开始运动到获得最大速度的过程中,封闭气体是吸热还是放热?吸(或放)热为多少?
考向3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考点一
热力学第一定律
考向3 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
考点一
热力学第一定律
【答案】(1)225K(2)2J(3)①20m/s;②吸热,0.084J
【详解】(1)当子弹速度达到最大时,封闭气体压强与外界大气压强相等,则有
解得
(2)此过程子弹克服外界大气做的功,又解得
(3)①对封闭气体,若忽略封闭气体与外界热交换,则有Q=0根据,得
根据热力学第一定律,解得对子弹,由动能定理得,
解得
②对子弹,由动能定理得,解得对封闭气体,由①得,解得Q=+0.084J即封闭气体吸收热量为0.084J。
考点二
热力学第二定律
知识点1 热力学第二定律
1.热力学第二定律的含义
(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量的帮助。
(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响,如吸热、放热、做功等。在产生其他影响的条件下内能可以全部转化为机械能,如气体的等温膨胀过程。
2.热力学第二定律的实质
热力学第二定律的每一种表述,都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性,进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
考点二
热力学第二定律
知识点2 热力学第一、第二定律的比较
1.热力学第一、第二定律的比较
热力学第一定律 热力学第二定律
定律揭示的问题 从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系 自然界中出现的宏观过程是有方向性的
机械能和内能的转化 当摩擦力做功时,机械能可以全部转化为内能 内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能
热量的传递 热量可以从高温物体自发传向低温物体 说明热量不能自发地从低温物体传向高温物体
两定律的关系 在热力学中,两者既相互独立,又互为补充,共同构成了热力学知识的理论基础
考点二
热力学第二定律
知识点1 电阻定律
2.两类永动机的比较
第一类永动机 第二类永动机
设计要求 不需要任何动力或燃料,却能不断地对外做功的机器 从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响的机器
不可能制成的原因 违背能量守恒定律 不违背能量守恒定律,违背热力学第二定律
【例4】某科技馆展示了一款新型节能空调。该空调制冷时,通过压缩机做功消耗电能,将热量从室内传递到温度更高的室外环境。在此过程中,部分电能转化为压缩机的机械能。下列判断正确的是( )
A.热量从低温环境传递到高温环境的过程可以自发进行,无需外界干预
B.空调工作时,室内与外界组成的系统总熵可能保持不变
C.通过压缩机做功使热量从低温环境传至高温环境的过程,不违反热力学第二定律
D.部分电能转化为机械能,说明能量转化不具有方向性
考向 热力学第二定律的应用
C
通过压缩机做功(外界干预)使热量从低温到高温,不违反热力学第二定律。
考点二
热力学第二定律
【变式训练4-1】对于热力学第二定律的理解,下列说法正确的是( )
A.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,在热传递过程中,热量能从高温物体传递给低温物体,而不能从低温物体传递给高温物体
B.机械能可以全部转化为内能,但内能无法全部用来转化成机械能而不引起其他变化
C.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵会越来越小
D.第一类永动机违反了热力学第二定律
考向 热力学第二定律的应用
B
考点二
热力学第二定律
考向 热力学第二定律的应用
考点二
热力学第二定律
【答案】B
【详解】A.热量自发传递方向是从高温到低温,但外界做功时(如制冷机),热量可从低温传向高温,故A错误;
B.机械能可完全转化为内能(如摩擦生热),但内能转化为机械能需伴随其他变化(如热机需放热到低温热源),故B正确;
C.孤立系统的熵在自然过程中永不减少(熵增原理),总熵会增大或不变,不会减小,故C错误;
D.第一类永动机违反能量守恒(热力学第一定律),第二类永动机才违反热力学第二定律,故D错误。
故选B。
【变式训练4-2·变载体】如图所示为电冰箱的工作原理示意图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环,在蒸发器中制冷剂汽化,吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外。下列说法正确的是( )
A.热量可以自发地从低温的冰箱内传到高温的冰箱外
B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能
C.电冰箱的工作原理违反了热力学第一定律
D.电冰箱的工作效率可达到100%
考向 热力学第二定律的应用
B
考点二
热力学第二定律
考向 热力学第二定律的应用
考点二
热力学第二定律
【答案】B
【详解】AB.由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,除非有外界的影响或帮助,电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能,故A错误,B正确;
C.电冰箱在工作过程中,消耗电能,实现了热量从低温物体向高温物体的传递,其能量的转化和守恒满足热力学第一定律,并没有违反,故C错误;
D.任何热机的效率都不能达到100%,因为在能量转化过程中总会有能量损耗,电冰箱也不例外,故D错误。故选B。
【变式训练4-3·变情境】全球能源互联网发展合作组织与国家气候中心2025年4月21日联合发布《2025年全球新能源发电年景预测报告》。能源问题是当今世界最为重要的问题之一,热力学的研究对能源利用率的提高起到了关键作用,为热机的设计与制造提供了足够的理论支持。关于热机和热力学定律,以下表述正确的是( )
A.第二类永动机并没有违背能量守恒定律,故热机的效率可能达到100%
B.因为能量守恒,随着科技的发展,能量可以循环利用,从而可以解决能源危机问题
C.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
D.热力学第二定律可表述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
考向 热力学第二定律的应用
C
考点二
热力学第二定律
考向 热力学第二定律的应用
考点二
热力学第二定律
【答案】C
【详解】.第二类永动机并没有违背能量守恒定律,但根据热力学第二定律可知,热机的效率不可能达到,故错误;
.虽然能量守恒,由于使用后能量的品质降低,可利用的能源会越来越少,使能源危机仍然存在,我们在日常的生产生活中要养成节约能源的习惯,故错误;
.由熵增原理可知,一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行,故正确。
.热力学第二定律可表述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他变化”,故错误。
故选。
04 真题溯源·考向感知
1.(2025·重庆·高考真题)易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中冲击。若某次撞击过程中,气袋被压缩(无破损),不计袋内气体与外界的热交换,则该过程中袋内气体(视为理想气体)( )
A.分子热运动的平均动能增加
B.内能减小
C.压强减小
D.对外界做正功
真题溯源·考向感知
A
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真题溯源·考向感知
【答案】A
【详解】气袋被压缩且绝热(无热交换),视为理想气体。
AB.绝热压缩时外界对气体做功,内能增加,温度升高,分子平均动能由温度决定,分子热运动的平均动能增加,故A正确,B错误;
C.根据理想气体状态方程,体积减小,温度升高,可知压强增大,故C错误;
D.气体体积减小,外界对气体做功,气体对外界做负功,故D错误。故选A。
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2.(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
真题溯源·考向感知
D
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真题溯源·考向感知
【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,气体被压缩,体积减小,则外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知,气体内能增大,故C错误;
A.气体内能增大,故其温度增大,又体积减小,根据理想气体状态方程,则气体压强增大,A错误;
B.气体被压缩,体积减小,则气体对外界做负功,故B错误;
D.气体温度增大,则分子平均动能增大,故D正确。故选 D。
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3.(多选)(2025·甘肃·高考真题)如图,一定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。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关,且随温度升高而增大。下列说法正确的是( )
A.A→B过程为吸热过程
B.B→C过程为吸热过程
C.状态A压强比状态B的小
D.状态A内能比状态C的小
真题溯源·考向感知
ACD
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真题溯源·考向感知
【答案】ACD
【详解】A.A→B过程,体积不变,则W=0,温度升高,则∆U>0,根据热力学第一定律∆U=W+Q
可知Q>0,即该过程吸热,选项A正确;
B .B→C过程,温度不变,则∆U=0,体积减小,则W>0,根据热力学第一定律∆U=W+Q
可知Q<0,即该过程为放热过程,选项B错误;
C .A→B过程,体积不变,温度升高,根据
可知,压强变大,即状态A压强比状态B压强小,选项C正确;
D.状态A的温度低于状态C的温度,可知状态A的内能比状态C的小,选项D正确。
故选ACD。
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4.(多选)(2024·海南·高考真题)一定质量的理想气体从状态a开始经ab、bc、ca三个过程回到原状态,已知ab垂直于T轴,bc延长线过O点,下列说法正确的是( )
A.bc过程外界对气体做功
B.ca过程气体压强不变
C.ab过程气体放出热量
D.ca过程气体内能减小
真题溯源·考向感知
AC
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真题溯源·考向感知
【答案】AC
【详解】A.由理想气体状态方程化简可得由图像可知,图像的斜率越大,压强越小,故pa < pb = pcbc过程为等压变化,体积减小,外界对气体做功,故A正确;
B.由理想气体状态方程化简可得由图像可知,图像的斜率越大,压强越小,故ca过程气体压强减小,故B错误;
C.ab过程为等温变化,内能不变,故根据玻意耳定律可知,体积减小,压强增大,外界对气体做功,故根据热力学第一定律解得Ab过程气体放出热量,故C正确;
D.ca过程,温度升高,内能增大,故D错误。故选C。
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