第一节 热力学第一定律（分层作业）物理粤教版选择性必修第三册

第一节 热力学第一定律 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、物体的内能 1 考点二、改变内能的两种方式 2 考点三、热力学第一定律 2 【拓思维·重难突破】 5 【链高考·精准破局】 5 考点一、物体的内能 1．(25-26高三上·天津西青区杨柳青第一中学·月考)下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B．由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直不变 C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 2．(22-23高一上·四川广安友实学校·开学考)关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（　　） ①热机在做功冲程中内能转化为机械能 ②物体温度越低，内能越小，所以的物体没有内能 ③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体 ④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 3．下列说法正确的是（　　） A．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分 B．当存在分子力时，两分子间距离增大时，分子势能一定增大 C．当存在分子力时，两分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大 D．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动 4．分子间作用力随分子间距离变化的图像如图所示，则分子势能大小关系为（　　） A． B． C． D． 考点二、改变内能的两种方式 5．(21-22高三上·广东开平忠源纪念中学·)如图所示的实验装置，把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，快速压下活塞时，棉花燃烧起来，此实验说明（　　） A．做功使管内气体热量增加 B．热传递不能改变物体的内能 C．做功改变了管内气体的内能 D．热传递改变了管内气体的热量 考点三、热力学第一定律 6．(24-25高二下·云南“美美与共”民族联考·月考)如图所示，固定汽缸内由轻质活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处于静止状态，用电热丝对气体加热过程中，活塞向上缓慢移动，移动过程中活塞与汽缸的摩擦忽略不计，且气体与外界环境没有热交换。以下说法正确的是（　　） A．气体的温度保持不变 B．外界对气体做正功 C．气体的压强大于外界气体压强 D．气体的内能增加 7．(24-25高二下·贵州遵义·月考)关于能量守恒以及热力学第一定律，下列说法正确的是（　　） A．形成能源危机的原因是对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少 B．冬天哈气增加内能是运用了做功这种改变内能的方式 C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能 D．电冰箱的工作原理不违背热力学第一定律，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 8．如图所示，一开口向上的汽缸放在水平面上，用一定质量的活塞将理想气体封闭在汽缸中，汽缸和活塞导热性能良好，环境温度保持不变，忽略活塞与汽缸间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．若仅将环境温度升高少许，气体从外界吸收热量 B．仅在活塞上放置砝码，单位体积单位时间撞击器壁的分子数不变 C．仅在活塞上放置砝码，封闭气体从外界吸收热量 D．仅打开阀门放出少许气体，分子的平均动能减少 9．如图所示，纵坐标表示压强、横坐标表示热力学温度。一定质量的理想气体经历状态变化，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体的体积增大 B．过程中，气体对外界做功 C．过程中，气体内能增加 D．过程，气体从外界吸热 10．（多选）如图所示，若纵坐标可以表示为分子间的作用力或分子势能，横轴表示分子间的距离，下列说法正确的是（　　） A．标准状态下，一定质量的某种气体，其分子势能趋于零 B．分子间距离从零增大到的过程中，分子力做负功，分子势能增大 C．如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系 D．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线B表示分子力与分子间距的关系 11．(24-25高三上·天津西青区杨柳青第一中学·期中)（多选）如图，一开口向上的导热汽缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中（　　） A．气体压强逐渐增大，放出热量 B．气体体积逐渐减小，内能增加 C．外界对气体做功，气体内能不变 D．外界对气体做功，气体吸收热量 12．（多选）如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中气体压强p与其热力学温度T的关系，其中a、b、c、d为变化过程中的四个状态，图中ab平行于横坐标轴，ad的延长线过原点，以下说法正确的是（   ） A．气体在状态a时的体积大于在状态d时的体积 B．从状态a到状态b，气体对外做功的值小于气体从外界吸收的热量 C．从状态b到状态c，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度减小 D．从状态c到状态d，气体对外界做功，气体的内能减小，气体放热 E．从状态d到状态a，气体密度不变，气体分子单位时间对器壁单位面积上的碰撞次数增加 13．如图所示，一导热汽缸竖直放置于恒温的环境中，汽缸内有一水平活塞，将一定质量的理想气体密闭在汽缸内。活塞与汽缸壁间无摩擦，活塞上放置一个开口向上的玻璃瓶，整个装置处于平衡状态。若向瓶中缓慢加水，则该过程中（　　） A．外界对缸内气体做功，所以气体内能增加 B．缸内气体对外界做功，同时吸热，所以气体内能不变 C．气体分子数密度增大，而气体分子的平均动能不变，所以汽缸内壁单位面积上受到气体分子的撞击力变大 D．由于气体分子的总数目不变，气体分子的平均动能也不变，故汽缸内壁单位面积上受到气体分子的撞击力大小不变 14．航天员出舱活动的原理图如图，座舱A与气闸舱B（出舱或返回的气密性装置）之间装有阀门K，座舱A中充满空气（可视为理想气体），气闸舱B内为真空。出舱时打开阀门K，A中气体进入B中，最终达到平衡，然后航天员进入气闸舱B。假设此过程中系统与外界没有热交换。对于该过程，下列说法正确的是（　　） A．气体对外界做功，内能减小 B．气体等温膨胀，压强增大 C．气体分子的平均速率不变 D．气体从A向B扩散的过程是可逆过程 15．(25-26高三上·广东纵千文化·0模)如图所示，一定质量的理想气体经完成循环过程，其中和均为等温过程。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体对外做功大于从外界吸收的热量 B．过程的温度高于过程的温度 C．过程中，单位时间单位面积气体撞击器壁的次数减小 D．从状态经一个循环又回到的全过程中，气体吸收的热量小于放出的热量 16．(25-26高三上·湖南八校联考·一模)（多选）如图所示是一定质量的理想气体从状态到状态的图像，线段的延长线过原点。已知该理想气体的内能与热力学温度的关系是（为比例系数，为热力学温度），气体在状态时的温度为，则对气体从状态到状态过程中（　　） A．气体温度保持不变 B．气体分子数密度减小 C．气体对外界做功为 D．气体从外界吸收热量为 17．一款温控报警装置的原理图如图所示。固定在水平地面上的导热汽缸内，质量、横截面积的活塞密封一定质量的理想气体，活塞的上表面涂有导电物质，起初环境的热力学温度，活塞静止时到汽缸底部的高度，当环境的热力学温度缓慢升高，活塞与a、b两触点接触时，蜂鸣器发出报警声，此时活塞到汽缸底部的高度。活塞与汽缸之间的摩擦可以忽略，外界大气压强，重力加速度大小。求： (1)蜂鸣器刚报警时棚内的热力学温度T； (2)从起初到蜂鸣器报警的过程中，若汽缸吸收热量15J，气体内能变化量。 18．(25-26高三上·四川成都·)如图所示，一定质量的理想气体可经过程从A状态变化到C状态。已知、及气体处于A状态时温度为。求： (1)气体处于B状态时的温度； (2)过程外界对气体做的功； (3)过程气体放出的热量。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 热力学第一定律 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、物体的内能 1 考点二、改变内能的两种方式 2 考点三、热力学第一定律 2 【拓思维·重难突破】 5 【链高考·精准破局】 5 考点一、物体的内能 1．D 2．C 3．C 4．B 考点二、改变内能的两种方式 5．C 考点三、热力学第一定律 6．D 7．D 8．A 9．B 10．ACD 11．AC 12．BCE 13．C 14．C 15．C 16．BC 17．(1)350K (2)2.5J 【详解】（1）汽缸内的气体做等压变化，根据等压变化规律有 解得 （2）设汽缸内气体的压强为p，对活塞受力分析有 活塞移动过程中，气体对外界做的功为 根据热力学第一定律可得 可得气体内能变化量为 18(1) (2) (3) 【详解】（1）从A状态到B状态，由等容变化 解得气体处于B状态时的温度 （2）过程外界对气体做的功 （3）从A状态变化到C状态由气体方程 得 即从A状态变化到C状态气体内能不变，由热力学第一定律 解得 即过程气体放出的热量 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 热力学第一定律 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、物体的内能 1 考点二、改变内能的两种方式 2 考点三、热力学第一定律 2 【拓思维·重难突破】 5 【链高考·精准破局】 5 考点一、物体的内能 1．(25-26高三上·天津西青区杨柳青第一中学·月考)下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B．由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直不变 C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 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．由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现“中间多两头少”的规律，且随温度的升高，大部分的分子热运动速率增大，故由图可知状态①的温度高，故A错误； B．由理想气体状态方程结合图乙可知，气体在状态A和状态B时，气体的温度相同，结合气体的等温线可知，该过程气体的温度先升高，后降低，故气体分子平均动能先增大后减小，故B错误； C．由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离时，随分子间距离的增大，分子间的作用力先增大后减小，故C错误； D．由图丁可知，在分子间距为时，分子间距离为平衡位置的距离。在r由变到的过程中，分子力为斥力，随分子间距的增大，分子力做正功，故D正确。 故选D。 2．(22-23高一上·四川广安友实学校·开学考)关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（　　） ①热机在做功冲程中内能转化为机械能 ②物体温度越低，内能越小，所以的物体没有内能 ③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体 ④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】C 【详解】①热机在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故①正确； ②内能是物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，任何温度的物体都有内能，0℃的物体仍有内能，故②错误； ③热量传递的方向由温度差决定，总是从高温物体传递到低温物体，而非内能大的物体传递到内能小的物体，故③错误； ④改变内能的方式本质只有做功和热传递，其他方法（如摩擦生热）属于做功的范畴，故④正确。 故选C。 3．下列说法正确的是（　　） A．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分 B．当存在分子力时，两分子间距离增大时，分子势能一定增大 C．当存在分子力时，两分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大 D．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动 【答案】C 【详解】A．内能是组成物质的分子动能和分子势能的总和，与宏观的动能和势能无关，物体的动能和重力势能是属于机械能，故A错误； B．当时，分子力表现为斥力，随着两分子距离的增大，分子力做正功，分子势能减小；当时，分子力表现为引力，随着两分子距离的增大，分子力做负功，分子势能增大；故B错误； C．当存在分子力时，两分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大，并且斥力比引力增大得快，故C正确； D．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的无规则运动，不是悬浮颗粒的固体分子的运动，它反映了液体分子的无规则运动，故D错误。 故选C。 4．分子间作用力随分子间距离变化的图像如图所示，则分子势能大小关系为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题图可知时，分子处于平衡位置，时，分子力表现为引力，随着分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，即 故选B。 考点二、改变内能的两种方式 5．(21-22高三上·广东开平忠源纪念中学·)如图所示的实验装置，把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部，快速压下活塞时，棉花燃烧起来，此实验说明（　　） A．做功使管内气体热量增加 B．热传递不能改变物体的内能 C．做功改变了管内气体的内能 D．热传递改变了管内气体的热量 【答案】C 【详解】快速压下活塞时，外界对管内气体做功，棉花燃烧起来，是因为气体内能增大，温度升高，所以此实验说明做功改变了管内气体的内能。 故选C。 考点三、热力学第一定律 6．(24-25高二下·云南“美美与共”民族联考·月考)如图所示，固定汽缸内由轻质活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处于静止状态，用电热丝对气体加热过程中，活塞向上缓慢移动，移动过程中活塞与汽缸的摩擦忽略不计，且气体与外界环境没有热交换。以下说法正确的是（　　） A．气体的温度保持不变 B．外界对气体做正功 C．气体的压强大于外界气体压强 D．气体的内能增加 【答案】D 【详解】A．用电热丝对气体加热，且气体与外界环境没有热交换，气体温度升高，A错误； B．活塞向上缓慢移动，气体体积增大，外界对气体做负功，B错误； C．活塞向上缓慢移动，可近似认为活塞受力平衡，气体的压强等于外界气体压强，C错误； D．气体温度升高，内能增加，D正确。 故选D。 7．(24-25高二下·贵州遵义·月考)关于能量守恒以及热力学第一定律，下列说法正确的是（　　） A．形成能源危机的原因是对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少 B．冬天哈气增加内能是运用了做功这种改变内能的方式 C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能 D．电冰箱的工作原理不违背热力学第一定律，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 【答案】D 【详解】A．能量守恒定律指出，总能量不会减少。能源危机源于可用能源（如化石燃料）的减少或能量转化后难以利用，而非总能量减少。故A错误。 B．哈气通过热传递（呼出高温气体的热量传递给手）增加内能，而非做功（如摩擦或压缩）。故B错误。 C．热力学第一定律ΔU = Q + W中，若Q与W的代数和为零（如Q=5 J吸热，W=-5 J对外做功），则ΔU=0，内能不变。故同时做功和热传递不一定会改变内能。故C错误。 D．电冰箱消耗电能（做功），将热量从低温内部传到高温外界，符合热力学第一定律（能量守恒）。故D正确。 故选D。 8．如图所示，一开口向上的汽缸放在水平面上，用一定质量的活塞将理想气体封闭在汽缸中，汽缸和活塞导热性能良好，环境温度保持不变，忽略活塞与汽缸间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．若仅将环境温度升高少许，气体从外界吸收热量 B．仅在活塞上放置砝码，单位体积单位时间撞击器壁的分子数不变 C．仅在活塞上放置砝码，封闭气体从外界吸收热量 D．仅打开阀门放出少许气体，分子的平均动能减少 【答案】A 【详解】A．仅将温度升高少许，封闭气体的压强不变，由公式可知，封闭气体的体积增大，气体对外做功，气体的温度升高，气体的内能增加 由热力学第一定律ΔU=Q+W 可知，气体从外界吸收热量，故A正确； B．仅在活塞上放置砝码，由于封闭气体的压强增大，则单位体积单位时间撞击器壁的分子数增多，故B错误； C．仅在活塞上放置砝码，封闭气体的压强增加，由公式可知，气体的体积减小，外界对气体做功，由于气体的温度不变，气体的内能不变 由热力学第一定律ΔU=Q+W 可知，气体向外界放出热量，故C错误； D．仅打开阀门放出少许气体，剩余气体压强不变，温度不变，分子平均动能不变，故D错误。 故选A。 9．如图所示，纵坐标表示压强、横坐标表示热力学温度。一定质量的理想气体经历状态变化，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体的体积增大 B．过程中，气体对外界做功 C．过程中，气体内能增加 D．过程，气体从外界吸热 【答案】B 【详解】A．由，可得，故状态是等容变化，体积不变，故A错误 B．状态是等压变化，温度升高，由可知，体积增大，气体对外界做功，故B正确 C．状态是等温变化，内能不变，故C错误 D．将本题的图像转化为图像如图所示 过程，气体前后的温度相同，内能相同 与横轴围成的面积表示功，故体积不变，外界对气体不做功 体积变大，外界对气体做负功， 体积变小，外界对气体做正功， 由面积可知，故过程外界对气体做总功为 由热力学第一定律，故气体向外界放热，故D错误。 故选B。 10．（多选）如图所示，若纵坐标可以表示为分子间的作用力或分子势能，横轴表示分子间的距离，下列说法正确的是（　　） A．标准状态下，一定质量的某种气体，其分子势能趋于零 B．分子间距离从零增大到的过程中，分子力做负功，分子势能增大 C．如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系 D．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线B表示分子力与分子间距的关系 【答案】ACD 【详解】A．标准状态下，一定质量的某种气体，分子间距离约为，其分子势能趋于零，故A正确； B．分子间距离从零增大到的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故B错误； C．如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系，故C正确； D．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示分子间的斥力，曲线C表示分子间的引力，则曲线B表示合力与分子间距的关系，故D正确。 故选ACD。 11．(24-25高三上·天津西青区杨柳青第一中学·期中)（多选）如图，一开口向上的导热汽缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中（　　） A．气体压强逐渐增大，放出热量 B．气体体积逐渐减小，内能增加 C．外界对气体做功，气体内能不变 D．外界对气体做功，气体吸收热量 【答案】AC 【详解】活塞缓慢下降，则体积减小，外界对气体做功，即 W>0 因温度不变，则气体内能不变，即 ∆U=0 根据热力学第一定律 ∆U=W+Q 可知 Q<0 即气体放出热量。气体体积减小，温度不变，根据 可知压强变大。故AC正确；BD错误。 故选AC。 12．（多选）如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中气体压强p与其热力学温度T的关系，其中a、b、c、d为变化过程中的四个状态，图中ab平行于横坐标轴，ad的延长线过原点，以下说法正确的是（   ） A．气体在状态a时的体积大于在状态d时的体积 B．从状态a到状态b，气体对外做功的值小于气体从外界吸收的热量 C．从状态b到状态c，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度减小 D．从状态c到状态d，气体对外界做功，气体的内能减小，气体放热 E．从状态d到状态a，气体密度不变，气体分子单位时间对器壁单位面积上的碰撞次数增加 【答案】BCE 【详解】A．根据理想气体状态方程 可得 可知图像斜率相等，则体积相等，则气体在状态a时的体积等于在状态d时的体积，故A错误； B．从状态a到，气体压强不变，温度升高，根据理想气体方程 可知气体体积增大。温度升高说明气体内能增大，气体体积增大说明气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体对外做功的绝对值小于气体从外界吸收的热量，故B正确； C．从状态b到状态c，气体温度不变，则气体分子的平均动能不变，根据理想气体方程 可知体积变大，则分子的密集程度减小，故C正确； D．从状态c到状态d，根据结合图像可知图像斜率变大，则气体体积变小，外界对气体做功，气体温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知气体放热，故D错误； E．由A选项分析可知，从状态d到a，体积不变，温度升高，压强增大，气体体积不变，则气体密度不变。气体温度升高，则气体分子平均动能增大，分子热运动越剧烈，一方面使单位时间对器壁单位面积上的碰撞次数增加，另一方面使一个分子与器壁碰撞一次时对器壁的平均冲击力增大，从而增大压强，故E正确。 故选BCE。 13．如图所示，一导热汽缸竖直放置于恒温的环境中，汽缸内有一水平活塞，将一定质量的理想气体密闭在汽缸内。活塞与汽缸壁间无摩擦，活塞上放置一个开口向上的玻璃瓶，整个装置处于平衡状态。若向瓶中缓慢加水，则该过程中（　　） A．外界对缸内气体做功，所以气体内能增加 B．缸内气体对外界做功，同时吸热，所以气体内能不变 C．气体分子数密度增大，而气体分子的平均动能不变，所以汽缸内壁单位面积上受到气体分子的撞击力变大 D．由于气体分子的总数目不变，气体分子的平均动能也不变，故汽缸内壁单位面积上受到气体分子的撞击力大小不变 【答案】C 【详解】AB．导热汽缸竖直放置于恒温的环境中，温度不变，则内能不变，若向瓶中缓慢加水，气体体积减小，外界对缸内气体做功，故AB错误； CD．气体体积减小，总分子数不变，则气体分子数密度增大，气体温度不变，分子的平均动能不变；根据可知，气体压强增大，根据气体压强的微观解释可知，汽缸内壁单位面积上受到气体分子的撞击力变大，故C正确，D错误； 故选C。 14．航天员出舱活动的原理图如图，座舱A与气闸舱B（出舱或返回的气密性装置）之间装有阀门K，座舱A中充满空气（可视为理想气体），气闸舱B内为真空。出舱时打开阀门K，A中气体进入B中，最终达到平衡，然后航天员进入气闸舱B。假设此过程中系统与外界没有热交换。对于该过程，下列说法正确的是（　　） A．气体对外界做功，内能减小 B．气体等温膨胀，压强增大 C．气体分子的平均速率不变 D．气体从A向B扩散的过程是可逆过程 【答案】C 【详解】AC．由于气闸舱B内为真空，可知气体进入B中的过程中不对外界做功，又因为整个系统与外界没有热交换，根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知气体内能不变，气体分子的平均速率不变，故A错误C正确； B．因为气体内能不变，故温度不变，分子的平均动能不变，因为气闸舱B内为真空，根据玻意耳定律可知扩散后气体体积V增大，压强p减小，故B错误； D．根据热力学第二定律可知涉及热现象的一切宏观过程均具有方向性，故B中气体不可能自发地全部退回到A中，故D错误。 故选C。 15．(25-26高三上·广东纵千文化·0模)如图所示，一定质量的理想气体经完成循环过程，其中和均为等温过程。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体对外做功大于从外界吸收的热量 B．过程的温度高于过程的温度 C．过程中，单位时间单位面积气体撞击器壁的次数减小 D．从状态经一个循环又回到的全过程中，气体吸收的热量小于放出的热量 【答案】C 【详解】A．过程中，气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据可知，气体从外界吸收的热量等于对外做功，故A错误； B．根据理想气体状态方程可知，体积为时，状态压强高于状态压强，因此温度高于，故B错误； C．过程中，气体体积不变，压强减小，温度降低，气体的平均速率减小，单位时间单位面积气体撞击器壁的个数减小，故C正确； D．从状态经一个循环又回到的全过程中，气体内能不变，整个过程气体对外做功大小等于图像围成的面积，则整个过程气体吸收热量，即气体吸收的热量大于放出的热量，故D错误。 故选C。 16．(25-26高三上·湖南八校联考·一模)（多选）如图所示是一定质量的理想气体从状态到状态的图像，线段的延长线过原点。已知该理想气体的内能与热力学温度的关系是（为比例系数，为热力学温度），气体在状态时的温度为，则对气体从状态到状态过程中（　　） A．气体温度保持不变 B．气体分子数密度减小 C．气体对外界做功为 D．气体从外界吸收热量为 【答案】BC 【详解】A．根据 可知气体从状态到状态b过程中乘积增大，可知该过程温度逐渐升高，故A错误； B．气体从状态到状态b过程中体积在增大，分子总数保持不变，所以单位体积内分子数在减少，即气体分子数密度减小，故B正确； C．图像与横坐标所围面积表示气体做的功，故ab过程中气体体积增大，气体对外做功，且大小为，故C正确； D．气体从状态到状态b过程中有 可知气体在状态b时的温度为 可知该过程中内能增加量 根据热力学第一定律 其中，代入可得气体从外界吸收热量，故D错误。 故选BC。 17．一款温控报警装置的原理图如图所示。固定在水平地面上的导热汽缸内，质量、横截面积的活塞密封一定质量的理想气体，活塞的上表面涂有导电物质，起初环境的热力学温度，活塞静止时到汽缸底部的高度，当环境的热力学温度缓慢升高，活塞与a、b两触点接触时，蜂鸣器发出报警声，此时活塞到汽缸底部的高度。活塞与汽缸之间的摩擦可以忽略，外界大气压强，重力加速度大小。求： (1)蜂鸣器刚报警时棚内的热力学温度T； (2)从起初到蜂鸣器报警的过程中，若汽缸吸收热量15J，气体内能变化量。 【答案】(1)350K (2)2.5J 【详解】（1）汽缸内的气体做等压变化，根据等压变化规律有 解得 （2）设汽缸内气体的压强为p，对活塞受力分析有 活塞移动过程中，气体对外界做的功为 根据热力学第一定律可得 可得气体内能变化量为 18．(25-26高三上·四川成都·)如图所示，一定质量的理想气体可经过程从A状态变化到C状态。已知、及气体处于A状态时温度为。求： (1)气体处于B状态时的温度； (2)过程外界对气体做的功； (3)过程气体放出的热量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）从A状态到B状态，由等容变化 解得气体处于B状态时的温度 （2）过程外界对气体做的功 （3）从A状态变化到C状态由气体方程 得 即从A状态变化到C状态气体内能不变，由热力学第一定律 解得 即过程气体放出的热量 / 学科网（北京）股份有限公司 $