作业(十) 热力学定律-【假期作业】2026年高二物理暑假假期作业

[每日格言]努力不一定会成功，但如果不努力就 31.5℃，故该装置所测温度不高于31.5℃，当x= 0时，该装置所测的温度最低，代入解得tmi=22.5℃， 故该装置所测温度不低于22.5℃，故B正确，C错误； 其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖-吕萨克 定律可知，油柱离罐口距离不变，故D错误。 6.AD根据理想气体的状态方程有pV=CT,变形有V =CT,则VT图线上的点与坐标原点连线的斜率代 表C,则由题图可知p:>pb=pa,故选AD。 7.B根据题意，设往桶内压入压强为0、体积为V的 空气后，桶内气体压强增大到，根据玻意耳定律有 pSH十PoVoc=pSH,泵水器恰能出水满足p=po十 pg(H+),联立解得Vc=gH(H+D,故选B。 Po 8.B当缓慢升高汽缸内气体温度时，开始一段时间气体 发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强卫 与汽缸内气体的热力学温度T成正比，在卫-T图像 中，图线是过原，点的倾斜直线；当活塞开始离开小挡板 时，缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压 膨胀，在p一T图像中，图线是平行于T轴的直线， B正确。 9.解析(1)设抽气前两体积为V=Sl,对气体A分析： 抽气后Va=2V-y=号s 根搭玻意耳定徘得poV=pA员V 解得pA=50 4 对气体B分析，若体积不变的情况下抽去一半的气体， 则压强变为原来的一半即号0，则根据玻意耳定律得 V=psY 1 解得加-号 (2)由题意可知，弹簧的压缩量为年，对活塞受力分析 有pAS=BS十F 根据朔克定律得F=及子 联立得=8pS 15 答案1D号如号0（②）8 2 15L 10.解析(1)设液柱的横截面积为S,竖直放置时空气柱 的气体压强为1，水平放置时空气柱的气体压强为 巾2，则竖直放置时，对液柱由力的平衡条件有 pShg+poS=piS 水平放置时，对液柱由力的平衡条件有 p2S=poS 若整个过程中温度不变，则对空气柱由玻意耳定律可 得1SL1=p2SL2 联立可得g=L?-L1) L1oh (2)若调控空气柱温度，使水平放置时空气柱长度与 竖直放置时相同，则空气柱的体积不变，由查理定律 可得卫=p2 T T2 联立可得g=o(T-T2) T2oh =9.5m/s2。 答案(1)o(L2-L1) Lioh (2)9.5m/s2 作业（十） 热力学定律 [考点突破]一跟踪训练 1AC由理想气体状态方程y=C,化简可得V=C. T,由图像可知，图像的斜率越大，压强越小，故卫a< p6=p,bc过程为等压变化，体积减小，外界对气体做 功，故A正确；由选项A可知，ca过程压强减小，故B 5 定会失败。 高二物理 错误；αb过程为等温变化，内能不变，故△U=0,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W>0,根据热力学第一定律△U=Q+W,Q<0,故 ab过程气体放出热量，故C正确；ca过程，温度升高， 内能增大，故D错误。 2.D绝热膨胀过程，理想气体与外界没有热量的交换 即Q=0,理想气体对外界做功，即W<0,由热力学第 一定律△U=W十Q,可知△U<0,即气体的内能减小， 故A、B错误；等温压缩过程，由玻意耳定律pV=C,可 知气体的压强变大，故C错误；等温压缩过程，气体的 温度保持不变，则内能不变，故D正确。 3.BD 一切自发过程都有方向性，如热传导，热量总是由 高温物体自发地传向低温物体；又如扩散，气体总是自 发地由密度大的地方向密度小的地方扩散。在外界帮 助下气体可以由密度小的地方向密度大的地方扩散， 热量可以从低温物体传向高温物体，电冰箱就是借助 外界做功把热量从低温物体（冷冻食品）传向高温物体 (周围的大气)，故本题答案为B、D。 4.BD根据传热的规律可知，热量可以自发地从高温物 体传到低温物体，但不能自发地（不需要外界帮助）从 低温物体传到高温物体，但是如果借助外界的帮助，热 量可以从低温物体传到高温物体，故A错误，B正确； 机械能可以全部转化为内能（如一个运动物体克服摩 擦力做功且最终停止运动时，机械能全部转化为内 能)，在一定条件下，变化的内能也可以全部转化为机 械能，如理想气体在等温膨胀过程中，将吸收来的热量 全部用来做功，故C错误，D正确。 「综合训练 1.D根据热力学第二定律可知，不能把散失的能量全部 收集起来重新加以利用，A错误；冰融化成水，水结成 冰，没有违背热力学第二定律，故B错误；冰箱制冷过 程压缩机做功引起了其他变化，故C错误；根据热力学 第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温 物体，而不引起其他变化，但通过一些手段是可以实现 的，故D正确。 2.ACDA→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十Q可知Q>0, 即该过程吸热，选项A正确；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 △UU=W十Q,可知Q0,即该过程为放热过程，选项B 错误；A→B过程，体积不变，温度升高，根据Y=C可 知，压强变大，即状态A压强比状态B压强小，选项C 正确；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。 3.C 将小石子缓慢地加在活塞上，由平衡条件可知气 体对活塞的压力变大，则气体压强变大，故A错误： 汽缸导热性能良好，过程缓慢，缸内气体温度不变， 故B错误；温度不变时，理想气体内能不变，体积减 小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，外界 对气体做的功与气体放出的热量相等，故C正确， D错误， 4.D气囊上浮过程，密闭气体温度不变，由玻意耳定律 力V=C可知，体积变大，则压强变小，气体对外做功，故 A、B错误；气体温度不变，内能不变，气体对外做功， W<0,由热力学第一定律△U=Q十W,则Q>0,儒要 从外界吸热，故C错误，D正确。 5.A 气球缓慢上升过程温度不变，则理想气体内能不 变，分子平均动能不变，故B、C、D错误；气球缓慢上升 可视为动态平衡，因此气体压强一直与外界压强相等， 随着所处深度变小，水的压强减小，则气体压强减小。 根据玻意耳定律，结合温度不变，可知气体体积变大， 说明气体对外做功，故A正确。 6.BD当分子间作用力表现为引力时，分子间距离增大， 分子间作用力做负功，分子势能增加，选项A错误；一 个热力学系统，如果从外界吸热的同时系统对外做功， 则内能可能减少，选项B正确；根据理想气体状态方程 =C可知，气体温度升高，体积不一定增大，选项C T 错误；根据热力学第二定律可知，热机的效率总是小于 100%,选项D正确。 暑假作业别拿自己的人生和他人做比较，你根本 7.B密封气体温度缓慢升高过程中在外力F作用下体 积缓慢减小，结合理想气体状态方程兴=C(C为常 量)可知，密封气体压强缓慢增大，对活塞由平衡条件 有mg十poS十F=S,则外力F增大，A错误；由于温 度升高，密闭气体的内能增大，B正确；密封气体的体 积减小，气体对外做负功，C错误；结合选项A分析可 知八=V,由题可知密封气体初末状态温度之比 T2 为-且体积减小，则密封气体的末态压强2 2V1 V?P1>2p1,D错误。 8.解析（1)对胎内气体，根据理想气体状态方程有 p1V1_2V2 T1 T2 代入数据解得p2=3.3×105Pa。 (2)根据p-V图像与横轴所围图形面积表示气体做功 可知，此过程外界对气体做的功 W=-3.03.3×105×(0.560-0.528J=-1.008× 2 104J 根据热力学第一定律有△U=Q十W 又Q=7.608×104J 解得△U=6.600×104J。 答案(1)3.3×105Pa(2)6.600×104J 9.解析(1)由原线圈所接正弦交流电的峰值求出其有 效值U1= ,设变压器副线图的输出电压为U2,则有 √2 U1_ U2 n2 Um 求得U2=U1= 21 5√2 故支压器的输出功率P尽-。 (2)设加热前容器内气体的压强为p0,加热后容器内气 体的温度为T1,则加热后气体的压强为2p0,由题意可 知容器内的气体做等容变化，则由查理定律有个= 解得T1=2T0 由Q=C△T知气体吸收的热量Q=C(2T。一T。) =CTo 又容器是绝热容器且电热丝产生的热量全部被气体吸 Um2 收，则Q=Pt=CTo,即50R=CT0 50CToR 解得t= U Um? 50CToR 答案(1)50R(2) U2 10.解析(1)设容器内气体初、末状态体积分别为V0、 V,末状态温度为T,由盖-吕萨克定律得 其中V。=S%,V=s(h+台) 联立解得T=T,: (2)设此过程中容器内气体吸收的热量为Q,外界对 气体做的功为W,由热力学第一定律得 △U=Q+W 其中△U=C(T-To) W=-(mg十oS)号A 联立解得Q=5(CT,十mgh+poSh)。 答案(1号T,(2)号(CT,+mgh+p0S) 6 :不清楚他们的人生是怎么一回事。 [每日格言] 作业（十一）实验 [综合训练] 1.ACD利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子 油膜，将油酸分子看作球形，测出一定体积的油酸酒精 溶液在水面上形成的油膜面积，月d=当计算出油膜 的厚度，其中V为一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体 积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直 径，即该实验是通过建立理想模型的方法进行测量的， 选项A正确；实验中不可让油酸铺满整个水槽，选项B 错误；使用爽身粉是为了清晰地显示油膜的边界，选项 C正确；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格， 使S偏小，则算出来的直径d偏大，选项D正确。 2.解析 (1)据题得：油酸酒精溶液的浓度为号，一滴油 酸酒精溶液的体积为】L,一滴油酸酒精溶液中纯油 酸的体叔为V=。2=品mL,则油酸分子的直径为 a Sbns cm. (2)设一个油酸分子的体积为V1,则V1=6,由 则可知，要测定可伏加德罗常数，还需要知道 NA-V 油滴的摩尔体积，B项正确。 答案1)8n (2)B 3.解析(1)①C步骤中，要在水面上均匀撒上爽身粉或 细石膏粉。②实验时还需要：F.用注射器或滴管将事 先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下 量筒内增加一定体积时液滴的数目。(2)实验步骤的 合理顺序是CFBAED。 答案(1)见解析(2)CFBAED 4.解析(1)油膜面积的估算可以先数出油膜所覆盖的 整个方格数，不足半个格的舍去，多于半个格的算1个 格，再计算总面积，将油膜看成单分子层，先计算2滴 溶液中所含油酸的体积，即为油膜的体积，再除以油膜 面积即得分子直径。由题图示油膜可知，油膜的面积 S=60×2X2cm2=240cm2=2.4×10-2m2; 两滴油酸溶液含纯油酸的体积 100X250mL=2×10-5mL=2×10-11m3, V=2x,1×0.25 油酸分子的直径d=V=2×101 S2.4X10-2m≈8×10-10m。 (2)由公式d-当可知，d偏大，则可能是由于油酸体积 V偏大或油膜面积S偏小造成的，选项A、C正确。 答案(1)2.4X10-28×10-10(2)AC 5.解析(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活 塞保证封闭效果。 (2)气体的体积变化，外界对气体做正功或负功，要让 气体与外界进行足够的热量交换，一要时间长，也就是 抽动活塞缓慢，二要活塞导热性能好，再者不能用手握 住封闭气体部分的注射器。 答案(1)用润滑油涂活塞(2)缓慢地抽动活塞不 能用手握住注射器封闭气体部分 6.解析(1)由于该实验是“用气体压强传感器探究气体 等温变化的规律”，条件是对于一定质量的气体而言 的，故实验中不能出现漏气的现象，移动活塞时，外界 对气体做功或者气体对外做功，如果太快的话，气体的 温度就可能会发生变化，故A、B正确；等温变化的规律 为1V1=p2V2,所以不必测出气体的质量，只要看它 是否满足这样的变化规律即可，故C错误；只要压强p 两边的单位统一，体积V两边的单位统一，就可以得出 等温变化的规律，故D错误。(2)如果作p-V图像，因 为它们的乘积是不变的，故这个图像应该是一条曲线， 不能直观地判断压强p与体积V的数量关系，直线更暑假作业书籍是横渡时间大海的航船。 作业（十》 热力学定律 1考点突破 知识点一热力学第一定律 1.对公式△U=Q+W中△U、Q、W符号的规定 符号 Q W △U 物体吸收热量外界对物体做功内能增加 物体放出热量物体对外界做功内能减少 2.几种特殊情况 (1)若过程是绝热的，即Q=0,则△U=W, 物体内能的增加量等于外界对物体做 的功。 (2)若过程中不做功，即W=0,则△U=Q, 物体内能的增加量等于物体从外界吸收的 热量。 (3)若过程的始末状态物体的内能不变，即 △U=0,则W=一Q(或Q=一W),外界对 物体做的功等于物体放出的热量（或物体 吸收的热量等于物体对外界做的功)。 3.判断是否做功的方法 一般情况下外界对物体做功与否，需看物 体的体积是否变化。 (1)若物体体积增大，表明物体对外界做 功，W<0。 (2)若物体体积减小，表明外界对物体做 功，W>0。 ■跟踪训练 1.（多选)(2024·海南 V 卷)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 0 直于T轴，bc延长线过O点，下列说法正 确的是 ( 36 [每日格言] 今 月 日 台 星期 历 天气 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 2.(2025·天津卷)压缩空气储能是一种新型 储能技术，其中涉及了空气的绝热膨胀和 等温压缩过程，对一定质量的理想气体，下 列说法正确的是 ( A.绝热膨胀过程，气体的内能增大 B.绝热膨胀过程，外界对气体做功 C.等温压缩过程，气体的压强不变 D.等温压缩过程，气体的内能不变 知识点二热力学第二定律 1.自然过程的方向性 (1)热传导具有方向性 两个温度不同的物体相互接触时，热量会 自发地从高温物体传给低温物体，而低温 物体不可能自发地将热量传给高温物体， 要实现低温物体向高温物体传递热量，必 须借助外界的帮助，因而产生其他影响或 引起其他变化。 (2)气体的扩散现象具有方向性 两种不同的气体可以自发地进入对方，最 后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混 合气体，绝不会自发地分开，成为两种不同 的气体。 (3)机械能和内能的转化过程具有方向性 物体在水平面上运动，因摩擦而逐渐停止 下来，但绝不可能出现物体吸收原来传递 出去的热量后，在地面上重新运动起来。 (4)气体向真空膨胀具有方向性 气体可自发地向真空容器内膨胀，但绝不 可能出现气体自发地从容器中流出，使容 器内变为真空。 [每日格言]最重要的就是不要去看远方模糊的，而要 2.在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不 产生其他影响”“单一热库”“不可能”的含义 (1)“自发地”是指热量从高温物体“自发 地”传给低温物体的方向性。在传递过程 中不会对其他物体产生影响或借助其他物 体提供能量等。 (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向的影响，如吸热、放 热、做功等。 (3)“单一热库”指温度均匀并且恒定不变 的系统。若一系统各部分温度不相同或者 温度不稳定，则构成机器的工作物质可以 在不同温度的两部分之间工作，从而可以 对外做功。 (4)“不可能”指实际上热机或制冷机系统 循环终止时，除了从单一热库吸收热量对 外做功，以及热量从低温热库传到高温热 库以外，过程所产生的其他一切影响，用任 何办法都不可能加以消除。 ■跟踪训练 3.(多选)电冰箱能够不断地把热量从温度较 低的冰箱内部传给温度较高的外界空气， 这说明了 ( ) A.热量能自发地从低温物体传到高温物体 B.在一定条件下，热量可以从低温物体传 到高温物体 C.热量的传递过程不具有方向性 D.在自发的条件下热量的传递过程具有 方向性 4.（多选)根据热力学第二定律分析，下列说 法中正确的是 ( A.热量能够从高温物体传到低温物体，但 不能从低温物体传到高温物体 B.热量能够从高温物体传到低温物体，也 可以从低温物体传到高温物体 C.机械能可以全部转化为内能，但变化的 内能不可以全部转化为机械能 D.机械能可以全部转化为内能，变化的内 能也可以全部转化为机械能 做手边清楚的事。 高二物理 2综合训练 1.(2026·常州质检)根据热力学定律，下列 判断正确的是 ) A.我们可以把火炉散失到周围环境中的 能量全部收集到火炉中再次用来取暖 B.冰可以融化成水，水也可以结成冰，这 个现象违背了热力学第二定律 C.制冷系统能将冰箱内的热量传给外界 较高温度的空气，而不引起其他变化 D.利用其他手段，可以使低温物体温度更 低，高温物体的温度更高 2.(多选)(2025·甘肃卷)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 0 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 3.某同学用导热性能良好的汽 缸和活塞将一定质量的空气 (视为理想气体)封闭在汽缸 内（活塞与汽缸壁间的摩擦不 计)，待活塞静止后，将小石子 缓慢地加在活塞上，如图所 示。在此过程中，若大气压强与室内的温 度均保持不变，下列说法正确的是() A.由于汽缸导热，故缸内气体的压强保持 不变 B.缸内气体温度不变，缸内气体对活塞的 压力保持不变 暑假作业成功无捷径，学习当奋斗」 C.外界对缸内气体做的功大小等于缸内 气体向外界释放的热量 D.外界对缸内气体做功，缸内气体内能 增加 4.(2024·重庆卷)某救生手环主要由高压气 罐密闭。气囊内视为理想气体。密闭气囊 与人一起上浮的过程中。若气囊内气体温 度不变，体积增大，则 A.外界对气囊内气体做正功 B.气囊内气体压强增大 C.气囊内气体内能增大 D.气囊内气体从外界吸热 5.(2025·安徽卷)在恒温容器内的水中，让 一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无 漏气，球内气体（可视为理想气体）温度不 变，则气球上升过程中，球内气体（) A.对外做功，内能不变 B.向外放热，内能减少 C.分子的平均动能变小 D.吸收的热量等于内能的增加量 6.(多选)(2025·淮南期末)下列说法正确的是 A.分子间距离增大，分子势能一定减小 B.一个热力学系统，如果从外界吸热，内 能可能减少 C.气体温度升高，体积一定增大 D.热机的效率总是小于100% 7.（2025·湖北卷)如图所 ↓F 示，内壁光滑的汽缸内用 活塞密封一定量理想气 电热丝 0000000 体，汽缸和活塞均绝热。 用电热丝对密封气体加热，并在活塞上施 加一外力F,使气体的热力学温度缓慢增 大到初态的2倍，同时其体积缓慢减小。 关于此过程，下列说法正确的是() A.外力F保持不变 B.密封气体内能增加 C.密封气体对外做正功 D.密封气体的末态压强是初态的2倍 38 [每日格言] 8.(2025·陕晋青宁卷)某种卡车轮胎的标准 胎压范围为2.8×105~3.5×105Pa。卡 车行驶过程中，一般胎内气体的温度会升 高，体积及压强也会增大。若某一行驶过 程中胎内气体压强p随体积V线性变化 如图所示，温度T1为300K时，体积V1 和压强p1分别为0.528m3、3.0×105Pa; 当胎内气体温度升高到T2为350K时，体 积增大到V,为0.560m3,气体可视为理 想气体。 +p/(×105Pa) 3.0 0 0.528 0.560V1m (1)求此时胎内气体的压强p2; (2)若该过程中胎内气体吸收的热量Q为 7.608×104J,求胎内气体的内能增加 量△U。 [每日格言]知识给人重量，成就给人光彩，大多数人只 9.(2024·吉林卷)如图所示，理想变压器原、 副线圈的匝数比为n1:n2=5：1,原线圈 接在电压峰值为Um的正弦交变电源上， 副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝， 电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭有 一定质量的理想气体，接通电路开始加热， 加热前气体温度为T。。 (1)求变压器的输出功率P; (2)已知该容器内的气体吸收的热量Q与 其温度变化量△T成正比，即Q=C△T,其 中C已知。若电热丝产生的热量全部被 气体吸收，要使容器内的气体压强达到加 热前的2倍，求电热丝的通电时间t。 39 是看到了光彩，而不去称量重量。 高二物理 10.(2024·湖北卷)如图所 示，在竖直放置、开口向 上的圆柱形容器内用质 量为m的活塞密封一部 分理想气体，活塞横截面 77777777777777777 积为S,能无摩擦地滑动。初始时容器内 气体的温度为T。,气柱的高度为h。当 容器内气体从外界吸收一定热量后，活 塞缓慢上升号再次平衡。已知容器内 气体内能变化量△U与温度变化量△T 的关系式为△U=C△T,C为已知常量， 大气压强恒为。，重力加速度大小为g, 所有温度为热力学温度。求： (1)再次平衡时容器内气体的温度； (2)此过程中容器内气体吸收的热量。