专题41 理想气体与热力学定律综合问题（专项训练）（浙江专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦理想气体与热力学定律综合应用，通过基础-重难-真题三级递进训练，构建从定律理解到图像分析再到实际情境应用的逻辑链条，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|20题|涵盖热力学定律应用（如熔盐发电、潜水器气体变化）、实验情境（温度计、浮沉子）|从热力学定律（能量观念）到理想气体状态方程，构建概念-规律-应用基础逻辑| |重难·创新演练|5题|综合图像分析（p-V、V-T图循环过程）、复杂系统（双活塞、潜水钟循环）|深化气体状态变化与能量转化关系，训练科学推理与模型建构能力| |真题·实战演练|5题|结合生活生产情境（酸汤发酵、均热板散热）、高考真题改编|对接真实问题，强化科学态度与社会责任，巩固高频考点突破|

专题41 理想气体与热力学定律综合问题（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 热力学定律 1 ⏳题型02 热力学定律与图像 8 重难·创新演练 16 真题·实战演练 20 模拟·基础演练 考查重点： 热力学定律 热力学定律与图像 ⏳题型01 热力学定律 1．如图为甘肃敦煌熔盐塔式发电站，主要由一个中心吸热塔和周边1.2万面角度可调的定日镜组成。借助定日镜可保证把阳光反射至吸热塔顶部，并通过能量转化系统将太阳能转化为熔盐内能储存后再发电，其发电功率，年发电时间为3900h，每生产1kWh电能排放，则（　　） A．该发电站的年发电量为 B．与火电站（每生产1kWh电能排放）相比，每年可减排约35万吨 C．远距离输电时需采用高压交流输电以降低因线路的感抗、容抗引起的电能损失 D．为把阳光射向吸热塔顶部，离塔相同距离的所有定日镜镜面与地面夹角应相同 【答案】B 【详解】A．该发电站的年发电量 ，A错误； B．该发电站的年发电量换算为 每 可减排的质量为 故总减排 ，B正确； C．远距离输电采用高压输电是为了减小线路电流，降低电阻的热损耗，感抗、容抗是交流输电线路固有损耗，高压交流输电无法降低该损耗，C错误； D．根据光的反射定律，不同方位的定日镜，要将阳光反射到同一吸热塔顶部，入射阳光方向相同，反射光线方向因定日镜位置不同而不同，因此镜面与地面夹角不同，D错误。 故选B。 2．“奋斗者号”潜水器2020年成功坐底马里亚纳海沟，标志着我国载人深潜技术已达世界领先水平。现利用固定在潜水器体外的一个密闭气缸做验证性实验：如图，气缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动。在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低，则此过程中理论上被封闭的气体（     ） A．从外界吸热 B．压强与潜水器下潜的深度成正比 C．气缸内的理想气体内能逐渐增加 D．单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多 【答案】D 【详解】A．设活塞横截面积为，潜水器下潜深度为，海水密度为，大气压强为，气缸内气体压强为，轻质活塞受力平衡，根据平衡条件有 解得 下潜过程中增大，气体压强增大，同时海水温度降低，气体温度降低，根据理想气体状态方程有 可知气体体积减小，外界对气体做正功；理想气体的内能只与温度有关，温度降低使气体内能减小，根据热力学第一定律有 由、解得 因此气体向外界放热，故A错误； B．气体压强与下潜深度的关系为 由于大气压强不为零，气体压强与下潜深度不成正比，故B错误； C．理想气体的内能只与温度有关，下潜过程中气体温度逐渐降低，因此气体内能逐渐减小，故C错误； D．下潜过程中气体压强增大，而温度降低使气体分子的平均动能减小，单个气体分子与器壁碰撞时的平均作用效果减弱；气体压强仍增大，说明单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多，故D正确。 故选D。 3．小巴同学用铝制易拉罐和粗细均匀的透明薄吸管制作温度计，实验装置如图所示。向一个空的铝制易拉罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱，并将吸管水平放置。不计环境大气压的变化，罐内气体视为理想气体。 (1)环境温度由缓慢上升至过程中，罐内气体__________（填“吸热”或“放热”）。 (2)将制作好的温度计竖直放置在某环境中（吸管在易拉罐上方），所测温度读数__________（填“大于”“小于”或“等于”）实际温度。 【答案】(1)吸热 (2)小于 【详解】（1）罐内气体压强恒定不变，环境温度升高时，罐内气体内能增大，，根据，可知罐内气体体积增大，外界对气体做负功，，根据，可知，罐内气体吸热； （2）若将制作好的温度计竖直放置在某环境中，管内液柱受重力作用，液柱向下运动，内部气体压强增大，体积减小，测量温度小于实际温度。 4．（多选）如图是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图甲、乙是它的工作原理图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲所示），吸盘中的空气（可视为理想气体）被挤出一部分。然后把锁扣缓慢扳下（如图乙所示），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，保持吸盘内气体密闭，环境温度保持不变。下列说法正确的是（     ） A．锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的摩擦力变大 B．锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加 C．锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小，气体压强减小 D．锁扣扳下后吸盘内气体分子单位时间撞击单位面积吸盘内表面的次数减少 【答案】CD 【详解】A．以吸盘为研究对象，吸盘静止，竖直方向由二力平衡得 吸盘质量不变，故墙壁对吸盘的摩擦力不变，故A错误； B．锁扣扳下时吸盘内气体体积增大，气体膨胀对外做功；温度保持不变，理想气体的内能只由温度决定，气体内能不变，故B错误； C．吸盘内气体密闭，物质的量不变。由理想气体状态方程，且温度和物质的量不变，初、末状态满足 锁扣扳下时吸盘内气体体积增大，由上式可知气体压强减小；分子总数不变而体积增大，分子数密度减小，故C正确； D．由气体压强的微观意义，压强是气体分子对器壁频繁碰撞的宏观表现。温度不变时分子的平均速率不变，而分子数密度减小，单位时间内撞击单位面积的分子数减少，所以气体压强减小，故D正确。 故选CD。 5．巴蜀物理组彭老师做了一个有趣的浮沉子演示实验，如图所示，一开口向下、导热良好的小瓶置于密闭的矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。实验显示，当挤压矿泉水瓶时，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮。假设密封的矿泉水瓶内各处水的温度相同，则小瓶缓慢上浮过程中，小瓶内气体（　　） A．体积变小 B．内能减少 C．吸收的热量等于对外做的功 D．吸收的热量大于对外做的功 【答案】C 【详解】A．小瓶上浮过程中，所处水的深度减小，小瓶内气体受到的水的压强逐渐减小，由玻意耳定律（等温过程一定质量的气体压强与体积成反比）可知，小瓶内气体体积变大，故A错误； B．矿泉水瓶内各处水温相同，小瓶导热良好，因此小瓶内封闭气体的温度始终等于水温，温度不变，而理想气体的内能仅由温度决定，因此气体内能不变，故B错误； CD．根据热力学第一定律 气体体积膨胀对外做功，即外界对气体做的功 又因为内能不变，因此 可得，也就是气体吸收的热量全部用来对外做功，吸收的热量等于对外做的功，故C正确，D错误。 故选C。 6．如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，有一长的绝热汽缸与绝热活塞静置于斜面上，活塞与重物通过不可伸长的轻绳连接，此时重物对地面恰好无压力，轻绳OA段与斜面平行，活塞距离汽缸底部。活塞质量，重物质量，活塞面积，大气压，缸内封闭的理想气体温度，缸内气体分子总动能满足，其中，g取。活塞厚度及活塞与汽缸壁的摩擦忽略不计，活塞始终与汽缸壁垂直且不漏气。当电热丝通电加热时，活塞缓慢到达汽缸口，下列说法正确的是（     ） A．加热过程气体压强一直增大 B．加热过程汽缸内壁单位面积受到分子的撞击数增大 C．加热前汽缸内气体的压强为 D．加热过程电热丝放出的热量为 【答案】C 【详解】AC．加热前重物对地面恰好无压力，对重物受力分析可得绳子拉力 对活塞受力分析，沿斜面方向受力平衡，则有 代入数据解得 加热过程中，活塞缓慢到达汽缸口，受力平衡条件不变，（缸体下移，活塞相对斜面不动）因此气体对活塞的压力不变，该过程中气体压强保持不变，是等压变化，故A错误，C正确； B．压强由单位体积分子数、分子平均动能共同决定，加热过程压强不变，温度升高使分子平均动能增大，因此单位面积分子撞击数一定减小，故B错误； D．加热过程为等压变化，根据盖-吕萨克定律可得 解得 理想气体内能等于分子总动能，气体内能变化 气体对外做功 根据热力学第一定律有 可得电热丝放出的热量为，故D错误。 故选C。 7．空气悬挂系统是一种利用空气的可压缩性来实现弹性作用的装置，可简化为如图所示的气缸模型，活塞固定不动，气缸可上下移动。在某次系统测试中，通过增加配重，使密封在气缸内的理想气体的体积压缩到原来的一半，这个过程气体的温度保持不变，下列说法正确的是（     ） A．气体放热 B．气体对外做功 C．气体分子的平均动能增大 D．增加后的配重是原来的两倍 【答案】A 【详解】AB．气体体积减小，外界对气体做功，温度不变则内能不变，由热力学第一定律 可知，气体放热，故A正确；B错误； C．温度是分子平均动能的标志，温度不变，气体分子的平均动能不变，故C错误； D．设气缸质量为，活塞面积为，大气压强为，初始配重为，末态配重为。初始状态气体压强 末状态气体压强 由玻意耳定律 且 得 即 解得 增加后的配重不是原来的两倍，故D错误。 故选A。 8．（多选）如图是农用喷雾器的实物图，如图是一个容积为的喷雾器原理简化图，喷管的体积可以忽略不计，内部气体压强为p时可恰好能进行喷雾工作。初始时刻，内部液面在处，气体压强等于外界大气压，用一个容积为的打气筒向内打气次，可以一直工作到液面下降到处。然后再继续打气次，到液面下降到处（不考虑温度变化，气体可作为理想气体）。那么：（     ） A． B． C．在喷雾的过程中，喷雾器内的气体内能减小 D．在喷雾的过程中，喷雾器内的气体吸收热量 【答案】AD 【详解】AB．由理想气体状态方程有 当液面下降到处时，内部压强恰好达到临界值，应该继续打气，由理想气体状态方程有 联立解得 所以液面可以下降到处，A正确；B错误； CD．因为温度不变，气体内能不变，喷雾过程中气体对外做功，由热力学第一定律可知气体吸收热量，C错误；D正确。 故选AD。 9．（多选）如图为某平板型空气集热器的结构简图，矩形容器的侧面和底面涂有保温材料，顶部为透明盖板，容器内封闭了一定量的空气（视为理想气体）。初始时，气体的压强为，温度为300K，经过一段时间的太阳光照射后，温度上升到360K，下列说法正确的是（     ） A．温度上升的过程中，封闭气体的平均动能不变 B．温度上升到360K时，封闭气体的压强为 C．保持温度360K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值为 D．保持温度360K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则抽气过程中剩余气体放热 【答案】BC 【详解】A．温度上升的过程中，封闭气体的平均动能增大，故A错误； B．设升温后气体的压强为，由查理定律 解得，故B正确； C．抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得 解得 设剩余气体的质量与原来总质量的比值为，可得 解得，故C正确； D．抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热，故D错误。 故选BC。 10．如图所示，在湖面下深处一条小鱼吐出一个气泡（气泡内的气体可看成理想气体），该气泡缓慢上升到湖面下深处。已知水的密度，重力加速度取，大气压强，湖水的温度视为不变。下列说法正确的是（     ） A．气泡的体积变为原来体积的倍 B．气泡的体积变为原来体积的倍 C．气泡内气体的内能减少 D．气泡内气体从外界吸热 【答案】D 【详解】AB．气泡在温度不变时遵循玻意耳定律 初态（10m深处）压强 末态（5m深处）压强 根据玻意耳定律，体积比为 因此体积变为原来的倍，故AB错误； CD．湖水的温度不变，气泡的温度不变，内能不变，气体膨胀，气体对外做功 根据热力学第一定律，有 可知气泡内气体从外界吸热，故C错误，D正确。 故选D。 ⏳题型02 热力学定律与图像 11．（多选）如图所示，汽缸内封闭一定质量的理想气体，经历了一个完整循环过程，其图像如图所示。已知过程为等温变化，过程为等容变化，下列说法正确的是（　　） A．气体在状态时的压强为 B．过程中，外界对气体所做的功为 C．过程中，气体向外界放出热量 D．一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量 【答案】AD 【详解】A．过程为等温变化，根据玻意耳定律有 解得 故A正确； B．图像中，图像与V轴所围几何图形的面积表示功，过程中，气体体积减小，外界对气体做正功 故B错误； C．过程为等容变化，体积不变，则做功为0，由于压强增大，根据 可知温度升高，气体内能增加； 根据热力学第一定律 可知气体从外界吸收热量，故C错误； D．由于图像中，图像与V轴所围几何图形的面积表示功。根据图像可知，过程中，气体体积增大，气体对外界做功，过程中，气体体积减小，外界对气体做功，且气体对外界做功小于外界对气体做功，即一个完整循环过程中，外界对气体做功。 由于一个完整循环过程中，气体内能不变，则一个完整循环过程中，气体向外界放热，即一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量，D正确。 故选AD。 12．一定质量的理想气体从状态A开始，经历三个过程AB、BC、CA回到原状态，其P-V图像如图所示，则下列说法正确的是（     ） A．过程AB气体所有分子的动能都增大 B．过程AB气体所有分子的动能都减小 C．经历三个过程回到原状态，外界对气体做总功不为零 D．经历三个过程回到原状态，外界对气体做总功为零 【答案】C 【详解】AB． AB段气体体积V不变，压强p减小，根据理想气体状态方程，可知气体温度T降低。温度是分子平均动能的标志，温度降低仅代表分子的平均动能减小，是统计规律，不代表所有分子的动能都减小，仍有部分分子动能可能增大，故AB错误； CD．图像中，图线与V轴围成的面积的物理意义是气体对外做的功： AB是等容过程，体积不变，气体和外界之间做功为0； BC过程体积增大，气体对外做功，大小等于直线BC段与V轴围成的矩形面积； CA过程体积减小，外界对气体做功，大小等于直线CA段与V轴围成的梯形面积。 两个过程的功的差值就是图中闭合三角形的面积，不为零，因此三个过程回到原状态时，外界对气体做的总功不为零，故C正确，D错误。 故选 C。 13．一定质量气体的温度随体积变化如图所示，其中为经过原点的抛物线，为过原点的直线，在点时气体的体积为，温度为，在点时气体压强为。则下列说法正确的是（     ） A．点时气体的压强为 B．点时气体的温度为 C．从经到再回到过程中，气体放出热量为 D．气体在点时单位时间和单位面积器壁碰撞的次数大于在点时 【答案】C 【详解】A．直线过原点，线上各点相同，由理想气体状态方程可知，两点压强相同，所以。对，两态，由理想气体状态方程得 解得，故A错误； B．由图可知，点体积为，直线满足 解得，故B错误； C．由态可得 为过原点的抛物线且过，两点，可写成 沿过程有 因此在-图中，为从到的直线。气体对外做功为 为等压压缩过程，气体对外做功为 为等容过程，气体对外做功为0，所以一个循环中气体对外做功为 完整循环内能变化为0，气体吸收的热量等于气体对外做功，故气体放出的热量为，故C正确； D．，两点压强相同，而点温度高于点，分子平均动能较大，单次碰撞平均作用效果较强；在压强相同的条件下，点单位时间和单位面积器壁被碰撞的次数不大于点，故D错误。 故选C。 14．一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p—V图中a→c直线段所示，状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是（　　） A．a→c是等温过程 B．a→c过程中气体吸收的热量为 C．a→c过程中气体吸收的热量为 D．a→c过程中气体的温度先降低再升高 【答案】B 【详解】AD.由题中图象可得压强与体积关系为，、 可得，且当即在点时，最大 即在区间内，先增大后减小， 根据理想气体状态方程，温度与成正比，所以在过程温度先升高再降低，故AD错误； BC.由图中数据得在与点时，由理想气体状态方程 可得与点温度相同，则在过程气体内能不变，即 根据热力学第一定律 可得，其中由于过程气体体积增大，对外做功，气体做功大小等于中图像与轴所围面积 联立解得，即过程气体吸收热量为，故B正确，C错误。 故选B。 15．一定质量的理想气体从状态A缓慢经过状态B、C、D再回到状态A，其体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，其中BC的延长线过O点，气体在状态A时的压强为p0。下列说法正确的是（　　） A．A→B过程中气体的压强增大了4p0 B．B→C过程中气体对外界放出的热量大于外界对气体做的功 C．C→D过程中气体的压强变小，气体从外界吸收热量 D．D→A过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的碰撞次数增加 【答案】B 【详解】A．A→B过程为等容过程，根据查理定律有 解得 可知，A→B过程中气体的压强增大了，故A错误； B．由于BC的延长线过O点，根据盖吕萨克定律可知，该过程为等压过程，压强不变，B→C过程，温度降低，气体内能减小，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体对外界放出的热量大于外界对气体做的功，故B正确； C．C→D过程中为等容过程，温度降低，根据查理定律可知，气体的压强变小，温度降低，气体内能减小，体积一定，气体与外界之间做功为0，根据热力学第一定律，气体向外界释放热量，故C错误； D．D→A过程为等温过程，根据玻意耳定律可知，体积增大，压强减小，由于温度一定，则分子运动的平均速率一定，一个分子与器壁撞击的平均作用力一定，而压强减小，则气体分子在单位时间内对单位面积容器的碰撞次数减少，故D错误。 故选B。 16．（多选）一定质量的理想气体状态变化如图所示由状态1变化到状态2，图中，，，状态1、2对应的温度分别为、，下列说法正确的是（　　） A．气体对外做功，内能减小， B．气体吸热，气体分子热运动平均动能增大， C．器壁上单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数增多 D．若由状态2再变化到状态1时外界对气体做功与图示变化气体对外做功相等，则气体放出的热量也一定与图示变化吸收的热量大小相等 【答案】BD 【详解】A．由状态1变化到状态2，气体体积增加，对外做功。根据理想气体状态方程，有 代入数据可得，故A错误； B．气体温度升高，分子热运动的平均动能会增大。根据热力学第一定律，其中 所以，气体吸热，故B正确； C．气体温度升高，分子热运动的平均动能会增大，单个分子撞击器壁的平均力会增大，但最后压强减小，所以器壁上单位面积单位时间内受分子撞击的次数减小，故C错误； D．理想气体的内能只与温度有关，所以从状态2回到状态1时，内能变化量大小相同，若做功量也相同，那么吸热量大小也相等，故D正确。 故选BD。 17．一定质量的理想气体从状态A→B→C→A的V-T图像如图，则（    ）   A．A→B所有气体分子的速率均增加 B．B→C气体对外做功 C．全过程吸热为2×105 J D．全过程气体吸热大于放热 【答案】D 【详解】A．A→B气体温度升高，气体分子平均速率变大，但并非所有气体分子的速率均增加，A错误； B．B→C气体体积不变，则气体不对外做功，外界也不对气体做功，B错误； CD．全过程气体内能不变∆U=0，但因气体压强值不能确定，则不能计算气体做功，因此不能计算吸热或放热的值；从A→B气体对外做功大于C→A过程中外界对气体做的功，可知整个过程中气体对外做功，即W<0，根据∆U=W+Q可知，Q>0，即整个过程中气体吸热，气体吸热大于放热，C错误，D正确。 故选D。 18．图示为一定质量的理想气体经历了过程的图像，其中平行于横轴，平行于纵轴，的反向延长线过原点，下列说法正确的是（     ） A．过程，气体对外界做正功 B．过程，单位时间撞击单位面积容器壁的分子数增多 C．过程，气体向外界放热 D．气体在过程做功的绝对值大于过程做功的绝对值 【答案】D 【详解】A．a→b是等压过程，压强不变，温度降低，由盖-吕萨克定律可知气体体积减小，是外界对气体做正功，气体对外界做负功，故A错误； B．b→c是等温过程，温度不变，分子平均动能不变，压强减小，说明分子数密度降低，单位时间撞击单位面积容器壁的分子数减少，故B错误； C．c→a是等容过程，气体体积不变，外界对气体做功；温度升高，因此内能增量。 根据热力学第一定律 可得，气体从外界吸收热量，并非放热，故C错误； D．把气体的状态变化过程画到坐标， 图像如下图所示 气体在过程做功的绝对值等于图中ab线段下方的图形面积，过程做功的绝对值等于图中bc曲线下方的图形面积 从图中可看出，所以气体在过程做功的绝对值大于过程做功的绝对值，故D正确。 故选D。 19．一定质量的理想气体由状态a经ab、bc两个过程到达状态c，该过程中气体的压强p与热力学温度T的关系如图所示，图中ab延长线过原点，bc平行于T轴。下列说法正确的是（　　） A．a→b过程中气体向外界放出热量 B．b→c过程中气体向外界放出热量 C．a→b过程中气体与外界传递的热量大于气体内能变化的大小 D．b→c过程中气体与外界传递的热量大于气体内能变化的大小 【答案】D 【详解】根据理想气体状态方程（常数），有： AC．对于过程，图像中对应的图线延长线过原点，说明压强与热力学温度 成正比，即为定值 由此可知气体的体积 保持不变，这是一个等容变化过程 此过程中，温度升高，气体内能增加 体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功 根据热力学第一定律 可知，即气体从外界吸收热量，且吸收的热量等于内能的增加量，故AC错误； BD．对于过程，图像中对应的图线为平行于横轴的直线，说明压强保持不变，这是一个等压膨胀过程 在此过程中，温度升高，气体内能增加 体积增大，气体对外界做功 根据热力学第一定律，可知 因为，所以，即气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量，故B错误，D正确。 故选D。 20．一定质量的理想气体从状态a开始，经历a→b→c→d→a一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图像如图所示，其中ab、dc均垂直于横轴，ad，bc的延长线均过原点O。则（　　） A．在过程d→a中气体向外界释放热量 B．状态a的压强大于状态c的压强 C．在过程d→a中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数不变 D．在过程b→c中外界对气体做的功等于在过程d→a中气体对外界做的功 【答案】D 【详解】A．由图可知，d→a过程，气体体积增大，温度升高，则气体对外做功，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故A错误； B．图线的斜率越大，压强越小，所以状态a的压强小于状态c的压强，故B错误； C．d→a过程中，气体体积增大，则单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数减少，故C错误； D．b→c过程为等压变化，外界对气体做功为 d→a过程中气体对外界做功为 由图可知， 则 所以在过程b→c中外界对气体做的功等于在过程d→a中气体对外界做的功，故D正确。 故选D。 重难·创新演练 21．一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，其中过程是等压过程，延长线过点，过程是等温过程，下列说法正确的是（    ） A．过程气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量 B．过程气体既不从外界吸热也不放热 C．过程气体分子单位时间内撞击器壁单位面积的平均冲量大小不变 D．的整个过程气体与外界的热量交换量为0 【答案】A 【详解】A．a→b是等压过程，增大，由盖-吕萨克定律，知理想气体增大，气体对外做功，， 理想气体内能仅与温度有关，升高故内能增量， 由热力学第一定律 有，即气体吸收的热量一部分用于增加内能，一部分用于对外做功，因此吸收热量大于内能的增加量，A正确； B．依题意，延长线过点，故b→c是等容过程，气体体积不变，做功，过程降低，，由 有，气体对外放热，B错误； C．气体分子单位时间内撞击器壁单位面积的平均冲量的宏观表现就是气体压强，是等温过程，不变，增大，因此平均冲量增大，C错误； D．整个循环过程回到初始状态，内能变化，根据前面的分析可知，过程，理想气体对外做功，有，b→c是等容过程，理想气体不做功，过程理想气体体积减小，外界对气体做功，有，因，有，且，故，即整个过程气体对外做功，，由 有，即整个过程气体从外界吸热，热量交换不为0，D错误。 故选A。 【点睛】 22．一定质量的理想气体从a状态开始，经历三个过程ab、bc、ca回到a状态，其p-t图像如图所示，图中ba的延长线过原点，bc平行于t轴，ca的延长线过点（－273.15℃，0）。下列判断正确的是（　　） A．过程ab中气体体积不变 B．过程ca中气体体积不变 C．过程ca中气体吸收热量 D．过程bc中气体放出热量 【答案】B 【详解】A．延长线过原点，不是绝对零度点，因此不是等容过程。 由图可知，又，代入状态方程 整理得 ，过程升高，减小，故A错误； B．延长线过，说明与成正比，满足，因此体积不变，故B正确； C．过程，降低，理想气体内能仅与温度有关，因此 体积不变，气体不做功， 根据热力学第一定律 可得，气体放出热量，故C错误； D．过程，不变，升高，升高，因此 由盖-吕萨克定律，升高则增大，气体对外做功， 根据热力学第一定律 可得，气体吸收热量，故D错误。 故选 B。 23．水中小气泡内气体可视为质量不变的理想气体，气体从状态Q等温膨胀至状态R，再绝热收缩至状态S，其图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．Q→R过程中，气体放出热量 B．Q→R过程中，气体对外做功 C．R→S过程中，气体内能不变 D．R→S过程中，气体温度降低 【答案】B 【详解】AB．Q→R过程中，温度不变，则内能不变；体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体吸收热量。故A错误，B正确； CD．R→S过程中，绝热收缩，说明气体和外界没有热传递，体积减小，外界对气体做正功，气体内能增加，温度升高。故CD错误。 故选B。 24．（多选）某潜水钟从深水区上浮的过程中，其内部封闭的理想气体经历了如图所示的循环过程，图中为一完整循环。已知过程为等温变化，过程体积不变。下列说法正确的是（     ） A．过程中，气体向外界吸收热量 B．过程中，气体对外界做的功为 C．过程中，气体向外界放热 D．一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量等于向外界放出的热量 【答案】AC 【详解】A．过程中，体积不变，压强增大，根据可知，温度升高，内能增大，结合可知，气体从外界吸热，故A正确； B．过程中，根据图像与坐标轴围成的面积可知，外界对气体做功，故B错误； C．过程中，压强增加，体积减小，温度降低，为负值，为正值，根据热力学第一定律，可知为负值，气体向外界放热，故C正确； D．一个完整循环过程中，外界对气体做功为正，根据，其内能不变，所以Q取负，气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量，故D错误。 故选AC。 25．（多选）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从 下降高度到 位置时，活塞上细沙的总质量为。在此过程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．整个过程，外力做功等于0，小于 B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变 C．整个过程，理想气体的内能增大 D．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 【答案】ABD 【详解】A． 根据做功的两个必要因素有力和在力的方向上有位移，由于活塞没有移动，可知整个过程，外力F做功等于0，A正确； BC． 根据汽缸导热且环境温度没有变，可知汽缸内的温度也保持不变，则整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变，内能不变，B正确，C错误； D． 由题干知细沙质量为m，由内能不变可知理想气体向外界释放的热量等于外界对理想气体做的功：，D正确； 故选ABD。 真题·实战演练 26．（多选）在贵州凯里，人们常将小西红柿和红辣椒加工后放入如图所示的瓦罐中，罐口处倒扣一个钵并用水密封，发酵制作酸汤。发酵过程中罐内物质缓慢产生气体，压强足够大时气体以气泡形式溢出，间歇性放气。罐内气体可视为理想气体，设罐内气体温度和体积保持不变，则（     ） A．在放气过程中，溢出的气体对外界做正功 B．在放气过程中，溢出的气体对外界做负功 C．在刚放气完到下次即将放气的过程中，发酵产生气体，罐内气体内能减小 D．在刚放气完到下次即将放气的过程中，发酵产生气体，罐内气体内能增大 【答案】AD 【详解】AB．在放气过程中，气体体积增大，则溢出的气体对外界做正功，故A正确，B错误； CD．在刚放气完到下次即将放气的过程中，发酵产生气体，气体的质量增加，温度不变，罐内气体内能增大，故C错误，D正确。 故选AD。 27．（多选）一定质量的理想气体由状态经状态、变化到状态，图像如图所示，则（     ） A．状态的温度比状态的高 B．状态的内能比状态的大 C．、过程气体对外做的功相等 D．过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量 【答案】BD 【详解】A．根据题意，由图可知，从过程中，气体的压强不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度升高，可知，状态a的温度比状态b的低，故A错误； B．从过程中，结合图像，由理想气体状态方程有 解得 可知，状态b的温度比状态c的高，则状态b的内能比状态c的大，故B正确； C．根据图像的面积表示气体做功，由图可知，过程中，气体对外做功为 过程中，气体对外做功为 可知，、过程气体对外做的功不相等，故C错误； D．由图可知，过程气体的压强不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度升高，气体的内能增大，由热力学第一定律可知，过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量，故D正确。 故选BD。 28．（多选）如图，一块高功率芯片上方紧贴着一个均热板散热器。均热板是一个完全密封的扁平纯铜空腔，空腔内部注有微量的水。在正常工作过程中，水从高温芯片处吸收热量汽化，水蒸气在低温冷凝端放出热量变回液态水，并回流到底部。下列说法正确的是（     ） A．空腔内高温处所有水分子的运动速率都比低温处水分子的运动速率大 B．一定量的水吸收热量变成相同温度的水蒸气，内能变大 C．该均热板可以从高温物体吸热，向低温物体放热，不对外界做功 D．该均热板可以从低温物体吸热，向高温物体放热，而不产生其他影响 【答案】BC 【详解】A．温度是分子平均动能的统计标志，仅反映整体的平均水平，高温处仍存在速率小的水分子，低温处也存在速率大的水分子，并非所有水分子的运动速率都满足高温处大于低温处，故A错误； B．一定量的水变为同温度的水蒸气，温度不变则分子总动能不变。汽化过程吸收热量，且汽化后分子间距大幅增大，分子势能增加，因此总内能变大，故B正确； C．该过程中，均热板从高温的芯片吸热，向低温的冷凝端放热，整个过程循环进行，均热板自身状态复原，不需要对外界做功，仅依靠水传递热量，符合物理规律，故C正确； D．根据热力学第二定律，不可能从低温物体吸热、向高温物体放热，同时不产生其他影响，该描述违反热力学第二定律，故D错误。 故选BC 。 29．某同学制作了一个简易气动装置，可简化为如图所示的模型。水平汽缸A和竖直汽缸B固定在气压为的恒温环境中，其活塞a、b的横截面积分别为、。两汽缸通过细管连通，汽缸A内壁光滑，汽缸B内壁与活塞b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个装置气密性和导热性良好。不计活塞的质量和厚度，重力加速度为g。 (1)打开气阀K，在活塞b上用轻质细线悬挂重物，逐渐增加重物的质量，当重物质量为m时活塞b刚要开始向下运动，求汽缸B内壁与活塞b间的最大静摩擦力大小； (2)在（1）问操作后关闭气阀K，封闭体积为的气体（视为理想气体），然后用水平拉力向右缓慢拉动活塞a，直到重物刚要开始向上运动，已知此过程中气体吸收的热量为Q，求该过程活塞a的位移大小及拉力对活塞a做的功； (3)在（2）问操作后继续缓慢拉动活塞a，使重物上升高度H，此时活塞b未到达汽缸B的顶部，求该过程中水平拉力对活塞a做的功。 【答案】(1) (2)， (3) 【详解】（1）打开气阀K，对活塞b进行受力分析，当活塞b刚要开始向下运动时，在竖直方向上，重物的重力mg与最大静摩擦力f平衡，即 （2）在（1）问操作后关闭气阀K，则气体压强为，然后用水平拉力向右缓慢拉动活塞a，直到重物刚要开始向上运动，对活塞b，根据平衡条件有 设活塞a向右移动的位移为x，气体体积变为 因为缓慢拉动，气体做等温变化，根据玻意耳定律 联立解得 以气体为研究对象，根据热力学第一定律 其中 活塞对气体做功为 则气体对活塞做功为 对活塞，根据动能定理 解得拉力对活塞a做的功 （3）重物上升H过程中，活塞b匀速运动，气体压强保持不变，恒温下气体总体积不变，因此活塞a向右移动位移满足 得 拉力大小不变 拉力做功 联立解得 30．（多选）如图，在固定的绝热气缸中固定一多孔塞，其两侧各有一绝热活塞。开始时，多孔塞左侧有一定质量的理想气体，其状态参量为，内能为，右侧活塞紧靠多孔塞。在外力作用下，左侧气体在压强不变的条件下缓慢通过多孔塞流向右侧，右侧气体压强因外力作用始终为。当气体全部流入右侧后，其状态参量为，内能为。已知，不计活塞与气缸间的摩擦，装置密闭性良好，则（　　） A．整个过程中左侧活塞对气缸中气体做功为 B．整个过程中气缸中气体对右侧活塞做功为 C． D． 【答案】AC 【详解】A．气体缓慢通过多孔塞，设圆柱的横截面积为S，所以整个过程中左侧活塞对气缸中气体做功为，故A正确； B．同理，整个过程中气缸中气体对右侧活塞做功为，故B错误； C．固定的绝热气缸两侧有绝热活塞，该系统为绝热系统即，根据热力学第一定律可知 即 整理得，故C正确； D．内能与温度成正比 根据得 代入方程 得 两边约掉得，故D错误。 故选AC。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题41 理想气体与热力学定律综合问题（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 热力学定律 1 ⏳题型02 热力学定律与图像 8 重难·创新演练 16 真题·实战演练 20 模拟·基础演练 考查重点： 热力学定律 热力学定律与图像 ⏳题型01 热力学定律 1．如图为甘肃敦煌熔盐塔式发电站，主要由一个中心吸热塔和周边1.2万面角度可调的定日镜组成。借助定日镜可保证把阳光反射至吸热塔顶部，并通过能量转化系统将太阳能转化为熔盐内能储存后再发电，其发电功率，年发电时间为3900h，每生产1kWh电能排放，则（　　） A．该发电站的年发电量为 B．与火电站（每生产1kWh电能排放）相比，每年可减排约35万吨 C．远距离输电时需采用高压交流输电以降低因线路的感抗、容抗引起的电能损失 D．为把阳光射向吸热塔顶部，离塔相同距离的所有定日镜镜面与地面夹角应相同 2．“奋斗者号”潜水器2020年成功坐底马里亚纳海沟，标志着我国载人深潜技术已达世界领先水平。现利用固定在潜水器体外的一个密闭气缸做验证性实验：如图，气缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动。在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低，则此过程中理论上被封闭的气体（     ） A．从外界吸热 B．压强与潜水器下潜的深度成正比 C．气缸内的理想气体内能逐渐增加 D．单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多 3．小巴同学用铝制易拉罐和粗细均匀的透明薄吸管制作温度计，实验装置如图所示。向一个空的铝制易拉罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱，并将吸管水平放置。不计环境大气压的变化，罐内气体视为理想气体。 (1)环境温度由缓慢上升至过程中，罐内气体__________（填“吸热”或“放热”）。 (2)将制作好的温度计竖直放置在某环境中（吸管在易拉罐上方），所测温度读数__________（填“大于”“小于”或“等于”）实际温度。 4．（多选）如图是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图甲、乙是它的工作原理图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲所示），吸盘中的空气（可视为理想气体）被挤出一部分。然后把锁扣缓慢扳下（如图乙所示），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，保持吸盘内气体密闭，环境温度保持不变。下列说法正确的是（     ） A．锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的摩擦力变大 B．锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加 C．锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小，气体压强减小 D．锁扣扳下后吸盘内气体分子单位时间撞击单位面积吸盘内表面的次数减少 5．巴蜀物理组彭老师做了一个有趣的浮沉子演示实验，如图所示，一开口向下、导热良好的小瓶置于密闭的矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。实验显示，当挤压矿泉水瓶时，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮。假设密封的矿泉水瓶内各处水的温度相同，则小瓶缓慢上浮过程中，小瓶内气体（　　） A．体积变小 B．内能减少 C．吸收的热量等于对外做的功 D．吸收的热量大于对外做的功 6．如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，有一长的绝热汽缸与绝热活塞静置于斜面上，活塞与重物通过不可伸长的轻绳连接，此时重物对地面恰好无压力，轻绳OA段与斜面平行，活塞距离汽缸底部。活塞质量，重物质量，活塞面积，大气压，缸内封闭的理想气体温度，缸内气体分子总动能满足，其中，g取。活塞厚度及活塞与汽缸壁的摩擦忽略不计，活塞始终与汽缸壁垂直且不漏气。当电热丝通电加热时，活塞缓慢到达汽缸口，下列说法正确的是（     ） A．加热过程气体压强一直增大 B．加热过程汽缸内壁单位面积受到分子的撞击数增大 C．加热前汽缸内气体的压强为 D．加热过程电热丝放出的热量为 7．空气悬挂系统是一种利用空气的可压缩性来实现弹性作用的装置，可简化为如图所示的气缸模型，活塞固定不动，气缸可上下移动。在某次系统测试中，通过增加配重，使密封在气缸内的理想气体的体积压缩到原来的一半，这个过程气体的温度保持不变，下列说法正确的是（     ） A．气体放热 B．气体对外做功 C．气体分子的平均动能增大 D．增加后的配重是原来的两倍 8．（多选）如图是农用喷雾器的实物图，如图是一个容积为的喷雾器原理简化图，喷管的体积可以忽略不计，内部气体压强为p时可恰好能进行喷雾工作。初始时刻，内部液面在处，气体压强等于外界大气压，用一个容积为的打气筒向内打气次，可以一直工作到液面下降到处。然后再继续打气次，到液面下降到处（不考虑温度变化，气体可作为理想气体）。那么：（     ） A． B． C．在喷雾的过程中，喷雾器内的气体内能减小 D．在喷雾的过程中，喷雾器内的气体吸收热量 9．（多选）如图为某平板型空气集热器的结构简图，矩形容器的侧面和底面涂有保温材料，顶部为透明盖板，容器内封闭了一定量的空气（视为理想气体）。初始时，气体的压强为，温度为300K，经过一段时间的太阳光照射后，温度上升到360K，下列说法正确的是（     ） A．温度上升的过程中，封闭气体的平均动能不变 B．温度上升到360K时，封闭气体的压强为 C．保持温度360K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值为 D．保持温度360K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回，则抽气过程中剩余气体放热 10．如图所示，在湖面下深处一条小鱼吐出一个气泡（气泡内的气体可看成理想气体），该气泡缓慢上升到湖面下深处。已知水的密度，重力加速度取，大气压强，湖水的温度视为不变。下列说法正确的是（     ） A．气泡的体积变为原来体积的倍 B．气泡的体积变为原来体积的倍 C．气泡内气体的内能减少 D．气泡内气体从外界吸热 ⏳题型02 热力学定律与图像 11．（多选）如图所示，汽缸内封闭一定质量的理想气体，经历了一个完整循环过程，其图像如图所示。已知过程为等温变化，过程为等容变化，下列说法正确的是（　　） A．气体在状态时的压强为 B．过程中，外界对气体所做的功为 C．过程中，气体向外界放出热量 D．一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量 12．一定质量的理想气体从状态A开始，经历三个过程AB、BC、CA回到原状态，其P-V图像如图所示，则下列说法正确的是（     ） A．过程AB气体所有分子的动能都增大 B．过程AB气体所有分子的动能都减小 C．经历三个过程回到原状态，外界对气体做总功不为零 D．经历三个过程回到原状态，外界对气体做总功为零 13．一定质量气体的温度随体积变化如图所示，其中为经过原点的抛物线，为过原点的直线，在点时气体的体积为，温度为，在点时气体压强为。则下列说法正确的是（     ） A．点时气体的压强为 B．点时气体的温度为 C．从经到再回到过程中，气体放出热量为 D．气体在点时单位时间和单位面积器壁碰撞的次数大于在点时 14．一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p—V图中a→c直线段所示，状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是（　　） A．a→c是等温过程 B．a→c过程中气体吸收的热量为 C．a→c过程中气体吸收的热量为 D．a→c过程中气体的温度先降低再升高 15．一定质量的理想气体从状态A缓慢经过状态B、C、D再回到状态A，其体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，其中BC的延长线过O点，气体在状态A时的压强为p0。下列说法正确的是（　　） A．A→B过程中气体的压强增大了4p0 B．B→C过程中气体对外界放出的热量大于外界对气体做的功 C．C→D过程中气体的压强变小，气体从外界吸收热量 D．D→A过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的碰撞次数增加 16．（多选）一定质量的理想气体状态变化如图所示由状态1变化到状态2，图中，，，状态1、2对应的温度分别为、，下列说法正确的是（　　） A．气体对外做功，内能减小， B．气体吸热，气体分子热运动平均动能增大， C．器壁上单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数增多 D．若由状态2再变化到状态1时外界对气体做功与图示变化气体对外做功相等，则气体放出的热量也一定与图示变化吸收的热量大小相等 17．一定质量的理想气体从状态A→B→C→A的V-T图像如图，则（    ）   A．A→B所有气体分子的速率均增加 B．B→C气体对外做功 C．全过程吸热为2×105 J D．全过程气体吸热大于放热 18．图示为一定质量的理想气体经历了过程的图像，其中平行于横轴，平行于纵轴，的反向延长线过原点，下列说法正确的是（     ） A．过程，气体对外界做正功 B．过程，单位时间撞击单位面积容器壁的分子数增多 C．过程，气体向外界放热 D．气体在过程做功的绝对值大于过程做功的绝对值 19．一定质量的理想气体由状态a经ab、bc两个过程到达状态c，该过程中气体的压强p与热力学温度T的关系如图所示，图中ab延长线过原点，bc平行于T轴。下列说法正确的是（　　） A．a→b过程中气体向外界放出热量 B．b→c过程中气体向外界放出热量 C．a→b过程中气体与外界传递的热量大于气体内能变化的大小 D．b→c过程中气体与外界传递的热量大于气体内能变化的大小 20．一定质量的理想气体从状态a开始，经历a→b→c→d→a一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图像如图所示，其中ab、dc均垂直于横轴，ad，bc的延长线均过原点O。则（　　） A．在过程d→a中气体向外界释放热量 B．状态a的压强大于状态c的压强 C．在过程d→a中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数不变 D．在过程b→c中外界对气体做的功等于在过程d→a中气体对外界做的功 重难·创新演练 21．一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，其中过程是等压过程，延长线过点，过程是等温过程，下列说法正确的是（    ） A．过程气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量 B．过程气体既不从外界吸热也不放热 C．过程气体分子单位时间内撞击器壁单位面积的平均冲量大小不变 D．的整个过程气体与外界的热量交换量为0 22．一定质量的理想气体从a状态开始，经历三个过程ab、bc、ca回到a状态，其p-t图像如图所示，图中ba的延长线过原点，bc平行于t轴，ca的延长线过点（－273.15℃，0）。下列判断正确的是（　　） A．过程ab中气体体积不变 B．过程ca中气体体积不变 C．过程ca中气体吸收热量 D．过程bc中气体放出热量 23．水中小气泡内气体可视为质量不变的理想气体，气体从状态Q等温膨胀至状态R，再绝热收缩至状态S，其图像如图所示，下列说法正确的是（     ） A．Q→R过程中，气体放出热量 B．Q→R过程中，气体对外做功 C．R→S过程中，气体内能不变 D．R→S过程中，气体温度降低 24．（多选）某潜水钟从深水区上浮的过程中，其内部封闭的理想气体经历了如图所示的循环过程，图中为一完整循环。已知过程为等温变化，过程体积不变。下列说法正确的是（     ） A．过程中，气体向外界吸收热量 B．过程中，气体对外界做的功为 C．过程中，气体向外界放热 D．一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量等于向外界放出的热量 25．（多选）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为和）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从 下降高度到 位置时，活塞上细沙的总质量为。在此过程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为。下列说法正确的是（     ） A．整个过程，外力做功等于0，小于 B．整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变 C．整个过程，理想气体的内能增大 D．整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 真题·实战演练 26．（多选）在贵州凯里，人们常将小西红柿和红辣椒加工后放入如图所示的瓦罐中，罐口处倒扣一个钵并用水密封，发酵制作酸汤。发酵过程中罐内物质缓慢产生气体，压强足够大时气体以气泡形式溢出，间歇性放气。罐内气体可视为理想气体，设罐内气体温度和体积保持不变，则（     ） A．在放气过程中，溢出的气体对外界做正功 B．在放气过程中，溢出的气体对外界做负功 C．在刚放气完到下次即将放气的过程中，发酵产生气体，罐内气体内能减小 D．在刚放气完到下次即将放气的过程中，发酵产生气体，罐内气体内能增大 27．（多选）一定质量的理想气体由状态经状态、变化到状态，图像如图所示，则（     ） A．状态的温度比状态的高 B．状态的内能比状态的大 C．、过程气体对外做的功相等 D．过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量 28．（多选）如图，一块高功率芯片上方紧贴着一个均热板散热器。均热板是一个完全密封的扁平纯铜空腔，空腔内部注有微量的水。在正常工作过程中，水从高温芯片处吸收热量汽化，水蒸气在低温冷凝端放出热量变回液态水，并回流到底部。下列说法正确的是（     ） A．空腔内高温处所有水分子的运动速率都比低温处水分子的运动速率大 B．一定量的水吸收热量变成相同温度的水蒸气，内能变大 C．该均热板可以从高温物体吸热，向低温物体放热，不对外界做功 D．该均热板可以从低温物体吸热，向高温物体放热，而不产生其他影响 29．某同学制作了一个简易气动装置，可简化为如图所示的模型。水平汽缸A和竖直汽缸B固定在气压为的恒温环境中，其活塞a、b的横截面积分别为、。两汽缸通过细管连通，汽缸A内壁光滑，汽缸B内壁与活塞b间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个装置气密性和导热性良好。不计活塞的质量和厚度，重力加速度为g。 (1)打开气阀K，在活塞b上用轻质细线悬挂重物，逐渐增加重物的质量，当重物质量为m时活塞b刚要开始向下运动，求汽缸B内壁与活塞b间的最大静摩擦力大小； (2)在（1）问操作后关闭气阀K，封闭体积为的气体（视为理想气体），然后用水平拉力向右缓慢拉动活塞a，直到重物刚要开始向上运动，已知此过程中气体吸收的热量为Q，求该过程活塞a的位移大小及拉力对活塞a做的功； (3)在（2）问操作后继续缓慢拉动活塞a，使重物上升高度H，此时活塞b未到达汽缸B的顶部，求该过程中水平拉力对活塞a做的功。 30．（多选）如图，在固定的绝热气缸中固定一多孔塞，其两侧各有一绝热活塞。开始时，多孔塞左侧有一定质量的理想气体，其状态参量为，内能为，右侧活塞紧靠多孔塞。在外力作用下，左侧气体在压强不变的条件下缓慢通过多孔塞流向右侧，右侧气体压强因外力作用始终为。当气体全部流入右侧后，其状态参量为，内能为。已知，不计活塞与气缸间的摩擦，装置密闭性良好，则（　　） A．整个过程中左侧活塞对气缸中气体做功为 B．整个过程中气缸中气体对右侧活塞做功为 C． D． 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $