25.选必3 第三章 热力学定律-高中物理·3年真题按章分类（2024-2026）

【高中物理人教版(2019)】 3年高考真题(2024-2026)-按章分类 选择性必修第三册 第三章 热力学定律 10个单选题 + 8个多选题 + 13个解答题 + 5个综合题 + 2个填空题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·北京)一定质量的理想气体在等温膨胀过程中( ) A.气体压强减小 B.外界对气体做正功 C.气体分子平均动能增大 D.气体与外界无热量交换 2.(2025高考·重庆)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 3.(2025高考·河北)某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体(　　) A.对外做功 B.向外界传递热量 C.分子的数密度增大 D.每个分子的速率都增大 4.(2025高考·江苏)如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体(  ) A.内能迅速增大 B.温度迅速升高 C.压强迅速增大 D.体积迅速膨胀 5.(2025高考·北京)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 6.(2025高考·四川)如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热汽缸内，活塞稳定在a处。将汽缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持汽缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。则(  ) A.活塞从a到b的过程中，汽缸内气体压强升高 B.活塞从a到b的过程中，汽缸内气体内能不变 C.活塞从b到a的过程中，汽缸内气体压强升高 D.活塞从b到a的过程中，汽缸内气体内能不变 7.(2025高考·安徽)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 8.(2025高考·湖北)如图所示，内壁光滑的汽缸内用活塞密封一定量理想气体，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 9.(2024高考·北京)一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体(  ) A.内能变大 B.压强变大 C.体积不变 D.从水中吸热 10.(2024高考·山东)一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是(　　) A.a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B.b→c过程，气体对外做功，内能增加 C.a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 D.a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量 二、多选题 1.(2026高考·贵州)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 2.(2026高考·黑吉辽蒙卷)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 3.(2026高考·湖南)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 4.(2025高考·浙江)下列说法正确的是(　　) A.热量能自发地从低温物体传到高温物体 B.按照相对论的时间延缓效应，低速运动的微观粒子寿命比高速运动时更长 C.变压器原线圈中电流产生的变化磁场，在副线圈中激发感生电场，从而产生电动势 D.热敏电阻和电阻应变片两种传感器，都是通过测量电阻，确定与之相关的非电学量 5.(2025高考·甘肃)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 6.(2024高考·全国)如图，一定量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量)，2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是(　　) A.1→2过程中，气体内能增加 B.2→3过程中，气体向外放热 C.3→4过程中，气体内能不变 D.4→1过程中，气体向外放热 7.(2024高考·河北)如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间，后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新静止后(  ) A.弹簧恢复至自然长度 B.活塞两侧气体质量相等 C.与初始时相比，汽缸内气体的内能增加 D.与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少 8.(2024高考·海南)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.be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 三、填空题 1.(2025高考·福建)洗衣机水箱的导管内存在一竖直空气柱，根据此空气柱的长度可知洗衣机内的水量多少。当空气柱压强为p1时，空气柱长度为L1，水位下降后，空气柱温度不变，空气柱内压强为p2，则空气柱长度L2= ，该过程中内部气体对外界 。(填做正功，做负功，不做功) 2.(2024高考·福建)17℃时轮胎胎压2.9个大气压，胎内气体为理想气体。体积质量不变，27℃时轮胎气压为 个大气压，内能 (大于，等于，小于)17℃时气体内能。 四、解答题 1.(2026高考·甘肃)散热控温是保证高功率器件安全可靠运行的重要措施。某研究小组基于电磁阻尼现象，设计了一款液态合金导体温控器，充满管路的液态合金在压强差驱动下持续流动，吸收并带走高功率器件产生的热量。温控器处于匀强磁场中的管路如图所示，其前后面为垂直于磁场的绝缘板，上下面为用导线短路的导电板。温控器工作时，通过调节管路中压强差和磁场的大小使液态合金以目标速率稳定流动，实现散热功率动态匹配。已知该段管路长度为，矩形横截面的宽度为、高度为，其中的液态合金左右两侧的压强差为，温差为，受到的黏滞阻力(为常量)；液态合金密度为、电阻率为、比热容为。设液态合金克服黏滞阻力和安培力做功产生的热量完全被液态合金吸收，、和不随温度变化，不计短路导线与金属板的电阻。 (1)求产生的驱动力及其功率。 (2)求流速与压强差和磁感应强度之间的关系。 (3)求单位时间内液态合金从高功率器件吸收的热量；要使液态合金从高功率器件吸热，给出与之间所满足的关系。 2.(2026高考·浙江)如图所示，在平台上固定安装一个内壁光滑的绝热汽缸，缸内被绝热活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞处于位置1被锁定，抽气后气体处于状态。解除锁定，活塞移至位置2处时再次被锁定。接着用电阻丝为气体加热，直至气体达到状态。已知气体在状态时，压强，体积，温度，在状态时，压强，体积。 (1)求气体在状态时的温度； (2)从状态到状态，气体内能增加；电阻丝发热为气体提供的热量。求状态到状态过程中外界对气体做的功； (3)气体处于状态时，让平台匀速上升，则气体的内能___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)；相对于汽缸，向上运动的分子数目___________(选填“明显大于”、“明显小于”或“近似等于”)向下运动的分子数目。 3.(2026高考·江苏)压缩空气储存能量的某个过程中，一定质量的空气从状态压缩至温度相同的状态，此过程中外界对空气做功为。已知状态的压强为、体积为，状态的体积为，空气可视为理想气体。求： (1)该过程气体放出的热量； (2)状态的压强。 4.(2026高考·云南)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。 5.(2026高考·浙江)如图所示，导热良好的瓶内，用一质量为m1、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，在活塞上方有质量为的液体。初始时，瓶内气体处于状态 A，体积为。将一根质量不计的细管插入液体，液体在细管中上升到一定高度后保持静止，随后通过细管缓慢吸走全部液体，此时瓶内气体处于状态B。环境温度保持不变，从状态A到状态 B 过程中，气体吸收热量。已知，，，，大气压强，g=10m/s2。 (1)图中液体________(选填“浸润”或“不浸润”)管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，管内液面将________(选填“升高”、“不变”或“降低”)； (2)求气体在状态B时的体积； (3)求气体从状态A到状态B过程中对外做的功。 6.(2025高考·浙江)“拔火罐”是我国传统医学的一种疗法。治疗时，医生将开口面积为S的玻璃罐加热，使罐内空气温度升至，然后迅速将玻璃罐倒扣在患者皮肤上(状态1)。待罐内空气自然冷却至室温，玻璃罐便紧贴在皮肤上(状态2)。从状态1到状态2过程中罐内气体向外界放出热量。已知，，。忽略皮肤的形变，大气压强。求： (1)状态2时罐内气体的压强； (2)状态1到状态2罐内气体内能的变化； (3)状态2时皮肤受到的吸力大小。 7.(2025高考·山东)如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求： (1)时，气柱高度； (2)从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q(扣除放热后净吸收的热量)。 8.(2025高考·陕晋青宁卷)某种卡车轮胎的标准胎压范围为。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，温度为时，体积和压强分别为、；当胎内气体温度升高到为时，体积增大到为，气体可视为理想气体。 (1)求此时胎内气体的压强； (2)若该过程中胎内气体吸收的热量Q为，求胎内气体的内能增加量。 9.(2025高考·浙江)如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1 = 300 K，体积V1 = 1 × 103 cm3处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差h = 10 cm。将瓶子放进T2 = 303 K的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1.0 × 103 kg/m3；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。 (1)从状态2到状态3，气体分子平均速率 (“增大”、“不变”、“减小”)，单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数 (“增大”、“不变”、“减小”)； (2)求气体在状态3的体积V3； (3)求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。 10.(2024高考·辽宁)如图，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T0。 (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ΔT成正比，即Q = CΔT，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。 11.(2024高考·浙江)如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为的左右两部分。面积为的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动(无摩擦)，使气体达到温度的状态3，气体内能增加。已知大气压强，隔板厚度不计。 (1)气体从状态1到状态2是___(选填“可逆”或“不可逆”)过程，分子平均动能____(选填“增大”、“减小”或“不变”)； (2)求水平恒力F的大小； (3)求电阻丝C放出的热量Q。 12.(2024高考·浙江)如图所示，测定一个形状不规则小块固体体积，将此小块固体放入已知容积为V0的导热效果良好的容器中，开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管，其横截面积为S，接口用蜡密封。容器内充入一定质量的理想气体，并用质量为m的活塞封闭，活塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长度为l1，将此容器放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再次稳定后气柱长度为l2、温度为T2。已知S=4.0×10-4m2，m=0.1kg，l1=0.2 m，l2=0.3m，T2=350K，V0=2.0×10-4m3，大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度T1=300K。 (1)在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力________(选填“变大”“变小”或“不变”)，气体分子的数密度_______(选填“变大”“变小”或“不变”)； (2)求此不规则小块固体的体积V； (3)若此过程中气体内能增加10.3 J，求吸收热量Q。 13.(2024高考·湖北)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，活塞横截面积为S，能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为，气柱的高度为h。当容器内气体从外界吸收一定热量后，活塞缓慢上升再次平衡。已知容器内气体内能变化量ΔU与温度变化量ΔT的关系式为，C为已知常数，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。 五、综合题 点火装置 压燃点火(CompressionIgnition)是柴油发动机的核心点火方式。该技术利用柴油自燃温度低(约)、黏度大且不易蒸发的特性，通过高压缩比(通常压缩比在16至23之间，将纯空气压缩至超过柴油自燃温度后喷入柴油实现自燃，全程无需火花塞装置。该技术也被应用于马自达SKYACTIV-X汽油发动机，采用SPCCI火花控制压燃技术实现超稀薄燃烧，该发动机采用高压燃油喷射系统(燃油压力超过100 MPa)并实现了高压缩比(如16：1)，其空燃比可达36.8：1. 1.(2026高考·上海)如图所示为压缩点火装置，密闭汽缸的底部放置了一小块浸有乙醚的硝化棉。汽缸内的气体看作理想气体。 (1)若缓慢推动活塞压缩汽缸内的气体，硝化棉不会被点燃：此过程汽缸内的气体温度保持不变。下列P-V图与T-P图中，哪些符合上述过程( ) A B. C. D. (2)若快速猛推活塞压缩汽缸内气体，硝化棉会被点燃；这是因为( ) A.气体从环境中吸收的热量更少    B.气体释放到环境中的热量更少 C.气体从环境中吸收的热量更多    D.气体释放到环境中的热量更多 (3)若在温度不变的情况下，将汽缸内气体的体积压缩到原来的一半以下；下列物理量会发生变化( ) A.气体的内能        B.气体分子的热运动剧烈程度 C.单位体积内的气体分子个数  D.气体分子间的平均作用力 2.(2026高考·上海)一束光射向该点火装置的均匀中空厚壁圆筒，在外表面发生折射，入射角为，在内表面恰好发生全反射，已知圆筒外表面半径为，求圆筒厚壁的厚度？_____ 自MCB系统是由若干控制器和传感器组成，评估汽车当前速度和移动情况，并检查踏板上是否有驾驶者介入，若是MCB判断安全气囊弹出后驾驶者没有踩踏板或是踩踏力度不够，则启动电子稳定控制机制，向车轮施加与车辆速度和移动幅度匹配的制动力，以防止二次事故发生。 3.(2025高考·上海)如图，下列元件在匀强磁场中绕中心轴转动，下列电动势最大的是(　　) A.和 B.和 C.和 D.和 4.(2025高考·上海)在倾斜角为4.8°的斜坡上，有一辆向下滑动的小车在做匀变速直线运动，存在动能回收系统；小车的质量。在时间内，速度从减速到，运动过程中所有其他阻力的合力。求这一过程中： (1)小车的位移大小x？ (2)回收作用力大小F？ 5.(2025高考·上海)如图，大气压强为，一个汽缸内部体积为，初始压强为，内有一活塞横截面积为S，质量为M。 (1)等温情况下，向右拉开活塞移动距离X，求活塞受拉力F？ (2)在水平弹簧振子中，弹簧劲度系数为k，小球质量为m，则弹簧振子做简谐运动振动频率为，论证拉开微小位移X时，活塞做简谐振动，并求出振动频率f。 (3)若汽缸绝热，活塞在该情况下振动频率为，上题中等温情况下，活塞在汽缸中的振动频率为，则两则的大小关系为(　　) A. B. C. 选择性必修第三册 第三章 热力学定律 ---- 参考答案及解析 ---- 一、单选题 1.A 一定质量的理想气体等温过程满足玻意耳定律(为常量)，膨胀时体积增大，因此压强减小，故A正确。气体膨胀时体积增大，是气体对外界做功，外界对气体做负功，B错误。理想气体分子平均动能仅由温度决定，等温过程温度不变，分子平均动能不变，C错误。理想气体内能仅与温度有关，等温过程内能变化；根据热力学第一定律(为外界对气体做的功)，本题中，可得，即气体从外界吸收热量，存在热量交换，D错误。 2.A 气袋被压缩且绝热(无热交换)，视为理想气体。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。 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。气体体积减小，外界对气体做功，气体对外界做负功，D错误。 3.A 皮球体积变大，气体膨胀，对外界做功，A正确。太阳暴晒使气体温度升高，是外界对气体传热(气体吸热)，而非气体向外界传递热量，B错误。皮球未漏气，分子总数不变，体积变大，分子的数密度减小，C错误。温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，只是“平均”情况，D错误。 4.D 瓶塞跳出的过程中瓶内的气体对外做功，气体体积迅速膨胀，由于该过程的时间比较短，可知气体来不及吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，则温度降低，由理想气体状态方程可知，气体压强减小，选D。 5.D 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，C错误。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。气体被压缩，体积减小，则气体对外界做负功故B错误。气体温度增大，则分子平均动能增大，D正确。 6.D 根据题意可知活塞从a到b的过程中，汽缸内气体，温度降低，则内能减小，体积减小，压强不变，AB错误。根据题意可知活塞从b到a的过程中汽缸内气体温度不变，则内能不变，体积增大，根据玻意耳定律可知压强减小，C错误，D正确。 7.A 根据题意可知，气球缓慢上升的过程中，气体温度不变，则气体的内能不变，分子的平均动能不变，气体的体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，由于气体的内能不变，则吸收的热量与气体对外做的功相等，选A。 8.B 气体温度升高，体积减小，根据气体压强变大，则外力F增加，A错误。气体温度升高，则气体内能变大，即∆U > 0，B正确。气体体积减小，则外界对气体做功，C错误。根据热力学温度变为原来的2倍，体积减小，则气体压强大于原来的2倍，D错误。 9.D 上浮过程气泡内气体的温度不变，内能不变，A错误。气泡内气体压强p = p0＋ρ水gh，故上浮过程气泡内气体的压强减小，B错误。由玻意耳定律pV = C知，气体的体积变大，C错误。上浮过程气体体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU = Q＋W知，气体从水中吸热，D正确。 10.C a→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功W<0，由盖-吕萨克定律可知即内能增大，，根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误。方法一：过程中气体与外界无热量交换，即又由气体体积增大可知，由热力学第一定律可知气体内能减少。 方法二：过程为等温过程，所以结合分析可知所以b到c过程气体的内能减少，B错误。过程为等温过程，可知根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确。根据热力学第一定律结合上述解析可知：一整个热力学循环过程，整个过程气体对外做功，因此热力学第一定律可得故过程气体从外界吸收的热量不等于过程放出的热量，D错误。 二、多选题 1.AD 在放气过程中，气体体积增大，则溢出的气体对外界做正功，A正确，B错误。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，C错误，D正确。 2.BD 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，A错误。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，B正确。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，C错误。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，D正确。 3.BC 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，A错误。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，B正确。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，C正确。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，D错误。 4.CD 根据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，A错误。按照相对论的时间延缓效应，运动的时钟会变慢。对于微观粒子，高速运动时其内部的时间进程变慢，相当于寿命变长；而低速运动时，时间延缓效应不明显，其寿命比高速运动时更短，B错误。变压器的工作原理是电磁感应。原线圈中电流产生的变化磁场，穿过副线圈时，会在副线圈中激发感生电场，感生电场对副线圈中的自由电荷有作用力，从而产生电动势，这就是变压器副线圈产生感应电动势的原理，C正确。电阻传感器是通过测量电阻的变化来确定与之相关的非电学量，比如温度传感器，温度变化会引起电阻变化，通过测量电阻就可以知道温度的变化。电阻应变片是基于电阻应变效应工作的，当应变片受到外力作用发生形变时，其电阻值会发生变化，通过测量电阻变化可以确定外力等非电学量，D正确。 5.ACD 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→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，B错误。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。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，D正确。 6.AD 1→2为绝热过程，根据热力学第一定律可知此时气体体积减小，外界对气体做功，故内能增加，A正确。2→3为等压过程，根据盖吕萨克定律可知气体体积增大时温度增加，内能增大，此时气体体积增大，气体对外界做功，故气体吸收热量，B错误。3→4为绝热过程，此时气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体内能减小，C错误。4→1为等容过程，根据查理定律可知压强减小时温度减小，故内能减小，由于体积不变，故可知气体向外放热，D正确。 7.ACD 初始状态活塞受到左侧气体向右的压力和弹簧向左的弹力处于平衡状态，弹簧处于压缩状态。因活塞密封不产，可知左侧气体向右侧真空漏出。左侧气体压强变小，右侧出现气体，对活塞有向左的压力，最终左、右两侧气体压强相等，且弹簧恢复原长，A正确。由题知活塞初始时静止在汽缸正中间，但由于活塞向左移动，左侧气体体积小于右侧气体体积，则左侧气体质量小于右侧气体质量，B错误。密闭的气缸绝热，与外界没有能量交换，但弹簧弹性势能减少了，可知气体内能增加，C正确。初始时气体在左侧，最终气体充满整个气缸，则初始左侧单位体积内气体分子数应该是最终左侧的两倍，D正确。 8.AC 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bc过程为等压变化，体积减小，外界对气体做功，A正确。由A选项可知，ca过程压强减小，B错误。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故ab过程气体放出热量，C正确。ca过程，温度升高，内能增大，D错误。 三、填空题 1.【答案】 设细管的截面积为S，根据玻意耳定律有可得。 做正功 根据题意当洗衣机内的水位下降时，空气柱长度变长，故内部气体对外界做正功。 2.【答案】 3 设大气压强为，初始时， 末状态时 根据查理定律代入数值解得。 大于 理想气体的内能只与温度有关，故温度升高时内能增大。 四、解答题 1.【答案】(1)， (2) (3)， 【解析】(1)根据题意可知，产生的驱动力为又有可得驱动力的功率为 (2)根据题意可知，由平衡条件有液态合金以目标速率稳定流动时，感应电动势为液态合金的电阻为感应电流为则安培力则有整理可得流速与压强差和磁感应强度之间的关系 (3)根据题意可知，时间内黏滞阻力和安培力做功为，时间内液态合金吸收的热量为单位时间内液态合金从高功率器件吸收的热量要使液态合金从高功率器件吸热，则有整理可得与之间所满足的关系 2.【答案】(1)450K (2)400J (3)不变；近似等于 【解析】(1)对封闭的一定质量理想气体，由理想气体状态方程 整理得： (2)根据热力学第一定律，气体内能变化满足 将已知、代入解得 (3)理想气体的内能宏观上只和温度有关。平台匀速上升属于宏观机械运动，不会改变气体分子的无规则热运动剧烈程度，气体温度不变，因此内能不变。 气体分子的无规则热运动是各向同性的，平台匀速上升的宏观运动不会破坏分子热运动的统计均匀性，因此相对于汽缸，向上运动的分子数目近似等于向下运动的分子数目。 3.【答案】(1) (2) 【解析】(1)理想气体经历从状态到状态等温变化，气体的内能不变，由热力学第一定律有解得负号表示过程中气体放出热量。 (2)理想气体经历从状态到状态等温变化，由玻意耳定律有解得 4.【答案】(1) (2)， (3) 【解析】(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 5.【答案】(1)浸润；升高 (2)420cm3 (3)2.05J 【解析】(1)图中管中液面上升且液面呈现凹状，则液体浸润管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，毛细现象更加明显，管内液面升高。 (2)初态对活塞以及上面的液体分析可知气体压强末态吸走液体后气体的压强为根据玻意耳定律可知解得气体在状态B时的体积为 (3)气体从状态A到状态B过程中气体温度不变，则根据热力学第一定律其中，即气体对外做的功2.05J。 6.【答案】(1) 状态1气体的温度压强状态2气体的温度气体做等容变化，根据可得。 (2)减少 气体做等容变化，外界对气体不做功，气体吸收热量为根据热力学第一定律可得状态1到状态2罐内气体内能的变化即气体内能减少。 (3) 罐内外的压强差状态2皮肤受到的吸力大小。 7.【答案】(1) 活塞开始缓慢上升，由受力平衡可得封闭的理想气体压强升温过程中，等压膨胀，由盖-吕萨克定律解得。 (2) 升温过程中，等压膨胀，外界对气体做功降温过程中，等容变化，外界对气体做功活塞受力平衡有解得封闭的理想气体压强降温过程中，等压压缩，由盖-吕萨克定律解得外界对气体做功全程中外界对气体做功因为，故封闭的理想气体总内能变化利用热力学第一定律解得故封闭气体吸收的净热量。 8.【答案】(1) 气体可视为理想气体，根据理想气体状态方程整理代入数据得。 (2) p-V图线与y轴围成的面积代表做功的大小，该过程气体体积增大，则气体对外做功，可得外界对气体做功为由热力学第一定律代入数据可得。 9.【答案】(1)不变；减小 从状态2到状态3，温度保持不变，气体分子的内能保持不变，则气体分子平均速率不变，由于气体对外做功，则气体压强减小，故单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数减小。 (2)V3=1.0201×103cm3 气体从状态1到状态2的过程，由盖—吕萨克定律其中，，解得此时气体压强为气体从状态2到状态3的过程，由玻意耳定律其中代入数据解得，气体在状态3的体积为。 (3)ΔU= 2.53J 气体从状态1到状态2的过程中，气体对外做功为由热力学第一定律其中，代入解得，从状态1到状态3气体内能的改变量为。 10.【答案】(1) 由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为设变压器副线圈的输出电压为U2，根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有联立解得理想变压器的输出功率等于R的热功率，即。 (2) 设加热前容器内气体的压强为p0，则加热后气体的压强为2p0，温度为T2，容器内的气体做等容变化，则有由知气体吸收的热量根据热力学第一定律，气体的体积不变，所以W = 0，容器是绝热容器，则电热丝产生的热量全部被气体吸收联立整理得解得。 11.【答案】(1)气体从状态1到状态2是不可逆过程，分子平均动能不变 根据热力学第二定律可知，气体从状态1到状态2是不可逆过程，由于隔板A的左侧为真空，可知气体从状态1到状态2，气体不做功，又没有发生热传递，所以气体的内能不变，气体的温度不变，分子平均动能不变。 (2) 气体从状态1到状态2发生等温变化，则有解得状态2气体的压强为解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，以活塞B为对象，根据受力平衡可得解得。 (3) 当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动(无摩擦)，使气体达到温度的状态3，可知气体做等压变化，则有可得状态3气体的体积为该过程气体对外做功为根据热力学第一定律可得解得气体吸收的热量为可知电阻丝C放出的热量为。 12.【答案】(1)不变，变小 温度升高后，活塞缓慢上升，受力不变，故封闭气体的压强不变，根据可知器壁单位面积所受气体分子的平均作用力不变；由于体积变大，故气体分子的数密度变小。 (2)4×10-5m3 气体发生等压变化，根据盖—吕萨克定律解得。 (3)14.4J 整个过程中外界对气体做功为对活塞受力分析解得根据热力学第一定律其中解得故气体吸收热量为14.4J。 13.【答案】(1) 气体进行等压变化，则由盖吕萨克定律得即解得。 (2) 此过程中气体内能增加气体对外做功大小为由热力学第一定律可得此过程中容器内气体吸收的热量。 五、综合题 1.【答案】(1)AD (2)B (3)C 【解析】(1)AB.气体的温度不变，则图线为与轴平行的直线，根据玻意耳定律可知，气体压强增大，A正确，B错误。气体温度不变，根据玻意耳定律可知，图线为双曲线，且体积减小，压强增大，C错误，D正确，故选AD。 (2)若快速猛推活塞压缩汽缸内气体，热量释放到环境中较少，外界对气体做功，气体内能增加，温度升高，故选B。 (3)理想气体忽略分子间作用力，则理想气体的内能只与温度有关，理想气体的温度不变，即内能不变，AD不选。理想气体的温度不变，气体分子的热运动剧烈程度不变，B不选。气体的体积压缩到原来的一半以下，即气体的体积减小，则单位体积内的气体分子个数增大，C符合题意。故选C。 2.【答案】 【解析】光路图如图所示 光在外表面发生折射，根据折射定律可得在内表面恰好发生全反射，则由几何关系可得联立，解得 3.【答案】A 由图可知，磁场方向竖直向下，图中各点的线速度都沿切线方向，而此时A1和A2点速度方向与磁场方向垂直，产生的感应电动势最大，选A。 4.【答案】(1) 小车的位移 (2) 小车的加速度方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律解得。 5.【答案】(1) 根据玻意耳定律对活塞分析可知解得。 (2) 设X方向为正方向，则此时活塞所受合力当X很微小时，则即活塞的振动可视为简谐振动。其中振动频率为。 (3)C 若汽缸绝热，则当气体体积增大时，气体对外做功，内能减小，温度降低，则压强减小，即，根据则k值偏大，则，选C。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 【高中物理人教版(2019)】 3年高考真题(2024-2026)-按章分类 选择性必修第三册 第三章 热力学定律 10个单选题 + 8个多选题 + 13个解答题 + 5个综合题 + 2个填空题 ---- 教 师 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·北京)一定质量的理想气体在等温膨胀过程中( ) A.气体压强减小 B.外界对气体做正功 C.气体分子平均动能增大 D.气体与外界无热量交换 1.A 一定质量的理想气体等温过程满足玻意耳定律(为常量)，膨胀时体积增大，因此压强减小，故A正确。气体膨胀时体积增大，是气体对外界做功，外界对气体做负功，B错误。理想气体分子平均动能仅由温度决定，等温过程温度不变，分子平均动能不变，C错误。理想气体内能仅与温度有关，等温过程内能变化；根据热力学第一定律(为外界对气体做的功)，本题中，可得，即气体从外界吸收热量，存在热量交换，D错误。 2.(2025高考·重庆)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 2.A 气袋被压缩且绝热(无热交换)，视为理想气体。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。 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。气体体积减小，外界对气体做功，气体对外界做负功，D错误。 3.(2025高考·河北)某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体(　　) A.对外做功 B.向外界传递热量 C.分子的数密度增大 D.每个分子的速率都增大 3.A 皮球体积变大，气体膨胀，对外界做功，A正确。太阳暴晒使气体温度升高，是外界对气体传热(气体吸热)，而非气体向外界传递热量，B错误。皮球未漏气，分子总数不变，体积变大，分子的数密度减小，C错误。温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，只是“平均”情况，D错误。 4.(2025高考·江苏)如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体(  ) A.内能迅速增大 B.温度迅速升高 C.压强迅速增大 D.体积迅速膨胀 4.D 瓶塞跳出的过程中瓶内的气体对外做功，气体体积迅速膨胀，由于该过程的时间比较短，可知气体来不及吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，则温度降低，由理想气体状态方程可知，气体压强减小，选D。 5.(2025高考·北京)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 5.D 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，C错误。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。气体被压缩，体积减小，则气体对外界做负功故B错误。气体温度增大，则分子平均动能增大，D正确。 6.(2025高考·四川)如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热汽缸内，活塞稳定在a处。将汽缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持汽缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a处。不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。则(  ) A.活塞从a到b的过程中，汽缸内气体压强升高 B.活塞从a到b的过程中，汽缸内气体内能不变 C.活塞从b到a的过程中，汽缸内气体压强升高 D.活塞从b到a的过程中，汽缸内气体内能不变 6.D 根据题意可知活塞从a到b的过程中，汽缸内气体，温度降低，则内能减小，体积减小，压强不变，AB错误。根据题意可知活塞从b到a的过程中汽缸内气体温度不变，则内能不变，体积增大，根据玻意耳定律可知压强减小，C错误，D正确。 7.(2025高考·安徽)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 7.A 根据题意可知，气球缓慢上升的过程中，气体温度不变，则气体的内能不变，分子的平均动能不变，气体的体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，由于气体的内能不变，则吸收的热量与气体对外做的功相等，选A。 8.(2025高考·湖北)如图所示，内壁光滑的汽缸内用活塞密封一定量理想气体，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 8.B 气体温度升高，体积减小，根据气体压强变大，则外力F增加，A错误。气体温度升高，则气体内能变大，即∆U > 0，B正确。气体体积减小，则外界对气体做功，C错误。根据热力学温度变为原来的2倍，体积减小，则气体压强大于原来的2倍，D错误。 9.(2024高考·北京)一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮，将气泡内的气体视为理想气体，且气体分子个数不变，外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体(  ) A.内能变大 B.压强变大 C.体积不变 D.从水中吸热 9.D 上浮过程气泡内气体的温度不变，内能不变，A错误。气泡内气体压强p = p0＋ρ水gh，故上浮过程气泡内气体的压强减小，B错误。由玻意耳定律pV = C知，气体的体积变大，C错误。上浮过程气体体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU = Q＋W知，气体从水中吸热，D正确。 10.(2024高考·山东)一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是(　　) A.a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B.b→c过程，气体对外做功，内能增加 C.a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 D.a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量 10.C a→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功W<0，由盖-吕萨克定律可知即内能增大，，根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误。方法一：过程中气体与外界无热量交换，即又由气体体积增大可知，由热力学第一定律可知气体内能减少。 方法二：过程为等温过程，所以结合分析可知所以b到c过程气体的内能减少，B错误。过程为等温过程，可知根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确。根据热力学第一定律结合上述解析可知：一整个热力学循环过程，整个过程气体对外做功，因此热力学第一定律可得故过程气体从外界吸收的热量不等于过程放出的热量，D错误。 二、多选题 1.(2026高考·贵州)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 1.AD 在放气过程中，气体体积增大，则溢出的气体对外界做正功，A正确，B错误。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，C错误，D正确。 2.(2026高考·黑吉辽蒙卷)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 2.BD 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，A错误。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，B正确。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，C错误。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，D正确。 3.(2026高考·湖南)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 3.BC 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，A错误。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，B正确。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，C正确。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，D错误。 4.(2025高考·浙江)下列说法正确的是(　　) A.热量能自发地从低温物体传到高温物体 B.按照相对论的时间延缓效应，低速运动的微观粒子寿命比高速运动时更长 C.变压器原线圈中电流产生的变化磁场，在副线圈中激发感生电场，从而产生电动势 D.热敏电阻和电阻应变片两种传感器，都是通过测量电阻，确定与之相关的非电学量 4.CD 根据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，A错误。按照相对论的时间延缓效应，运动的时钟会变慢。对于微观粒子，高速运动时其内部的时间进程变慢，相当于寿命变长；而低速运动时，时间延缓效应不明显，其寿命比高速运动时更短，B错误。变压器的工作原理是电磁感应。原线圈中电流产生的变化磁场，穿过副线圈时，会在副线圈中激发感生电场，感生电场对副线圈中的自由电荷有作用力，从而产生电动势，这就是变压器副线圈产生感应电动势的原理，C正确。电阻传感器是通过测量电阻的变化来确定与之相关的非电学量，比如温度传感器，温度变化会引起电阻变化，通过测量电阻就可以知道温度的变化。电阻应变片是基于电阻应变效应工作的，当应变片受到外力作用发生形变时，其电阻值会发生变化，通过测量电阻变化可以确定外力等非电学量，D正确。 5.(2025高考·甘肃)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 5.ACD 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→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，B错误。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。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，D正确。 6.(2024高考·全国)如图，一定量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量)，2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是(　　) A.1→2过程中，气体内能增加 B.2→3过程中，气体向外放热 C.3→4过程中，气体内能不变 D.4→1过程中，气体向外放热 6.AD 1→2为绝热过程，根据热力学第一定律可知此时气体体积减小，外界对气体做功，故内能增加，A正确。2→3为等压过程，根据盖吕萨克定律可知气体体积增大时温度增加，内能增大，此时气体体积增大，气体对外界做功，故气体吸收热量，B错误。3→4为绝热过程，此时气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体内能减小，C错误。4→1为等容过程，根据查理定律可知压强减小时温度减小，故内能减小，由于体积不变，故可知气体向外放热，D正确。 7.(2024高考·河北)如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间，后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新静止后(  ) A.弹簧恢复至自然长度 B.活塞两侧气体质量相等 C.与初始时相比，汽缸内气体的内能增加 D.与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少 7.ACD 初始状态活塞受到左侧气体向右的压力和弹簧向左的弹力处于平衡状态，弹簧处于压缩状态。因活塞密封不产，可知左侧气体向右侧真空漏出。左侧气体压强变小，右侧出现气体，对活塞有向左的压力，最终左、右两侧气体压强相等，且弹簧恢复原长，A正确。由题知活塞初始时静止在汽缸正中间，但由于活塞向左移动，左侧气体体积小于右侧气体体积，则左侧气体质量小于右侧气体质量，B错误。密闭的气缸绝热，与外界没有能量交换，但弹簧弹性势能减少了，可知气体内能增加，C正确。初始时气体在左侧，最终气体充满整个气缸，则初始左侧单位体积内气体分子数应该是最终左侧的两倍，D正确。 8.(2024高考·海南)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.be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 8.AC 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bc过程为等压变化，体积减小，外界对气体做功，A正确。由A选项可知，ca过程压强减小，B错误。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故ab过程气体放出热量，C正确。ca过程，温度升高，内能增大，D错误。 三、填空题 1.(2025高考·福建)洗衣机水箱的导管内存在一竖直空气柱，根据此空气柱的长度可知洗衣机内的水量多少。当空气柱压强为p1时，空气柱长度为L1，水位下降后，空气柱温度不变，空气柱内压强为p2，则空气柱长度L2= ，该过程中内部气体对外界 。(填做正功，做负功，不做功) 1.【答案】 设细管的截面积为S，根据玻意耳定律有可得。 做正功 根据题意当洗衣机内的水位下降时，空气柱长度变长，故内部气体对外界做正功。 2.(2024高考·福建)17℃时轮胎胎压2.9个大气压，胎内气体为理想气体。体积质量不变，27℃时轮胎气压为 个大气压，内能 (大于，等于，小于)17℃时气体内能。 2.【答案】 3 设大气压强为，初始时， 末状态时 根据查理定律代入数值解得。 大于 理想气体的内能只与温度有关，故温度升高时内能增大。 四、解答题 1.(2026高考·甘肃)散热控温是保证高功率器件安全可靠运行的重要措施。某研究小组基于电磁阻尼现象，设计了一款液态合金导体温控器，充满管路的液态合金在压强差驱动下持续流动，吸收并带走高功率器件产生的热量。温控器处于匀强磁场中的管路如图所示，其前后面为垂直于磁场的绝缘板，上下面为用导线短路的导电板。温控器工作时，通过调节管路中压强差和磁场的大小使液态合金以目标速率稳定流动，实现散热功率动态匹配。已知该段管路长度为，矩形横截面的宽度为、高度为，其中的液态合金左右两侧的压强差为，温差为，受到的黏滞阻力(为常量)；液态合金密度为、电阻率为、比热容为。设液态合金克服黏滞阻力和安培力做功产生的热量完全被液态合金吸收，、和不随温度变化，不计短路导线与金属板的电阻。 (1)求产生的驱动力及其功率。 (2)求流速与压强差和磁感应强度之间的关系。 (3)求单位时间内液态合金从高功率器件吸收的热量；要使液态合金从高功率器件吸热，给出与之间所满足的关系。 1.【答案】(1)， (2) (3)， 【解析】(1)根据题意可知，产生的驱动力为又有可得驱动力的功率为 (2)根据题意可知，由平衡条件有液态合金以目标速率稳定流动时，感应电动势为液态合金的电阻为感应电流为则安培力则有整理可得流速与压强差和磁感应强度之间的关系 (3)根据题意可知，时间内黏滞阻力和安培力做功为，时间内液态合金吸收的热量为单位时间内液态合金从高功率器件吸收的热量要使液态合金从高功率器件吸热，则有整理可得与之间所满足的关系 2.(2026高考·浙江)如图所示，在平台上固定安装一个内壁光滑的绝热汽缸，缸内被绝热活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞处于位置1被锁定，抽气后气体处于状态。解除锁定，活塞移至位置2处时再次被锁定。接着用电阻丝为气体加热，直至气体达到状态。已知气体在状态时，压强，体积，温度，在状态时，压强，体积。 (1)求气体在状态时的温度； (2)从状态到状态，气体内能增加；电阻丝发热为气体提供的热量。求状态到状态过程中外界对气体做的功； (3)气体处于状态时，让平台匀速上升，则气体的内能___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)；相对于汽缸，向上运动的分子数目___________(选填“明显大于”、“明显小于”或“近似等于”)向下运动的分子数目。 2.【答案】(1)450K (2)400J (3)不变；近似等于 【解析】(1)对封闭的一定质量理想气体，由理想气体状态方程 整理得： (2)根据热力学第一定律，气体内能变化满足 将已知、代入解得 (3)理想气体的内能宏观上只和温度有关。平台匀速上升属于宏观机械运动，不会改变气体分子的无规则热运动剧烈程度，气体温度不变，因此内能不变。 气体分子的无规则热运动是各向同性的，平台匀速上升的宏观运动不会破坏分子热运动的统计均匀性，因此相对于汽缸，向上运动的分子数目近似等于向下运动的分子数目。 3.(2026高考·江苏)压缩空气储存能量的某个过程中，一定质量的空气从状态压缩至温度相同的状态，此过程中外界对空气做功为。已知状态的压强为、体积为，状态的体积为，空气可视为理想气体。求： (1)该过程气体放出的热量； (2)状态的压强。 3.【答案】(1) (2) 【解析】(1)理想气体经历从状态到状态等温变化，气体的内能不变，由热力学第一定律有解得负号表示过程中气体放出热量。 (2)理想气体经历从状态到状态等温变化，由玻意耳定律有解得 4.(2026高考·云南)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。 4.【答案】(1) (2)， (3) 【解析】(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 5.(2026高考·浙江)如图所示，导热良好的瓶内，用一质量为m1、横截面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，在活塞上方有质量为的液体。初始时，瓶内气体处于状态 A，体积为。将一根质量不计的细管插入液体，液体在细管中上升到一定高度后保持静止，随后通过细管缓慢吸走全部液体，此时瓶内气体处于状态B。环境温度保持不变，从状态A到状态 B 过程中，气体吸收热量。已知，，，，大气压强，g=10m/s2。 (1)图中液体________(选填“浸润”或“不浸润”)管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，管内液面将________(选填“升高”、“不变”或“降低”)； (2)求气体在状态B时的体积； (3)求气体从状态A到状态B过程中对外做的功。 5.【答案】(1)浸润；升高 (2)420cm3 (3)2.05J 【解析】(1)图中管中液面上升且液面呈现凹状，则液体浸润管壁，若细管仅内径变小，与原细管相比，毛细现象更加明显，管内液面升高。 (2)初态对活塞以及上面的液体分析可知气体压强末态吸走液体后气体的压强为根据玻意耳定律可知解得气体在状态B时的体积为 (3)气体从状态A到状态B过程中气体温度不变，则根据热力学第一定律其中，即气体对外做的功2.05J。 6.(2025高考·浙江)“拔火罐”是我国传统医学的一种疗法。治疗时，医生将开口面积为S的玻璃罐加热，使罐内空气温度升至，然后迅速将玻璃罐倒扣在患者皮肤上(状态1)。待罐内空气自然冷却至室温，玻璃罐便紧贴在皮肤上(状态2)。从状态1到状态2过程中罐内气体向外界放出热量。已知，，。忽略皮肤的形变，大气压强。求： (1)状态2时罐内气体的压强； (2)状态1到状态2罐内气体内能的变化； (3)状态2时皮肤受到的吸力大小。 6.【答案】(1) 状态1气体的温度压强状态2气体的温度气体做等容变化，根据可得。 (2)减少 气体做等容变化，外界对气体不做功，气体吸收热量为根据热力学第一定律可得状态1到状态2罐内气体内能的变化即气体内能减少。 (3) 罐内外的压强差状态2皮肤受到的吸力大小。 7.(2025高考·山东)如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求： (1)时，气柱高度； (2)从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q(扣除放热后净吸收的热量)。 7.【答案】(1) 活塞开始缓慢上升，由受力平衡可得封闭的理想气体压强升温过程中，等压膨胀，由盖-吕萨克定律解得。 (2) 升温过程中，等压膨胀，外界对气体做功降温过程中，等容变化，外界对气体做功活塞受力平衡有解得封闭的理想气体压强降温过程中，等压压缩，由盖-吕萨克定律解得外界对气体做功全程中外界对气体做功因为，故封闭的理想气体总内能变化利用热力学第一定律解得故封闭气体吸收的净热量。 8.(2025高考·陕晋青宁卷)某种卡车轮胎的标准胎压范围为。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，温度为时，体积和压强分别为、；当胎内气体温度升高到为时，体积增大到为，气体可视为理想气体。 (1)求此时胎内气体的压强； (2)若该过程中胎内气体吸收的热量Q为，求胎内气体的内能增加量。 8.【答案】(1) 气体可视为理想气体，根据理想气体状态方程整理代入数据得。 (2) p-V图线与y轴围成的面积代表做功的大小，该过程气体体积增大，则气体对外做功，可得外界对气体做功为由热力学第一定律代入数据可得。 9.(2025高考·浙江)如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1 = 300 K，体积V1 = 1 × 103 cm3处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差h = 10 cm。将瓶子放进T2 = 303 K的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1.0 × 103 kg/m3；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。 (1)从状态2到状态3，气体分子平均速率 (“增大”、“不变”、“减小”)，单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数 (“增大”、“不变”、“减小”)； (2)求气体在状态3的体积V3； (3)求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。 9.【答案】(1)不变；减小 从状态2到状态3，温度保持不变，气体分子的内能保持不变，则气体分子平均速率不变，由于气体对外做功，则气体压强减小，故单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数减小。 (2)V3=1.0201×103cm3 气体从状态1到状态2的过程，由盖—吕萨克定律其中，，解得此时气体压强为气体从状态2到状态3的过程，由玻意耳定律其中代入数据解得，气体在状态3的体积为。 (3)ΔU= 2.53J 气体从状态1到状态2的过程中，气体对外做功为由热力学第一定律其中，代入解得，从状态1到状态3气体内能的改变量为。 10.(2024高考·辽宁)如图，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T0。 (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ΔT成正比，即Q = CΔT，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。 10.【答案】(1) 由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为设变压器副线圈的输出电压为U2，根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有联立解得理想变压器的输出功率等于R的热功率，即。 (2) 设加热前容器内气体的压强为p0，则加热后气体的压强为2p0，温度为T2，容器内的气体做等容变化，则有由知气体吸收的热量根据热力学第一定律，气体的体积不变，所以W = 0，容器是绝热容器，则电热丝产生的热量全部被气体吸收联立整理得解得。 11.(2024高考·浙江)如图所示，一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为的左右两部分。面积为的绝热活塞B被锁定，隔板A的左侧为真空，右侧中一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A，右侧中的气体就会扩散到左侧中，最终达到状态2。然后解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动(无摩擦)，使气体达到温度的状态3，气体内能增加。已知大气压强，隔板厚度不计。 (1)气体从状态1到状态2是___(选填“可逆”或“不可逆”)过程，分子平均动能____(选填“增大”、“减小”或“不变”)； (2)求水平恒力F的大小； (3)求电阻丝C放出的热量Q。 11.【答案】(1)气体从状态1到状态2是不可逆过程，分子平均动能不变 根据热力学第二定律可知，气体从状态1到状态2是不可逆过程，由于隔板A的左侧为真空，可知气体从状态1到状态2，气体不做功，又没有发生热传递，所以气体的内能不变，气体的温度不变，分子平均动能不变。 (2) 气体从状态1到状态2发生等温变化，则有解得状态2气体的压强为解锁活塞B，同时施加水平恒力F，仍使其保持静止，以活塞B为对象，根据受力平衡可得解得。 (3) 当电阻丝C加热时，活塞B能缓慢滑动(无摩擦)，使气体达到温度的状态3，可知气体做等压变化，则有可得状态3气体的体积为该过程气体对外做功为根据热力学第一定律可得解得气体吸收的热量为可知电阻丝C放出的热量为。 12.(2024高考·浙江)如图所示，测定一个形状不规则小块固体体积，将此小块固体放入已知容积为V0的导热效果良好的容器中，开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管，其横截面积为S，接口用蜡密封。容器内充入一定质量的理想气体，并用质量为m的活塞封闭，活塞能无摩擦滑动，稳定后测出气柱长度为l1，将此容器放入热水中，活塞缓慢竖直向上移动，再次稳定后气柱长度为l2、温度为T2。已知S=4.0×10-4m2，m=0.1kg，l1=0.2 m，l2=0.3m，T2=350K，V0=2.0×10-4m3，大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度T1=300K。 (1)在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力________(选填“变大”“变小”或“不变”)，气体分子的数密度_______(选填“变大”“变小”或“不变”)； (2)求此不规则小块固体的体积V； (3)若此过程中气体内能增加10.3 J，求吸收热量Q。 12.【答案】(1)不变，变小 温度升高后，活塞缓慢上升，受力不变，故封闭气体的压强不变，根据可知器壁单位面积所受气体分子的平均作用力不变；由于体积变大，故气体分子的数密度变小。 (2)4×10-5m3 气体发生等压变化，根据盖—吕萨克定律解得。 (3)14.4J 整个过程中外界对气体做功为对活塞受力分析解得根据热力学第一定律其中解得故气体吸收热量为14.4J。 13.(2024高考·湖北)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，活塞横截面积为S，能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为，气柱的高度为h。当容器内气体从外界吸收一定热量后，活塞缓慢上升再次平衡。已知容器内气体内能变化量ΔU与温度变化量ΔT的关系式为，C为已知常数，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。 13.【答案】(1) 气体进行等压变化，则由盖吕萨克定律得即解得。 (2) 此过程中气体内能增加气体对外做功大小为由热力学第一定律可得此过程中容器内气体吸收的热量。 五、综合题 点火装置 压燃点火(CompressionIgnition)是柴油发动机的核心点火方式。该技术利用柴油自燃温度低(约)、黏度大且不易蒸发的特性，通过高压缩比(通常压缩比在16至23之间，将纯空气压缩至超过柴油自燃温度后喷入柴油实现自燃，全程无需火花塞装置。该技术也被应用于马自达SKYACTIV-X汽油发动机，采用SPCCI火花控制压燃技术实现超稀薄燃烧，该发动机采用高压燃油喷射系统(燃油压力超过100 MPa)并实现了高压缩比(如16：1)，其空燃比可达36.8：1. 1.(2026高考·上海)如图所示为压缩点火装置，密闭汽缸的底部放置了一小块浸有乙醚的硝化棉。汽缸内的气体看作理想气体。 (1)若缓慢推动活塞压缩汽缸内的气体，硝化棉不会被点燃：此过程汽缸内的气体温度保持不变。下列P-V图与T-P图中，哪些符合上述过程( ) A B. C. D. (2)若快速猛推活塞压缩汽缸内气体，硝化棉会被点燃；这是因为( ) A.气体从环境中吸收的热量更少    B.气体释放到环境中的热量更少 C.气体从环境中吸收的热量更多    D.气体释放到环境中的热量更多 (3)若在温度不变的情况下，将汽缸内气体的体积压缩到原来的一半以下；下列物理量会发生变化( ) A.气体的内能        B.气体分子的热运动剧烈程度 C.单位体积内的气体分子个数  D.气体分子间的平均作用力 1.【答案】(1)AD (2)B (3)C 【解析】(1)AB.气体的温度不变，则图线为与轴平行的直线，根据玻意耳定律可知，气体压强增大，A正确，B错误。气体温度不变，根据玻意耳定律可知，图线为双曲线，且体积减小，压强增大，C错误，D正确，故选AD。 (2)若快速猛推活塞压缩汽缸内气体，热量释放到环境中较少，外界对气体做功，气体内能增加，温度升高，故选B。 (3)理想气体忽略分子间作用力，则理想气体的内能只与温度有关，理想气体的温度不变，即内能不变，AD不选。理想气体的温度不变，气体分子的热运动剧烈程度不变，B不选。气体的体积压缩到原来的一半以下，即气体的体积减小，则单位体积内的气体分子个数增大，C符合题意。故选C。 2.(2026高考·上海)一束光射向该点火装置的均匀中空厚壁圆筒，在外表面发生折射，入射角为，在内表面恰好发生全反射，已知圆筒外表面半径为，求圆筒厚壁的厚度？_____ 2.【答案】 【解析】光路图如图所示 光在外表面发生折射，根据折射定律可得在内表面恰好发生全反射，则由几何关系可得联立，解得 自MCB系统是由若干控制器和传感器组成，评估汽车当前速度和移动情况，并检查踏板上是否有驾驶者介入，若是MCB判断安全气囊弹出后驾驶者没有踩踏板或是踩踏力度不够，则启动电子稳定控制机制，向车轮施加与车辆速度和移动幅度匹配的制动力，以防止二次事故发生。 3.(2025高考·上海)如图，下列元件在匀强磁场中绕中心轴转动，下列电动势最大的是(　　) A.和 B.和 C.和 D.和 3.【答案】A 由图可知，磁场方向竖直向下，图中各点的线速度都沿切线方向，而此时A1和A2点速度方向与磁场方向垂直，产生的感应电动势最大，选A。 4.(2025高考·上海)在倾斜角为4.8°的斜坡上，有一辆向下滑动的小车在做匀变速直线运动，存在动能回收系统；小车的质量。在时间内，速度从减速到，运动过程中所有其他阻力的合力。求这一过程中： (1)小车的位移大小x？ (2)回收作用力大小F？ 4.【答案】(1) 小车的位移 (2) 小车的加速度方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律解得。 5.(2025高考·上海)如图，大气压强为，一个汽缸内部体积为，初始压强为，内有一活塞横截面积为S，质量为M。 (1)等温情况下，向右拉开活塞移动距离X，求活塞受拉力F？ (2)在水平弹簧振子中，弹簧劲度系数为k，小球质量为m，则弹簧振子做简谐运动振动频率为，论证拉开微小位移X时，活塞做简谐振动，并求出振动频率f。 (3)若汽缸绝热，活塞在该情况下振动频率为，上题中等温情况下，活塞在汽缸中的振动频率为，则两则的大小关系为(　　) A. B. C. 5.【答案】(1) 根据玻意耳定律对活塞分析可知解得。 (2) 设X方向为正方向，则此时活塞所受合力当X很微小时，则即活塞的振动可视为简谐振动。其中振动频率为。 (3)C 若汽缸绝热，则当气体体积增大时，气体对外做功，内能减小，温度降低，则压强减小，即，根据则k值偏大，则，选C。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $