第48講 熱力學定律與能量守恒定律（專項訓練）（四川專用）（學生版）

第48講熱力學定律與能量守恒定律目錄TOC\o"1-2"\h\u01課標達標練題型01熱學基礎題型02熱力學定律題型03能量守恒定律02核心突破練03真題溯源練01熱學基礎1.下列說法正確的是（）A．0℃的物體中的分子不做無規則熱運動B．氣體對容器的壓強是大量氣體分子不斷撞擊器壁的結果C．運動物體中分子的熱運動比靜止物體中分子的熱運動更激烈D．布朗運動就是分子的無規則運動2.下列現象中不能用分子動理論解釋的是（）A．墻內開花墻外香B．壓緊的兩塊鉛塊會“粘”在一起C．陽光透過窗戶照射房間，陽光下看到灰塵飛舞D．在一杯水中放一勺鹽，過一段時間后，整杯水會變咸3.下列有關分子動理論的說法正確的是（）A．物體是由大量分子組成的B．樹葉漂浮在湘江水面上來回晃動，這種運動是布朗運動C．分子間只存在斥力D．溫度越低，分子熱運動越劇烈4.中國某大學教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠，它在彈性和吸油能力方面令人驚喜，這種被稱為“全碳氣凝膠”的固態材料密度僅是空氣密度的16。設氣凝膠的密度為ρ（單位為kgm3），摩爾質量為M（單位為kgmol），阿伏伽德羅常量為A．a千克氣凝膠所含的分子數N=B．氣凝膠的摩爾體積VC．每個氣凝膠分子的體積VD．每個氣凝膠分子的直徑d=5.如圖所示，體積相同的兩個容器，裝有質量相等的氧氣，其中甲圖容器內的溫度是20℃，乙圖容器的溫度是50℃。下列說法正確的是（）A．乙圖容器內所有分子的速率都要大于甲圖B．乙圖容器中氧氣分子的熱運動比甲圖劇烈C．容器中氣體分子的速率分布情況是無規律的D．氣體分子能夠充滿容器是因為分子間的排斥力大于吸引力6.（多選）中國某大學制備出了一種超輕氣凝膠，這種固態材料在彈性和吸油能力方面令人驚喜，被稱為“全碳氣凝膠”。設該氣凝膠的密度為ρ（單位為kg/m3），摩爾質量為M（單位為kg/mol），阿伏伽德羅常量為NA，則下列說法正確的是（）A．a克氣凝膠所含的分子數N=B．氣凝膠的摩爾體積VC．每個氣凝膠分子的體積VD．每個氣凝膠分子的直徑d=7.下列各圖為教材中圖像的簡化示意圖，則（）A．由圖甲可知，狀態②的溫度比狀態①的溫度高B．圖乙水中小炭粒每隔30s時間位置的連線表示了小炭粒做布朗運動的軌跡C．由圖丙可知，當分子間的距離r<r0時,分子間的作用力F>0，即表現為引力D．由圖丁可知，在r由r1變到r2的過程中分子力做正功8.如圖所示，若一分子a固定于坐標原點O，另一分子b從x軸上P點沿x軸向O點運動，當b運動到Q點時，兩分子間的分子力為零，規定兩分子相距無窮遠時它們的分子勢能為零。下列說法正確的是（

）A．b運動到Q點時，分子勢能大于零B．b從P點運動到Q點的過程中，a、b間引力一直增大C．b從P點運動到Q點的過程中，兩分子之間只存在引力作用D．b從P點運動到Q點的過程中，分子力先減小后增大再減小9.2025年3月，中國科學院物理研究所研制出二維金屬材料（單原子層金屬）。科研人員將金屬鉍在280℃的高溫下熔化，之后通過范德華擠壓技術給金屬施壓，經數小時冷卻后就得到了二維金屬，則金屬鉍在（）A．熔化的過程中，分子熱運動的平均動能一直增加B．熔化的過程中，溫度不變但內能增加C．溫度升高時，每個分子的動能均增大D．冷卻后，所有分子都停止熱運動10.如圖甲所示，兩分子A、B從相距r1A．間距r2B．間距r2C．間距r3D．間距r311.小明用棉繩自制一簡易自動澆水裝置，該裝置利用（）A．毛細現象 B．虹吸現象C．重力的作用 D．大氣壓的作用12.關于固體和液體材料的特點，下列說法正確的是（）A．沒有確定幾何形狀的固體一定是非晶體B．顯示各向同性的固體一定是非晶體C．試管中的液體不浸潤試管壁，就不能產生毛細現象D．玻璃碎片尖端在火上燒熔會變鈍，是由于表面張力作用13.下圖所示的“飲水鳥”是一種神奇的玩具，只要面前放一杯水，小鳥就可以不停地“喝水”。小鳥體內裝有某種純液體，鳥的頭部和腹部液面上方只有該液體處于“飽和”狀態的蒸汽。已知該液體為甲、乙中的一種，液體甲和乙處于飽和狀態的蒸汽的壓強隨溫度變化如下圖所示。下列說法不正確的是（）A．飲水鳥體內應該填充液體甲B．飲水鳥處于直立狀態時，頭部溫度一定低于腹部C．飲水鳥做功所需的能量主要來源于面前水的內能D．飲水鳥“喝水”時，頸部液體回流，重心降低，使得小鳥重新直立起來14.如圖所示，高空科研探測氣球懸停空中，其配備智能溫控系統可精準調控氣球內部氣體溫度。氣球第一次懸停時調節溫控系統，使氣球內部氣體迅速升溫并維持恒定，氣球上升一段距離后第二次懸停，此時探測到外界空氣壓強變為第一次懸停處的56，溫度變為第一次懸停處的89。已知氣球體積始終為V，運動過程中氣球內外壓強始終相等，第一次懸停處外界空氣密度為ρ，氣體密度與壓強、溫度關系滿足A．116ρV B．1516ρV C．15.一定質量的理想氣體按照如圖所示的過程從狀態a變化到狀態b，其p—V圖像是一條直線。已知氣體在狀態a時的溫度為T0，則該氣體在從狀態a變化到狀態b過程中的最高溫度為（）A．14572T0 B．12172T016.2024年4月，世界上規模最大、效率最高的壓縮空氣儲能站在山東并網發電。如圖為壓縮空氣儲能裝置示意圖，電力系統負荷低谷時，關閉儲氣室的出氣閥門，利用多余電能驅動壓縮機，將大氣壓入儲氣室。已知儲氣室的容積為V，初態內部氣體壓強為2p0，充氣結束時儲氣室壓強達到120pA．118V B．120V C．122V D．124V17.如圖所示，兩端封閉內徑均勻的玻璃管豎直放置，內有一段水銀柱把玻璃管內空氣分為上下兩段氣柱。現使溫度逐漸升高，則在此過程中玻璃管內的水銀柱（）A．會向上移動 B．會向下移動C．不會移動 D．如何移動跟上下兩部分氣柱的長度有關18.“拔火罐”是我國傳統醫學的一種治療手段。操作時，醫生用點燃的酒精棉球加熱一個小罐內的空氣，隨后迅速把小罐倒扣在需要治療的部位，冷卻后罐便緊貼在皮膚上，造成局部充血，從而發揮治療作用。下列說法不正確的是（）A．加熱罐內空氣可排出部分空氣B．罐倒扣在皮膚上后，罐內空氣溫度降低，外界壓強大于罐內壓強C．罐倒扣在皮膚上后，罐內空氣溫度降低、壓強變大D．“拔火罐”運用了氣體熱脹冷縮的原理19.一定質量的理想氣體的p?V圖像如圖所示，氣體由狀態A變化到狀態B，再變化到狀態C，下列說法正確的是（）A．tA=tB=tC B．tA=tC>tBC．若tA=?3℃，則tB=?4℃ D．若tA=?3℃，則tB=87℃02熱力學定律20.關于熱力學定律，下列說法正確的是（）A．熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體B．若系統A和系統B之間達到熱平衡，則它們的溫度一定相同C．當墨水均勻擴散到整杯清水后，經過足夠長的時間，墨水和清水也可能自動分開D．隨著科學技術的發展，汽車熱機的效率可達到100%21.下列哪種現象違背熱力學第二定律（）A．一杯熱茶自然放置，慢慢變涼B．桶中混濁的泥水在靜置一段時間后，泥、水自動分離C．一滴紅色顏料滴進一杯清水中，整杯水將均勻地變紅D．蒸汽機把蒸汽的內能全部轉化成機械能，效率達100%22.2022年4月16號上午，神舟13號飛船在內蒙古東風著陸場順利降落，氣閘艙是實驗艙中供航天員進入太空或由太空返回用的氣密性裝置。氣閘艙的工作原理簡化圖如圖所示，座艙A充滿一定質量的理想氣體，座艙B內為真空。打開閥門k，氣體會自發擴散至B中，氣體最終達到平衡，整個系統不漏氣且與外界沒有熱交換，下列說法正確的是（）A．平衡后，氣體系統的熵值在增加B．座艙A中氣體自發擴散過程中，氣體對外做功，內能減小C．平衡后，座艙B中氣體可能自發的全部回到座艙A中D．平衡后，氣體分子單位時間內，與器壁單位面積的碰撞次數增加23.（多選）下列關于熱力學溫標的說法中正確的是（

）A．熱力學溫標是一種更為科學的溫標B．熱力學溫標的零度為?273.15℃，叫絕對零度C．氣體溫度趨近于絕對零度時其體積為零D．在絕對零度附近氣體已液化24.一定質量的理想氣體經歷A→B→C過程，整個過程氣體體積V與熱力學溫度T的關系圖像如圖所示，則（）A．氣體在狀態A的壓強大于在狀態B的壓強B．A→B過程，氣體向外界放熱C．B→C過程，單位時間撞擊單位面積器壁的分子數減少D．B→C過程，氣體內能的增加量等于氣體從外界吸收的熱量03能量守恒定律25.（多選）關于能量和能量守恒，下列表述正確的是（）A．能量可以從一種形式轉化為另一種形式B．能量可以從一個物體轉移到另一個物體C．能量是守恒的，所以能源永不枯竭D．第一類永動機不可能制成是因為違背了能量守恒定律26.（多選）在最近幾年的空調市場上出現一個新寵——變頻空調，據專家介紹變頻空調比定頻的要節能，因為定頻空調開機時就等同于汽車啟動時，很耗能，是正常運行的5~7倍。空調在工作時達到設定溫度就停機，等溫度高了再繼續啟動。這樣的頻繁啟動，耗電多，而變頻空調啟動時有一個由低到高的過程，而運行過程是自動變速來保持室內溫度，從開機到關機中間不停機。而是達到設定溫度后就降到最小功率運行，所以比較省電。閱讀上述介紹后，探究以下說法中合理的是（）A．變頻空調節能，運行中不遵守能量守恒定律B．變頻空調運行中做功少，轉化能量多C．變頻空調在同樣工作條件下運行效率高，省電D．變頻空調與定頻空調做同樣功時，消耗同樣電能27.浙江大學高分子系高超教授的課題組制備出了一種超輕氣凝膠，它刷新了目前世界上最輕材料的記錄，彈性和吸油能力令人驚喜。這種固態材料密度僅為空氣密度的16，設氣凝膠的密度為ρ，摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為NAA．a千克氣凝膠所含分子數為N=B．氣凝膠的摩爾體積為VC．每個氣凝膠分子的體積為VD．每個氣凝膠分子的直徑為d=28.空氣炸鍋是利用高溫空氣循環技術加熱食物。圖為某型號空氣炸鍋簡化模型圖，其內部有一氣密性良好的內膽，封閉了質量、體積均不變可視為理想氣體的空氣，已知初始氣體壓強為p0，溫度為T0，加熱一段時間后氣體溫度升高到T1A．此過程內膽中氣體的內能增加量小于QB．升溫后內膽中氣體的壓強為pC．升溫后內膽中所有氣體分子的動能都增大D．此過程內膽中氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力變大29.N2分子在不同溫度（0°CA．圖甲對應t=100°B．隨著溫度的升高，每一個N2C．隨著溫度的升高，N2D．同一溫度下，N230.（多選）如圖是容器內某理想氣體分子運動示意圖，有關該氣體分子運動的說法正確的是（）A．容器內各種速率的分子分布有“中間多，兩頭少”的特征B．占總分子比例極大值的速率會隨溫度的升高而增大C．容器內所有分子的動能均隨溫度的升高而增大D．因分子無規則運動，分子間距不斷改變，分子力的大小也不斷變化31.一分子固定在原點O處，另一分子可在x軸上移動，這兩個分子間的分子引力和分子斥力大小隨其間距x的變化規律如圖所示，曲線ab與cd的交點為e，則下列說法正確的是（

）A．x>x0的情況下，B．x<x0的情況下，C．x<x0的情況下，D．x>x0的情況下，32.如圖所示，固定在鐵架臺上的燒瓶，通過橡膠塞連接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住燒瓶，會觀察到液柱緩慢向外移動。在該過程中，燒瓶內的氣體（

）A．壓強變小 B．向外放熱 C．溫度不變 D．內能增加33.利用所學知識，對于下面四副圖片及相應的描述，下列說法正確的是（）A．圖甲是王亞平太空授課中的液橋實驗，在太空失重環境下，液體表面不存在表面張力B．圖乙中制作防水衣時用右管材料的防水效果更好C．圖丙實驗現象說明薄板材料一定是非晶體D．圖丁中飲水小鴨“喝”完一口水后，直立起來，直立一會兒，又會慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循環往復，小鴨不停地點頭“喝”水，此現象違背了能量守恒定律34.（多選）利用所學知識判斷下列圖片及相應描述正確的是（）A．甲圖中用粗棉線可實現自動澆水，利用了毛細現象B．乙圖中將一滴墨水滴入清水中，用顯微鏡可觀察到墨水分子的運動C．丙圖中用熱針接觸涂蠟固體后，蠟熔化區域呈現圓形，則該固體一定為非晶體D．丁圖為固體熔化過程中溫度隨加熱時間的變化，1一定為非晶體，2一定為晶體35.圖甲為1593年伽利略發明的人類歷史上第一支溫度計，其原理如圖乙。導熱的硬質玻璃泡a內封有一定質量的理想氣體，與a相連的b管插在水槽中固定，b管中液面高度會隨環境溫度變化而變化。b管的體積與a泡的體積相比可忽略不計，在標準大氣壓下，由b管上的刻度可以直接讀出環境溫度。下列說法正確的是（）A．環境溫度升高時，b管中液面上升B．該溫度計的刻度是不均勻的C．若外界大氣壓變大，溫度計測量值偏小D．若水槽中的水少量蒸發，溫度計測量值偏小36.一定質量的理想氣體處于某一平衡狀態，此時其壓強為p0，有人設計了三種方案，使氣體經過每種方案后壓強仍為p①先保持體積不變，降低壓強，再保持溫度不變，壓縮體積②先保持體積不變，使氣體升溫，再保持溫度不變，讓體積膨脹③先保持溫度不變，使體積膨脹，再保持體積不變，使氣體升溫可以斷定A．①不可能 B．②不可能 C．③不可能 D．①、②、③都可能37.如圖甲所示是一個簡易的氣溫計，豎直放置的空鋁罐中插入一根內部粗細均勻的透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內吸入一小段油柱（長度可以忽略），不計大氣壓的變化。已知鋁罐的容積是357cm3，吸管內部橫截面積為0.3cm2，吸管的有效長度為20cm，當溫度為27℃時，油柱離罐口10A．溫度緩慢變化的過程中，封閉氣體的壓強保持不變B．若給吸管上標刻溫度值，則刻度是不均勻的C．該氣溫計能測量的最高氣溫為28.5℃D．若以圖乙所示方式使用按圖甲標刻好的氣溫計，則測量值將比實際值偏小38.（多選）如圖，一定質量的理想氣體從狀態A經等容過程到達狀態B，然后經等溫過程到達狀態C。下列說法正確的是（）A．pB．pC．A到B過程單位體積內的氣體分子個數增大D．B到C過程單位體積內的氣體分子個數增大39.（多選）如圖為一定質量的理想氣體從狀態a經狀態b變化到狀態c的V-T圖像。則下列說法正確的是（）A．狀態c的壓強是狀態a壓強的2倍B．狀態b到狀態c過程，氣體向外界放出熱量C．狀態a到狀態b過程，單位時間內撞擊器壁單位面積的分子數減少D．狀態a到狀態b過程，氣體吸收的熱量等于其內能的增加量40.一定質量的理想氣體從初始狀態A，經歷A→B→C→D→A，最后回到狀態A，其V?T圖像如圖所示，CD與橫軸平行，DA與縱軸平行。下列說法正確的是（）A．從狀態A到狀態B，氣體的壓強減小B．從狀態B到狀態C，氣體吸收的熱量等于增加的內能C．從狀態C到狀態D，氣體放出的熱量大于減少的內能D．從狀態D到狀態A，外界對氣體做的功等于氣體向外界放出的熱量41.一定質量的理想氣體從狀態a開始依次經歷了a→b→c→d→a四個過程回到狀態a，整個過程中的T?V圖像如圖所示。其中bc平行于T軸，cd平行于V軸，da的反向延長線通過坐標原點O，則下列說法正確的是（

）A．a→b→c過程，氣體的壓強先增大后減小B．b→c過程，單位時間內氣體分子對器壁的碰撞次數減少C．c→d過程，氣體從外界吸收熱量D．d→a過程，氣體分子對器壁單位面積的平均作用力增大42.如圖所示，電水壺中裝有溫度為0℃的水，現對水加熱使其溫度從0℃上升到4℃，此過程中水的體積隨著溫度的升高反而減小，這種現象稱為“反常膨脹”。在水“反常膨脹”的過程中，體積雖然減小，但所有水分子間的總勢能是增大的，關于此過程，下列說法正確的是（

）A．每個水分子的動能均增加B．分子力對水分子做正功C．整壺水的內能增加D．水溫從0℃上升到4℃，這說明熱量可以自發地從低溫物體傳到高溫物體43.（2023·海南·高考真題）下列關于分子力和分子勢能的說法正確的是（

）

A．分子間距離大于r0時，分子間表現為斥力B．分子從無限遠靠近到距離r0處過程中分子勢能變大C．分子勢能在r0處最小D．分子間距離小于r0且減小時，分子勢能在減小44.（2025·四川·高考真題）如圖1所示，用活塞將一定質量的理想氣體密封在導熱汽缸內，活塞穩定在a處。將汽缸置于恒溫冷水中，如圖2所示，活塞自發從a處緩慢下降并停在b處，然后保持汽缸不動，用外力將活塞緩慢提升回a處。不計活塞與汽缸壁之間的摩擦。則（

）A．活塞從a到b的過程中，汽缸內氣體壓強升高B．活塞從a到b的過程中，汽缸內氣體內能不變C．活塞從b到a的過程中，汽缸內氣體壓強升高D．活塞從b到a的過程中