第3講熱力學定律與能量守恒定律(分值:100分)1~8題,每小題9分,9題12分,共84分。A級基礎對點練對點練1熱力學第一定律與能量守恒定律1.(多選)(2025·八省聯(lián)考山陜青寧卷,8)如圖,用絕熱材料制成的密閉容器被隔板K分成Ⅰ、Ⅱ兩部分,一定量的某理想氣體處于Ⅰ中,Ⅱ內為真空。抽取隔板K,氣體進入Ⅱ中,最終整個容器均勻地分布了這種氣體。則此過程,該氣體系統(tǒng)()A.對外做功,體積膨脹B.對外不做功,最終壓強減小C.內能減少,最終溫度降低D.無序度變大2.(2025·山東齊魯名校聯(lián)盟聯(lián)考)熱水瓶是居家必備的保溫用具。某次向熱水瓶中注入一定量的熱水,迅速蓋好軟木瓶塞,如圖所示,不一會發(fā)現(xiàn)瓶塞被頂了起來發(fā)出“噗”的聲音又落下,且被頂起過程封閉在熱水瓶內的氣體與外界無熱傳遞。下列關于這一現(xiàn)象的說法正確的是()A.瓶塞被頂起是瓶內氣體分子間存在斥力作用的結果B.瓶塞被頂起的過程瓶內的氣體對外做功C.瓶塞被頂起的過程封閉在熱水瓶內氣體的內能保持不變D.若瓶塞未被二次頂起,則瓶內氣體的壓強一定小于大氣壓強3.(多選)(人教版選擇性必修第三冊P30T3改編)取一個空的金屬易拉罐,在開口處插入一根粗細均勻的長透明吸管,在吸管內注入一小段油柱(長度、質量均可忽略),然后用蠟將易拉罐開口處密封。以密封處為原點,在吸管上標上刻度,如果不考慮大氣壓的變化,就是一個簡易的氣溫計,如圖所示。當環(huán)境溫度由t1緩慢升高到t2的過程中,油柱從刻度L處上升到2L處,則()A.這一過程中,罐壁單位面積上單位時間內碰撞的氣體分子數(shù)減少B.這一過程中,罐內氣體分子的平均動能保持不變C.油柱在刻度L處時罐內氣體壓強小于油柱在2L處時的壓強D.這一過程中,罐內氣體對外做的功小于氣體從外界吸收的熱量對點練2熱力學第二定律4.日常生活中使用的燃油汽車,其動力來源于發(fā)動機內部的汽缸,在汽缸內,通過氣體燃燒將氣體的內能轉化為機械能,下列說法正確的是()A.現(xiàn)代汽車技術已經(jīng)非常先進,能夠使氣體燃燒釋放的熱量全部轉化成機械能B.氣體燃燒過程符合熱力學第二定律,內能無法全部用來做功以轉化成機械能C.氣體燃燒釋放的熱量沒有全部轉化為機械能,故該過程不符合熱力學第一定律D.發(fā)動機工作時,若沒有漏氣和摩擦,也沒有發(fā)動機的熱量損失,則燃料產(chǎn)生的熱量能夠完全轉化成機械能5.(多選)(2025·山東齊魯名校聯(lián)考)如圖所示,兩固定絕熱活塞把內壁光滑的絕熱汽缸分成體積相等的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分,左側活塞上帶有閥門K,開始時閥門K關閉,Ⅰ、Ⅲ內理想氣體的壓強相等,Ⅱ內為真空。t1時刻打開閥門K,經(jīng)過一段時間穩(wěn)定后,t2時刻取消右側活塞的固定狀態(tài),在t3時刻右側活塞停止運動。下列說法正確的是()A.閥門K打開后,氣體自Ⅰ向Ⅱ的擴散遵循熱力學第二定律B.t2時刻Ⅰ中氣體的壓強是t1時刻的1C.Ⅰ中氣體在t3時刻后的溫度高于t1時刻前的溫度D.t2~t3時間內Ⅲ中氣體的內能不變對點練3熱力學第一定律與氣體實驗定律的綜合應用6.(2025·八省聯(lián)考內蒙古卷,6)如圖所示,一絕熱汽缸中理想氣體被輕彈簧連接的絕熱活塞分成a、b兩部分,活塞與缸壁間密封良好且沒有摩擦。初始時活塞靜止,緩慢倒置汽缸后()A.a的壓強減小B.b的溫度降低C.b的所有分子速率均減小D.彈簧的彈力一定增大7.(多選)(人教版選擇性必修第三冊P43T2改編)家庭中使用的一種強力掛鉤,其工作原理如圖所示。使用時,按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上(如圖甲),吸盤中的空氣被擠出一部分后,吸盤內封閉氣體的體積為V0,壓強為p0,然后再把鎖扣扳下(如圖乙),使腔內氣體體積變?yōu)?.5V0,讓吸盤緊緊吸在墻上,已知吸盤與墻面的有效正對面積為S,強力掛鉤的總質量為m,與墻面間的最大靜摩擦力是正壓力的k倍,外界大氣壓強為p0,重力加速度為g,忽略操作時的溫度變化,把封閉氣體看成理想氣體(只有吸盤內的氣體是封閉的)。此過程中,下列說法正確的是()A.吸盤內的氣體的壓強增大B.吸盤內的氣體要從外界吸收熱量C.吸盤內的氣體分子的平均動能不變D.安裝結束后,此掛鉤所掛物體的最大質量為2kp對點練4熱力學第一定律與氣體狀態(tài)變化圖像的綜合應用8.一定質量的理想氣體由狀態(tài)a開始,經(jīng)歷ab、bc、ca三個過程回到原狀態(tài),其p-T圖像如圖所示,氣體在三個狀態(tài)的體積分別為Va、Vb、Vc,壓強分別為pa、pb、pc。已知pb=p0,pc=4p0,則下列說法正確的是()A.pa=3p0B.Vb=3VcC.從狀態(tài)a到狀態(tài)b,氣體對外做功D.從狀態(tài)c到狀態(tài)a,氣體從外界吸熱B級綜合提升練9.(2024·山東卷,6)一定質量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程,a→b過程是等壓過程,b→c過程中氣體與外界無熱量交換,c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是()A.a→b過程,氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功B.b→c過程,氣體對外做功,內能增加C.a→b→c過程,氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功D.a→b過程,氣體從外界吸收的熱量等于c→a過程放出的熱量10.(16分)(2025·八省聯(lián)考云南卷,14)如圖所示,一導熱性能良好的圓柱形金屬汽缸豎直放置。用活塞封閉一定量的氣體(可視為理想氣體)、活塞可無摩擦上下移動且汽缸不漏氣。初始時活塞靜止,其到汽缸底部距離為h。環(huán)境溫度保持不變,將一質量為M的物體輕放到活塞上,經(jīng)過足夠長的時間,活塞再次靜止。