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考点69 热力学定律与能量守恒
强基固本对点练
知识点1 热力学第一定律
1．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104 J 的功，气体的内能减少了
1.2×105 J，则下列各式中正确的是( )
A．W＝8×104 J，ΔU＝1.2×105 J，Q＝4×104 J
B．W＝8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－2×105 J
C．W＝－8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝2×105 J
D．W＝－8×104 J，ΔU＝－1.2×105 J，Q＝－4×104 J
2．如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽
缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动90°过程中，缸内气体( )
A．内能增加，外界对气体做正功
B．内能减小，所有分子热运动速率都减小
C．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
D．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加
知识点2 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用
3．2022 年5 月15 日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9 032 米
的大气科学观测世界纪录．若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量
视为不变，则艇内气体(视为理想气体)( )
A．吸收热量 B．压强增大
C．内能减小 D．对外做负功
4．(多选)一定量的理想气体从状态a 变化到状态b，其过程如pT 图上从a 到b 的线段
所示．在此过程中( )
A．气体一直对外做功
B．气体的内能一直增加
C．气体一直从外界吸热
D．气体吸收的热量等于其内能的增加量
5．某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图．一定质量的理想气体被一上表面
涂有导电物质的轻活塞密封在导热汽缸内，活塞厚度不计，横截面积S＝100 cm2，开始时
活塞距汽缸底部的高度为h＝0.3 m，周围环境温度为t0＝27°，当环境温度上升，活塞上移
Δh＝0.01 m 时，活塞上表面与a、b 两触点接触，报警器报警．不计一切摩擦，大气压强恒
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为p0＝1.0×105 Pa，求：
(1)该报警装置的报警温度为多少摄氏度；
(2)若上述过程气体吸收的热量为30 J，则此过程气体的内能增加多少．
知识点3 热力学第二定律
6．(多选)下列关于热力学第二定律的说法正确的是( )
A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生
B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C．机械能可以全部转化为内能，在不产生其他影响的情况下，内能无法全部用来做
功而转化成机械能
D．气体向真空的自由膨胀是可逆的
7．(多选)如图所示，为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱
内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂
液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是( )
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A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能
C．电冰箱的工作原理违背热力学第一定律
D．电冰箱除了将热量从低温热库传到高温热库外，工作过程中所产生的其他一切影
响，无论用任何办法都不可能加以消除
培优提能模拟练
8.[2024·浙江省金华十校模拟](多选)下列说法正确的是( )
A．晶体熔化时吸收热量，其分子热运动的平均动能在增加
B．空调的工作说明了热量可以从低温物体传到高温物体
C．第二类永动机违反了能量守恒定律
D．0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点
9．[2024·湖南省第三次联考](多选)如图所示，有甲、乙两个完全相同、带轻质活塞、
内壁光滑的导热汽缸．内部封闭相同质量的同种理想气体，初始状态下气体的温度均为27
℃，然后把汽缸甲的活塞固定．现分别对汽缸加热，使得甲、乙汽缸中气体的温度都上升
到127 ℃，发现汽缸甲内气体吸收了800 J 热量，汽缸乙内气体吸收了1 000 J 热量．已知
大气压p0＝1×105 Pa，下面说法正确的是( )
A．温度升高到127 ℃过程中，甲、乙中气体内能都增加800J
B．温度升高到127 ℃过程中，乙中气体对外做功600J
C.温度升高到127 ℃过程中，乙中气体体积增量为2×10－3 m3
D．温度为27 ℃时，甲、乙中气体的体积均为8×10－3m3
10.[2024·浙江省稽阳联谊学校联考]如图所示为导热性能良好的喷雾器，喷雾器内部
容量12 L，清晨，关闭喷雾阀门，向里面加入8 L 水后将上部封闭，到中午测得内部气体
压强为1.1 atm，已知清晨环境温度为280 K，环境大气压始终为1 atm.(1 atm 等于一个大气
压)
(1)求中午的气体温度；
(2)若清晨装入8 L 水后，用打气筒向喷雾器内再充入1 atm 的空气6 L，充好气后水面
上方气体温度与外界温度相等，求此时桶内气体压强；
(3)在(2)问的基础上，打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程
气体是吸热还是放热？简要说明理由．
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