高二物理人教版選擇性高分突破考點專題3233熱力學(xué)第一定律能量守恒定律

3.23.3熱力學(xué)第一定律、能量守恒定律一：知識精講歸納考點一、熱力學(xué)第一定律1．改變內(nèi)能的兩種方式：做功與傳熱．兩者對改變系統(tǒng)的內(nèi)能是等價的．2．熱力學(xué)第一定律：一個熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能變化量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和．技巧歸納：1．對公式ΔU＝Q＋W符號的規(guī)定符號WQΔU＋體積減小，外界對熱力學(xué)系統(tǒng)做功熱力學(xué)系統(tǒng)吸收熱量內(nèi)能增加－體積增大，熱力學(xué)系統(tǒng)對外界做功熱力學(xué)系統(tǒng)放出熱量內(nèi)能減少2.氣體狀態(tài)變化的幾種特殊情況(1)絕熱過程：Q＝0，則ΔU＝W，系統(tǒng)內(nèi)能的增加(或減少)量等于外界對系統(tǒng)(或物體對外界)做的功．(2)等容過程：W＝0，則ΔU＝Q，物體內(nèi)能的增加量(或減少量)等于系統(tǒng)從外界吸收(或系統(tǒng)向外界放出)的熱量．(3)等溫過程：始末狀態(tài)一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能不變，即ΔU＝0，則W＝－Q(或Q＝－W)，外界對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)放出的熱量(或系統(tǒng)吸收的熱量等于系統(tǒng)對外界做的功)．3．判斷氣體是否做功的方法一般情況下看氣體的體積是否變化．①若氣體體積增大，表明氣體對外界做功，W<0.②若氣體體積減小，表明外界對氣體做功，W>0.4．應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題的一般步驟(1)根據(jù)符號法則寫出各已知量(W、Q、ΔU)的正負(fù)；(2)根據(jù)方程ΔU＝W＋Q求出未知量；(3)再根據(jù)未知量結(jié)果的正負(fù)來確定吸放熱情況、做功情況或內(nèi)能變化情況．考點二、氣體實驗定律和熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用熱力學(xué)第一定律與理想氣體狀態(tài)方程結(jié)合問題的分析思路：(1)利用體積的變化分析做功情況．氣體體積增大，氣體對外界做功；氣體體積減小，外界對氣體做功．(2)利用溫度的變化分析理想氣體內(nèi)能的變化．一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，溫度升高，內(nèi)能增加；溫度降低，內(nèi)能減小．(3)利用熱力學(xué)第一定律判斷是吸熱還是放熱．由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，則Q＝ΔU－W，若已知氣體的做功情況和內(nèi)能的變化情況，即可判斷氣體狀態(tài)變化是吸熱過程還是放熱過程考點三：能量守恒定律1．能量的存在形式及相互轉(zhuǎn)化(1)各種運動形式都有對應(yīng)的能：機(jī)械運動有機(jī)械能，分子的熱運動有內(nèi)能，還有電磁能、化學(xué)能、核能等．(2)各種形式的能，通過某種力做功可以相互轉(zhuǎn)化．例如：利用電爐取暖或燒水，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；煤燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；列車剎車后，輪子溫度升高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．2．能量守恒的兩種表達(dá)(1)某種形式的能減少，一定有其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等．(2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等．3．第一類永動機(jī)不可能制成的原因分析如果沒有外界供給熱量而對外做功，由ΔU＝W＋Q知，系統(tǒng)內(nèi)能將減?。粝朐丛床粩嗟刈龉?，在無外界能量供給的情況下是不可能的．二：考點題型歸納題型一：理解熱力學(xué)第一定律1．（2022春·北京·高二期末）一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列變化后又回到開始的狀態(tài)，用表示外界對氣體做的功，表示氣體對外界做的功，表示氣體吸收的熱量，表示氣體放出的熱量，則在整個過程中一定有（）A． B． C． D．2．（2022春·山東臨沂·高二?？计谀┮欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷一次循環(huán)回到原狀態(tài)，其體積隨熱力學(xué)溫度變化的圖像如圖所示，其中、均垂直于橫軸，，的延長線均過原點O。下列表述不正確的是（）A．在過程中氣體從外界吸收熱量B．在過程中在單位時間單位面積上碰摘容器壁的氣體分子數(shù)減小C．在過程中外界對氣體做的功小于在過程中氣體對外界做的功D．經(jīng)歷一次循環(huán)，氣體放出熱量3．（2022春·黑龍江哈爾濱·高二黑龍江實驗中學(xué)?？茧A段練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a→b、b→c、c→a三個過程后回到初始狀態(tài)a，其pV圖像如圖所示。已知三個狀態(tài)的坐標(biāo)分別為a（V0，2p0）、b（2V0，p0）、c（3V0，2p0）。以下判斷正確的是（）A．氣體在a→b過程中對外界做的功小于在b→c過程中對外界做的功B．氣體在a→b過程中從外界吸收的熱量小于在b→c過程中從外界吸收的熱量C．在c→a過程中，外界對氣體做的功等于氣體向外界放出的熱量D．氣體在c→a過程中內(nèi)能的減少量大于b→c過程中內(nèi)能的增加量題型二：判斷系統(tǒng)內(nèi)能改變的問題4．（2023春·重慶沙坪壩·高二重慶一中?？茧A段練習(xí)）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從a狀態(tài)開始，經(jīng)歷b、c狀態(tài)再次回到a狀態(tài)。b到c過程氣體放熱，c到a過程氣體吸熱。則下列說法正確的是（）A．c→a過程相同時間內(nèi)撞到單位面積上的分子數(shù)減少B．a(chǎn)→b過程氣體溫度先減小后增大C．a(chǎn)→b過程氣體吸熱4.05JD．經(jīng)過一個循環(huán)，氣體對外界做的總功為5．（2023春·廣東廣州·高二廣州大學(xué)附屬中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示為針對新冠疫情設(shè)計的消殺噴藥裝置，內(nèi)部裝有藥液，上部密封壓強(qiáng)為的空氣，保持閥門關(guān)閉，再充入的空氣。假設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，外部大氣壓強(qiáng)為，下列說法正確的是（）A．充氣后，密封氣體壓強(qiáng)變?yōu)锽．充氣后，密封氣體的分子平均動能增加C．打開閥門后，密封氣體對外界做正功D．打開閥門后，密封氣體向外界放熱6．（2023秋·新疆哈密·高二?？计谀┮欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示，其中p1=3p2，V2=4V1，狀態(tài)1、2對應(yīng)的溫度分別為T1、T2，由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2（氣體外界非真空）的過程中，下列說法正確的是（）A．氣體對外做功，溫度降低B．氣體分子熱運動的平均動能不變C．氣體內(nèi)能增加，一定從外界吸收熱量D．在單位時間內(nèi)，器壁單位面積上受分子撞擊的次數(shù)增多題型三：計算系統(tǒng)內(nèi)能改變的物理量7．（2021秋·高二課時練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量為的絕熱活塞封閉在豎直放置的絕熱汽缸中，活塞的面積為S，與汽缸底部相距，溫度為。現(xiàn)接通電熱絲給氣體緩慢加熱，活塞緩慢向上移動距離后停止加熱，整個過程中，氣體吸收的熱量為，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為。則（

）A．初始時，氣體壓強(qiáng)B．停止加熱時，氣體的溫度C．該過程中，氣體內(nèi)能增加量D．該過程中，氣體內(nèi)能增加量8．（2022春·山東臨沂·高二統(tǒng)考期末）如圖所示是一定質(zhì)量的某種理想氣體狀態(tài)變化的pV圖像，氣體由狀態(tài)A變化至狀態(tài)B的過程中，該氣體（）A．內(nèi)能不變 B．對外做功為C．吸收的熱量小于 D．當(dāng)氣體體積為時氣體的內(nèi)能最大9．（2022春·廣東潮州·高二統(tǒng)考期末）如圖，內(nèi)壁光滑的氣缸豎直放置在水平桌面上，氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體。氣體從狀態(tài)A（活塞在A處）變?yōu)闋顟B(tài)B（活塞在B處）時，氣體吸收熱量280J，氣體的內(nèi)能增加160J，則下列說法正確的是（）A．外界對氣體做功120J B．氣體對外界做功120JC．外界對氣體做功440J D．氣體對外界做功440J題型四：能量守恒定律10．（2022春·高二課時練習(xí)）下列關(guān)于能量守恒定律的認(rèn)識，不正確的是（）A．某種形式的能量減少，一定存在其他形式的能量增加B．某個物體的能量減少，必然有其他物體的能量增加C．對物體做功，物體的內(nèi)能可能減小D．石子從空中落下，最后停止在地面上，說明石子的能量消失了11．（2022春·高二課時練習(xí)）在學(xué)習(xí)了內(nèi)能及能量的轉(zhuǎn)化和守恒后，同學(xué)們在一起梳理知識時交流了以下想法，你認(rèn)為其中不正確的是（

）A．做功可以改變物體的內(nèi)能B．熱傳遞改變物體內(nèi)能是不同形式的能量的相互轉(zhuǎn)化C．在一定條件下各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化D．能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中總會有損耗，但能量的總量總保持不變12．（2022春·高二課時練習(xí)）下列說法中錯誤的是（）A．能的轉(zhuǎn)化和守恒定律只適用于物體內(nèi)能的變化B．只要有能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，就一定遵從能量守恒定律C．能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是人們認(rèn)識自然和利用自然的有力武器D．任何一種形式的能在轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程中，消耗多少某種形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的總量保持不變題型五：第一類永動機(jī)問題13．（2021秋·高二課時練習(xí)）“第一類永動機(jī)”是不可能制成的，這是因為（）A．它不符合機(jī)械能守恒定律 B．它違背了能量守恒定律C．沒有合理的設(shè)計方案 D．找不到合適的材料14．（2022春·高二課時練習(xí)）17世紀(jì)70年代，英國賽斯特城的約翰·維爾金斯設(shè)計了一種磁力“永動機(jī)”，如圖所示，在斜坡頂上放一塊強(qiáng)有力的磁鐵，斜坡上端有一個小孔，斜面下有一個連接小孔直至底端的彎曲軌道，維爾金斯認(rèn)為：如果在斜坡底端放一個小鐵球，那么由于磁鐵的吸引，小鐵球就會向上運動，當(dāng)小球運動到小孔處時，它就要掉下，再沿著斜面下的彎曲軌道返回斜坡底端，由于有速度而可以對外做功，然后又被磁鐵吸引回到上端，到小孔處又掉下。下列關(guān)于維爾金斯“永動機(jī)”，正確的認(rèn)識應(yīng)該是（）A．滿足能量守恒定律，所以可能實現(xiàn)B．如果忽略斜面的摩擦，維爾金斯“永動機(jī)”一定可以實現(xiàn)C．如果忽略斜面的摩擦，鐵球質(zhì)量較小，磁鐵磁性又較強(qiáng)，則維爾金斯“永動機(jī)”可以實現(xiàn)D．違背能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能實現(xiàn)15．（2022春·高二課時練習(xí)）“第一類永動機(jī)”是不可能制成的，這是因為（

）A．它不符合機(jī)械能守恒定律B．它違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律C．它做功產(chǎn)生的熱不符合熱功當(dāng)量D．暫時找不到合理的設(shè)計方案和理想材料題型六：理想氣體方程和內(nèi)能的綜合問題16．（2023秋·浙江衢州·高二校聯(lián)考期末）如圖所示，導(dǎo)熱良好的氣缸用質(zhì)量不計，橫截面積為S的光滑活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞下表面與氣缸底部之間的距離為L。在活塞上放一重物，活塞平衡時下表面距離氣缸底部的高度為。已知大氣壓強(qiáng)為p0，環(huán)境溫度為T0，重力加速度為g。（1）求重物的質(zhì)量；（2）若緩慢升高氣體的溫度，求當(dāng)活塞回到原位置時，氣體的溫度T；（3）在第（2）問中，已知氣體吸收熱量為Q，求氣體內(nèi)能的增加量U。17．（2022春·河南信陽·高二統(tǒng)考期末）質(zhì)量為m的理想氣體，從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷、、三個過程又回到狀態(tài)A，氣體的壓強(qiáng)p與密度的的關(guān)系圖像如圖所示；的反向延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點O，、分別與縱軸、橫軸平行，已知氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng)為、溫度為，在狀態(tài)A、C的密度分別為、，求：（1）氣體在狀態(tài)B的溫度；（2）從狀態(tài)C到狀態(tài)A氣體對外做的功。18．（2022春·山東威?！じ叨y(tǒng)考期末）圓柱形導(dǎo)熱氣缸用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動，氣缸頂端有限位裝置?；钊臋M截面積為，重力為，氣缸的總長度為，大氣壓強(qiáng)為。開始時缸內(nèi)氣體的溫度為，活塞靜止于離氣缸底的距離為處。現(xiàn)使環(huán)境溫度緩慢升高，當(dāng)氣體從外界吸收的熱量后，活塞上升到離氣缸底的距離為處?；钊皻飧妆诘暮穸炔挥嫞瑲怏w的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，比例系數(shù)為（未知），求：（1）該過程氣體內(nèi)能的變化量；（2）；（3）當(dāng)環(huán)境溫度再次升高，氣體繼續(xù)吸收的熱量，此時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。三：課堂過關(guān)精練一、單選題19．（2022春·高二課時練習(xí)）大約在1670年，英國賽斯特城的主教約翰·維爾金斯設(shè)計了一種磁力“永動機(jī)”。如圖所示，在斜坡頂上放一塊強(qiáng)有力的磁鐵，斜坡上端有一個小孔，斜面下有一個連接小孔直至底端的彎曲軌道，維爾金斯認(rèn)為：如果在斜坡底端放一個小鐵球，那么由于磁鐵的吸引，小鐵球就會向上運動，當(dāng)小球運動到小孔P處時，它就要掉下，再沿著斜面下的彎曲軌道返回斜坡底端Q，由于有速度而可以對外做功，然后又被磁鐵吸引回到上端，到小孔P處又掉下。在以后的二百多年里，維爾金斯的永動機(jī)居然改頭換面地出現(xiàn)過多次，其中一次是在1878年，即在能量轉(zhuǎn)化和守恒定律確定20年后，竟在德國取得了專利權(quán)。關(guān)于維爾金斯“永動機(jī)”，正確的認(rèn)識應(yīng)該是（）A．符合理論規(guī)律，一定可以實現(xiàn)，只是實現(xiàn)時間早晚的問題B．如果忽略斜面的摩擦，維爾金斯“永動機(jī)”一定可以實現(xiàn)C．如果忽略斜面的摩擦，鐵球質(zhì)量較小，磁鐵磁性又較強(qiáng)，則維爾金斯“永動機(jī)”可以實現(xiàn)D．違背能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能實現(xiàn)20．（2022春·吉林白城·高二階段練習(xí)）如圖是斯特林循環(huán)的Vt圖像。一定質(zhì)量的理想氣體按圖線從狀態(tài)a經(jīng)b、c和d后再回到a，圖中ab、cd和橫軸平行，bc和ad與縱軸平行。下列說法不正確的是（）A．從a到b，氣體從外界吸收熱量B．從b到c過程中氣體對外界做的功，小于從d到a過程中外界對氣體做的功C．從c到d，氣體的壓強(qiáng)減小，向外放熱D．從d到a，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)目增多21．（2022春·高二課時練習(xí)）“第一類永動機(jī)”是不可能制成的，這是因為（）A．它不符合機(jī)械能守恒定律B．它違背了能量守恒定律C．它做功產(chǎn)生的熱不符合熱功當(dāng)量D．暫時找不到合理的設(shè)計方案和理想材料22．（2023春·遼寧沈陽·高二?？茧A段練習(xí)）如圖所示為一導(dǎo)熱氣缸，內(nèi)封有一定質(zhì)量理想氣體，活塞與氣缸壁的接觸面光滑，活塞上方用彈簧懸掛?；钊|(zhì)量m與氣缸質(zhì)量M，大氣壓，活塞橫截面積S均為已知，則缸內(nèi)壓強(qiáng)為多少；當(dāng)周圍環(huán)境溫度不變，大氣壓緩慢增大后，下列說法正確的是（）A．，彈簧長度變短B．，氣體內(nèi)能將增加C．，氣體向外放出熱量D．，單位時間碰撞氣缸壁單位面積的分子數(shù)增加23．（2023春·湖北黃岡·高二蘄春縣第一高級中學(xué)?？茧A段練習(xí)）某同學(xué)將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在導(dǎo)熱性能良好的注射器內(nèi)，注射器通過非常細(xì)的導(dǎo)氣管與壓強(qiáng)傳感器相連，將整套裝置置于恒溫水池中。開始時，活塞位置對應(yīng)刻度數(shù)為“8”，測得壓強(qiáng)為?；钊徛龎嚎s氣體的過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)氣管連接處有氣泡產(chǎn)生時，立即進(jìn)行氣密性加固。繼續(xù)緩慢壓縮氣體，當(dāng)活塞位置對應(yīng)刻度數(shù)為“2”時停止壓縮，此時壓強(qiáng)為。則該過程中（）A．泄漏氣體的質(zhì)量為最初氣體質(zhì)量的B．氣泡在上升過程中內(nèi)部氣體壓強(qiáng)變大C．在壓縮氣體的過程中，氣體分子的平均動能變大D．注射器內(nèi)存留氣體的內(nèi)能不變24．（2023春·河南三門峽·高二靈寶市第一高級中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示的pV圖像中A→B→C→A表示一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程，1atm=1.01×105Pa，則以下說法正確的是（）A．由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，外界對氣體做了202J的功B．由狀態(tài)C到狀態(tài)A的過程中，氣體吸收的熱量等于外界對氣體做的功C．氣體在A、B兩狀態(tài)時的溫度相等，由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體溫度一直保持不變D．由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界所做的功25．（2023春·內(nèi)蒙古赤峰·高二?？茧A段練習(xí)）一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p－V圖線描述，其中D→A為等溫線，氣體在狀態(tài)A時溫度為，求：（1）氣體在狀態(tài)C時溫度；（2）若氣體在A→B過程中吸熱2000J，則在A→B過程中氣體內(nèi)能如何變化？變化了多少？26．（2023春·江蘇鹽城·高二江蘇省響水中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，一端帶有卡口的導(dǎo)熱氣缸水平放置，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞A封閉在該氣缸內(nèi)，活塞A可沿氣缸壁無摩擦滑動且不漏氣，開始時活塞A與氣缸底的距離，離氣缸口的距離。已知活塞A的質(zhì)量，橫截面積，外界氣溫為27℃，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度，活塞厚度不計。現(xiàn)將氣缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口豎直向上放置，待穩(wěn)定后對氣缸內(nèi)氣體逐漸加熱。（1）使活塞A緩慢上升到上表面剛好與氣缸口相平，求此時缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度；（2）在對缸內(nèi)氣體加熱過程中，活塞A緩慢上升到上表面剛好與氣缸口相平，缸內(nèi)氣體凈吸收的熱量，求氣體增加了多少焦耳的內(nèi)能；（3）在（2）問基礎(chǔ)上，繼續(xù)加熱，當(dāng)缸內(nèi)氣體再凈吸收的熱量時，求此時缸內(nèi)氣體的溫度和壓強(qiáng)。（已知一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，即：）四：高分突破精練一、單選題27．（2023秋·新疆哈密·高二校考期末）如圖甲所示，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸內(nèi)用絕熱活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，初始時氣缸開口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將氣缸倒立掛起，穩(wěn)定后如圖乙所示，該過程中缸內(nèi)氣體（）A．內(nèi)能增加，外界對氣體做正功B．內(nèi)能減小，所有分子熱運動速率都減小C．溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少D．溫度升高，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加28．（2022春·浙江杭州·高二浙江省杭州第二中學(xué)期中）如圖所示為某理想氣體的p一V圖，該氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷如圖所示的變化過程，先后到達(dá)狀態(tài)b和c下列說法正確的是（）A．在a→b過程中氣體對外界做功，吸收熱量 B．在a→b過程中氣體對外界做功，放出熱量C．在b→c過程中外界對氣體做功，放出熱量 D．在b→c過程中外界對氣體做功，吸收熱量29．（2022春·江蘇蘇州·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過程中氣體內(nèi)能增加了120J，已知狀態(tài)A氣體的溫度為。下列說法正確的是（）A．氣體在狀態(tài)B時的溫度為B．氣體在此過程中吸收了200J的熱量C．狀態(tài)B氣體中每個分子動能與狀態(tài)A相比較或多或少都有所增加D．狀態(tài)B時氣體單位時間內(nèi)對容器壁單位面積上碰撞的分子數(shù)為狀態(tài)A時的一半30．（2021春·湖北武漢·高二湖北省武昌實驗中學(xué)?？计谥校┭芯勘砻鳎鹿诓《灸秃荒蜔?，溫度在超過時，30分鐘就可以滅活。如圖所示，含有新冠病毒的氣體被輕質(zhì)絕熱活塞封閉在絕熱氣缸下部內(nèi)，氣缸頂端有一絕熱閥門，氣缸底部接有電熱絲，氣缸的總高度。缸內(nèi)被封閉氣體初始溫度，活塞與底部的距離，活塞和氣缸間的摩擦不計。若閥門始終打開，電熱絲通電一段時間，穩(wěn)定后活塞與底部的距離，關(guān)于上述變化過程，下列說法正確的是（）A．氣缸中氣體對外做的功一定小于其增加的內(nèi)能B．穩(wěn)定后，氣缸內(nèi)氣體溫度為C．氣缸中逸出的氣體占原氣缸中氣體的D．穩(wěn)定后，保持該溫度不變再持續(xù)30分鐘，氣缸內(nèi)新冠病毒能夠被滅活31．（2022春·吉林·高二校聯(lián)考期末）一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷ab、bc、cd、da四個過程又回到狀態(tài)a，其體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖像如下圖所示，cd的延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點O，ab、bc分別與縱軸、橫軸垂直，e是Ob與da的交點，下列說法正確的是（）A．氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)d是等容變化B．a(chǎn)b之間某個狀態(tài)的壓強(qiáng)小于狀態(tài)e的壓強(qiáng)C．氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)c是氣體對外做功同時吸熱D．氣體從狀態(tài)d到狀態(tài)a是壓強(qiáng)增大32．（2022春·遼寧·高二校聯(lián)考期末）有一種在超市中常見的“強(qiáng)力吸盤掛鉤”如圖甲所示。圖乙和圖丙是其工作原理示意圖。使用時，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上，（如圖乙），擠出吸盤內(nèi)部分空氣，然后把鎖扣扳下（如圖丙），使外界空氣不能進(jìn)入吸盤。由于吸盤內(nèi)外存在壓強(qiáng)差，使吸盤被緊壓在墻壁上，掛鉤上即可懸掛適量物體。輕質(zhì)吸盤導(dǎo)熱良好、有效面積為（不計吸盤和墻壁接觸部分的面積），扳下鎖扣前密封體積為，壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為，扳下鎖扣后吸盤內(nèi)體積變?yōu)椋阎P掛鉤能夠承受豎直向下的最大拉力是其與墻壁間正壓力的2倍，下列說法正確的是（）A．扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體壓強(qiáng)為B．扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體密度會變大C．該吸盤此時能懸掛的物體的重力不能超過80ND．此過程中吸盤內(nèi)的氣體要放熱二、多選題33．（2023春·河北邯鄲·高二?？茧A段練習(xí)）一定量的理想氣體從狀態(tài)可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達(dá)狀態(tài)，其圖像如圖所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程，下列說法正確的是（）A．氣體經(jīng)歷過程1，外界對氣體做功B．氣體經(jīng)歷過程1，內(nèi)能可能增大C．氣體經(jīng)歷過程2，先放熱后吸熱D．氣體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的一定相同34．（2022春·內(nèi)蒙古通遼·高二?？计谀┤鐖D，用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空，現(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個氣缸，待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積，假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣，下列說法正確的是（）A．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大B．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對外界做功C．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功D．氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變35．（2022春·河北滄州·高二任丘市第一中學(xué)?？计谀┮欢康睦硐霘怏w從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，其過程如圖上的兩條線段所示，則氣體在（??）A．狀態(tài)a處的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c處的壓強(qiáng)B．由a變化到b的過程中，氣體對外做功C．由b變化到c的過程中，氣體的壓強(qiáng)不變D．由a變化到b的過程中，氣體從外界吸熱36．（2021春·廣東深圳·高二深圳市寶安中學(xué)（集團(tuán)）?？计谥校┤鐖D所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)、和后再回到狀態(tài)A。其中，和為等溫過程，和為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）A．過程中，氣體的內(nèi)能不變B．過程中，氣體分子的平均動能增大C．過程中，氣體分子數(shù)密度增大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D．若氣體在過程中吸收的熱量，在過程中放出的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為37．（2021春·山東濟(jì)南·高二山東省實驗中學(xué)?？计谥校┮欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b、c、d再回到a，它的壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T的變化關(guān)系如圖所示，其中和的延長線過坐標(biāo)原點，狀態(tài)a、d的溫度相等．下列判斷正確的是（）A．氣體在狀態(tài)a的體積小于在狀態(tài)c的體積B．從狀態(tài)d到a，氣體與外界無熱交換C．從狀態(tài)b到c，氣體吸收的熱量大于它對外界做的功D．從狀態(tài)a到b，氣體吸收的熱量大于它增加的內(nèi)能38．（2022春·高二課時練習(xí)）帶有活塞的氣缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體，其狀態(tài)變化如圖所示。氣體開始處于狀態(tài)A，由過程A→B到達(dá)狀態(tài)B，其內(nèi)能減小了E，后又經(jīng)過程B→C到達(dá)狀態(tài)C。設(shè)氣體在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為pA、VA和TA。在狀態(tài)B時的體積為VB，狀態(tài)C時的溫度為TC。則下列說法正確的是（）A．氣體在狀態(tài)B時的溫度B．氣體在狀態(tài)B時的溫度C．A→B過程中，氣體放出的熱量D．A→B過程中，氣體放出的熱量三、解答題39．（2023春·廣東廣州·高二廣州市培正中學(xué)校考階段練習(xí)）如圖所示，一汽缸豎直放在水平地面上，缸體質(zhì)量M=10kg，活塞質(zhì)量m=4kg，活塞橫截面積為S=2×103m2，活塞上面封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞下面與勁度系數(shù)k=2×103N/m的豎直輕彈簧相連，汽缸底部有氣孔O與外界相通，大氣壓強(qiáng)p=1.0×105Pa。當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為時，彈簧為自然長度，此時活塞距離汽缸頂部的高度為L1=20cm，g取10m/s2，汽缸和活塞導(dǎo)熱性能均良好，缸體始終豎直，活塞不漏氣且與缸壁無摩擦。（1）當(dāng)活塞距離汽缸頂部的高度為L2=24cm時，缸內(nèi)氣體溫度為多少？（2）缸內(nèi)氣體溫度上升到T0時，氣缸恰好離開地面，則T0為多少？（3）缸內(nèi)氣體溫度從T0上升到T=1500K過程中內(nèi)能增量ΔU=5J，求該過程中缸內(nèi)氣體從外界吸收的熱量Q。40．（2023春·河北邯鄲·高二?？茧A段練習(xí)）如圖所示，下端開口的導(dǎo)熱氣缸豎直懸掛在天花板下，缸口內(nèi)壁有卡環(huán)，卡環(huán)與氣缸底部間的距離為L。一橫截面積為S、質(zhì)量為m的光滑活塞將一定量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，缸內(nèi)氣體溫度T=300K，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，活塞與氣缸底部的距離為?，F(xiàn)對缸內(nèi)氣體緩慢加熱，直至氣體的溫度T2=400K，此過程中氣體內(nèi)能增加了。已知外界大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g，不計活塞厚度。求（1）溫度達(dá)到T2時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p；（2）溫度從T1到T2的過程中缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q。41．（2021春·湖北武漢·高二湖北省武昌實驗中學(xué)?？计谥校┮晦r(nóng)戶采用肩背式手動噴霧器來噴灑消毒藥，其原理如圖所示，儲液桶上端進(jìn)氣孔用細(xì)軟管與帶有單向閥門的打氣筒相連，下端出水口用細(xì)軟管與帶閥門的噴頭相連。已知儲液桶容積，打氣筒每打一次能將的外界空氣壓入儲液桶內(nèi)?，F(xiàn)向儲液桶內(nèi)注入的消毒液，擰緊桶蓋和噴頭開關(guān)，設(shè)大氣壓強(qiáng)、噴霧器內(nèi)外溫度均為，打氣過程中溫度保持不變。（1）某次打氣時，將打氣筒里的氣體全部充入儲液桶，需對氣體做的功，則噴霧器內(nèi)的空氣吸熱還是放熱？吸收或放出多少熱量。（2）某次消毒時，打氣筒連續(xù)打氣使儲液桶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增加到，停止打氣。打開閥門，噴霧消毒后氣體壓強(qiáng)又降至，上述過程溫度不變。求打氣筒打氣的次數(shù)和儲液桶內(nèi)剩余消毒液的體積。42．（2022春·山東臨沂·高二統(tǒng)考期末）如圖，一豎直放置的氣缸由兩個粗細(xì)不同的圓柱形筒組成，氣缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接?；钊?、Ⅱ的質(zhì)量分別為m、2m，面積分別為S、2S，彈簧原長為l，彈簧的勁度系數(shù)。初始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時活塞Ⅰ、Ⅱ到氣缸兩圓筒連接處的距離相等且彈簧處于壓縮狀態(tài)，兩活塞間氣體的溫度為。已知氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度的關(guān)系為，活塞外大氣壓強(qiáng)為，g為重力加速度，忽略活塞與缸壁間的摩擦，氣缸無漏氣，不計彈簧的體積。（1）求兩活塞之間的距離；（2）緩慢降低兩活塞間的氣體的溫度，求當(dāng)活塞Ⅱ剛運動到氣缸兩圓筒連接處時，活塞間氣體的溫度。（3）在活塞上移過程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q。參考答案：1．A【詳解】一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過一系列變化后又回到開始的狀態(tài)，說明整個變化過程內(nèi)能的變化為零，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得可得因為沒有具體的變化過程，所以無法判斷與的大小關(guān)系，也無法判斷與的大小關(guān)系，A正確，BCD錯誤。故選A。2．C【詳解】A．體積增大，氣體對外做功，又因為溫度升高，內(nèi)能變大，所以氣體從外界吸收熱量，A正確，不符合題意；B．由于壓強(qiáng)不變，體積變大，故相同時間內(nèi)碰撞容器壁的氣體分子數(shù)變少，B正確，不符合題意；C．理想氣體狀態(tài)方程，在過程中為等壓變化，故過程中外界對氣體做的功為在過程中也為等壓變化，故過程中氣體對外界做的功為根據(jù)圖像可知，故即在過程中外界對氣體做的功等于在過程中氣體對外界做的功，C錯誤，符合題意；D．由于在過程中氣體的平均壓強(qiáng)大于過程的平均壓強(qiáng)，則在過程中外界對氣體做功大于過程過程中氣體對外做功，則經(jīng)歷一次循環(huán)，整個過程外界對氣體做正功；回到狀態(tài)a,溫度相同，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知整個過程氣體放出熱量，D正確，不符合題意。故選C。3．B【詳解】A．根據(jù)pV圖象的面積表示氣體做功，得氣體在a→b過程中對外界做的功為b→c過程中氣體對外界做的功為所以氣體在a→b過程中對外界做的功等于在b→c過程中對外界做的功，故A錯誤；B．氣體在a→b過程中，因為a、b兩個狀態(tài)的pV相等，所以Ta=Tb即根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，從外界吸收的熱量為氣體在b→c過程中，因為c狀態(tài)的pV大于b狀態(tài)的pV，所以Tb<Tc即根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，在b→c過程中從外界吸收的熱量為則有故B正確；C．在c→a過程中，氣體等壓壓縮，溫度降低，即，Wca>0根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量，故C錯誤；D．根據(jù)上面選項分析，有Ta=Tb而一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以氣體在c→a過程中內(nèi)能的減少量等于b→c過程中內(nèi)能的增加量，故D錯誤。故選B。4．C【詳解】A．由題圖可知，c→a過程是等容變化，由查理定律可知，氣體的壓強(qiáng)增大，溫度升高，氣體又吸熱，氣體分子的平均動能增大，氣體的密度不變，則有相同時間內(nèi)撞到單位面積上的分子數(shù)增加，A錯誤；B．在p?V圖像中，等溫過程對應(yīng)的圖線是一條曲線，對同一氣體，等溫線離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)溫度越高，因此a→b不是等溫過程，氣體溫度先升高后降低，B錯誤；CD．a(chǎn)→b過程，壓強(qiáng)減小體積增大，氣體對外做功，由氣體做功公式可知，p?V圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示做功數(shù)值，則有

b→c過程，是等壓變化，體積減小，外界對氣體做功，則有由熱力學(xué)第一定律可知，氣體經(jīng)過一個循環(huán)，內(nèi)能不變，則有解得可知a→b過程氣體吸熱4.05J。c→a過程是等容變化，氣體對外不做功，外界對氣體也不做功，因此經(jīng)過一個循環(huán)，氣體對外界做的總功為C正確，D錯誤。故選C。5．C【詳解】A．把充入的氣體和原氣體作為整體，氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可得解得故A錯誤；B．溫度是平均動能的標(biāo)志，溫度不變，所以分子的平均動能不變，故B錯誤；C．充氣后封閉氣體壓強(qiáng)變?yōu)?.2atm，大于大氣壓強(qiáng)，所以打開閥門后，氣體膨脹，對外界做功，故C正確；D．打開閥門后，密封氣體對外做功，溫度不變，內(nèi)能不變，則氣體從外界吸熱，選項D錯誤。故選C。6．C【詳解】ABC．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可得可得說明從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，氣體溫度升高，分子平均動能增加，氣體內(nèi)能增加（），氣體體積變大說明氣體對外做功（），根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，由于內(nèi)能增加，說明氣體從外界吸收熱量（），故AB錯誤，C正確；D．分子平均動能增加，分子撞擊器壁的力增大，由于氣體壓強(qiáng)減小，故可得器壁上單位面積上在單位時間內(nèi)受分子撞擊的次數(shù)減少，故D錯誤。故選C。7．B【詳解】A．初始時，對活塞根據(jù)平衡條件有解得故A錯誤；B．對氣體緩慢加熱過程中，氣體經(jīng)歷等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律有解得故B正確；CD．該過程中，氣體對外做功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得故CD錯誤。故選B。8．D【詳解】A．根據(jù)題中圖像可得p與V的關(guān)系式為根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得可以看出氣體溫度變化圖像是一條開口向下的拋物線，氣體由狀態(tài)A變化至狀態(tài)B的過程中，溫度先升高后降低，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可知內(nèi)能先增大后減小，故A錯誤；B．根據(jù)面積法可知，圖像與V軸圍成的面積等于氣體對外做功的大小，因此氣體對外做功為故B錯誤；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知A、B兩狀態(tài)下的溫度為因此氣體由狀態(tài)A變化至狀態(tài)B的內(nèi)能變化量為0，由熱力學(xué)第一定律可知由于為零，所以氣體對外做功大小與吸收的熱量相等，為，故C錯誤；D．根據(jù)A中分析可知，氣體的溫度變化呈一條開口向下的拋物線，拋物線的對稱軸為所以當(dāng)氣體體積為時氣體的溫度最大，內(nèi)能最大，故D正確。故選D。9．B【詳解】由題意知由熱力學(xué)第一定律可知解得即氣體對外界做功120J，故B正確，ACD錯誤。故選B。10．D【詳解】A．根據(jù)能量守恒定律得知，某種形式的能減少，其他形式的能一定增加，故A正確；B．某個物體的總能量減少，根據(jù)能量守恒定律得知，必然有其他物體的能量增加，故B正確；C．對物體做功，但若物體同時向外界放熱，物體的內(nèi)能可能減小，故C正確；D．石子在運動和碰撞中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體及周圍物體的內(nèi)能，能量并沒有消失，故D錯誤。故選D。11．B【詳解】A．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，故A說法正確，不符合題意；B．熱傳遞是不同物體間的內(nèi)能相互轉(zhuǎn)移，故B說法錯誤，符合題意；C．在一定條件下各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化，故C說法正確，不符合題意；D．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中總會有損耗，例如電動機(jī)的工作原理就是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但是因為機(jī)械之間存在摩擦，摩擦生熱，所以有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而這部分的能量轉(zhuǎn)化是我們不需要的，所以可以稱這部分能量損耗了．根據(jù)能量守恒定律，自然界中所有能量的總量保持不變，故D說法正確，不符合題意．故選B．12．A【詳解】各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化，并不是只適用于物體內(nèi)能的變化，且有能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，就一定遵從能量守恒定律，A錯誤，符合題意，BCD正確，不符合題意。13．B【詳解】第一類永動機(jī)不可能制成的原因是違背了能量守恒定律。故選B。14．D【詳解】維爾金斯“永動機(jī)”不可能實現(xiàn)，因為它違背了能量守恒定律。鐵球上升過程中，磁場力對鐵球做正功，使鐵球增加了機(jī)械能；但鐵球下落時，同樣也受到磁場力，而且磁場力做負(fù)功，這個負(fù)功與上升過程的正功相互抵消，可見，維爾金斯“永動機(jī)”不可能源源不斷向外提供能量，所以，維爾金斯“永動機(jī)”不可能實現(xiàn)。故選D。15．B【詳解】第一類永動機(jī)不可能制成的原因是違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，故B正確，ACD錯誤。故選B。16．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）放重物后，氣體壓強(qiáng)氣體做等溫變化聯(lián)立解得（2）緩慢升高氣體溫度，活塞緩慢上升，氣體做等壓變化解得（3）氣體等壓變化過程中，對外界做功根據(jù)U=Q＋W可得將m代入得17．（1）；（2）【詳解】（1）由密度的定義可知結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程可得因此關(guān)系圖像的本質(zhì)是關(guān)系圖像，而對一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)T是定值時，關(guān)系圖像是經(jīng)過坐標(biāo)原點的傾斜直線，則氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B做等溫變化，氣體在狀態(tài)B的溫度為（2）由可得氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)A對外做的功為綜合可得18．（1）；（2）；（3）【詳解】（1）設(shè)氣體初始壓強(qiáng)為，根據(jù)受力平衡可得解得氣體從離氣缸底到過程，氣體發(fā)生等壓變化，外界對氣體做功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得（2）氣體從離氣缸底到過程，氣體發(fā)生等壓變化，則有又聯(lián)立解得（3）當(dāng)環(huán)境溫度再次升高，氣體繼續(xù)做等壓變化，可知當(dāng)氣體再吸收的熱量，活塞剛好到達(dá)氣缸頂端，之后氣體做等容變化，設(shè)氣體繼續(xù)吸收的熱量后，氣體的溫度為，氣體壓強(qiáng)為，則有，解得根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得解得19．D【詳解】根據(jù)上述，維爾金斯“永動機(jī)”不消耗能量，又能源源不斷對外做功，這是第一類永動機(jī)，其違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，不可能實現(xiàn)。故選D。20．B【詳解】A．由圖示圖像可知，從a到b過程氣體體積不變而溫度升高，氣體內(nèi)能增大，外界對氣體不做功，，，由熱力學(xué)第一定律可知氣體從外界吸收熱量，故A正確；B．由圖示圖像可知，從b到c與從d到a過程氣體體積的變化量相等，從b到c氣體壓強(qiáng)的變化量大于從d到a過程氣體壓強(qiáng)的變化量大，從b到c過程中氣體對外界做的功大于從d到a過程中外界對氣體做的功，故B錯誤；C．由圖示圖像可知，從c到d過程氣體體積V不變而溫度T降低，外界對氣體不做功，氣體內(nèi)能減小，，，由理想氣體狀態(tài)方程可知氣體壓強(qiáng)p減小，由熱力學(xué)第一定律可知氣體向外放出熱量，故C正確；D．從d到a過程氣體體積減小，氣體分子數(shù)不變而體積減小，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)目增多，故D正確；故選B。21．B【詳解】第一類永動機(jī)不可能制成的原因是違背了能量守恒定律，故B正確，ACD錯誤。故選B。22．D【詳解】A．對氣缸受力分析有得對活塞及氣缸整體受力分析，受到重力和彈簧彈力作用，根據(jù)二力平衡無論外界大氣壓強(qiáng)如何變化，整體受力不變，所以彈簧長度不變；A錯誤；BC．對活塞受力分析，受到重力、彈簧彈力、以及大氣壓力和密閉氣體的壓力，根據(jù)共點力平衡有解得因為大氣壓強(qiáng)緩慢增大，可知密閉氣體壓強(qiáng)增大，因為氣缸導(dǎo)熱，所以缸內(nèi)氣體溫度降低，氣體內(nèi)能減小＜0根據(jù)理想氣體方程

所以氣體體積減小，所以外界對氣體做功W＞0根據(jù)熱力學(xué)第一定律

所以氣體對外放出熱量；BC錯誤；D．根據(jù)密閉壓強(qiáng)的微觀原因可知，溫度降低，氣體分子撞擊器壁的力減小，又因為密閉氣體壓強(qiáng)變大，可知單位時間碰撞氣缸壁單位面積的分子數(shù)增加，D正確。故選D。23．A【詳解】A．對被封閉氣體，如沒有泄露氣體，等溫變化時，由玻意耳定律解得則泄露氣體的質(zhì)量與最初氣體質(zhì)量之比為故A正確；B．氣泡在上升過程，氣泡受到液體的壓強(qiáng)逐漸減小，氣體溫度不變，體積增大，壓強(qiáng)減小，故B錯誤；C．注射器導(dǎo)熱性能良好，在壓縮氣體的過程中，氣體溫度不變，所以氣體分子的平均動能不變，故C錯誤；D．注射器內(nèi)存留氣體的溫度不變，分子平均動能不變，但分子數(shù)目減少，則注射器內(nèi)存留氣體的內(nèi)能減小，故D錯誤。故選A。24．A【詳解】A．由狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，外界對氣體做的功為故A正確；B．由狀態(tài)C到狀態(tài)A的過程中，壓強(qiáng)增大，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，因為體積不變，所以氣體吸收的熱量等于氣體內(nèi)能的增加量，故B錯誤；C．因為所以氣體在A、B兩狀態(tài)時的溫度相等。由圖像可知，由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體溫度先升高后降低，故C錯誤；D．因為氣體在A、B兩狀態(tài)時的溫度相等，所以內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收的熱量等于氣體對外界所做的功，故D錯誤。故選A。25．（1）400K；（2）增加800J【詳解】（1）D→A為等溫線，則C到D過程由蓋—呂薩克定律得解得（2）A→B過程壓強(qiáng)不變，體積增大，則氣體對外界做功由熱力學(xué)第一定律得則氣體內(nèi)能增加，增加800J。26．（1）；（2）；（3），【詳解】（1）當(dāng)氣缸水平放置時，以密封氣體為對象，有，，當(dāng)氣缸后朝上，活塞上表面剛好與氣缸口相平時，以活塞為對象，根據(jù)受力平衡可得解得此時由理想氣體狀態(tài)方程可得解得此時缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度為（2）從開始到氣缸口向上，穩(wěn)定時，由玻意耳定律可得解得加熱過程，氣體等壓膨脹，外界對氣體做功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得可知氣體增加了的內(nèi)能。（3）繼續(xù)加熱，氣體體積保持不變，則，可得一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，則有解得氣體發(fā)生等容變化，則有解得27．C【詳解】A．初始時氣缸開口向上，活塞處于平衡狀態(tài)，氣缸內(nèi)外氣體對活塞的壓力差與活塞的重力平衡，設(shè)初始時氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)為p1，活塞的面積為S，則有p1S=p0S+mg將氣缸倒立掛起，氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)為p2，活塞的面積為S，則有p2S=p0Smg由此可知氣體的壓強(qiáng)減小，氣體膨脹，氣體對外做功W<0氣缸、活塞都是絕熱的，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知內(nèi)能減小，故A錯誤；BCD．由上分析可知，氣體內(nèi)能減小，缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運動的平均速率減小，并不是所有分子熱運動的速率都減小，溫度降低速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例減小，故BD錯誤，C正確。故選C。28．A【詳解】AB．在a→b過程中體積膨脹，氣體對外界做功，根據(jù)可知，溫度上升，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知吸收熱量，故A正確，B錯誤；CD．在b→c過程中體積膨脹，氣體對外界做功，據(jù)可知，溫度上升，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知吸收熱量，故CD錯誤。故選A。29．B【詳解】A．從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，等壓變化，則由題意知，，可得故A錯誤；B．從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，氣體膨脹，外界對氣體做負(fù)功，則從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過程中氣體內(nèi)能增加了120J，則由熱力學(xué)第一定律可得故B正確；C．從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，并不是每個氣體分子的動能都增大，故C錯誤；D．從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，體積加倍，壓強(qiáng)不變，溫度升高，分子平均動能增大，則分子運動的激烈程度增大，分子對器壁的平均撞擊力增大；根據(jù)壓強(qiáng)的微觀意義可知，單位時間內(nèi)單位面積上碰撞器壁的氣體分子數(shù)一定減少，不一定是一半。故D錯誤。故選B。30．C【詳解】C．由題意可知，原b氣缸的高度當(dāng)a氣缸穩(wěn)定后活塞與底部的距離此時b氣缸的高度設(shè)S為活塞的面積，那么b氣缸中逸出的氣體占原b氣缸中氣體為C正確；A．a(chǎn)氣缸中的氣體吸收熱量，對外做功,由熱力學(xué)第一定律a氣缸中的氣體溫度升高，內(nèi)能增加。，，氣缸中氣體對外做的功不一定小于其增加的內(nèi)能。A錯誤；BD．由于K始終打開，a氣缸中的氣體的壓強(qiáng)不變，可得代值求得溫度沒有超過，保持不變再持續(xù)30分鐘，氣缸內(nèi)新冠病毒不能夠被滅活。BD錯誤。故選C。31．B【詳解】A．根據(jù)可知，由于cd的延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點O，則氣體從狀態(tài)c到狀態(tài)d是等壓變化。故A錯誤；B．根據(jù)可知坐標(biāo)原點O與ab上各點連線的斜率與壓強(qiáng)成反比，由圖可知，O與b的連線的斜率最小，壓強(qiáng)最大，即e點壓強(qiáng)最大。故B正確；C．由圖可知，氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)c等溫變化，氣體內(nèi)能不變，同時體積變小，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量。故C錯誤；D．根據(jù)可知坐標(biāo)原點O與ad上各點的連線斜率與壓強(qiáng)成反比，由圖可知，氣體從狀態(tài)d到狀態(tài)a是壓強(qiáng)減小。故D錯誤。故選B。32．C【詳解】A．由于輕質(zhì)吸盤導(dǎo)熱良好，所以扳下鎖扣前、后吸盤內(nèi)氣體可視為等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有解得扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體壓強(qiáng)為A錯誤；B．扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體質(zhì)量不變，體積變?yōu)樵瓉淼?倍，所以密度變?yōu)樵瓉淼囊话?，B錯誤；C．此時吸盤與墻壁間的正壓力大小為該吸盤此時能懸掛的物體的重力不能超過C正確；D．此過程中吸盤內(nèi)氣體體積變大，氣體對外做功，輕質(zhì)吸盤導(dǎo)熱良好故在變化過程中溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)熱量學(xué)第一定律可知此過程中吸盤內(nèi)的氣體要吸熱，D錯誤。故選C。33．CD【詳解】AB．由圖可知氣體經(jīng)歷過程1，壓強(qiáng)減小，體積變大，氣體膨脹對外界做功