第82练热力学定律与能量守恒定律
分值：60分
1~4题每小题4分，5题12分，共28分
1.(2024·北京卷·3)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
2.日常生活中使用的燃油汽车，其动力来源于发动机内部的汽缸，在汽缸内，通过气体燃烧将气体的内能转化为机械能，下列说法正确的是()
A.现代汽车技术已经非常先进，能够使气体燃烧释放的热量全部转化成机械能
B.气体燃烧过程符合热力学第二定律，内能无法全部用来做功以转化成机械能
C.气体燃烧释放的热量没有全部转化为机械能，故该过程不符合热力学第一定律
D.发动机工作时，若没有漏气和摩擦，也没有发动机的热量损失，则燃料产生的热量能够完全转化成机械能
3.(2025·山东济南市校考)常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。现将阀门M打开，水立即从枪口喷出。若在水快速喷出的过程中，罐内气体来不及与外界进行热交换，则喷水时()
A.气体压强变大
B.外界对气体做正功
C.气体内能不变
D.气体内能减小
4.(多选)(2022·全国甲卷·33(1)改编)一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p－T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.(12分)(2025·山东聊城市百师联盟期末)如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器上竖直插入一根两端开口的长玻璃管，接口密封，玻璃管内部横截面积S＝0.2cm2，一长为h＝15cm的静止水银柱封闭了一定质量的气体，其下方玻璃管内空气柱的长度l1＝10cm，此时外界温度t1＝27℃。现把容器浸在77℃的热水中，水银柱缓慢上升30cm后稳定。实验过程中认为大气压没有变化，大气压p0＝1.0×105Pa(相当于75cm高汞柱压强)。
(1)(5分)容器的容积为多少？
(2)(7分)若实验过程中管内气体的内能增加了1.5J。判断气体是从外界吸收热量还是向外界放出热量，并计算热量的大小。
6~8题每小题6分，9题14分，共32分
6.(多选)(2024·新课标卷·21)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.(九省联考·安徽·6)一定质量的理想气体从状态a开始。第一次经绝热过程到状态b；第二次先经等压过程到状态c，再经等容过程到状态b。p－V图像如图所示。则()
A.c→b过程气体从外界吸热
B.a→c→b过程比a→b过程气体对外界所做的功多
C.气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能小
D.气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少
8.(多选)气压传动是工业中常见的传动方式。导热良好、气密性良好、不计摩擦的汽缸中有面积为2S的轻活塞A和面积为S的轻活塞B，活塞重力均可忽略不计。初始状态如图甲所示，活塞A与汽缸右端相距L1，处于平衡状态。现用力缓慢向右移动活塞A，最终如图乙所示，活塞B和液体上升L2。已知大气压强为p0，液体密度为ρ、高度为h，弯管中的气体体积可忽略，重力加速度为g，下列说法正确的是()
A.初始时封闭气体压强大于p0
B.图中液体浸润竖直管道
C.最终活塞B上升的高度为L2＝2
D.该过程中外界对封闭气体做功为W，则W＝(2p0＋ρgh)(L1－12L2)
9.(14分)(2024·湖北卷·13)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T0，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15h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ΔU＝CΔT，C为已知常数，大气压强恒为p0，重力加速度大小为g
(1)(7分)再次平衡时容器内气体的温度；
(2)(7分)此过程中容器内气体吸收的热量。
答案精析
1.D[上浮过程气泡内气体的温度不变，内能不变，故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，故B错误；由玻意耳定律pV＝C知，气体的体积变大，故C错误；上浮过程气