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2026届人教版高考物理第一轮复习：热力学定律综合提高练习1
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．人们常用空调调节室内空气的温度，下列说法正确的是（　　）
A．空调风速越大，室内空气的分子平均动能也越大
B．空调过滤器能够吸附肉眼看不见的PM2.5颗粒，此颗粒的运动是分子热运动
C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．空调制热使得室内温度上升，则速度小的空气分子比例减小
2．能源是社会发展的基础。下列关于能量守恒和能源的说法正确的是（　　）
A．能量是守恒的，能源是取之不尽，用之不竭的
B．能量的耗散反映了能量是不守恒的
C．开发新能源，是缓解能源危机的重要途径
D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减小，形成“能源危机”
3．如图所示，密封包装的食品袋从低海拔运送到高海拔地区的过程中，会发生膨胀现象。若此过程中温度不变，袋内空气视为理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．袋内空气对外界做功，内能减小
B．袋内空气分子的平均动能减小
C．袋内空气压强减小
D．袋内空气向外界放热
4．如图，某同学将空的玻璃瓶开口向下缓缓压入水中，设水温均匀且恒定，瓶内空气无遗漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的玻璃瓶在下降过程中，瓶内气体（　　）
A．内能增加 B．向外界放热 C．对外界做正功 D．分子平均动能减小
5．如图所示是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验，下列说法正确的是 （　　）
A．系统状态的改变只能通过传热来实现
B．系统状态的改变只能通过做功来实现
C．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关
D．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关
6．下列说法错误的是（　　）
A．热量能自发地从高温物体传给低温物体
B．热量不能从低温物体传到高温物体
C．热传导是有方向性的
D．气体向真空中膨胀的过程是有方向性的
二、多选题
7．下列有关热现象分析与判断正确的是（ ）
A．布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的，固定小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著
B．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房子内的气温将会增加
C．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数越多，液体继续蒸发，饱和气压强增大
D．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多
E．在一个大气压下，的水吸收热量变为的水蒸气，在这个过程中，水蒸气的内能＋水的内能＋水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功
8．从微观角度看，下列说法不正确的是（　　）
A．出现概率越大的宏观状态，熵值越大
B．扩散到真空中的分子数在整个容器中分布越均匀，其宏观态对应的微观态数目越大
C．一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大
D．一个非孤立的系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展
9．密闭在钢瓶中的理想气体，如图所示是该气体在a、b状态时的分子速率分布图象。下面关于a、b状态的叙述，正确的是（　　）

A．Ta>Tb
B．paC．在状态a时，气体分子的平均动能小
D．从状态a到状态b，所有气体分子的动能都增大了
10．对于热运动和热现象，下列说法正确的是（　　）
A．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆是表面张力作用的结果
B．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列
C．未饱和汽在降低温度时，也不会变成饱和汽
D．物体放出热量，其分子平均动能可能增大
E．气体压强达到饱和汽压时，不再有水分子从液面飞出
三、实验题
11．如图所示，用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；
②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体的压强；
③重复上述步骤②，多次测量并记录压强和体积数据；
④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
（1）关于本实验的基本要求，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。
A．移动活塞时应缓慢一些
B．封闭气体的注射器应密封良好
C．必须测出注射器内封闭气体的质量
D．封闭气体的压强和体积必须用国际单位表示
（2）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出 （填“”或“”）图像。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条 ，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
（3）在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是 （填选项的字母）。
A． B．
C． D．
（4）当缓慢压缩注射器内的气体时，外界对气体做功，试从热力学第一定律的角度分析，气体做等温变化的原因是 。
12．使用注射器和压强传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。下表为小明和小曹同学对同一空气样本测得的实验数据，操作序号1~5为小明完成，操作序号5~9为小曹完成。
操作序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
压强 185.1 131.6 102.4 84.2 71.1 88.9 114.5 164.6 244.5
体积 5 7 9 11 13 11 9 7 5
pV乘积 925.5 921.2 921.6 926.2 924.3 977.9 1030.5 1152.2 1222.5
将表格数据绘制成右侧图像，曲线①对应小明的操作，曲线②对应小曹的操作，在曲线上找到气体的三个状态、、，其对应坐标如图所示。
(1)在的过程中_____
A．活塞对密封气体做正功
B．分子平均动能几乎不变
C．气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力增大
(2)气体处于、状态时温度分别为和，则可知 。（图中字母表示）
(3)在的过程中，密封气体从外界吸收了热量 （选填小于/等于/大于）气体对活塞做的功W。
四、解答题
13．某餐馆为招来顾客想制作一块1m2的特大豆腐，结果因豆腐瘫软而告失败，其实硬的岩石处在太高的山体底部也会瘫软，这是因为山峰高到一定程度后岩石基部压强过大，会发生溶化而开始流动的缘故。
（1）若每摩尔岩石熔化时要吸收热量为λm，岩石的摩尔质量为，山体可看作均匀的圆柱体。当山高达极限高度H时继续增高一点就熔化掉一点，既不能再增高了。试从能量的角度写出山的极限高度表达式。
（2）设岩石的主要成分为SiO2，其，求山的最大高度H值。（SiO2的摩尔质量=0.06kg/mol）
14．一个与外界没有热量交换的汽缸中密封有一定质量的气体，现用外力压缩活塞，使活塞对气体做功，气体的内能将如何改变，改变多少？
15．判断以下关于利用海水内能做功的说法是否违反热力学第二定律，并简述理由。
（1）将海水温度降低时放出的热量全部用来做功。
（2）利用海洋中不同深度处海水温度的差异将海水的内能变成功。
试卷第1页，共3页
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《2026届人教版高考物理第一轮复习：热力学定律综合提高练习1》参考答案
1．D
【知识点】分子动能、热力学第二定律两种表述
【详解】A．室内空气的分子平均动能只与温度有关，与空调风速无关，故A错误；
B．空调过滤器能够吸附PM2.5颗粒，PM2.5颗粒是肉眼看不见的固体小颗粒，不是分子热运动，故B错误；
C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向可以逆向，不违背热力学第二定律，故C错误；
D．空调制热使得室内温度上升，根据温度是分子平均动能的标志，所以速率小的空气分子比例减小，故D正确。
故选D。
2．C
【知识点】能量守恒定律的内容
【详解】A．能量是守恒的，能源是能够提供可利用能量的物质，并不是取之不尽，用之不竭的，故A错误；
B．能量的耗散是一种形式能量转化为另一种形式的能量，能量守恒定律是自然界的规律之一，故B错误；
C．开发新能源，是缓解能源危机的重要途径，故C正确；
D．对能源的过度消耗将形成“能源危机”，但自然界的能量不变，故D错误。
故选C。
3．C
【知识点】应用理想气体状态方程处理实际问题、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．食品包装袋会发生膨胀，气体体积变大，则袋内空气对外界做功，气体膨胀过程中温度不变，内能不变，故A错误；
B．气体膨胀过程中温度不变，所以袋内空气分子的平均动能不变，故B错误；
C．根据
温度不变，体积变大， 所以压强减小，故C正确；
D．根据热力学第一定律
温度不变，则
体积变大，则
所以
袋内空气一定对外界吸热，故D错误。
故选C。
4．B
【知识点】分子动能、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】被淹没的玻璃瓶在下降过程中，瓶内气体温度不变，压强变大，可知气体体积减小，外界对气体做正功；由于气体温度不变，气体分子平均动能不变，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热。
故选B。
5．C
【知识点】判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】焦耳通过多次实验，最后得到的结论是∶在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关。
故选C。
6．B
【知识点】热力学第二定律两种表述
【详解】A．热量能自发地从高温物体传给低温物体，故A正确；
B．热量不能自发的从低温物体传到高温物体，但在外界干预下，热量也能从低温物体传到高温物体，故B错误；
C．根据热力学第二定律的开尔文表述可知，热传导是有方向性的，热量能自发地从高温物体传给低温物体，不能自发的从低温物体传到高温物体，故C正确；
D．根据热力学第二定律可知，气体向真空中膨胀的过程是有方向性的，是不可逆的，故D正确。
本题选错误的，故选B。
7．BCD
【知识点】影响微粒布朗运动快慢的因素、应用理想气体状态方程处理实际问题、了解饱和汽和饱和汽压、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．布朗运动是由于液体分子对小颗粒的撞击引起的，小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，不平衡性越不明显，布朗运动就越不显著，故A错误；
B．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，因为消耗了电能，故，与外界无热交换，故，根据热力学第一定律可得
则房间内的气体内能增加，所以气温将升高，故B正确；
C．温度升高，液体分子的平均动能增大，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多，原来的动态平衡要被破坏，液体就要继续蒸发，饱和气的密度增大，分子运动的平均动能也变大，所以饱和气压增大，故C正确；
D．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内器壁单位面积上分子碰撞的次数增多了，故D正确；
E．温度不变则分子平均动能不变，100℃的水变成同温度的水蒸气的过程要吸收热量，平均动能不变，内能增加。由于要对外做功，根据热力学第一定律可知，吸收的热量等于对外界做的功和物体内能的增加量，所以等于水蒸气和水的内能的增量加上水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功，故E错误。
故选BCD。
8．BD
【知识点】熵和熵增加原理
【详解】A．由玻尔兹曼分布可知，出现概率越大的宏观状态，熵值越大，故A正确；
B．扩散到真空中的分子数在整个容器中分布越均匀，说明熵越小，其宏观态对应的微观态数目越小，故B错误；
C．熵是描述系统大量分子无序性程度的，一个宏观系统所对应的微观状态越多，越是无序，其熵值越大，故C正确；
D．非孤立系统，在与外界有能量交换时其熵也可能减小，故D错误。
本题选错的，故选BD。
9．BC
【知识点】气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．根据图像可知，b的图像“腰粗”，速率较大的分子占据比例较大，可知TaB．因钢瓶内气体的体积不变，而Ta可知
pa选项B正确；
C．在状态a时，对应的温度较低，则气体分子的平均动能小，选项C正确；
D．从状态a到状态b，分子平均动能变大，但不是所有气体分子的动能都增大，选项D错误。
故选BC。
10．ABD
【知识点】晶体和非晶体、液体的表面张力、了解饱和汽和饱和汽压、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用，故A正确；
B．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列，故B正确；
C．饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和汽压越大，则降低温度可使未饱和汽变成饱和汽，故C错误；
D．物体放出热量的同时被压缩，外界对物体做功，根据热力学第一定律可知，物体的内能可能增大，温度可能升高，则其分子平均动能可能增大，故D正确；
E．气体压强达到饱和汽压时，在相同的时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出的分子数，达到一种动态平衡，故E错误。
故选ABD。
11． AB/BA 过原点的倾斜直线 AC/CA 见解析
【知识点】判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
【详解】（1）[1]AB．由于该实验室“用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律”，条件是一定质量的气体，故实验中不能出现漏气的现象；实验时应该缓慢移动活塞，使气体和外界进行充分的吸热、放热，保证温度不变，故AB正确；
C．其等温变化规律为一定质量的气体，其
所以不必测量气体的质量，只要质量不变即可，故C项错误；
D．只要压强p两边的单位统一，体积V两边的单位统一，就可以得出气体做等温变化的规律，故D项错误。
故选AB。
（2）[2][3]其气体等温的规律有
如果做图像，则因为其它们的乘积不变的，所以其图像为一条曲线，其不能很直观的判断其关系；而图像的话，其规律可以变形成
在误差允许内，其图像是一条倾斜的直线，且其图像可以很直观的反应压强与体积的关系。
（3）[4]AB．由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV值较大，分别在图线上找到两个点，则pV乘积较大的是T1对应的图像，故A正确，B错误；
CD．设
则k值大的对应的pV的乘积也大，即斜率越大的对应的温度越高，故C正确，D错误。
故选AC。
（4）[5]气体放热，Q为负值，W为正值
当时，气体内能不变，温度不变。
12．(1)B
(2)
(3)大于
【知识点】气体压强的微观意义、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
【详解】（1）A．在的过程中气体体积增大，活塞对密封气体做负功，故A错误；
B．在的过程中是等温变化，温度不变，分子平均动能几乎不变，故B正确；
C．在的过程中，气体压强减小，气体体积增大，分子数密度减小，温度不变，气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力减小，故C错误。
故选B。
（2）由图可知，a、c状态压强相等，根据盖吕—萨克定律有
解得
（3）在的过程中，最终体积增大，温度升高，可知气体对活塞做功，即；气体的内能增大，即；根据热力学第一定律
可知吸收的热量大于气体对活塞做的功W。
13．（1）；（2）14233m
【知识点】能量守恒定律在科技中的应用
【详解】（1）如图所示
设山体为一个横截面积为S，高为H的圆柱体，若山增加Δh高度后，增加的质量为m,底部就熔化掉Δh的高度，这表明H这个数值已经是山高的极限了，这时m的势能减小量转化为熔化岩石的内能。
山体的总质量为M，由密度公式可得
M=ρV=ρSH
被熔化岩石的质量为m
m=ρVm=ρSΔh
由题知，质量为μ的岩石熔化时要吸收热量为λ，所以熔化的岩石需要吸热：
岩石熔化山体的势能减小量等于熔化岩石吸收的热量，即
MgΔh=Q
联立有
解得
（2）将， =0.06kg/mol带入可得
14．变大，改变了
【知识点】计算系统内能改变、吸放热及做功
【详解】与外界没有热量交换，则
所以内能的变化量为
解得
所以气体的内能增加。
15．（1）见详解；（2）见详解
【知识点】热力学第二定律两种表述
【详解】（1）违反，由热力学第二定律可知，不可能制造出一种热机，从单一热源取热，使之全部转化为功而不引起其他变化，即不可得将海水温度降低时放出的热量全部用来做功。
（2）不违反，利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，符合热力学第二定律。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页2026届人教版高考物理第一轮复习：热力学定律综合提高练习2
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．对于一个热力学系统，下列关于做功改变系统内能方式的说法正确的是（ ）
A．如果系统对外界做功，则系统内能一定增加
B．如果外界对系统做功，则系统内能一定增加
C．如果系统的温度不变，则系统内能一定不变
D．绝热情况下，系统内能的增量等于外界对它做的功
2．膨化食品包装袋内通常会封闭少量空气，包装袋不漏气，且该部分气体可视为理想气体。下列说法中正确的是（　　）
A．用手轻捂包装袋，一段时间后，袋内气体膨胀且吸收热量
B．将包装袋放入冷藏室，一段时间后，所有分子动能减小且内能减小
C．用筷子缓慢拍打包装袋，袋内气压变大且从外界吸热
D．用筷子快速拍打包装袋，单位体积内气体分子数变多，内能增大
3．气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，如图所示，座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满一定质量的空气（可视为理想气体），气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换。下列说法正确的是（　　）
A．在完全失重的情况下，座舱A内的空气对器壁的顶部没有作用力
B．气体对外做功，平衡后气体内能减小
C．气体对外不做功，平衡后气体温度不变
D．气体体积变小，平衡后压强增大
4．如图所示是一种演示气体定律的仪器一哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大烧瓶，在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，开始时气球自然松弛，气球内气体与外界连通，气体体积为V，瓶内气体体积为。用打气筒出气口紧密贴合气球吹气口并向气球内缓慢打入气体，直至气球体积增大到，容器和气球导热良好，外界温度不变，气球壁厚度不计、重力不计，大气压强为，在此过程中（　　）
A．瓶内气体内能减小
B．瓶内气体吸热
C．瓶内气体压强由变为
D．气球中充入的气体质量等于开始时气球中气体质量
5．如图所示，柱形容器内封有一定质量的空气，质量为m的光滑活塞与容器都用良好的隔热材料制成。另有质量为M的物块从活塞上方的A点自由下落到活塞上，并随活塞一起到达最低点B而静止。在这一过程中，空气内能的改变量ΔU、外界对气体所做的功W与物块及活塞的重力势能变化关系是（　　）
A．Mgh + mg·Δh = ΔU + W
B．ΔU = W，W = Mgh + mgΔh
C．ΔU = W，W < Mgh + mgΔh
D．ΔU ≠ W，W = Mgh + mgΔh
6．如图所示，每天清晨环卫工人开着洒水车把路面洒湿，可使路面不起灰尘、空气更加清新，给人们一天的生活带来好心情．洒水车在缓慢洒水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则 （　　）
A．胎内气体对外界做正功
B．轮胎与地面摩擦发热，故胎内气体的内能增加
C．胎内气体温度不变，故与外界无热传递
D．胎内气体温度不变，故每个气体分子的速率都不变
二、多选题
7．根据热力学定律，下列说法正确的是（　　）
A．一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时，分子势能减小
B．绝热情况下，外界对物体做了正功，物体的内能也不一定增加
C．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到接近-273℃
D．热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的
8．子弹射入静止于光滑水平地面上的木头，则（　　）
A．做功使木块的内能增大
B．热传递使木块的内能增大
C．子弹损失的机械能大于木块增加的内能
D．子弹损失的机械能等于木块增加的动能
9．下列说法正确的是（　　）
A．在油膜法估测分子大小的实验中，如果有油酸未完全散开会使测量结果偏大
B．某气体的密度为ρ，每个气体分子的质量为m，则每个气体分子的体积为
C．在轮胎爆裂的短暂过程中，胎内气体膨胀，温度下降
D．一定质量的理想气体在体积不变时，每秒分子碰撞器壁的平均次数随着温度降低而减少
E．晶体在熔化过程中所吸收的热量主要用于增加分子的平均动能
10．如图所示，足够深的导热容器用导热活塞封闭定质量的理想气体，活塞下方设有两个卡口，且初态时活塞与卡口只接触不挤压，之后环境温度升高至某一恒定值，活塞再次达到稳定后在活塞上面缓慢地倾倒细沙，直到活塞重新回到卡口处。不计活塞与容器间的摩擦，则整个过程中，关于气体的图像及说法正确的是（ ）
A．图甲为该过程气体的图像，气体先吸收热量后放出热量
B．图乙为该过程气体的图像，气体先吸收热量后放出热量
C．图丙为该过程气体的图像，气体先放出热量后吸收热量
D．图丁为该过程气体的图像，气体先吸收热量后放出热量
三、实验题
11．小明同学设计了一种测温装置，用于测量室内的气温（室内的气压为一个标准大气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡 A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度，将这个简易温度计放入冰箱，静置一段时间后
（1）玻璃泡内的气体分子平均动能 ，气体压强 （填“变大”、“变小”或“不变”），请用分子动理论的观点从微观角度解释气体压强变化的原因：
（2）温度计放入冰箱后，B管内水银柱液面会 （选填“升高”、“降低”或“不变”）。设玻璃泡内气体内能变化的绝对值为，气体做功的绝对值为，则气体在这个过程中 （选填“吸热”或“放热”），变化的热量大小为
（3）冰箱能够不断地把热量从温度较低的冰箱内部传给温度较高的外界空气，这说明( )
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．热量不可以从低温物体传到高温物体
C．热量的传递过程不具有方向性
D．热量从低温物体传到高温物体，必然引起其他变化
12．如图所示，用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律，操作步骤如下：
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；
②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体的压强；
③重复上述步骤②，多次测量并记录压强和体积数据；
④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。
（1）关于本实验的基本要求，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。
A．移动活塞时应缓慢一些
B．封闭气体的注射器应密封良好
C．必须测出注射器内封闭气体的质量
D．封闭气体的压强和体积必须用国际单位表示
（2）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出 （填“”或“”）图像。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条 ，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
（3）在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是 （填选项的字母）。
A． B．
C． D．
（4）当缓慢压缩注射器内的气体时，外界对气体做功，试从热力学第一定律的角度分析，气体做等温变化的原因是 。
四、解答题
13．瀑布从20m高处以103m3/s的流量竖直落下，流进底部的水轮机后再以2m/s的速度流出，水轮机再带动发电机发电。如果水的机械能转化为电能的效率是80%，那么发电机发出的电功率有多大？（瀑布在山顶的速度可忽略不计，g取10m/s2）
14．如图甲所示的汽缸内，用质量未知的活塞封闭着一定质量的理想气体，汽缸内空气柱长度为，初始温度为T0。如图乙所示，现把汽缸开口向上，竖直放在水平地面上，气体温度仍为T0，活塞静止时，汽缸内空气柱长度为（未知）。大气压强恒为，重力加速度为。活塞的横截面积为，它与汽缸之间无摩擦且不漏气。已知容器内气体内能变化量与温度变化量的关系式为，C为已知常数。
(1)求活塞的质量；
(2)若在如图乙所示状态下，对气体加热，使活塞缓慢上升，求在空气柱长度变为的过程中，气体吸收的热量Q。
15．肺活量测量仪模型如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸内有两个轻活塞A、B，活塞B紧靠固定阀门K，活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体，气体体积为V1=6.0×103mL，压强为一个标准大气压p0，用力推活塞A使其缓慢向右移动，当阀门K与活塞B间的气体体积V2=2.5×103mL时，测得气体的压强为1.2p0，忽略气体温度变化，求：
（1）此时阀门K与活塞A间气体的体积V；
（2）此过程中，活塞A对活塞A、B间气体做的功为450J，活塞A、B间气体对活塞B做的功为370J，则活塞A、B间气体放出的热量Q。

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《2026届人教版高考物理第一轮复习：热力学定律综合提高练习2》参考答案
1．D
【知识点】判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．如果系统对外界做功，同时向外界放热，则系统内能就会减小。故A错误；
B．如果外界对系统做功，系统同时向外界放热，则系统内能不一定增加。故B错误；
C．如果系统的温度不变，系统内物态发生变化，则系统内能一定变化。故C错误；
D．根据热力学第一定律，绝热情况下，外界对系统做功，系统的内能增加，且内能的增加量等于外界对它做的功，故D正确。
故选D。
2．A
【知识点】判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．用手轻捂包装袋，袋内气体吸收热量，一段时间后，袋内气体温度升高，内能增加，压强增大，袋内气体膨胀，A正确；
B．将包装袋放入冷藏室，一段时间后，袋内气体温度降低，分子的平均动能减小，内能减小，但并不是每个气体分子动能都减小，B错误；
C．用筷子缓慢拍打包装袋，外界对袋内气体做功，但由于过程缓慢，气体温度始终与外界相同，故内能不变，根据热力学第一定律可知，袋内气体对外界放热，C错误；
D．用筷子快速拍打包装袋，导致袋内气体温度升高，内能增大，气体压强增大，包装袋膨胀，则单位体积内的气体分子数变少，D错误。
故选A。
3．C
【知识点】气体压强的微观意义、应用理想气体状态方程处理实际问题、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．气体压强是大量分子对容器壁的碰撞造成的，与是否失重无关，故A错误；
BC．该过程中气体自由扩散，没有对外做功，又因为整个系统与外界没有热交换，根据
ΔU=W＋Q
可知内能不变；理想气体的内能只与温度有关，气体的内能不变，则温度不变，故C正确，B错误；
D．由于气体体积变大，根据
=C
知压强减小，故D错误。
故选C。
4．C
【知识点】理解玻意耳定律、计算系统内能改变、吸放热及做功
【详解】A．瓶内气体做等温变化，内能不变，故A错误；
B．瓶内气体体积减小，则外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知瓶内气体向外界放热，故B错误；
C．对瓶内气体，根据玻意耳定律有
解得
故C正确；
D．对气球中的气体，初始的压强和体积为，；充气后气球中气体的压强和体积为，，则气球中原来气体与充入气球中气体的质量比为
故D错误；
故选C。
5．C
【知识点】计算系统内能改变、吸放热及做功、能量守恒定律的简单应用
【详解】物块与活塞碰撞时有机械能损失，根据能量守恒可知物块和活塞重力势能减少量大于气体内能的增加量，由于此过程绝热，根据热力学第一定律可得
ΔU = W，W < Mgh + mgΔh
故选C。
6．A
【知识点】理解内能的概念、计算系统内能改变、吸放热及做功
【详解】A．缓慢洒水过程中，胎内气体压强减小、温度不变，由＝C可知气体体积增大，故气体对外界做正功，A正确；
B．由于不计分子间势能，气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，故B错误；
C．由ΔU＝W＋Q知，ΔU＝0，W<0，故Q>0，气体从外界吸热．故C错误；
D．温度不变，分子的平均动能不变，但每个分子的速率都是不断变化的，故D错误。
故选A。
7．CD
【知识点】判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况、热力学第二定律两种表述、热力学第三定律的内容
【详解】A．一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时，需要吸收热量，融化过程中温度不变，平均动能不变，动能不变，内能增加，分子势能增加，故A错误；
B．绝热情况下，物体与外界没有热交换，外界对物体做了正功，物体的内能一定增加，故B错误；
C．根据热力学第三定律知，制冷机不可能使温度降到绝对零度，即-273℃，但制冷机却可以使温度降到接近-273℃，故C正确；
D．根据热力学第二定律知，热量不能自发地由低温物体传到高温物体而不产生其他影响，只要产生其他影响，热量就能从低温物体传到高温物体，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的，故D正确。
故选CD。
8．AC
【知识点】通过做功改变系统内能、能量守恒定律的内容
【详解】AB．子弹射入木块时，子弹对木块做功，所以是靠做功改变木块的内能，故B错误，A正确；
CD．根据能量守恒定律知，子弹损失的动能一部分转化为木块的动能，还有一部分转化为子弹和木块的内能，故D错误，C正确。
故选AC。
9．ACD
【知识点】油膜法测分子直径的实验步骤和数据处理、分子动能、气体压强的微观意义、晶体和非晶体、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．油酸未完全散开，油膜面积S偏小，依据
则测量结果偏大，故A正确；
B．气体的分子之间的距离比较大，使用公式
求出的结果是每一个分子所占的空间的大小，不是分子的体积，故B错误；
C．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，对外做功；由于时间短，气体来不及吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体的温度下降，故C正确；
D．一定量的气体，在体积不变时，温度降低，则分子运动的激烈程度降低，所以分子平均每秒碰撞器壁的次数随着温度的降低而减少，故D正确；
E．晶体在熔化过程中温度不变，而温度是分子热运动平均动能的标志，故吸收的热量，将主要用于克服增加分子的势能，而分子热运动的平均动能不变，故E错误。
故选ACD。
10．AD
【知识点】判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】C．初态时活塞与卡口只接触不挤压，之后环境温度升高至某一恒定值，气体发生等压变化，气体温度升高，内能增大，体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，之后在活塞上面缓慢地倾倒细沙，气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故气体先吸收热量后放出热量，故C错误；
A．根据以上分析，第一阶段气体发生等压变化，温度升高，第二阶段发生等温变化，压强增大，初末状态的体积相同根据
即在图像，初末状态在同一条过原点的倾斜直线，故A正确；
B．根据以上分析，第一阶段气体发生等压变化，体积增大，第二阶段发生等温变化，压强增大，体积减小，初末状态体积相同，第二阶段根据
图像应是曲线，故B错误；
D．第一阶段气体发生等压变化，温度升高，根据
图像应是过原点的倾斜直线，第二阶段发生等温变化，压强不变，体积减小，故D正确。
故选AD。
11． 减小 变小 当气体体积不变时，温度降低，分子热运动程度降低，可知分子与容器碰撞的次数减少，故压强降低 升高 放热 D
【知识点】判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况、计算系统内能改变、吸放热及做功、热力学第二定律两种表述
【详解】（1）[1][2][3]温度降低，可知分子平均动能减小，当气体体积不变时，温度降低，分子热运动程度降低，可知分子与容器碰撞的次数减少，故压强变小。
（2）[4][5][6]温度降低，水银柱液面会上升，温度降低，内能降低，为负值，液面升高，外接对气体做正功，气体放热，根据
则
（3）[7]考察热力学第二定律：热传递的方向性，热量自发的从高温传到低温物体，但可以在外界的影响使得热量从低温传到高温物体，由于外界的影响也即引起了其他变化。
故选D。
12． AB/BA 过原点的倾斜直线 AC/CA 见解析
【知识点】判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系
【详解】（1）[1]AB．由于该实验室“用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律”，条件是一定质量的气体，故实验中不能出现漏气的现象；实验时应该缓慢移动活塞，使气体和外界进行充分的吸热、放热，保证温度不变，故AB正确；
C．其等温变化规律为一定质量的气体，其
所以不必测量气体的质量，只要质量不变即可，故C项错误；
D．只要压强p两边的单位统一，体积V两边的单位统一，就可以得出气体做等温变化的规律，故D项错误。
故选AB。
（2）[2][3]其气体等温的规律有
如果做图像，则因为其它们的乘积不变的，所以其图像为一条曲线，其不能很直观的判断其关系；而图像的话，其规律可以变形成
在误差允许内，其图像是一条倾斜的直线，且其图像可以很直观的反应压强与体积的关系。
（3）[4]AB．由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV值较大，分别在图线上找到两个点，则pV乘积较大的是T1对应的图像，故A正确，B错误；
CD．设
则k值大的对应的pV的乘积也大，即斜率越大的对应的温度越高，故C正确，D错误。
故选AC。
（4）[5]气体放热，Q为负值，W为正值
当时，气体内能不变，温度不变。
13．1.58×105kW
【知识点】能量守恒定律的内容
【详解】设t时间内流下的水的质量为m，以m为研究对象，竖直下落后减少的机械能为
转化为电能的功率为
代入数据可得
14．(1)
(2)
【知识点】应用波意耳定律解决实际问题、应用盖吕萨克定律解决实际问题、计算系统内能改变、吸放热及做功
【详解】（1）汽缸竖直放置时，对活塞受力分析，有，解得
汽缸从水平放置到竖直放置，气体发生等温变化，由玻意耳定律得
联立解得活塞的质量为
（2）若汽缸竖直放在水平地面上时对气体加热，气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律有
解得
由得气体的内能变化量
由知外界对气体做的功
根据热力学第一定律
解得气体吸收的热量为
15．（1）；（2）80J
【知识点】应用波意耳定律解决实际问题、计算系统内能改变、吸放热及做功
【详解】（1）被封闭的气体做等温变化，则
解得阀门K与活塞A间气体的体积
（2）因温度没有变化，可知气体内能没有变化，即
由热力学第一定律，可得
解得
活塞A、B间气体放出的热量80J。
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答案第1页，共2页2026届人教版高考物理第一轮复习：热力学定律综合提高练习3
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于能源的说法正确的是（　　）
A．石油、天然气、核能都是新能源
B．新能源是指新开采出来的能源
C．一次能源是直接来源于自然界的能源
D．石油是可再生能源
2．一定质量的理想气体，从外界吸收热量500J，同时对外做功100J，则气体（　　）
A．温度一定升高 B．内能可能不变
C．压强一定变大 D．压强一定变小
3．以下说法正确的是（　　）
A．热量自发地从甲物体传到乙物体，甲的内能不一定比乙大
B．风能不可循环使用
C．水能是可再生能源，所以可制造一台利用水能的机器，效率可达
D．煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的
4．礼花喷射器原理如图、通过扣动气阀可释放压缩气罐内气体产生冲击，将纸管里填充的礼花彩条喷向高处，营造气氛。在喷出礼花彩条的过程中，罐内气体（　　）
A．分子冲向纸管是分子做热运动
B．分子冲向纸管后能全部自发回到罐内
C．通过做功方式改变自身的内能
D．分子冲向纸管过程中速率均变大
5．人们常用空调调节室内空气的温度，下列说法正确的是（　　）
A．空调风速越大，室内空气的分子平均动能也越大
B．空调过滤器能够吸附肉眼看不见的PM2.5颗粒，此颗粒的运动是分子热运动
C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．空调制热使得室内温度上升，则速度小的空气分子比例减小
6．下列有关能量转化的说法中正确的是（　　）
A．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他的变化
B．只要对内燃机不断改进，就可以使内燃机的效率达到100%
C．满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行
D．外界对物体做功，物体的内能必然增加
二、多选题
7．在最近几年的空调市场上出现一个新宠——变频空调，据专家介绍变频空调比定频的要节能，因为定频空调开机时就等同于汽车启动时，很耗能，是正常运行的5~7倍。空调在工作时达到设定温度就停机，等温度高了再继续启动。这样的频繁启动，耗电多，而变频空调启动时有一个由低到高的过程，而运行过程是自动变速来保持室内温度，从开机到关机中间不停机。而是达到设定温度后就降到最小功率运行，所以比较省电。阅读上述介绍后，探究以下说法中合理的是（　　）
A．变频空调节能，运行中不遵守能量守恒定律
B．变频空调运行中做功少，转化能量多
C．变频空调在同样工作条件下运行效率高，省电
D．变频空调与定频空调做同样功时，消耗同样电能
8．如图所示，一定质量的理想气体，从状态沿直线经历状态到达状态，下列说法正确的是（　　）

A．过程中气体分子的平均动能不变
B．过程中气体对外界做功
C．过程中气体向外界放热
D．过程中气体分子的密集程度减小
9．下列有关热现象分析与判断正确的是（ ）
A．布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的，固定小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著
B．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房子内的气温将会增加
C．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数越多，液体继续蒸发，饱和气压强增大
D．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多
E．在一个大气压下，的水吸收热量变为的水蒸气，在这个过程中，水蒸气的内能＋水的内能＋水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功
10．一定质量的理想气体从状态开始，经过四个过程后回到初状态图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．状态下，单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数比状态下多
B．状态下，单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数比状态下多
C．过程中气体与外界交换的热量小于气体过程与外界交换的热量
D．过程中气体吸收的热量等于气体过程中向外界放出的热量
三、实验题
三、离心节速器
离心节速器的主要构件是离心式飞锤，结构如图（a）所示，可以随机轴转速的增减自动条件进入汽轮机的蒸汽流量，确保转速不变。其中已知重锤质量均为，套筒质量为，上拉杆与水平方向夹角为，上拉杆和下拉杆之间的夹角为（和均可变化），转轴和轻质弹簧的重力，套筒和转轴之间的摩擦力，上拉杆与上端到转轴的垂直距离可忽略不计。（重力加速度用表示）
11．若某一时刻重锤、弹簧和拉杆系统保持静止。（已知下拉杆对重锤的拉力方向沿下拉杆，从重锤指向远离重锤的一端）
（1）单侧上拉杆和下拉杆的拉力分别记为、，则 ， 。（均用表达）
（2）若此时弹簧形变量为，则弹簧的劲度系数 。（用、、、、、、表达）
12．（计算）若上拉杆杆长为，且角度固定不变，若使转轴带动重锤以的角速度转动，则应满足的条件是什么？（用题目中的给定字母表达）
13．下列关于该装置说法正确的是（　　）
A．若通入蒸汽的能量为，则存在某个条件使全部转化为重锤的动能
B．保持转速不变，如果考虑套筒和转轴之间的摩擦力，则上拉杆对套筒的拉力将变小
C．保持转速不变，如果考虑套筒和转轴之间的摩擦力，则下拉杆对套筒的拉力将变大
D．保持转速不变，如果考虑套筒和转轴之间的摩擦力，则夹角将先变小后变大
14．若上拉杆和下拉杆杆长均为，套筒和转轴之间的摩擦力做功为，重锤转动周期为，进气和出气的过程中，提供的总能量为，机械转化率为，取上拉杆上端所在平面为零势能面。为使重锤的机械能始终保持在的范围内，则角度应满足的条件是： 。（不计其他能量损耗）
四、解答题
15．用活塞压缩汽缸里的气体，对气体做功，同时汽缸向外散热，汽缸中气体的内能如何变化，变化了多少？
16．空调机中的压缩机在一次压缩过程中，对被压缩的气体做了的功，同时气体的内能增加了。该过程中，气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？
17．观察图片回答下列问题：
(1)如图甲，高温的炉火将包子蒸熟。根据能量守恒定律，也可以使冷水降温，将热量传给包子来蒸熟包子，这样的情况你见过吗？观察日常生活中类似现象，你能总结出什么？
(2)如图乙，电冰箱通电压缩机工作时，温度低的冰箱内部向周围空气散热，断电后空气又向冰箱传热直至冰箱内外温度相同，这说明了什么？结合（1）的结论有什么认识？
(3)钢瓶中的高压气体喷出后不能自发地进入钢瓶，墨水在清水中扩散后不能自发地回到初始状态，热量自发地从高温物体传向低温物体，因摩擦而停止滚动的足球不能从周围吸热而重新滚动，这些现象说明了什么？
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《2026届人教版高考物理第一轮复习：热力学定律综合提高练习3》参考答案
1．C
【知识点】能源与环境
【详解】A．煤炭、石油和天然气是化石能源，属于常规能源，不是新能源，A错误；
B．新能源是指新近才开始使用的能源，如核能、太阳能、地热能、潮汐能，B错误；
C．一次能源是直接来自自然界而未经加工转换的能源，如石油，C正确；
D．石油属于化石能源，化石能源无法在短时间内再生，所以这类能源被叫作不可再生能源，D错误；
故选C。
2．A
【知识点】应用理想气体状态方程处理实际问题、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】由热力学第一定律，代入数据可得
可见该过程中，内能增大，又因为理想气体内能是温度的单值函数，所以温度升高。对外做功，体积增大，又根据理想气体状态方程可得，在体积和温度均增大的情况下，压强如何变化无法判断。
故选A。
3．A
【知识点】理解内能的概念、能源与环境
【详解】A．热量自发地从甲传到乙，说明甲的温度高于乙的温度，但物体的内能除与温度有关外，还与物体体积及物质的量等因素有关，甲的内能不一定大于乙的内能，故A正确；
B．风能是可再生能源，可循环使用，不断补充，故B错误；
C．水能虽然是可再生能源，由热力学第二定律可知，宏观热现象具有方向性，则利用水能的机器，效率不可能达到，故C错误；
D．煤、石油等存量是有限的，是不可再生能源，故D错误。
故选A。
4．C
【知识点】分子热运动的基本概念、通过做功改变系统内能、热力学第二定律两种表述
【详解】AD．扣动气阀释放压缩气罐内气体产生冲击，气体分子冲向纸管不是分子做热运动的结果，而是气流的定向移动引起的，且分子冲向纸管过程中速率并未均变大，故AD错误；
B．根据热力学第二定律可知，分子冲向纸管后不可能全部自发回到罐内，故B错误；
C．在喷出礼花彩条的过程中，罐内的压缩空气对礼花彩条做功，空气的内能转化为礼花彩条的机械能，故C正确。
故选C。
5．D
【知识点】分子动能、热力学第二定律两种表述
【详解】A．室内空气的分子平均动能只与温度有关，与空调风速无关，故A错误；
B．空调过滤器能够吸附PM2.5颗粒，PM2.5颗粒是肉眼看不见的固体小颗粒，不是分子热运动，故B错误；
C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向可以逆向，不违背热力学第二定律，故C错误；
D．空调制热使得室内温度上升，根据温度是分子平均动能的标志，所以速率小的空气分子比例减小，故D正确。
故选D。
6．A
【知识点】判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况、热力学第二定律两种表述、第二类永动机违背了热力学第二定律
【详解】A.由热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，A正确；
B.根据热力学第二定律，不可以使内燃机的效率达到100%，B错误；
C.满足能量守恒定律的物理过程不一定都能自发的进行，例如热量不能自发地从低温物体传到高温物体，C错误；
D.根据热力学第一定律，内能的变化量由做功和吸放热共同决定，所以外界对物体做功，物体放热，物体的内能可能减少，D错误。
故选A。
7．CD
【知识点】能量守恒定律在科技中的应用
【详解】A．自然界的一切过程都遵守能量守恒定律，A错误；
BD．功是能量转化的量度，做同样功，消耗同样电能，B错误，D正确；
D．由变频空调的工作特点可知省电的原理是效率高，C正确。
故选CD。
8．CD
【知识点】分子动能、气体等温变化的图象、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．根据题意，由图可知，过程中气体温度升高，则体分子的平均动能增大，故A错误；
BC．根据题意，由图可知，过程中气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定理可知，气体的体积减小，则外界对气体做功，由于温度降低，气体内能减小，由热力学第一定律
由于
，
可得
即气体向外界放热，故B错误，C正确；
D．根据题意，由图可知，过程中，气体的温度不变，压强减小，由玻意耳定律可知，气体的体积增大，则气体分子的密集程度减小，故D正确。
故选CD。
9．BCD
【知识点】影响微粒布朗运动快慢的因素、应用理想气体状态方程处理实际问题、了解饱和汽和饱和汽压、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．布朗运动是由于液体分子对小颗粒的撞击引起的，小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，不平衡性越不明显，布朗运动就越不显著，故A错误；
B．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，因为消耗了电能，故，与外界无热交换，故，根据热力学第一定律可得
则房间内的气体内能增加，所以气温将升高，故B正确；
C．温度升高，液体分子的平均动能增大，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多，原来的动态平衡要被破坏，液体就要继续蒸发，饱和气的密度增大，分子运动的平均动能也变大，所以饱和气压增大，故C正确；
D．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内器壁单位面积上分子碰撞的次数增多了，故D正确；
E．温度不变则分子平均动能不变，100℃的水变成同温度的水蒸气的过程要吸收热量，平均动能不变，内能增加。由于要对外做功，根据热力学第一定律可知，吸收的热量等于对外界做的功和物体内能的增加量，所以等于水蒸气和水的内能的增量加上水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功，故E错误。
故选BCD。
10．BD
【知识点】气体压强的微观意义、气体等温变化的图象、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】A．根据理想气体状态方程，得
可知p-T图像中图线上各点与原点的连线的斜率
则a→b过程中气体体积不变，分子数密度不变，温度升高，气体分子平均速率变大，分子撞击容器壁的时间间隔减小，次数增多，故A错误；
B．设单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数为n，单个气体分子单次撞击容器壁的平均冲量为I，则气体压强
由题图可知
d状态下气体分子平均速率比b状态下的小
单次撞击冲量
而由题图知压强
因此
故B正确；
C．b→c过程中气体温度不变
，，
过程放热
d→a过程中气体温度不变
，，
过程吸热
因为
，，
所以
故C错误；
D．a→b、c→d过程中气体体积不变，外界对气体不做功，又因为
，
因此
，过程中气体吸收的热量等于气体过程中向外界放出的热量。
故D正确；
故选BD。
11． 12． 13．C 14．
【知识点】热力学第二定律两种表述
【解析】11．水平方向受力分析：
竖直方向受力分析：
联立可得
对套筒受力分析可知
解得
12．向心力大小：。
水平方向根据牛顿第二定律：
。
解得，
得到。
所以
13．A．由热力学第二定律可以判断能量转化无法达到百分之百，故A错误；
BCD．由力的四边形和几何四边形相似可以判断
当考虑摩擦力时套筒由于摩擦力影响向上位移减小，即增大，有题意可知和不变，因此和将增大，将增大，故BD错误，C正确
故选C。
14．由题意可知
联立可得
15．汽缸中气体的内能增加，增加了900J。
【知识点】计算系统内能改变、吸放热及做功
【详解】用活塞压缩汽缸里的气体，外界对气体做功
汽缸向外放出热量
根据热力学第一定律
由此可知汽缸中气体的内能增加，且增加了900J。
16．
【知识点】理解热力学第一定律的表述和表达式、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】对气体，此过程由热力学第一定律
所以
负号表示放热，所以此过程放出的热量为。
17．(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【知识点】热力学第二定律两种表述
【详解】（1）使冷水降温，将热量传给包子来蒸熟包子，这样的情况没有见过，这违反了热力学第二定律：热量不能自发地从冷水（低温）传给包子（高温）来蒸熟它。日常生活中类似现象，都体现出一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
（2）这说明了：在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体；热量的传导过程具有方向性。热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但热量可以从低温物体传递到高温物体，例如电冰箱，但需要消耗电能。
（3）高压气体喷出后不能自发返回：这涉及到气体膨胀的不可逆性；墨水扩散不能自发聚集：扩散过程的不可逆性；热量从高温到低温的传递：热力学第二定律，热量流动的方向性；足球停止后不能自发重新滚动：能量耗散和热力学第二定律，涉及熵增。所有这些都指向热力学第二定律，特别是熵增原理：自发过程总是朝着熵增加的方向进行，不可逆。这些现象共同验证了热力学第二定律的核心—— 自然过程的方向性和不可逆性 ，熵增是理解能量转化与宏观现象的关键框架。
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