2026年高考物理一轮复习精讲精练第73讲热力学定律与能量守恒定律(练习)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习精讲精练第73讲热力学定律与能量守恒定律(练习)(学生版+解析)，共9页。试卷主要包含了某种卡车轮胎的标准胎压范围为，所示等内容，欢迎下载使用。
1．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）某种卡车轮胎的标准胎压范围为。卡车行驶过程中，一般胎内气体的温度会升高，体积及压强也会增大。若某一行驶过程中胎内气体压强p随体积V线性变化如图所示，温度为时，体积和压强分别为、；当胎内气体温度升高到为时，体积增大到为，气体可视为理想气体。
(1)求此时胎内气体的压强；
(2)若该过程中胎内气体吸收的热量Q为，求胎内气体的内能增加量。
2．（2025·山东·高考真题）如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求：
(1)时，气柱高度；
(2)从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。
3．（2025·甘肃·高考真题）如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程为吸热过程B．B→C过程为吸热过程
C．状态A压强比状态B的小D．状态A内能比状态C的小
4．（2025·浙江·高考真题）如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1 = 300 K，体积V1 = 1 × 103 cm3处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差h = 10 cm。将瓶子放进T2 = 303 K的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1.0 × 103 kg/m3；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。
(1)从状态2到状态3，气体分子平均速率 （“增大”、“不变”、“减小”），单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数 （“增大”、“不变”、“减小”）；
(2)求气体在状态3的体积V3；
(3)求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。
5．（2024·贵州·高考真题）制作水火箭是青少年科技活动的常见项目之一。某研究小组为了探究水火箭在充气与喷水过程中气体的热学规律，把水火箭的塑料容器竖直固定，其中A、C分别是塑料容器的充气口、喷水口，B是气压计，如图（a）所示。在室温环境下，容器内装入一定质量的水，此时容器内的气体体积为，压强为，现缓慢充气后压强变为，不计容器的容积变化。
(1)设充气过程中气体温度不变，求充入的气体在该室温环境下压强为时的体积。
(2)打开喷水口阀门，喷出一部分水后关闭阀门，容器内气体从状态M变化到状态N，其压强p与体积V的变化关系如图（b）中实线所示，已知气体在状态N时的体积为，压强为。求气体在状态N与状态M时的热力学温度之比。
(3)图（b）中虚线是容器内气体在绝热（既不吸热也不放热）条件下压强p与体积V的变化关系图线，试判断气体在图（b）中沿实线从M到N的过程是吸热还是放热。（不需要说明理由）
模拟冲关
6．（2025·河南·模拟预测）如图所示，一定质量理想气体经历了由的循环过程，已知延长线过点，平行于轴。下列说法正确的是（ ）
A．过程，气体对外界做功
B．过程，气体对外界做功
C．过程，气体吸收热量
D．过程，气体放出热量
7．（2025·山东·模拟预测）一定质量的理想气体从状态a开始经ac、cb、ba三个过程回到状态a，其中a、c连线经过原点O，a、b连线平行于t轴，b、c连线平行于p轴，横轴的单位为摄氏度，下列说法正确的是（ ）
A．a→c过程，气体对外界做功
B．b→a过程，气体从外界吸热
C．c→b过程，气体对外界做的功等于从外界吸收的热量
D．b状态时气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数比a状态少
8．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）一定质量的理想气体从状态开始，经历过程回到原状态，其图像如图所示，其中、与轴平行，、与轴平行，的延长线过原点。下列判断正确的是（ ）
A．过程，气体温度升高，内能的增加量大于气体从外界吸收的热量
B．过程，气体体积增大，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功
C．过程，气体温度降低，气体向外界放出的热量大于内能的减少量
D．气体从状态开始，经历回到原状态的过程中，气体体积先减小后增大
9．（2025·广东·三模）小李用打气筒给自行车轮胎充气，他快速下压打气筒的活塞，打气筒内的气体（未进入轮胎）从状态变化到状态、图像如图所示。此过程可视为绝热过程，关于此过程中打气筒内的气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体向外界放热
B．气体的内能不变
C．外界对气体做的功大于气体增加的内能
D．单位时间内气体分子对活塞的撞击次数增大
10．（2025·山东潍坊·三模）某同学利用铝制空饮料罐制作的简易温度计如图所示，接口处插入一根透明吸管后用蜡密封，并在吸管内引入一小段长度可忽略的油柱。罐口外部吸管的长度为，当外界温度为时，油柱恰好位于吸管的最右侧，当外界温度缓慢降低到时，油柱恰好位于外部吸管的最左侧。已知外界大气压强恒为，吸管的厚度不计、横截面积为，罐内气体可视为理想气体。
(1)求该饮料罐内部的体积V；
(2)若该温度计的油柱从外部吸管的最右侧缓慢移动到最左侧的过程中，封闭气体的内能减少1.2J，求该过程中密封气体放出的热量Q。
11．（2025·山东济南·二模）如图所示，一定质量的理想气体经历了的等温过程。在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A．气体对外界做的功大于
B．气体从外界吸收的热量小于
C．所有分子热运动速率都不变
D．单位时间内气体分子对容器壁单位面积的撞击次数减少
12．（2025·山东聊城·三模）如图所示是一定质量的理想气体由状态变化至状态的图像。气体可以经过程①由状态缓慢变化至状态，再经过程②由状态缓慢变化至状态；气体亦可经过程③由状态缓慢变化至状态。已知①、②、③分别为等温、等容、绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A．过程①气体吸收热量
B．过程③气体的内能不变
C．过程②吸收的热量大于过程①放出的热量
D．过程③单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数逐渐减少
13．（2025·湖北武汉·模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体的循环由下面4个过程组成：为等压过程，为绝热过程，为等压过程，为绝热过程。下列说法正确的是（ ）
A．过程中，气体内能增加
B．过程中，气体内能不变
C．过程中，气体吸收热量
D．整个过程中，气体从外界吸收的总热量可以用所围的面积表示
14．（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示，竖直固定在水平桌面上的导热良好的汽缸粗细均匀，内壁光滑，上端开口，下端封闭。一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。现往活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终处于伸长状态且在弹性限度内。关于汽缸内的气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体的压强增大B．气体的压强不变
C．弹簧的弹性势能减小D．气体从外界吸收热量
15．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，内部底面积为S，外界大气压强为。汽缸壁内有卡口和b，a、b间距为，a距缸底的高度为。为了使卡口不损坏，活塞对其的弹力不能超过。活塞只能在a、b间上下移动，其下方密封有一定质量的理想气体，内能为已知常量，为气体的热力学温度。已知活塞质量为为重力加速度，活塞厚度可忽略。活塞和汽缸壁均绝热，不计一切摩擦。开始时活塞处于静止状态，汽缸内气体压强为，温度为。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至b卡口即将损坏。
(1)求此时汽缸内气体的压强和温度；
(2)求此过程中气体从电热丝吸收的热量。
16．（2025·湖北十堰·模拟预测）如图所示，放在水平面上的密闭导热气缸被一厚度不计的活塞分隔成容积均为的上下两部分，上方是真空，下方封闭有某种理想气体，环境温度为。已知活塞的质量为、横截面积为S，重力加速度为，活塞可在气缸内无摩擦滑动而不漏气。
(1)若环境温度缓慢升高，求活塞对气缸顶部的压力大小等于它的重力时的环境温度；
(2)在环境温度从缓慢升高到的过程中，若理想气体的内能增加量为，求该过程中气体从外界吸收的热量。
17．（2025·江苏·模拟预测）1816年斯特林发明了一种高效率的外燃发动机，发动机内封闭一定质量理想气体，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a的过程中，压强p随密度ρ变化图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a→b气体的内能增大B．b→c气体向外界放热
C．c→d外界对气体做功D．一个循环过程，气体从外界吸收热量
18．（2025·江苏·模拟预测）走马灯在秦汉时称蟠螭灯，灯内点上蜡烛，产生气流使叶轮带动轮轴转动，烛光将内筒上骑马的图案投射到外面屏上，灯转动时看起来好像几个人骑马你追我赶，故名走马灯。则（ ）
A．冷空气进入灯内后所有分子的动能均增大
B．空气流动的动能等于空气的内能
C．热空气离开灯后体积膨胀温度升高
D．蜡烛燃烧产生的内能大于气流对叶轮做的功
19．（2025·河南开封·模拟预测）一定质量的理想气体从状态开始，经历四个过程回到原状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．气体对外界做正功
B．气体的内能增加
C．气体向外界放热
D．气体对外界做正功
20．（2025·云南·模拟预测）一定质量的理想气体经历从的状态变化，其体积随热力学温度变化的图像如图所示。其中段反向延长线通过原点，段平行于轴，段平行于轴，下列说法正确的是（ ）
A．从到气体放出热量
B．从到气体吸收热量
C．从到气体吸收的热量大于对外做的功
D．气体在状态的压强小于在状态的压强
21．（2025·湖北·模拟预测）一定质量的理想气体从状态开始，经历等温变化、等压变化、等容变化的循环过程回到状态，其图像如图甲所示，图中、为已知量，且已知状态的压强为，过程外界对气体做的功为。
(1)求状态的压强；
(2)在图乙中画出整个过程的图线（规范要求：标出、、及箭头方向）；
(3)整个过程气体是吸热还是放热，吸收（放出）的热量是多少？
22．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图所示，将一只气球放到绝热密闭的升温箱中缓慢加热，随温度的升高，气球缓慢膨胀，气球内气体压强增大，将气体视为理想气体，且气球不漏气，下列说法正确的是（ ）
A．气球内所有气体分子的动能都增大
B．气球内气体对外做的功大于气球内气体吸收的热量
C．气球内的气体分子对气球壁单位面积的平均撞击力增大
D．箱内气体及气球内气体总内能增加量等于从加热器上吸收的热量
23．（2025·安徽合肥·三模）一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B→C→A三个过程后回到初始状态A，其图像如图所示，已知状态A的气体温度为该理想气体的内能U和温度T的关系为U=αT（其中α=2J/K）。求：
(1)气体在状态C时的温度；
(2)C→A过程中，气体从外界吸收的热量。
24．（2025·全国·模拟预测）如图甲所示，绝热气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿气缸无摩擦滑动但不漏气，初始状态时封闭气体温度为，压强与外界大气压强相等，均为，此时活塞压在固定卡环上，距离气缸底部的高度为。现通过电热丝缓慢对气体加热，最终活塞压紧在气缸顶部的卡口上，此过程中气体压强随热力学温度变化的图像如图乙所示。已知气缸横截面积为，气缸壁厚度不计，重力加速度为。求：
(1)活塞的质量；
(2)活塞上升的高度；
(3)若状态到状态的过程中，气体吸收的热量为，求此过程中气体内能的增加量。
25．（2025·陕西·三模）如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体），活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，活塞到汽缸底部的距离为。环境温度保持不变，将一质量为的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为，横截面积为，大气压强为，重力加速度大小为，忽略活塞厚度。下列说法正确的是（ ）
A．缸内气体最终的压强为
B．活塞下降的高度
C．该过程中封闭气体的内能增大
D．该过程中封闭气体内能的变化量
26．（2025·山东滨州·二模）一定质量的理想气体，经历一个热循环过程，其图像如图所示。已知，过程为等温过程，过程为等容过程，过程为绝热过程。在过程中，气体吸收的热量为，在过程中，内能减少了。在的一个热循环过程中，外界对气体做的总功为（ ）
A．20JB．
C．D．
27．（2025·北京昌平·二模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是（ ）
A．从a到b，气体分子的平均动能不变
B．从a到b，气体对外界做功，内能减小
C．从b到c，气体从外界吸热，内能增大
D．从b到c，气体向外界放热，内能减小
28．（2025·甘肃白银·模拟预测）如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体），活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，活塞到汽缸底部的距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m，横截面积为S，大气压强为，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。下列说法正确的是（ ）
A．缸内气体最终的压强为
B．活塞下降的高度
C．该过程中封闭气体的内能增大
D．该过程中封闭气体内能的变化量
29．（2025·陕西安康·模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程回到初始状态。已知理想气体的内能与系统的热力学温度成正比，a状态系统的热力学温度为，内能为。下列关于系统这一系列变化过程的描述，正确的是（ ）
A．系统从的过程中从外界吸热
B．系统从的过程中从外界吸热等于过程中系统向外界放热
C．系统从的过程是等温变化的过程
D．系统全过程的变化中对外界做功
30．（2025·甘肃平凉·模拟预测）一定质量的理想气体经过如图所示的循环过程，其中与横轴平行，与纵轴平行，为等温过程，为绝热过程，下列说法正确的是（ ）
A．过程气体单位时间内对器壁单位面积上的平均碰撞次数增大
B．过程气体从外界吸收热量
C．过程气体内能不变
D．一个完整循环过程气体要向放出热量