考点43 热力学定律与能量守恒定律
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2025-03-17
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《金版教程》高考总复习首选用卷·物理(旧高考)
考点 43 热力学定律与能量守恒定律
题组一 基础小题
1．下列说法中正确的是( )
A．若把氢气和氧气看做理想气体，则具有相同体积、相同质量和相同温度
的氢气和氧气具有相等的内能
B．相同质量 0 ℃水的分子势能比 0 ℃冰的分子势能小
C．物体吸收热量后，内能一定增加
D．一定质量的 100 ℃的水吸收热量后变成 100 ℃的水蒸气，则吸收的热量
大于增加的内能
答案 D
解析 理想气体的内能与分子数和分子平均动能有关，而质量相同的氢气和
氧气的分子数不同，当它们的体积和温度均相同时，内能不同，A错误；0 ℃的
冰要吸收热量才能熔化成 0 ℃的水，所以相同质量 0 ℃水的内能比 0 ℃冰的内能
大，又因为它们的温度相同，其分子平均动能相等，所以相同质量 0 ℃水的分子
势能比 0 ℃冰的分子势能大，B错误；做功和热传递均可以改变物体的内能，只
知道物体吸热，而不知其做功情况，故不能确定物体的内能是否增加，C错误；
一定质量的 100 ℃的水吸热汽化的过程中，水蒸气对外做功，根据热力学第一定
律，水吸收的热量等于水蒸气增加的内能和水蒸气对外做的功之和，所以吸收的
热量大于增加的内能，D正确。
2．(多选)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是( )
A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变
B．若气体的内能不变，其状态也一定不变
C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大
D．气体温度每升高 1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关
E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大
答案 ADE
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解析 根据理想气体状态方程，p、V不变，则 T不变，气体的内能不变，A
正确；气体的内能不变，温度不变，p、V可能变，其状态可能变，B错误；气体
温度升高，压强不一定增大，C错误；气体温度每升高 1 K 吸收的热量与气体对
外做功多少有关，即与经历的过程有关，D正确；温度升高时，理想气体的内能
一定增大，E正确。
3．(多选)下列关于热力学第二定律的说法中正确的是( )
A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生
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，但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
E．热运动的宏观过程有一定的方向性
答案 BCE
解析 符合能量守恒定律，但违背热力学第二定律的宏观过程不能发生，A
错误；根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，
B正确；机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能，
C正确；气体向真空的自由膨胀是不可逆的，D错误；热运动的宏观过程有一定
的方向性，E正确。
4．(多选)下列说法正确的是( )
A．压缩气体总能使气体的温度升高
B．能量耗散过程中能量是守恒的
C．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
D．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第一定律
E．能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性
答案 BCE
解析 内能的变化取决于做功和热传递两个方面，压缩气体并不一定能使气
体内能增大，温度升高，A错误；由能量守恒定律可知，B正确；第一类永动机
是指不消耗能量却可以不断向外做功的机器，违背了能量守恒定律，C正确；第
二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，D错误；由能量耗
散的含义可知，E正确。
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5. (多选)如图所示，导热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理
想气体封闭在汽缸中，汽缸的内壁光滑。现用水平外力 F作用于活塞杆，使活塞
缓慢地向右移动，由状态①变化到状态②，在此过程中，如果环境温度保持不变，
下列说法正确的是( )
A．气体分子平均动能不变
B．气体内能减少
C．气体吸收热量
D．气体内能不变，却对外做功，此过程违反热力学第一定律，不可能实现
E．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第
二定律
答案 ACE
解析 汽缸是导热的，封闭在汽缸内的气体的温度始终与环境温度相同，保
持不变，则气体分子平均动能不变，A正确；一定质量的理想气体的内能仅与温
度有关，温度不变，故内能不变，B错误；汽缸内气体内能不变，对外做功，根
据热力学第一定律 ΔU＝W＋Q，可知气体吸收热量，C正确；气体内能不变，对
外做功的同时从外界吸收热量，不违反热力学第一定律，D错误；气体是从单一
热源吸热，全部用来对外做功，同时伴随着外力 F的作用，即引起了其他的变
化，所以此过程不违反热力学第二定律，E正确。
6. (多选)夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破
裂。若越接近水面，湖内水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内气体看做
理想气体。则气泡上升过程中，以下说法正确的是( )
A．气泡内气体对外界做功
B．气泡内每个气体分子的动能都变大
C．气泡内气体从外界吸收热量
《金版教程》高考总复习首选用卷·物理(旧高考)
D．气泡内气体的压强可能不变
E．气泡内气体分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小
答案 ACE
解析 大气压强不变，则随着气泡在水中的深度减小，气泡内气体的压强减
小，D错误；气泡上升过程中，温度升高，压强减小，根据＝C可知，体积变大，
气泡内气体对外做功，A正确；气泡内气体的温度升高，则气体分子的平均动能
变大，并非气泡内每个气体分子的动能都变大，B错误；气泡内气体温度升高，
内能变大，气体对外做功，根据 ΔU＝W＋Q可知，气泡内气体从外界吸收热量，
C正确；气泡内气体的压强减小，根据气体压强的微观意义可知，气泡内气体分
子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小，E正确。
7. (多选)如图所示，一定质量的理想气体从状态 A依次经过状态 B、C和D
后再回到状态 A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。
该循环过程中，下列说法正确的是( )
A．A→B过程中，气体对外界做功，吸热
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化
E．该循环过程中，气体放热
答案 ACD
解析 A→B过程中，气体体积增大，对外界做功，温度不变，内能不变，
根据 ΔU＝Q＋W可知气体吸热，A正确；B→C过程中，气体绝热膨胀，对外做
功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，B错误；C→D过程中，
气体等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分
子数增多，C正确；D→A过程中，气体绝热压缩，外界对气体做功，气体内能
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《金版教程》高考总复习首选用卷·物理(旧高考)考点43 热力学定律与能量守恒定律题组一 基础小题1．下列说法中正确的是( )A．若把氢气和氧气看做理想气体，则具有相同体积、相同质量和相同温度的氢气和氧气具有相等的内能B．相同质量0℃水的分子势能比0℃冰的分子势能小C．物体吸收热量后，内能一定增加D．一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能答案 D解析 理想气体的内能与分子数和分子平均动能有关，而质量相同的氢气和氧气的分子数不同，当它们的体积和温度均相同时，内能不同，A错误；0℃的冰要吸收热量才能熔化成0℃的水，所以相同质量0℃水的内能比0℃冰的内能大，...
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