2019-2023年高考物理试题分项汇编：热学 (解析版)

'专题15热学1

一、单选题

题目①（2023・北京・统考高考真题）夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比,夜间轮胎内

的气体（）

A.分子的平均动能更小B.单位体积内分子的个数更少

C.所有分子的运动速率都更小D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大

【答案】力

【详解】4C.夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确、。错误；

BD.由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单

位面积的平均作用力更小，BD错误。

故选力。

题目（2023•海南•统考高考真题）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（）

o---2----

A.分子间距离大于外时，分子间表现为斥力

B.分子从无限远靠近到距离短。处过程中分子势能变大

C.分子势能在处最小

D.分子间距离小于外且减小时，分子势能在减小

【答案】C

【详解】分子间距离大于小，分子间表现为引力，分子从无限远靠近到距离3处过程中，引力做正功，分子势能

减小，则在小处分子势能最小;继续减小距离，分子间表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大。

故选C。

题目'（2023•辽宁・统考高考真题）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置,可在用电低谷时储存

能量、用电高峰时释放能量•“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的P-T图像如图所示。该过

程对应的p—V图像可能是（）

•1•

C.OD.O

【答案】B

【详解】根据

从a到b,气体压强不变，温度升高,则体积变大;从b到c,气体压强减小,温度降低，因c点与原点连线的斜率

小于b点与原点连线的斜率，c态的体积大于b态体积。

故选及

题目但（2023・江苏•统考高考真题）如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态8。该过程

中（）

A.气体分子的数密度增大

B.气体分子的平均动能增大

C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小

D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小

【答案】B

【详解】a根据

则从A到B为等容线，即从4到B气体体积不变,则气体分子的数密度不变，选项A错误；

B.从A到B气体的温度升高,则气体分子的平均动能变大,则选项B正确；

C.从4到B气体的压强变大，气体分子的平均速率变大，则单位时间内气体分子对单位面积的器壁的碰撞力

变大，选项。错误；

D.气体的分子密度不变，从4到B气体分子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子

数变大，选项。错误。

故选B。

题目辰（2023・天津•统考高考真题）如图是爬山所带氧气瓶，氧气瓶里的气体容积质量不变，爬高过程中，温度减

小,则气体（）

•2•

A.对外做功B.内能减小C.吸收热量D.压强不变

【答案】B

【详解】力.由于爬山过程中气体体积不变，故气体不对外做功，故4错误；

B,爬山过程中温度降低，则气体内能减小，故B正确；

C.根据热力学第一定律可知

△U=W+Q

爬山过程中气体不做功，但内能见效，故可知气体放出热量，故。错误；

D.爬山过程中氧气瓶里的气体容积质量均不变，温度减小，根据理想气体状态方程有

PV

~Tr-C

可知气体压强减小,故D错误；

故选B。

题目互1（2022・重庆・高考真题）2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”111型浮空艇创造了海拔9032米的

大气科学观测世界纪录.若在浮空艇某段上升过程中,艇内气体温度降低，体积和质量视为不变,则艇内气体

（）（视为理想气体）

A.吸收热量B.压强增大C.内能减小D.对外做负功

【答案】C

【详解】由于浮空艇上升过程中体积和质量均不变，则艇内气体不做功;根据

叱二C

T°

可知温度降低,则艇内气体压强减小，气体内能减小；又根据

MJ=W+Q

可知气体放出热量。

故选C。

题目工（2022.北京・高考真题）2021年5月，中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）取得新突破，

成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和L6亿摄氏度20秒等离子体运行，创造托卡马克实验装置运行新的

世界纪录,向核聚变能源应用迈出重要一步。等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态，被认为是物质的

第四态。当物质处于气态时,如果温度进一步升高，几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和

正离子，此时物质称为等离子体。在自然界里，火焰、闪电、极光中都会形成等离子体，太阳和所有恒星都是等

离子体。下列说法不正确的是（）

A.核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能

B.可以用磁场来约束等离子体

C.尽管等离子体整体是电中性的，但它是电的良导体

D.提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力

【答案】A

【详解】4核聚变释放的能量源于来自于原子核的质量亏损，4错误；

•3•

B.带电粒子运动时，在匀强磁场中会受到洛伦兹力的作用而不飞散，故可以用磁场来约束等离子体，R正确;

C.等离子体是各种粒子的混合体，整体是电中性的,但有大量的自由粒子，故它是电的良导体，。正确；

D.提高托卡马克实验装置运行温度，增大J'等离子体的内能，使它们具有足够的动能来克服库仑斥力，有利

于克服等离子体中正离子间的库仑斥力，D正确。

本题选择错误的，故选

题目叵（2022・北京.高考真题）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,气体温度保持不变B.从a到b,气体对外界做功

C.从b到c,气体内能减小D.从b到c,气体从外界吸热

【答案】。

【详解】一定质量的理想气体从状态a开始,沿题图路径到达状态b过程中气体发生等容变化，压强减小，

根据查理定律步=。,可知气体温度降低，再根据热力学第一定律DU=Q+W,由于气体不做功，内能减

小，则气体放热，48错误；

CD.一定质量的理想气体从状态b沿题图路径到达状态c过程中气体发生等压变化，体积增大,根据爷=

C,可知气体温度升高，内能增大,再根据热力学第一定律。。=Q+W,可知b到c过程吸热,且吸收的热量

大于功值，。错误、。正确。

故选D。

题目门（2022•江苏・高考真题）如图所示，一定质量的理想气体分别经历a-b和a-c两个过程，其中a-b为等

温过程，状态b、c的体积相同，则（）

A.状态a的内能大于状态bB.状态a的温度高于状态c

C.arc过程中气体吸收热量D.a-c过程中外界对气体做正功

【答案】C

【详解】A.由于a-b的过程为等温过程,即状态a和状态b温度相同，分子平均动能相同，对于理想气体状态

a的内能等于状态b的内能，故A错误；

B.由于状态b和状态c体积相同，且Ph<pc根据理想气体状态方程

•4•

PlVb_PeVe

丁一〒

可知£V£,又因为£=£,故7?VK，故口错误；

CD.因为a-c过程气体体积增大,气体对外界做正功；而气体温度升高，内能增加，根据

^U=W+Q

可知气体吸收热量;故。正确，。错误：

故选。。

题目（2022.江苏.高考真题）自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的

是（）

A.体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变

B,压强增大是因为氢气分子之间斥力增大

C.因为氢气分子很小,所以氢气在任何情况下均可看成理想气体

D.温度变化时,氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化

【答案】。

【详解】A.密闭容器中的氢气质量不变，分子个数不变，根据

n—V

可知当体积增大时，单位体枳内分子个数变少,分子的密集程度变小,故A错误；

B.气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的;压强增大并不是因为分子间

斥力增大，故B错误；

C.普通气体在温度不太低，压强不太大的情况下才能看作理想气体，故。错误；

D.温度是气体分子平均动能的标志，大量气体分子的速率呈现“中间多，两边少”的规律，温度变化时，大量分

子的平均速率会变化，即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化，故D正确。

故选

题目［TT（2022.辽宁・高考真题）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b,其体积V和热力学温度T变化图

像如图所示，此过程中该系统（）

A.对外界做正功B.压强保持不变C.向外界放热D.内能减少

【答案】A

【详解】理想气体从状态a变化到状态b,体积增大，理想气体对外界做正功，A正确；

B.由题图可知

V=Vv+kT

根据理想气体的状态方程有

〒一c

联立有

■5•

c

P=

TK+TyK

可看出T增大，p增大，B错误；

D.理想气体从状态a变化到状态b,温度升高，内能增大，D错误；

C.理想气体从状态a变化到状态也由选项AD可知,理想气体对外界做正功且内能增大，则根据热力学第一

定律可知气体向外界吸收热量，C错误。

故选4

题目fl?（2022•湖北•统考高考真题）一定质量的理想气体由状态a变为状态c,其过程如p-V图中a—c直线

段所示，状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是（）

A.a—b是等温过程B.a—b过程中气体吸热

C.a—c过程中状态b的温度最低D.a—c过程中外界对气体做正功

【答案

【详解】根据理想气体的状态方程

pV

可知a-b气体温度升高，内能增加,且体积增大气体对外界做功，则WV0,由热力学第一定律

DU=W+Q

可知a-b过程中气体吸热，4错误、B正确：

C.根据理想气体的状态方程

〒一c

可知，p—V图像的坐标值的乘积反映温度，a状态和c状态的坐标值的乘积相等，而中间状态的坐标值乘积

更大，a—c过程的温度先升高后降低,且状态6的温度最高，。错误；

D.arc过程气体体积增大，外界对气体做负功，。错误。

故选B。

题目主（2022•山东・统考高考真题）如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初

始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动90°过程中，缸内气体（）

A.内能增加，外界对气体做正功

B.内能减小,所有分子热运动速率都减小

C.温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少

•6•

D.温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加

【答案】C

【详解】初始时汽缸开口向上，活塞处于平衡状态，汽缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有

（Pi-R＞）s=mg

汽缸在缓慢转动的过程中,汽缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿汽缸壁的分力，故汽缸内气体缓慢的将活

塞往外推,最后汽缸水平，缸内气压等于大气压。

AB.汽缸、活塞都是绝热的,故缸内气体与外界没有发生热传递,汽缸内气体压强作用将活塞往外推,气体对

外做功，根据热力学第一定律AU=Q+W得:气体内能减小,故缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均

速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，AB错误；

CD.气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，故速率大的分子数占息分子数的

比例减小，。正确，。错误。

故选C。

题目,（2021.重庆.高考真题）图1和图2中曲线/、〃、〃/分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律，

小为平衡位置。现有如下物理量:①分子势能,②分子间引力，③分子间斥力,④分子间引力和斥力的合力，则

曲线/、〃、/〃对应的物理量分别是（）

A.①③②C.④①③D.①④③

【答案】。

【详解】根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为小）时分子势能最小可知，曲线/为分子势能随分子之间距

离r变化的图像；

根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为小）时分子力为零，可知曲线II为分子力随分子之间距离r变化的

图像；

根据分子之间斥力随分子之间距离的增大而减小，可知曲线HI为分子斥力随分子之间距离r变化的图像。

。正确，故选

题目叵］（2021•北京・高考真题）比较45°。的热水和100°。的水蒸气，下列说法正确的是（）

A.热水分子的平均动能比水蒸气的大B.热水的内能比相同质量的水蒸气的小

C.热水分子的速率都比水蒸气的小D.热水分子的热运动比水蒸气的剧烈

【答案】B

【详解】温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大,故热水分子的平均动能比水蒸气的

小，故4错误；

B.内能与物质的量、温度、体积有关，相同质量的热水和水蒸气，热水变成水蒸气，温度升高，体枳增大，吸收

热量，故热水的内能比相同质量的水蒸气的小,故B正确；

C.温度越高，分子热运动的平均速率越大，45℃的热水中的分子平均速率比100°。的水蒸气中的分子平均速

率小，由于分子运动是无规则的，并不是每个分子的速率都小，故。错误；

D.温度越高，分子热运动越剧烈，故D错误。

故选

•7•

题目FIR（2021.山东.高考真题）血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充

入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强,体积为

V；每次挤压气囊都能将60cm的外界空气充入臂带中，经5次充气后,臂带内气体体积变为5V,压强计示数

为150mm为。已知大气压强等于750mm两，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于

（）

A.30cm3B.40cm3C.50cm3D.60cm3

【答案】。

【详解】根据玻意耳定律可知

PrjV+5po%=P]X5V

已知

3

pit—750mmHg,V»—60cm,a=750mmHg+150mmHg—QQQmmHg

代入数据整理得

V=60cm3

故选

题目于（2021.山东.高考真题）如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良

好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部;松开后，小瓶缓慢上浮，上

浮过程中，小瓶内气体（）

A.内能减少B.对外界做正功

C.增加的内能大于吸收的热量D.增加的内能等于吸收的热量

【答案】B

【详解】4由于越接近矿泉水瓶口，水的温度越高，因此小瓶上浮的过程中，小瓶内温度升高，内能增加，4错

误；

B.在小瓶上升的过程中，小瓶内气体的温度逐渐升高,压强逐渐减小，根据理想气体状态方程

•8・

亍-c

气体体积膨胀，对外界做正功，B正确：

CD.由AB分析，小瓶上升时，小瓶内气体内能增加，气体对外做功,根据热力学第一定律

△U=W+Q

由于气体对外做功，因此吸收的热量大于增加的内能，8错误。

故选及

题目上（2020•北京•统考高考真题）分子力R随分子间距离r的变化如图所示.将两分子从相距r=心处释放,

仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（）

A.从「=小到r=Q分子间引力、斥力都在减小B.从『=生到「=小分子力的大小先减小后增大

C.从「=心到「=「。分子势能先减小后增大D.从「=吃到「=小分子动能先增大后减小

【答案】。

【详解】人.从r=Q到r=g分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故力错误；

B.由图可知，在r=r”时分子力为零，故从r=r2到「=八分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；

C.分子势能在r=R时分子势能最小，故从r=心到「=Q分子势能一直减小，故C错误：

。.从r=0到r=为分子势能先减小后增大,故分子动能先增大后减小，故。正确。

故选D。

题目［19（2020.北京・统考高考真题）如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程,先后到达状态

3和。。有关43和。三个状态温度4、器和久的关系，正确的是（）

A.TA=TBfTQ=TCB.TA<.TQJTcC.TA=£，T^>£D.TA=或,TB<4

•9•

【答案】c

【详解】由图可知状态A到状态B是一个等压过程,根据

TA~TB

因为UR>忆4,故T5>T4而状态8到状态。是一个等容过程，有

PB_Pc

TB~Tc

因为pB>pC,故TB>7。；对状态A和。有

2Pox春％-j-poX2Vo

-TA-二-冗-

可得TA=TC；综上分析可知。正确，错误；

故选C。

题目囱（2020•天津•统考高考真题）水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐

充气口充入气体，达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在不断喷出的

过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（)

C.对外界放热D.分子平均动能变大

1答案】B

【详解】4随着水向外喷出，气体的体积增大，由于温度不变，根据

pV=恒量

可知气体压强减小，4错误；

BC.由于气体体积膨胀，对外界做功,根据热力学第一定律

/\U=W+Q

气体温度不变，内能不变，一定从外界吸收热量，3正确，C错误；

D.温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，分子的平均动能不变，。错误.

故选及

题目过（2020・山东・统考高考真题）一定质量的理想气体从状态a开始，经aTb、brc、c—a三个过程后回到

初始状态a,其P-U图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（弘，2p。）、b（2%,p°）、c（3%,2po）以下判

断正确的是（）

■10•

0%2%3%-

A.气体在a—b过程中对外界做的功小于在b-c过程中对外界做的功

B.气体在a—b过程中从外界吸收的热量大于在b-c过程中从外界吸收的热量

C.在c—a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量

D.气体在c—a过程中内能的减少量大于b-c过程中内能的增加量

【答案】C

【详解】A.根据气体做功的表达式W=Er=pSz=p・AV可知p—V图线和体积横轴围成的面积即为做功

大小，所以气体在a-b过程中对外界做的功等于b-c过程中对外界做的功，4错误：

B.气体从a-b,满足玻意尔定律pV=C,所以

1=式

所以△口尸0,根据热力学第一定律AU=Q+W可知

o=Q（>+M

气体从b-c,温度升高，所以△上>0,根据热力学第一定律可知

结合A选项可知

M=%<0

所以

。加>Qab

bTc过程气体吸收的热量大于a过程吸收的热量，3错误；

C.气体从c-a,温度降低，所以气体体积减小，外界对气体做功,所以网.>0,根据热力学第一定

律可知Qca<0,放出热量，。正确：

D.理想气体的内能只与温度有关，根据北=方可知从

|△瑁=|△瑁

所以气体从c-a过程中内能的减少量等于b-c过程中内能的增加量，D错误。

故选。。

题目22（2019・北京・高考真题）下列说法正确的是

A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度

B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和

C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关

D.气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变

【答案】A

【详解】根据温度是分子平均动能的标志确定气体分子热运动的程度和分子平均动能变化，内能是分子平均动

能和分子势总和，由气体压强宏观表现确定压强

•11•

4.温度是分子平均动能的标志，所以温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度，故4正确；

B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和，故B错误；

C.由压强公式PV=n,RT可知,气体压强除与分子平均动能（温度）有关,还与体积有关，故C错误；

D.温度是分子平均动能的标志，所以温度降低，分子平均动能一定变小,故D错误.

二、多选题

题目[23（2023•山东・统考高考真题）一定质量的理想气体，初始温度为300K,压强为lx10'Pa。经等容过程，

该气体吸收400J的热量后温度上升100K；若经等压过程，需要吸收600J的热量才能使气体温度上升100K。

下列说法正确的是（）

A.初始状态下,气体的体积为6LB.等压过程中,气体对外做功400J

C.等压过程中，气体体积增加了原体积的JD.两个过程中，气体的内能增加量都为400J

4

【答案】

【详解】。.令理想气体的初始状态的压强，体积和温度分别为

P\~Po>%=VQ,7]=3OO7V

等容过程为状态二

P2=?,匕=%=%外=400K

等压过程为状态三

P3=Po>%=?，Tf=400K

由理想气体状态方程可得

PiVj_p,V2_pjVj

k一丁

解得

Pz=石Po，K=

oo

体积增加了原来的J,c错误；

O

D.等容过程中气体做功为零，由热力学第一定律

AU=W+Q=400J

两个过程的初末温度相同即内能变化相同，因此内能增加都为400J,D正确；

AB.等压过程内能增加了4007,吸收热量为600J,由热力学第一定律可知气体对外做功为200J,即做功的大

小为

叩=新传%一％）=20（17

解得

Vo=6L

力正确8错误；

故选AD。

题目囱（2023•浙江•统考高考真题）下列说法正确的是（）

A.热量能自发地从低温物体传到高温物体

B.液体的表面张力方向总是跟液面相切

C.在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的

D.当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率

•12•

【答案】BD

【详解】4.根据热力学第二定律可知热量能不可能自发地从低温物体传到高温物体，故▲错误；

B.液体的表面张力方向总是跟液面相切，故B正确：

C.由狭义相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故。错误：

D.根据多普勒效应可知当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率，故。正

确。

故选BD。

题目区（2023•全国•统考高考真题）对于一定量的理想气体，经过下列过程,其初始状态的内能与末状态的内能

可能相等的是（）

A.等温增压后再等温膨胀B.等压膨胀后再等温压缩

C.等容减压后再等压膨胀D.等容增压后再等压压缩

E.等容增压后再等温膨胀

【答案：

【详解】4.对于一定质量的理想气体内能由温度决定，故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变，内能不

变，故A正确；

B.根据理想气体状态方程

里二。

T°

可知等压膨胀后气体温度升高，内能增大,等温压缩温度不变，内能不变，故末状态与初始状态相比内能增加，

故B错误；

C.根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度降低，内能减小;等压膨胀过程温度升高，末状态的温度有

可能和初状态的温度相等，内能相等，故C正确；

D.根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等压压缩过程温度降低,末状态的温度有可能和初状

态的温度相等，内能相等，故。正确；

E.根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等温膨胀过程温度不变,故末状态的内能大于初状态

的内能，故E错误。

故选ACD。

题目［26（2023•全国•统考高考真题）在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程，气体

一定与外界有热量交换的过程是（）

A.气体的体积不变，温度升高B.气体的体积减小，温度降低

C.气体的体积减小，温度升高D.气体的体积增大，温度不变

E.气体的体积增大，温度降低

【答案】48。

【详解】A.气体的体积不变温度升高，则气体的内能升高，体积不变气体做功为零，因此气体吸收热量，4正

确；

B.气体的体积减小温度降低,则气体的内能降低，体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律

△U=W+Q

可知气体对外放热，B正确：

C.气体的体积减小温度升高，则气体的内能升高，体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律

△U=W+Q

可知Q可能等于零,即没有热量交换过程,C错误;

■13­

D.气体的体积增大温度不变则气体的内能不变，体积增大气体对外界做功，由热力学第一定律

△U=W+Q

可知

Q>0

即气体吸收热量，D正确；

E.气体的体积增大温度降低则气体的内能降低，体积增大气体对外界做功，由热力学第一定律

△"=W+Q

可知Q可能等于零，即没有热量交换过程，E错误。

故选ABD.

题目②（2023•山西・统考高考真题）如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝

热活塞将汽缸分为/、g、九三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体

积、压强均相等。现通过电阻丝对/中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（）

J（VWMWWYYY

JuuuXXjaXX

——-3fgh

A.九中的气体内能增加B./与g中的气体温度相等

C./与八中的气体温度相等D.f与％中的气体压强相等

【答案】AD

【详解】4当电阻丝对/中的气体缓慢加热时，/中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知了

中的气体压强增大,会缓慢推动左边活塞，可知人的体积也被压缩压强变大，对活塞受力分析，根据平衡条件可

知,弹簧弹力变大，则弹簧被压缩。与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动左边活塞。故活塞对

h中的气体做正功,且是绝热过程，由热力学第一定律可知，人中的气体内能增加，A正确；

B.未加热前,三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡,可知弹簧处于压缩状

态，对左边活塞分析

巧S=F^+Pi/S

则

Pf>Pg

分别对f、g内的气体分析,根据理想气体状态方程有

_PM

丁一方

_P"匕

由题意可知，因弹簧被压缩，则联立可得

写>与

3错误；

c.在达到稳定过程中八中的气体体积变小，压强变大，/中的气体体积变大。由于稳定时弹簧保持平衡状态,

故稳定时/、九中的气体压强相等，根据理想气体状态方程对八气体分析可知

PoK）_PM

丁一〒

联立可得

Tj>Th

C错误;

■14•

D.对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析，根据平衡条件可知，/与人中的气体压强相等，D正确。

故选AD.

题目区（2022・天津・高考真题）采用涡轮增压技术可提高汽车发动机效率。将涡轮增压简化为以下两个过程，

一定质量的理想气体首先经过绝热过程被压缩，然后经过等压过程回到初始温度，则（）

A.绝热过程中，气体分子平均动能增加B.绝热过程中，外界对气体做负功

C.等压过程中，外界对气体做正功D.等压过程中,气体内能不变

【答案】4。

【详解】AB.一定质量的理想气体经过绝热过程被压缩，可知气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学

第一定律司.知,气体内能增加，则气体温度升高，气体分子平均动能增加，故力正确，B错误；

CD.一定质量的理想气体经过等压过程回到初始温度，可知气体温度降低，气体内能减少;根据

工=「

T°

可知气体体积减小,外界对气体做正功，故。正确，。错误。

故选4。。

题目［29（2022・湖南•统考高考真题）利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体分离装置由喷

嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环

形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位,而分子热运动速率较大的气

体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从4端流

出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是（）

A.A端为冷端，3端为热端

B.A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于3端流出的

C.A端流出的气体内能一定大于B端流出的

D.该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律

E.该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律

【答案】ABE

【详解】4依题意，中心部位为热运动速率较低的气体,与挡板相作用后反弹，从A端流出，而边缘部份热运动

速率较高的气体从B端流出；同种气体分子平均热运动速率较大、其对应的温度也就较高，所以4端为冷端、

B端为热端，故A正确；

B.依题意，4端流出的气体分子热运动速率较小，B端流出的气体分子热运动速率较大，所以从4端流出的

气体分子热运动平均速度小于从8端流出的，故8正确；

C.A端流出的气体分子热运动速率较小，B端流出的气体分子热运动速率较大，则从4端流出的气体分子

平均动能小于从B端流出的气体分子平均动能，内能的多少还与分子数有关;依题意，不能得出从A端流出的

气体内能一定大于从B端流出的气体内能，故。错误；

DE.该装置将冷热不均气体的进行分离，喷嘴处有高压，即通过外界做功而实现的，并非是自发进行的，没有

•15•

违背热力学第二定律;温度较低的从A端出、较高的从B端出，也符合能量守恒定律，故D错误，E正确。

故选ABE.

题目画（2022•全国•统考高考真题）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对外做的功

E.气体吸收的热量等于其内能的增加量

【答案】BCE

【详解】A.因从a到b的p—T图像过原点，由岑=C可知从a到b气体的体积不变,则从a到b气体不对外

做功，选项4错误；

B.因从a到b气体温度升高,可知气体内能增加,选项B正确；

CDE.因W=0,△[/>（）,根据热力学第一定律

△U=W+Q

可知，气体一直从外界吸热,且气体吸收的热量等于内能增加量，选项CE正确，。错误。

故选BCE。

题目应（2022•全国•统考高考真题）一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c,其过程如T-M图上的

两条线段所示，则气体在（）

A.状态a处的压强大于状态c处的压强

B.由a变化到b的过程中，气体对外做功

C.由b变化到c的过程中，气体的压强不变

D.由a变化到b的过程中，气体从外界吸热

E.由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能

【答案】4BO

【详解】40.根据理想气体状态方程可知

T=^--V

nR

即图像的斜率为与，故有

nR

Pa=Pb>pc

-16-

故A正确，。错误；

B.理想气体由a变化到b的过程中，因体积增大,则气体对外做功，故B正确；

DE.理想气体由a变化到6的过程中，温度升高，则内能增大，由热力学第一定律有

^U=Q+W

而AU〉。，WVO,则有

^U=Q-\W\

可得

Q>0,Q>AU

即气体从外界吸热,且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故。正确，E错误：

故选ABD.

题目电（2021・海南・高考真题）如图,一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程到达状态b,再经过等温

过程到达状态c,直线ac过原点。则气体（）

C/

/八

_\b

（TT

A.在状态c的压强等于在状态a的压强B.在状态b的压强小于在状态c的压强

C.在b-c的过程中内能保持不变D.在a—b的过程对外做功

【答案】4。

【详解】4B.根据

V^—T

P

可知，因直线ac过原点，可知在状态c的压强等于在状态a的压强，&点与原点连线的斜率小于c点与原点连

线的斜率，可知在状态b的压强大于在状态c的压强，选项力正确，B错误；

C.在b-c的过程中温度不变,则气体的内能保持不变,选项C正确；

D.在a-b的过程中，气体的体积不变,则气体不对外做功，选项D错误。

故选AC。

题目团（2021・天津・高考真题）列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效

减振,空气弹簧主要由活塞、汽缸及内封的一定质量的气体构成。上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上

下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换;剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快，

气体与外界来不及热交换。若汽缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中（）

A.上下乘客时，气体的内能不变B.上下乘客时，气体从外界吸热

C.剧烈颠簸时，外界对气体做功D.剧烈颠簸时，气体的温度不变

【答案】47

【详解】上下乘客时汽缸内气体与外界有充分的热交换，即发生等温变化，温度不变,故气体的内能不变，

体积变化缓慢,没有做功,故没有热交换，故A正确，B错误；

CD.剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快,且气体与外界来不及热交换，气体经历绝热过程，外界对气体做

功，温度升高，故。正确错误。

故选AC。

题目回（2021.全国.高考真题）如图，一定量的理想气体从状态