2025年高考物理压轴训练卷19 （含解析）

2025年高考物理压轴训练19

选择题（共10小题）

1.（2024•江汉区模拟）一定质量的理想气体从状态/开始，发生如图所示的一系列变化，最终回到状态

N。其中，从状态8到状态C过程中气体对外界做功为名（%>0）。下列说法错误的是（）

A./f8过程中外界对气体不做功，气体从外界吸热

B.C过程中气体从外界吸热，且吸收的热量等于%

C.状态/与C相比，气体分子碰撞单位面积器壁的平均力更大

D.-C-N整个过程中，气体总体从外界吸热

2.（2024•鼓楼区校级模拟）封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态N变到状态。，其体积「与热力学

温度T的关系如图所示，O、4、。三点在同一直线上，贝1（）

八夕

44——JB

.........

A.由状态5变到状态C过程中，气体对外放热，内能不变

B.气体在。状态和在A状态时的单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数相等

C.C状态时气体的压强小于。状态时气体的压强

D.在。状态与A状态时相等时间内气体分子对单位面积器壁的冲量相等

3.（2024•龙凤区校级模拟）在学校春季运动会上释放的气球是充有氢气的可降解气球。释放前工作人员

用容积为30£、压强为l.OxIO,尸。的氨气罐给气球充气（充气过程温度不变），要求充气后气球体积为立、

压强为1.0x105Pa；气球释放后飘向高空，当气球体积膨胀到8工时就会爆裂落回地面。已知高度每升高

1000/77,大气温度下降6℃,高度每升高加，大气压减小llPa,庆祝现场地面空气温度为27°C,大气压

为1.0x105尸。，不计充气过程的漏气和气球内原有气体，下列说法正确的是（）

A.用一个氢气罐可以充出600个符合要求的气球

B.当气球发生爆裂时，气球离地面的高度为3846加

C.用氮气罐给气球充气过程中，氢气放出热量

D.要降低气球发生爆裂时的高度，在地面充气时可使充气后的气球体积适当减小

4.（2024•浙江模拟）一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（）

A.aT•&过程中，气体体积变大，放出热量

B.6->c过程中，气体温度不变，气体对外界做功

C.c-。过程中，气体体积变小，放出热量

D.cfa过程中，气体压强增大，外界对气体做功

5.（2024•江苏模拟）一定质量理想气体的状态变化如图所示，该图由4段圆弧组成，表示该气体从状态a

依次经状态6、c,d,最终回到状态。的状态变化过程，则下列说法正确的是（）

A.从状态。到状态c是等压膨胀

B.从状态c到状态d是等温变化

C.从状态。到状态c,气体对外做功，内能减小

D.从状态a经6、c、4回到状态a,气体放出热量

6.（2024•历城区校级模拟）1824年法国工程师卡诺创造性地提出了具有重要理论意义的热机循环过程

卡诺循环，极大地提高了热机的工作效率。如图为卡诺循环的图像，一定质量的理想气体从状

态N开始沿循环曲线NBCD4回到初始状态，其中N8和CD为两条等温线，8C和。/为两条绝热线。下

列说法正确的是（）

OV

A.在。->/绝热压缩过程中，气体内能减小

B.一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量

C.BfC过程气体对外界做的功等于DTA过程外界对气体做的功

D.B状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数比A状态多

7.（2024•唐山一模）如图所示，上端封闭下端开口的玻璃管在外力厂的作用下，静止在水中，管内封闭

一定质量的理想气体。调整厂的大小，使玻璃管缓慢向下移动一小段距离，下列说法正确的是（）

\F

A.气体的体积变大

B.外力厂变小

C.管中水面与管外水面高度差不变

D.气体的压强变大

8.（2024•市中区校级模拟）某研究小组对山地车的气压避震装置进行研究，其原理如图乙所示，在倾角

为6=30。的光滑斜面上放置一个带有活塞/的导热气缸8,活塞用劲度系数为后=300N/〃?的轻弹簧拉住,

弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到气缸底部的距离为

L\=27cm,气缸底部到斜面底端的挡板距离为4=\cm,气缸内气体的初始温度为7；=270K。对气缸进

行加热，气缸内气体的温度从7；上升到7；,此时气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，继续加热，当温度

达到7；时使得弹簧恰好恢复原长。已知该封闭气体的内能。与温度T之间存在关系

k=2义\0-3j/K,已知气缸质量为M=0.4像，活塞的质量为〃?=0.2馅，气缸容积的横截面积为

2

S=\cm,活塞与气缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，重力加速度为g=10加/$2,大气

压为外=1.0x105尸。，下列说法正确的是（）

A.初始状态下气缸内气体压强”为6x104尸。

B.从7］上升到7；过程中气体吸收的热量0=0.1/

C.温度为4时气缸内气体压强为1.2x105尸。

D.温度为380K时弹簧处于压缩状态

9.（2024•长春一模）排球比赛中球内标准气压为1.300x1（）5&〜1.425x105尸。。某次比赛时环境大气压强

为1.000x1（）5一排球内气体压强为1.100x1（）5网,球内气体体积为“。为使该排球内的气压达到比赛

用的标准气压，需用充气筒给排球充气，已知充气筒每次能将环境中0.23乙的空气充入排球，充气过程中

排球体积和气体温度的变化均可忽略不计，气体视为理想气体，则需要充气的次数至少为（）

A.9次B.7次C.5次D.4次

10.（2024•江苏一模）如图所示是一定质量的理想气体的p-厂图像，其中是等温线，NC和8C分别

平行于横轴和纵轴，气体由N到3到。再到N,下列说法正确的是（）

A.气体从/状态到3状态，需要向外界放出热量

B.气体从8状态到C状态，需要从外界吸收热量

C.气体从C状态到/状态，气体从外界吸收热量

D.气体从C状态到/状态，外界对气体做的功大于气体放出的热量

二.多选题（共5小题）

11.（2024•陕西一模）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程而到达状态6,再经过等

温过程6c到达状态c,最后经等压过程ca回到状态下列说法正确的是（）

A.在过程仍中气体的内能增加

B.在过程co中外界对气体做功

C.在过程中气体对外界做功

D.在过程6c中气体从外界吸收热量

E.在过程ca中气体从外界吸收热量

12.（2024•湖南模拟）如图所示，水平桌面上有一个水银槽，薄壁细玻璃管的底部胶接着一根细线，细线

的另一端悬挂在铁架台的支架上。玻璃管开口向下并插入水银槽中，管内外水银面高度差为〃，管内被封

闭了一定质量的理想气体，下列各种情况下能使细线拉力变小的是（开始时细线的拉力不为零，且不计玻

璃管所受的浮力）（）

A.随着环境温度升高，管内气体温度也升高

B.大气压强变大

C.再向水银槽内注入水银

D.稍降低水平桌面的高度，使玻璃管位置相对水银槽上移

13.（2024•天津模拟）一定质量的理想气体分别经历两个过程从状态新到达状态N,其p-厂图像如图所

示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于

这两个过程，下列说法正确的是（）

A.气体经历过程1,温度降低,内能一定减少

B.气体经历过程1,对外做功,内能不一定减少

C.气体经历过程2,先向外放热后吸热

D.气体经历过程2,内能不一定减少

14.（2024•东湖区校级三模）一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、be、ca三个过程回到状态a,

其p->图像如图所示，其中6c与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，的过程中气体

向外界放出热量大小为。，下列说法正确的是（）

A.a、c状态下气体的内能相等

B.。->6的过程中气体内能变化量的绝对值大于放出热量的绝对值

C.c的过程中气体从外界吸收热量，大小为0-3品

D.afc->a的整个过程中气体对外界做功，大小为

15.（2024•成都模拟）关于对分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）

A.温度越低，布朗运动越明显

B.外界对一定质量的气体做正功，气体的内能可能减小

C.当分子间的距离减小时，分子间作用力一定增大

D.物体的温度越高，其分子平均动能一定越大

E.当分子间作用力表现为引力时，随着分子间距离的减小分子势能也减小

三.填空题（共5小题）

16.（2024•福建）夜间环境温度为17℃时，某汽车轮胎的胎压为2.9个标准大气压，胎内气体视为理想气

体，温度与环境温度相同，体积和质量都保持不变。次日中午，环境温度升至27℃,此时胎压为一个

标准大气压，胎内气体的内能—（填“大于”“等于”或“小于”）17℃时的内能。（计算时0℃取273K）

17.（2024•福建模拟）一定质量理想气体先后经历/—8,BTC,Cf/三个阶段，其p->图像如图

所示。

在的过程中气体内能的变化趋势为—（填“一直增大”或“一直减小”或“先增大后减小”或

“先减小后增大”）。在-C过程中气体—（填“吸收”或“放出”）的热量为—Jo

18.（2024•福州模拟）一定质量的理想气体的三个状态变化过程如图所示。afd过程中气体的密

度—，6fd过程中气体的体积—，cfd过程中气体的分子动能—。（均选填“增大”“减小

19.（2024•鲤城区校级二模）一定量的理想气体从状态.经状态b变化到状态c,其热力学温度和体积变

化过程如7-%图上的两条线段所示，则气体由a变化到6的过程中，气体分子平均动能—（选填“变

大”，，不变”或“变小”），由6变化到c的过程中，气体的压强—（选填“变大”“不变”或“变小”

）,由。变化到6的过程中，从外界吸收的热量—（选填“大于”“等于”或“小于”）其增加的内能。

20.（2024•永春县校级模拟）如图所示是一定质量的理想气体由状态N经过状态2到状态C再到状态。

的T-匕图像，已知状态2的压强为Ps=1.5x105尸CD的延长线过坐标原点，。点坐标为（0.3加,

200K）,那么状态C的压强pc=—；从状态/经过状态8再到状态C的过程中气体对外做的功少=

四.解答题（共5小题）

21.（2024•青山湖区校级模拟）干瘪的篮球在室外温度为300K时，体积为0.9k，球内压强为4。为了让

篮球鼓起来，将其放入温度恒为350K热水中，经过一段时间后鼓起来了，体积恢复原状此过程气体

对外做功为彳，球内的气体视为理想气体且球不漏气，若球内气体的内能满足。=左7%为常量且大于零）,

已知大气压强为P。，求:

（1）恢复原状时的篮球内气体的压强;

（2）干瘪的篮球恢复原状的过程中，篮球内气体吸收的热量。

22.（2024•江汉区模拟）如图所示，密封良好的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，其顶部固定且导热良

好，其他部分绝热。质量为0.5奴的绝热活塞将理想气体分为4和3两部分，活塞横截面积为0.01/,厚

度不计，能无摩擦地滑动，活塞上表面和容器顶部与轻弹簧连接。初始时容器内两部分气体的温度相同,

气柱的高度均为05”，气体工的压强为LOxloUa,弹簧处于原长状态。加热气体3一段时间（加热装

置未画出且体积可忽略），活塞缓慢上升01〃后，系统再次平衡，此时气体5的温度为原来的1.6倍。重

力加速度g取lOm/s?,试求:

（1）再次平衡时容器气体A的压强p,；

23.（2024•开福区校级模拟）如图甲所示，竖直放置的汽缸的工、3两处设有限制装置，横截面积为

S=1.0xl0-3m2,活塞的质量为机=2依，厚度不计。使活塞只能在4、3之间运动，2下方汽缸的容积

为匕=1.0x10-3加3,4、8之间的容积为0.2%,外界大气压强Po=1.0x105尸°。开始时活塞停在3处,

缸内气体的压强为君=0.9p。，温度为27°C,现缓慢加热缸内气体，直至167℃。不计活塞与缸之间的摩

擦，取0°C为273K。求:

（1）活塞刚离开3处时气体的温度；

（2）缸内气体最后的压强；

（3）在图乙中画出整个过程中的图线。

图（甲）图（乙）

24.（2025•邯郸一模）气泡在水中上升过程中由于压强减小，气泡体积会变大，一个气泡从深为10加的湖

底部沿竖直方向缓慢上浮8加，气泡内的气体对湖水做功0.3J,气体可视为理想气体，湖底与湖面温差不

计。取湖水的密度为夕=1.0x103馆/加3,重力加速度g=io加/$2,大气压强为1.0x105尸。。求：

（1）上浮过程中气泡从外界吸收的热量；

（2）气泡体积变为原来的几倍。

25.（2024•琼山区一模）在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化，使小气泡周

期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的

图像，气泡内气体先从压强为p。、体积为匕、温度为"的状态/等温膨胀到体积为4%、压强为外的状

态B,然后从状态3绝热收缩到体积为％、压强为1.8p。、温度为〃的状态C,2到C过程中外界对气体

做功为少，已知P。、乂、"、沙。求：

⑴PB与心；

（2）8到C过程，气泡内气体内能的变化量。

2025年高考物理压轴训练19

参考答案与试题解析

选择题（共10小题）

1.（2024•江汉区模拟）一定质量的理想气体从状态/开始，发生如图所示的一系列变化，最终回到状态

工。其中，从状态8到状态C过程中气体对外界做功为%（%>0）。下列说法错误的是（）

A.4f8过程中外界对气体不做功，气体从外界吸热

B.8fC过程中气体从外界吸热，且吸收的热量等于明

C.状态N与C相比，气体分子碰撞单位面积器壁的平均力更大

D.4f2—CfN整个过程中，气体总体从外界吸热

【答案】C

【解答】/、由图像可知，NfB过程中，R不变，根据理想气体状态方程"E=C,气体体积不变，外

TT

界对气体不做功；气体温度升高，则气体的内能增大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故N

正确；

B,由图像可知，8fC过程中气体的温度不变，则气体的内能不变，根据热力学第一定律得

可得。=%,可知气体从外界吸热，且吸收的热量等于明，故8正确；

c、状态/与c相比，气体压强相等，根据？=二可知，气体分子碰撞单位面积器壁的平均力一样大，故

S

C错误；

D、将8fC-N整个过程中变化转化为p-厂图像，如图所示。

根据0-忆图像与横轴围成的面积表示气体做功，由图像可知，C过程中气体对外做的功大于CfN

过程中外界对气体做的功，所以整个过程气体对外界做功，而气体的内能变化量为0,根据热力学第一定

律可知，整个过程气体总体从外界吸热，故。正确。

本题选错误的，故选：C。

2.（2024•鼓楼区校级模拟）封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态N变到状态。，其体积/与热力学

温度T的关系如图所示，。、/、。三点在同一直线上，贝1（）

任

d上——JB

-------------

A.由状态5变到状态C过程中，气体对外放热，内能不变

B.气体在D状态和在A状态时的单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数相等

C.。状态时气体的压强小于。状态时气体的压强

D.在。状态与/状态时相等时间内气体分子对单位面积器壁的冲量相等

【答案】D

【解答】A.气体从状态3到状态C温度不变，内能不变，4U=0,体积增大，对外做功，W<0,根

据热力学第一定律△。=沙+。，知0>0,气体吸收热量，故/错误；

4点和。点在过原点的连线上，说明气体由/到。压强不变，体积增大，分子的密集程度减小，状

态。温度高，分子的平均动能大，状态/和状态。压强相等，所以。状态时单位时间内与器壁单位面积

碰撞的分子数比N状态少，故3错误；

C、气体从C到。发生等容变化，根据查理定律知pocT,TC>TD,所以Pc>p0,即C状态气体的压强

大于。状态气体的压强，故c错误；

TFT

。、根据冲量的定义可知，F=~,压强°=二，所以p=-,因为状态D和状态力压强相等，所以

tSS

相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等，故。正确。

故选：D=

3.（2024•龙凤区校级模拟）在学校春季运动会上释放的气球是充有氯气的可降解气球。释放前工作人员

用容积为30£、压强为1.0x107尸。的氮气罐给气球充气（充气过程温度不变），要求充气后气球体积为“、

压强为1.0x105上；气球释放后飘向高空，当气球体积膨胀到8Z时就会爆裂落回地面。已知高度每升高

1000m,大气温度下降6°C,高度每升高加，大气压减小11尸°,庆祝现场地面空气温度为27°C,大气压

为1.0x105P。，不计充气过程的漏气和气球内原有气体，下列说法正确的是（）

A.用一个氨气罐可以充出600个符合要求的气球

B.当气球发生爆裂时，气球离地面的高度为3846加

C.用氮气罐给气球充气过程中，氢气放出热量

D.要降低气球发生爆裂时的高度，在地面充气时可使充气后的气球体积适当减小

【答案】B

【解答】A.设充气前氨气罐的压强和体积分别为为、匕,充气后气球的压强和体积分别为4、匕、，根

据题意，设用一个氧气罐可以充出"个符合要求的气球，由玻意耳定律有

=口（匕+〃匕）

解得

n=594

故/错误；

B.当气球发生爆裂时，气球体积膨胀到8L,设此时气球离地面高度为人，根据题意可知爆裂时气体的压

强和温度分别是

必=RT

T=T~~

2°O1000

由理想气体方程有

P7xP1V2

T。一n

其中

Toi+273K=300K

解得

h«3846m

故3正确；

C.对充入气球内的氢气，从氮气罐内到气球内的过程，体积增大，对外做功，不计温度变化，内能不变,

根据热力学第一定律可知气体吸热，故C错误；

D.由3中分析可以推导出入与匕的函数关系式为

可知，体积越小，高度越大，要降低气球发生爆裂时的高度，在地面充气时可使充气后的气球体积适当增

大，故。错误。

故选：Bo

4.（2024•浙江模拟）一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（）

A.af6过程中，气体体积变大，放出热量

B.6fc过程中，气体温度不变，气体对外界做功

C.c-a过程中，气体体积变小，放出热量

D.c->a过程中，气体压强增大，外界对气体做功

【答案】B

【解答】/、a->6过程中，气体压强不变，温度降低，根据盖一吕萨克定律匕=。得知，体积应减小,

T

根据热力学第一定律△。=少+0,温度降低，为负值，体积减小，平为正值，所以0为负值，放出

热量，故/错误；

B、6->c过程中气体的温度保持不变，压强减小，即气体发生等温变化，根据玻意耳定律p『=C,可知

体积增大，气体对外界做功，故8正确；

CD、cfa过程中，p-7图像过坐标原点，。与T成正比，则气体发生等容变化，温度升高，所以

为正值，体积不变，外界对气体做功少为0,所以0为正值，吸收热量，故C。错误。

故选：Bo

5.（2024•江苏模拟）一定质量理想气体的状态变化如图所示，该图由4段圆弧组成，表示该气体从状态a

依次经状态6、c,d,最终回到状态。的状态变化过程，则下列说法正确的是（）

A.从状态a到状态c是等压膨胀

B.从状态c到状态d是等温变化

C.从状态。到状态c,气体对外做功，内能减小

D.从状态。经b、c、"回到状态a,气体放出热量

【答案】D

【解答】A.根据图像可知，从状态a到状态c,气体的压强先减小后增大，该过程不是等压过程，故N

错误；

B.根据玻意耳定律有p/=C

r

变形得

可知等温变化的p-k图像为双曲线，不是圆弧，因此从状态C到状态"不是等温变化，故3错误；

C.从状态。到状态c,气体体积增大，气体对外做功；

根据理想气体状态方程比=C

T

初末状态压强相等，体积增大，则温度增大，气体内能增大，故C错误；

D.从状态a经6、c、d回到状态a,气体温度不变，内能不变；

。经到c气体对外界做的功等于图像与横轴所围的面积大小，c经d到。外界对气体做的功也等于图像与

横轴所围的面积大小，可知全过程外界对气体做的功大于气体对外界做的功，即少>0,根据热力学第一

定律△。=平+0,可得0<0,故气体放出热量，故。正确。

故选：D。

6.（2024•历城区校级模拟）1824年法国工程师卡诺创造性地提出了具有重要理论意义的热机循环过程

-卡诺循环，极大地提高了热机的工作效率。如图为卡诺循环的图像，一定质量的理想气体从状

态/开始沿循环曲线/8CZM回到初始状态，其中N2和CD为两条等温线，2C和为两条绝热线。下

列说法正确的是（）

A.在。绝热压缩过程中，气体内能减小

B.一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量

C.BTC过程气体对外界做的功等于D^A过程外界对气体做的功

D.B状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数比/状态多

【答案】c

【解答】A>在。—N绝热压缩过程中，根据△U=%+0可知。=0,W>Q,所以△">（）,即气体内

能增大，故N错误；

B,在整个过程中，气体的内能不变，在〃--图像中，图像与横轴所围面积表示气体做功，故整个过程

中气体对外做功，根据热力学第一定律可知，在整个过程中气体吸热，故气体吸收的热量大于放出的热量,

故8错误；

C、由于Nf8和C-。为等温变化，设T”TB=T,，TC=TD=T2

由于8fC和Df/两个过程是绝热过程；8过程气体对外做功，气体温度由7；减小到7；,由热力

学第一定律可知，减少的内能等于8->C过程气体对外做的功；

过程外界对气体做功，气体温度由%增加到7],由热力学第一定律可知，增加的内能等于Of/

过程外界对气体做功，则8fC气体对外界做的功等于。外界对气体做的功，故C正确；

。、过程中，等温膨胀，体积变大，压强变小，单位体积内的分子数增大，单位时间内碰撞单位面

积器壁的分子数减小，故。错误。

故选：C。

7.（2024•唐山一模）如图所示，上端封闭下端开口的玻璃管在外力厂的作用下，静止在水中，管内封闭

一定质量的理想气体。调整厂的大小，使玻璃管缓慢向下移动一小段距离，下列说法正确的是（）

A.气体的体积变大

B.外力尸变小

C.管中水面与管外水面高度差不变

D.气体的压强变大

【答案】D

【解答】ACD.玻璃管缓慢向下移动一小段距离时，管内气体的压强变大，气体的体积变小，管中水面

与管外水面高度差变大，故NC错误，。正确；

B.玻璃管向下移动后，管内气体排开水的体积变大，根据浮力公式F=pgV,可知浮力变大，则外力

尸变大，故8错误。

故选：D.

8.（2024•市中区校级模拟）某研究小组对山地车的气压避震装置进行研究，其原理如图乙所示，在倾角

为6=30。的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热气缸B,活塞用劲度系数为k=300N/m的轻弹簧拉住,

弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上，轻弹簧平行于斜面，初始状态活塞到气缸底部的距离为

L、=27cm,气缸底部到斜面底端的挡板距离为4=1c%,气缸内气体的初始温度为7；=270K。对气缸进

行加热，气缸内气体的温度从7；上升到7；,此时气缸底部恰好接触到斜面底端的挡板，继续加热，当温度

达到7；时使得弹簧恰好恢复原长。已知该封闭气体的内能U与温度7之间存在关系U=kT,

左=2X10-3J/K,己知气缸质量为M=0.4馆，活塞的质量为加=0.2饱，气缸容积的横截面积为

S=lcm2,活塞与气缸间密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，重力加速度为g=10〃?//,大气

压为Po=1.0x105尸°,下列说法正确的是（）

A.初始状态下气缸内气体压强回为6*104出

B.从7；上升到7；过程中气体吸收的热量0=0.1/

C.温度为7；时气缸内气体压强为1.2x1CT尸。

D.温度为380K时弹簧处于压缩状态

【答案】B

【解答】/、当开口向上时，对气缸受力分析，根据共点力平衡可得：Mgsm0+PlS-PoS=O,解得：

,,■0.4xl0x—

54

p=p――^-=1.0xl0JPo--------^Pa=SxlOPa,故N错误；

1°SIxlO"4

B,气缸内气体的温度从7；上升到心，此时气缸底部恰好接触到斜面底部的挡板的过程中，封闭气体的压

强不变，则有：-=2

T\T2

该过程内能增大，^U=kT2-kTl

气体对外做功，少=-口（匕-匕），其中匕=3，V2=l2S

根据热力学第一定律有：△U=0+平

解得：Q=1OX1O-2J=0.U,故3正确；

C、由题意可知，当温度达到7；时，弹簧恰好恢复原长，对活塞根据受力平衡有：poS+mgsm0=p3S

5

代入数据得：p3=l.MOPa,故C错误；

D、从开始到弹簧恢复到原长，由一定质量理想气体状态方程得：为至=

又因为：A：1x△x=（M+m）gsin0

1595

代入数据得：7；=上氾K=398K>380K,即弹簧恢复到原长时，温度为398K,那么当温度为380K时,

4

弹簧处于伸长状态，故。错误。

故选：Bo

9.（2024•长春一模）排球比赛中球内标准气压为1.300x1（）5P.〜1.425x105尸0。某次比赛时环境大气压强

为LOOOxlO'外，一排球内气体压强为1.100x1（）5网,球内气体体积为5£。为使该排球内的气压达到比赛

用的标准气压，需用充气筒给排球充气，已知充气筒每次能将环境中0.23乙的空气充入排球，充气过程中

排球体积和气体温度的变化均可忽略不计，气体视为理想气体，则需要充气的次数至少为（）

A.9次B.7次C.5次D.4次

【答案】C

【解答】设至少充〃次才能使球内气体的压强达到0=1.300x105尸。。

赛前球内气体压强为口=1.100x105外,体积为乂=5£,每次冲入气体的压强为％=L000xl0'Rz,体积

为展0.23Co

根据理想气体状态方程“分态式”可得

plV0+np2V=pV0

代入数据解得：4.35次，所以赛前至少充气的次数为5次，故错误，C正确。

故选：C。

10.（2024•江苏一模）如图所示是一定质量的理想气体的p-厂图像，其中是等温线，/C和8C分别

平行于横轴和纵轴，气体由N到3到C再到月，下列说法正确的是（）

A.气体从/状态到8状态，需要向外界放出热量

B.气体从8状态到C状态，需要从外界吸收热量

C.气体从C状态到/状态，气体从外界吸收热量

D.气体从C状态到N状态,外界对气体做的功大于气体放出的热量

【答案】B

【解答】/、气体从N状态到3状态，温度不变，则气体的内能不变体积增大，气体对外做功，根据热

力学第一定律可知，气体需要从外界吸收热量，故/错误;

B,气体从8状态到C状态，体积不变，外界对气体不做功。压强增大，根据"=C可知，气体温度升高,

T

内能增大，则需要从外界吸收热量，故3正确；

CD、气体从C状态到N状态，压强不变，体积减小，则外界对气体做功，根据匕=C可知，气体温度降

T

低，内能减小，需要向外界放出热量，且外界对气体做的功小于气体放出的热量，故CD错误。

故选：Bo

多选题（共5小题）

11.（2024•陕西一模）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程而到达状态6,再经过等

温过程6c到达状态c,最后经等压过程ca回到状态下列说法正确的是（）

A.在过程中气体的内能增加

B.在过程ca中外界对气体做功

C.在过程中气体对外界做功

D.在过程6c中气体从外界吸收热量

E.在过程ca中气体从外界吸收热量

【答案】ABD

【解答】A,从。到6等容升压，根据二=。可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温

T

度，温度升高，则内能增加，故/正确；

8、在过程板中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，故3正确；

C、在过程"中气体体积不变，根据沙=0△/可知，气体对外界做功为零，故C错误；

。、在过程6c中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第

一定律△U=%+0可知，气体从外界吸收热量，故。正确；

E、在过程经中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，根据匹=C可知温度降低，则内能减小,

T

根据热力学第一定律可知气体一定放出热量，故£错误。

故选：ABDo

12.（2024•湖南模拟）如图所示，水平桌面上有一个水银槽，薄壁细玻璃管的底部胶接着一根细线，细线

的另一端悬挂在铁架台的支架上。玻璃管开口向下并插入水银槽中，管内外水银面高度差为肌管内被封

闭了一定质量的理想气体，下列各种情况下能使细线拉力变小的是（开始时细线的拉力不为零，且不计玻

璃管所受的浮力）（）

A.随着环境温度升高，管内气体温度也升高

B.大气压强变大

C.再向水银槽内注入水银

D.稍降低水平桌面的高度，使玻璃管位置相对水银槽上移

【答案】AC

【解答】对玻璃管受力分析，由平衡条件得

T+pS=mg+p0S

解得细线的拉力大小为T=（A-p）S+mg=pghS+mg

即细线的拉力等于玻璃管的重力和管中高出液面部分水银的重力之和。

/、随着环境温度升高，管内气体温度也升高，由理想气体状态方程"=c可知管内封闭气体的压强增

大，水银柱高度〃减小，则细线拉力7减小，故/正确；

8、大气压强变大，水银柱上移，刀增大，所以细线的拉力T增大，故3错误；

C、向水银槽内注入水银，封闭气体的压强增大，平衡时水银柱高度为减小，故细线的拉力T减小，故C

正确；

。、稍降低水平桌面的高度，使玻璃管位置相对水银槽上移，封闭气体体积增大，压强减小，平衡时水银

柱高度力增大，故细线的拉力7增大，故。错误。

故选：AC-

13.(2024•天津模拟)一定质量的理想气体分别经历两个过程从状态新到达状态N,其p-厂图像如图所

示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于

这两个过程，下列说法正确的是()

A.气体经历过程1,温度降低，内能一定减少

B.气体经历过程1,对外做功，内能不一定减少

C.气体经历过程2,先向外放热后吸热

D.气体经历过程2,内能不一定减少

【答案】AC

【解答】1过程中与外界无热量交换，故0=0,根据热力学第一定律：△。=少+。可知：△

U=W■,过程1气体的体积变大，故气体对外做功，W<0,故△"<(),内能减小，温度降低，故/正

确，3错误；

C、过程2先发生等容变化，做功水=0,压强P减小，根据查理定律可知，温度降低，内能减小4

U<0,根据热力学第一定律可得：。=△"<(),故在等容变化过程中气体放热；之后再发生等压过程,

体积变大，根据盖一吕萨克定律可知，温度升高，△">(),体积变大，故气体对外做功，少<0,根据

热力学第一定律可知，热量一定满足。>0,故等压过程一定吸热，故C正确；

。、1、2两过程初末状态相同，初末状态的内能相等，过程1内能减小，则过程2的内能也减小，故。

错误。

故选：ACo

14.（2024•东湖区校级三模）一定质量的理想气体由状态。开始，经历ab、be、ca三个过程回到状态a,

其图像如图所示，其中6c与纵轴平行。已知a、c两状态下气体的温度相同，af6的过程中气体

向外界放出热量大小为。，下列说法正确的是（）

A.a、c状态下气体的内能相等

B.。f6的过程中气体内能变化量的绝对值大于放出热量的绝对值

C.6fc的过程中气体从外界吸收热量，大小为为匕

D.a—6fcfa的整个过程中气体对外界做功，大小为匕

【答案】ACD

【解答】/、一定质量的理想气体内能只与温度有关，依题意a、c状态下气体的温度相同，可知内能相

等。故/正确；

B、由几何知识易知。状态的压强为2%,由图可知af6的过程中气体体积减小，外界对气体做功，图

线与坐标轴围成的面积表示气体做功，即

由热力学第一定律

其中

。＜0

由数学知识可知匕〃和。符号相反，求和之后的绝对值小于。的绝对值，即

⑷目等回

即内能变化量的绝对值小于放出热量的绝对值。故3错误；

C、由图可知c的过程中气体体积不变，压强增大，由理想气体状态方程可知热力学温度升高，内能

增大，根据热力学第一定律，有

^U'=Wbc+Q'

其中

%=0,△U>0

联立，解得

2=△u>o

因为a、c状态下气体的内能相等，可知

|△U|=|△

即从外界吸收热量，大小为

3

Q'=Q--poyo

故C正确；

。、根据理想气体状态方程，可得

p“v“PK

Ta~Tc

解得

Pc=4Po

由图可知af6―cfa的整个过程中气体对外界做功，大小为

联吸-%=汽也%-笔见多=子

故。正确。

故选：ACDo

15.（2024•成都模拟）关于对分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）

A.温度越低，布朗运动越明显

B.外界对一定质量的气体做正功，气体的内能可能减小

C.当分子间的距离减小时，分子间作用力一定增大

D.物体的温度越高，其分子平均动能一定越大

E.当分子间作用力表现为引力时，随着分子间距离的减小分子势能也减小

【答案】BDE

【解答】A.温度越高，布朗运动越明显，故/错误；

B.外界对一定质量的气体做正功时，如果还对外放热，根据热力学第一定律可知气体的内能可能减小,

故2正确；

C.根据分子力与分子间的距离关系可知，分子间距离小于平衡距离时，分子间的距离减小时，分子间作

用力增大，分子间距离大于平衡距离时，分子间的距离减小时，分子力可能增大，也可能减小，故C错误

D.温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，其分子平均动能一定越大，故。正确；

E.当分子间作用力表现为引力时，随着分子间距离的减小，分子力做正功，分子势能也减小，故E正确。

故选：BDE。

三.填空题（共5小题）

16.（2024•福建）夜间环境温度为17°C时，某汽车轮胎的胎压为2.9个标准大气压，胎内气体视为理想气

体，温度与环境温度相同，体积和质量都保持不变。次日中午，环境温度升至27℃,此时胎压为3.0

个标准大气压，胎内气体的内能—（填“大于”“等于”或“小于”）17℃时的内能。（计算时0℃取

273K）

【答案】3.0,大于。

【解答】轮胎内部被封闭气体的体积不变，初始温度7]=273K+17K=290K,压强0=2.9成加，末状态

温度为％=273K+27K=300K,压强为乌，根据查理定律有包=卫，代入数据解得，=3.0小加，根据

热力学第一定律△。=。+平，气体体积没有发生改变，故少=0,由于环境温度升高，气体会从外界吸

收热量，故0>0,所以气体内能大于初始状态内能。

故答案为：3.0,大于。

17.（2024•福建模拟）一定质量理想气体先后经历/f8,BTC,Cf/三个阶段，其p->图像如图

所示。

在的过程中气体内能的变化趋势为先增大后减小（填“一直增大”或“一直减小”或“先增

大后减小”或“先减小后增大”）。在8fC过程中气体—（填“吸收”或“放出”）的热量为

【解答】在的过程中，根据，=C可知，〃%先增大后减小，则温度先增大后减小，一定质量理

想气体的内能仅与温度有关，温度越高内能越大，则在的过程中气体内能的变化趋势为先增大后减

小；

由理想气体状态方程有之匕=些，代入数据可得7；=心

TATc

则气体在状态/的内能等于状态C的内能，在过程中，图像中图线与横轴围成的面积等于气

体做的功，整个过程，外界对气体做功为：

5-3

W=WAB+WBC=0+5xIOx（5-1）x10J=2000J

由热力学第一定律有△。=。+少

可得。=-20001,即在/f83C过程中气体放出的热量为2000J。

故答案为：先增大后减小；放出；2000。

18.（2024•福州模拟）一定质量的理想气体的三个状态变化过程如图所示。过程中气体的密度

减小，6fd过程中气体的体积—，cfd过程中气体的分子动能—o（均选填“增大”“减小”

【答案】减小、不变、增大。

【解答】根据理想气体状态方程：,=k,可得：pjT,所以再p-T图像中，等容线是过原点的一

条直线，并且图像上的点与原点连线的斜率与体积成反比，4过程中图像上的点与原点连线的斜率逐

渐减小，所以气体体积增大，由％=P修，可知密度减小6fd过程中，图像的延长线过远点，所以气体

的体积不变cfd过程中气体的温度升高，气体分子的动能只与温度有关，温度高，分钟平均动能增大。

故答案为：减小、不变、增大。

19.（2024•鲤城区校级二模）一定量的理想气体从状态。经状态b变化到状态c,其热力学温度和体积变

化过程如7-忆图上的两条线段所示，则气体由。变化到6的过程中，气体分子平均动能变大（选填

“变大”“不变”或“变小”），由6变化到c的过程中，气体的压强—（选填“变大”“不变”或“变

小”），由a变化到6的过程中，从外界吸收的热量—（选填“大于”“等于”或“小于”）其增加的

内能。

T

b

【解答】气体分子的平均动能由温度决定，根据图像可知，状态