壓軸題 熱學(xué)（解析版）-2024年新高考物理壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練

a號(hào)

NO.1

壓軸題解讀

i.本專題是熱學(xué)部分的典型題型,包括應(yīng)用分子運(yùn)動(dòng)論、氣體實(shí)驗(yàn)定律、熱力學(xué)定律的知識(shí)解決實(shí)際問題。高

考中經(jīng)常在選擇題中命題,計(jì)算題中必考，2024年高考對(duì)于氣體的考查仍然是熱點(diǎn)。

2.通過本專題的復(fù)習(xí)，不僅利于完善學(xué)生的知識(shí)體系，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

3.用到的相關(guān)知識(shí)有:分子動(dòng)理論,分子的能內(nèi)，理想氣體狀態(tài)方程，熱力學(xué)第一、第二定律的知識(shí)等。近幾年

的高考命題中一直都是以壓軸題的形式存在，重點(diǎn)考查分子力、分子勢(shì)能,玻意耳定律,查理定律，蓋一呂薩克

定律,熱力學(xué)第一定律等。

NO.2

壓軸題密押

解題要領(lǐng)歸納

考向一:分子力和分子勢(shì)能

i.分子力與分子勢(shì)能的比較

分子力F分子勢(shì)能與

圖像

一'哥力

r<r0F隨r增大而減小，表現(xiàn)為斥力r增大，F(xiàn)做正功，瑪減小

隨分子間距離的變化r>r0r增大，歹先增大后減小，表現(xiàn)為引力r增大,尸做負(fù)功，瑪增大

情況

r=rQ其尸庫(kù)，F(xiàn)=。瑪最小，但不為零

r>10r0引力和斥力都很微弱，F(xiàn)=0Ep=0

2.判斷分子勢(shì)能變化的“兩法”

方法一:利用分子力做功判斷:分子力做正功,分子勢(shì)能減??；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加。

方法二:利用分子勢(shì)能瑪與分子間距離r的關(guān)系圖線判斷:如圖所示。但要注意此圖線和分子力與分子間距

離的關(guān)系圖線形狀雖然相似，但意義不同，不要混淆。

3.分析物體內(nèi)能問題的四點(diǎn)提醒

（1）內(nèi)能是對(duì)物體的大量分子而言的，對(duì)于單個(gè)分子的內(nèi)能沒有意義。

（2）決定內(nèi)能大小的因素為:物質(zhì)的量、溫度、體積、以及物質(zhì)狀態(tài)。

（3）通過做功或熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。

（4）溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，相同溫度的任何物體，分子的平均動(dòng)能相同。

考向二:氣體圖像問題

1.氣體狀態(tài)變化的圖像分析

等溫變化等容變化等壓變化

P-.圖像

P-V圖像P-T圖像V-T圖像

P]/VV

小小2\/。2

圖像/八

"__!__4“1a

0T

0V01/V0T

T2>T1V2<V]P2Vpi

T2>TI

（其中。為恒「=。畤,斜率仁「=專7,斜率k斜率％=

p

量），即pv之積越大的等

特點(diǎn)CT,即斜率越大，溫度=3,即斜率越c,即斜率越大，壓

溫線溫度越高，線離原點(diǎn)p

越高

越遠(yuǎn)大，體積越小強(qiáng)越小

［注意］上表中各個(gè)常量“C”意義有所不同。（可以根據(jù)克拉伯龍方程=確定各個(gè)常量“C”意義）

2.氣體狀態(tài)變化圖像的分析方法

⑴明確點(diǎn)、線的物理意義:求解氣體狀態(tài)變化的圖像問題，應(yīng)當(dāng)明確圖像上的點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的一

個(gè)平衡狀態(tài)，它對(duì)應(yīng)著三個(gè)狀態(tài)參量；圖像上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的

一個(gè)過程。

（2）明確圖像斜率的物理意義:在V-T圖像（p-T圖像）中，比較兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)（或體積）大小,可以比較這兩

個(gè)狀態(tài)到原點(diǎn)連線的斜率的大小,其規(guī)律是:斜率越大，壓強(qiáng)（或體積）越小;斜率越小，壓強(qiáng)（或體積）越大。

（3）明確圖像面積的物理意義:在p-V圖像中，p-V圖線與V軸所圍面積表示氣體對(duì)外界或外界對(duì)氣體所做

的功。

考向三:理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律

1.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律的關(guān)系

'溫度不變：初％=。2%（玻意耳定律）

圓匕=四內(nèi)體積不變：挈=格（查理定律）

rpT*I11

2壓強(qiáng)不變：條=辛（蓋-呂薩克定律）

［注意］適用條件:一定質(zhì)量的某種理想氣體。

2.解決問題的基本思路

根據(jù)題意，選出所研究的某一部分一定質(zhì)量

獨(dú)對(duì)象I

氣體：

「否則我油冠而芬耳桎狀羔爰至婁花箭后的:

P、KT數(shù)值或表達(dá)式，壓強(qiáng)的確定是關(guān)鍵：

逋置/認(rèn)清變化過程，正確選用物理規(guī)律：

蓊%」逐詞與賴樂考蔽窠二至盍比崔麗菽森,;

圖循｝有時(shí)要討論結(jié)果的合理性：

考向四，氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)定律的綜合

求解氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)定律的綜合問題的一般思路

?題型01分子力和分子勢(shì)能

蜃目工如圖所示，將甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)。處，乙分子放置于r?軸上距離。點(diǎn)很遠(yuǎn)的心處，「1、乃、73為T

軸上的三個(gè)特殊的位置，甲、乙兩分子間的作用力F和分子勢(shì)能4隨兩分子間距離r的變化關(guān)系分別如圖

中兩條曲線所示，設(shè)兩分子間距離很遠(yuǎn)時(shí)，場(chǎng)=0?，F(xiàn)把乙分子從Q處由靜止釋放，下列說法中正確的是

（）

A.虛線為4-r圖線、實(shí)線為F-r圖線

B.當(dāng)分子間距離rV正時(shí)，甲、乙兩分子間只有斥力，且斥力隨「減小而增大

C.乙分子從Q到定做加速度先增大后減小的加速運(yùn)動(dòng)，從生到r1做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)

D.乙分子從Q到r2的過程中,分子勢(shì)能先增大后減小,在八位置時(shí)分子勢(shì)能最小

【答案】A

【解析】由于分子間的距離等于平衡位置的距離時(shí)，分子勢(shì)能最小，所以虛線為分子勢(shì)能圖線（珞-7'圖線），

實(shí)線為分子間作用力圖線（F-r圖線），選項(xiàng)4正確；由于分子是由帶正電荷的原子核和帶負(fù)電荷的電子組

成，所以無(wú)論兩個(gè)分子之間的距離多大，分子之間既存在斥力，又存在引力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；乙分子從r4到r2

所受的分子力（表現(xiàn)為引力）先增大后減小，根據(jù)牛頓第二定律，乙分子做加速度先增大后減小的加速運(yùn)

動(dòng)，乙分子從r2到n所受的分子力（表現(xiàn)為斥力）一直增大，根據(jù)牛頓第二定律，乙分子做加速度增大的減

速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)分子勢(shì)能圖線可知，乙分子從「4到H的過程中，分子勢(shì)能先減小后增大，在r2位

置時(shí)分子勢(shì)能最小，選項(xiàng)。錯(cuò)誤。

?題型02氣體圖像問題

遮目叵（多選）如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體，從圖示A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、。狀態(tài),

最后到。狀態(tài)，下列判斷正確的是（

A.A-3過程溫度升高，壓強(qiáng)不變

B.過程體積不變，壓強(qiáng)變小

C.過程體積不變，壓強(qiáng)不變

D.過程體積變小，壓強(qiáng)變大

【答案】ABD

［解析】由題圖可知，在A-B的過程中，氣體溫度升高，體積變大，且體積與溫度成正比，由竿=。可知,

氣體壓強(qiáng)不變，故選項(xiàng)4正確；在B-C的過程中，體積不變，而溫度降低，由［丁=?？芍?，氣體壓強(qiáng)變

小，故選項(xiàng)B正確，。錯(cuò)誤；在。一。的過程中，氣體溫度不變，體積變小，由竿=C可知，氣體壓強(qiáng)變大,

故選項(xiàng)。正確。

?題型03理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律

題目區(qū)如圖所示，豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細(xì)均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面積分別為S、2S,由體

積可忽略的細(xì)管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞

用輕質(zhì)細(xì)彈簧相連。初始時(shí)，兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)?，F(xiàn)往右側(cè)活塞上表

面緩慢添加一定質(zhì)量的沙子，直至右側(cè)活塞下降!H,左側(cè)活塞上升已知大氣壓強(qiáng)為M，重力加速

度大小為g,汽缸足夠長(zhǎng)，汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求：

S2S

V//////////////////////////,

⑴最終汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

（2）彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。

【答案】⑴睜。⑵鬻,

【解析】（1）對(duì)左右兩汽缸內(nèi)所封的氣體，初態(tài)壓強(qiáng)

Pi=Po

體積弘=SH+2sH=3SH

末態(tài)壓強(qiáng)外,體積％=S---H+--H-2S=^-SH

根據(jù)玻意耳定律可得P1%=22%

解得22=居”）。

⑵對(duì)右側(cè)活塞受力分析可知mg+Po-2S=p2-2S

解得？n=怨,

17g

對(duì)左側(cè)活塞受力分析可知p0S+k.：H=p2S

解得k=需。

?題型04氣體實(shí)毆定律與熱力學(xué)定律的綜合

題目［）如圖所示，豎直放置的光滑圓柱形絕熱汽缸，上端開口，有一質(zhì)量7/1=10kg、橫截面積S=10cm2的

絕熱活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，在汽缸內(nèi)距缸底八=0.2館處有體積可忽略的卡環(huán)a、仇

使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng),溫度為￡=200K?，F(xiàn)通

過內(nèi)部電熱絲緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，直至活塞恰好離開a、鼠已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0X105

Pa?求：（g取lOm/s?）

（1）活塞恰要離開a、b時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)pi；

（2）當(dāng)活塞緩慢上升曲=0.1小時(shí)（活塞未滑出汽缸）缸內(nèi)氣體的溫度T為多少？

（3）若從開始加熱到活塞緩慢上升ZVi=0.1館的全過程中電阻絲放熱52J,求氣體內(nèi)能

的變化量AU。

【答案】（1）2.0x105pa（2）600K（3）32J

［解析】（1）活塞恰要離開而時(shí)，由活塞平衡有：poS+mg=P1S

10x105

可得缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為：p產(chǎn)仍+贊=L0xl（）5Pa+pa=2.0x10Pa。

S10xIO-4

（2）當(dāng)活塞緩慢上升ZVz=0.1小時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為a,理想氣體狀態(tài)方程有：

p0Sh_a仇+ZVi）S

~W=T

代入數(shù)據(jù)可得：T=600Ko

（3）從開始加熱到活塞緩慢上升Mi=0.16的全過程中，氣體對(duì)外界做功為：

皿=一勒松/1=-20J

全過程中電阻絲放熱52J,即氣體吸收熱量為：Q=52J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律：AU=W+Q

可得：A"=32J

即氣體內(nèi)能增加了32Jo

NO.3

壓軸題速練

一、單融

［題目［1〕（2024?安徽?一模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始。第一次經(jīng)絕熱過程到狀態(tài)b；第二次先經(jīng)等壓

過程到狀態(tài)c,再經(jīng)等容過程到狀態(tài)b。p-V圖像如圖所示。則（）

A.過程。氣體從外界吸熱

B.arc-b過程比a-6過程氣體對(duì)外界所做的功多

C.氣體在狀態(tài)a時(shí)比在狀態(tài)b時(shí)的分子平均動(dòng)能小

D.氣體在狀態(tài)a時(shí)比在狀態(tài)c時(shí)單位時(shí)間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)少

【答案】B

【詳解】c-b過程，氣體體積不變，即等容變化過程，氣體壓強(qiáng)變小，溫度降低，故內(nèi)能減小。該過程氣體對(duì)

外不做功，故氣體向外界放熱，A錯(cuò)誤；由微元法可得p—U圖像與橫坐標(biāo)圍成的面積表示為氣體做功的

多少，由圖像可知，a->c過程比a->b過程氣體對(duì)外界所做的功多,B正確；a->b過程為絕熱過程，氣

體體積變大對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能減小，溫度降低。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，故

氣體在狀態(tài)a時(shí)比在狀態(tài)b時(shí)的分子平均動(dòng)能大，。錯(cuò)誤；a-c過程，氣體的壓強(qiáng)相等，體積變大溫度變

大，分子的平均動(dòng)能變大，分子撞擊容器壁的動(dòng)量變化量變大。由氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知，在狀態(tài)a時(shí)比

在狀態(tài)c時(shí)單位時(shí)間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)多，。錯(cuò)誤。

故選及

題目囪（22-23高三下.江蘇徐州.開學(xué)考）分子a固定在立軸上的。點(diǎn)，另一分子b由無(wú)窮遠(yuǎn)處只在分子力

的作用下沿，軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),其分子勢(shì)能隨兩分子距離的變化規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是（）

A.從無(wú)窮遠(yuǎn)處到c=電處，分子b的速度先增大后減小

B.從無(wú)窮遠(yuǎn)處到①=處處，分子b的加速度先增大后減小

C.分子6在2=電處，兩分子間的分子力最大

D.分子6在c=g處，兩分子間的分子力為零

【答案】B

【詳解】分子間存在斥力和引力，當(dāng)二者大小相等時(shí)兩分子勢(shì)能最小，所以分子在殘?zhí)幨艿降姆肿恿?,

故。錯(cuò)誤；從無(wú)窮遠(yuǎn)處到，=◎處，分子a對(duì)分子b的引力一直做正功，分子勢(shì)能減小，分子動(dòng)能增大，所以

分子b的速度一直在增大，故人錯(cuò)誤：從無(wú)窮遠(yuǎn)處到。=g處，分子a對(duì)分子6的引力先增大后減小，所以

分子b的加速度先增加后減小，故B正確；分子6在2=為處，兩分子間的分子力表現(xiàn)為斥力，不為零，故。

錯(cuò)誤；

故選B。

題目區(qū)（2024.北京海淀.一模）兩個(gè)分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)，規(guī)定它們的分子勢(shì)能為0。讓分子甲不動(dòng)，分子乙從無(wú)

窮遠(yuǎn)處逐漸靠近分子甲。它們的分子勢(shì)能E,隨分子間距離「變化的情況如圖所示。分子乙從無(wú)窮遠(yuǎn)到八

的過程中，僅考慮甲、乙兩個(gè)分子間的作用，下列說法正確的是（）

A.分子力始終表現(xiàn)為引力B.分子力先變大后一直減小

C.分子力對(duì)乙先做正功后做負(fù)功D.分子乙的動(dòng)能先變小后變大

【答案】。

【詳解】分子勢(shì)能最小時(shí)，分子之間的距離為平衡距離，則分子乙從無(wú)窮遠(yuǎn)到了1的過程中，分子力先表現(xiàn)為

引力，后表現(xiàn)為斥力，故A錯(cuò)誤；分子乙從無(wú)窮遠(yuǎn)到為的過程中，分子力先增大后減小，過了平衡距離之后

又增大，故B錯(cuò)誤；分子乙從無(wú)窮遠(yuǎn)到小的過程中，分子力先表現(xiàn)為引力做正功，勢(shì)能減小，動(dòng)能增加,過平

衡距離之后，表現(xiàn)為斥力做負(fù)功，勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，故。正確，。錯(cuò)誤。

故選。。

題目回（23-24高三下?江蘇宿遷?開學(xué)考）關(guān)于下列各圖，說法正確的是（）

薄板上的蜂蠟融化成圓形區(qū)域

甲

A.圖甲中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明薄板材料是非晶體

B.圖乙當(dāng)分子間距離為為時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小

C.圖丙中，3對(duì)應(yīng)曲線為同一氣體溫度較高時(shí)的速率分布圖

D.圖丁中，微粒越大單位時(shí)間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯

【答案】B

【詳解】圖甲中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明薄板材料在導(dǎo)熱性上具有各向同性，但薄板材料可能是非晶體，也可能是多

晶體，故A錯(cuò)誤；圖乙當(dāng)分子間距離為時(shí)，分子力為零，，分子勢(shì)能最小，故B正確；圖丙中，4對(duì)應(yīng)曲線為同

一氣體溫度較高時(shí)的速率分布圖，故。錯(cuò)誤；圖丁中，微粒越小，單位時(shí)間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越少，

不平衡性越明顯，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故。錯(cuò)誤。

故選B。

題目回（2024.北京朝陽(yáng)?一模）如圖是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)。的V-T圖像。

已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是L5xl（）5pa。下列說法正確的是（）

A.氣體在狀態(tài)A的溫度為200K

B.氣體在狀態(tài)。的壓強(qiáng)為3X105Pa

C.從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中,氣體的壓強(qiáng)越來越大

D.從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中,氣體的內(nèi)能保持不變

【答案】A

【詳解】從人到B過程中，氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比，所以氣體發(fā)生等壓變化，壓強(qiáng)保持不變，即

加=PB=1-5X105Pa,根據(jù)蓋一呂薩克定律導(dǎo)=黑，代入數(shù)據(jù)解得4=200K,故A正確，C錯(cuò)誤；從B

到。過程中，氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律黑=冬，代入數(shù)據(jù)解得p0=2xl（fPa,故B錯(cuò)誤；從狀態(tài)

B到狀態(tài)。的過程中，氣體溫度升高，內(nèi)能增加，故。錯(cuò)誤。

故選A。

【題目回（2024?北京西城?一模）將一只壓癟的乒乓球放到熱水中，發(fā)現(xiàn)乒乓球會(huì)恢復(fù)原狀。在這個(gè)過程中，關(guān)

于乒乓球內(nèi)被封閉的氣體，下列說法正確的是（）

A.氣體分子的平均動(dòng)能不變B.所有分子的運(yùn)動(dòng)速度都變大

C.氣體吸收的熱量大于其對(duì)外做的功D.氣體吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能

【答案】。

【詳解】乒乓球恢復(fù)原狀的過程中，球內(nèi)被封閉的氣體溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根

據(jù)氣體分子速率分布的特點(diǎn)可知，溫度升高時(shí)，氣體分子的平均速率將增大，并不是所有分子的運(yùn)動(dòng)速率

都變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；乒乓球恢復(fù)原狀的過程中，氣體溫度升高，內(nèi)能增加，同時(shí)對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一

定律

△U=Q+0,可知,氣體吸收熱量，且氣體吸收的熱量大于其對(duì)外做的功，大于其增加的內(nèi)能，選項(xiàng)C

正確，。錯(cuò)誤。

故選。。

題目7〕（2024?北京房山?一模）下列說法正確的是（）

A.液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)

B.物體對(duì)外界做功，其內(nèi)能一定減少

C.物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大

D.在太空實(shí)驗(yàn)室里，水滴的形狀是一個(gè)完美的球形，這是表面張力作用使其表面具有擴(kuò)張趨勢(shì)而引起的

結(jié)果

【答案】。

【詳解】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，間接反映液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

物體對(duì)外界做功，如果同時(shí)從外界吸收熱量，其內(nèi)能不一定減少，故B錯(cuò)誤;物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)

的平均動(dòng)能增大，故。正確；在太空實(shí)驗(yàn)室里，水滴的形狀是一個(gè)完美的球形，這是表面張力作用使其表面

具有收縮趨勢(shì)而引起的結(jié)果，故。錯(cuò)誤。

故選。。

題目回（2024?北京海淀?一模）將一只踩扁的乒乓球放到熱水中，乒乓球會(huì)恢復(fù)原形，則在乒乓球恢復(fù)原形的

過程中，球內(nèi)氣體（）

A.吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能B.壓強(qiáng)變大，分子平均動(dòng)能變大

C.吸收的熱量小于其增加的內(nèi)能D.對(duì)外做的功大于其吸收的熱量

【答案】B

【詳解】將踩扁的乒乓球放入熱水中，一段時(shí)間后，乒乓球恢復(fù)為球形，說明壓強(qiáng)變大，是因?yàn)槠古仪蛑械臍?/p>

體吸收熱量，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，分子平均動(dòng)能變大；由于氣體壓強(qiáng)變大，體積膨脹,所以氣體對(duì)外做

功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W,可知A。>。，Q>Q,W<0,則即氣體吸收的

熱量一部分轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，一部分用來對(duì)外做功，因此氣體吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能，也大于氣

體對(duì)外做的功。

故選B。

］題目司（2024?貴州黔西?一模）如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的p-V圖像，第一次該理想氣體從狀態(tài)a

經(jīng)等溫過程到狀態(tài)6,第二次從狀態(tài)a經(jīng)絕熱過程到狀態(tài)c。下列說法正確的是（）

P

a

b

oV

A.ab過程中，氣體始終放熱B.ab過程中，外界對(duì)氣體做功

C.ac過程中，氣體的內(nèi)能不變D.ac過程中，氣體的溫度降低

【答案】。

【詳解】AB.ab過程中，氣體溫度不變,則氣體的內(nèi)能不變，氣體體積增大，則氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)

第一定律AU=W+Q可知ab過程中，氣體吸熱，故AB錯(cuò)誤；ac過程中，氣體體積增大，則氣體對(duì)外做

功，ac過程中絕熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w的內(nèi)能減小，氣體的溫度降低，故。正確，。錯(cuò)誤。

故選。。

題目包（2024?北京東城?一模）用活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，改變條件使氣缸內(nèi)氣體發(fā)生

由a一6一c的變化過程，其p-V圖像如圖所示，其中ac為等溫線，已知理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成

正比，下列說法正確的是（）

仔

ovQV

A.過程氣缸中氣體的密度不變B.a-b的過程氣體是從外界吸收熱量的

C.a-b-c的總過程氣體是向外界放熱的D.a狀態(tài)氣體的體積是c狀態(tài)氣體體積的2倍

【答案】。

【詳解】4由圖可知，a-6過程氣體進(jìn)行等壓變化，體積減小，氣缸中氣體的密度增大，故A錯(cuò)誤;a^b

過程氣體體積減小，溫度降低，氣體內(nèi)能減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體放出熱量，

故B錯(cuò)誤；ac為等溫線，兩點(diǎn)內(nèi)能相同，從a-6fc過程體積減小，外界對(duì)氣體做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律

可知，全過程氣體放熱，所以a-b過程氣體放出的熱量大于b-c過程氣體吸收的熱量，即總過程氣體是向

外界放熱的，故。正確；ac為等溫線，即poK=3po%,所以匕=3%,故。錯(cuò)誤。

故選。。

題目兀（2024.北京朝陽(yáng)?一模）關(guān)于質(zhì)量一定的理想氣體，下列說法正確的是（）

A.氣體溫度降低，其壓強(qiáng)一定減小

B.氣體體積減小，其壓強(qiáng)一定增大

C.氣體不斷被壓縮的過程中，其溫度一定升高

D.氣體與外界不發(fā)生熱量交換的過程中，其內(nèi)能也可能改變

【答案】。

【詳解】根據(jù)題意，由理想氣體狀態(tài)方程哈=。可知，若氣體溫度降低，體積也減小，其壓強(qiáng)可能增大，可

能不變，可能減小，故AB錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第一定律At/=W+Q,可知，氣體不斷被壓縮的過程中，外界對(duì)

氣體做正功，如果氣體同時(shí)向外界放熱，氣體的內(nèi)能可能不會(huì)增加，氣體溫度不一定升高，若氣體與外界不

發(fā)生熱量交換的過程中，如果外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能發(fā)生變化，故。錯(cuò)誤，。正確。

故選

題目電（2024.重慶.二模）如圖，玻璃管中封閉一定質(zhì)量的理想氣體倒扣在水銀槽中，當(dāng)溫度為或時(shí)，管內(nèi)

的水銀面比槽內(nèi)水銀面高h(yuǎn)em,管中氣體的長(zhǎng)度也為稅小。當(dāng)把玻璃管緩慢下壓至管底部與槽內(nèi)水銀面

持平，同時(shí)改變氣體的溫度保持管內(nèi)氣體體積不變，已知大氣壓強(qiáng)為3（單位：。小殖），則管內(nèi)氣體（）

A.最終壓強(qiáng)為B.對(duì)外界做功

C.溫度的變化量為工眸D.對(duì)外界放出熱量

Po-h

【答案】。

【詳解】當(dāng)玻璃管底部與槽內(nèi)水銀面持平，保持管內(nèi)氣體體積不變，則管內(nèi)的水銀面比槽內(nèi)水銀面低hem,

最終壓強(qiáng)為p=p0+h故A錯(cuò)誤；由于體積不變，所以對(duì)外界不做功W=0,故B錯(cuò)誤;原來氣體的壓強(qiáng)P1=

根據(jù)查理定律察=條,解得T=&邙或，溫度的變化量為，故。正確；由于溫度升高，

ToTp0-hp0-h

At/>0

根據(jù)XU=Q+W,可得Q>0從外界吸收熱量，故D錯(cuò)誤。

故選。。

題目亙（2024?安徽池州?二模）如圖甲所示為壓氣式消毒噴壺,若該壺容積為2L,內(nèi)裝1.43消毒液。閉合閥

門K,緩慢向下壓A，每次可向瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)氣室充入0.05乙的LOot力的空氣,經(jīng)幾次下壓后，壺內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?/p>

2.0atm時(shí)按下B,閥門K打開,消毒液從噴嘴處噴出，噴液全過程氣體狀態(tài)變化p—V圖像如圖乙所示。

（已知儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體,充氣和噴液過程中溫度保持不變，1.0^m=1.0x105Pa）下列說法正

確的是（）

A.充氣過程向下壓A的次數(shù)n=10次

B.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體吸收的熱量大于氣體做的功

C.乙圖中RtAOAC和RtAOBD的面積相等

D.從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)不變

【答案】。

【詳解】A.壺中原來空氣的體積弘=0.6L,由玻意耳定律PI（TZ%+M）=22%，解得九=12,故A錯(cuò)誤；氣體

從A到B,體積增大，對(duì)外做功，由于溫度不變，理想氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可

得,氣體吸收的熱量等于氣體做的功,故B錯(cuò)誤;三角形面積為S=ypV,由題意可知，圖線為等溫曲線，由

理想氣體狀態(tài)方程當(dāng)=C,則pV=CT,由于C是常數(shù)，溫度T保持不變，則pV相等，兩三角形

RtAO力。和R1AOBD的面積相等，故。正確；力到B的過程中，溫度不變，分子平均運(yùn)動(dòng)速率不變，但是體

積變大，分子變稀疏，壓強(qiáng)減小，所以氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)減少，故D錯(cuò)誤。

故選。。

題目口（2024.海南.模擬預(yù)測(cè)）真空輪胎在輪胎和輪圈之間封閉著一定質(zhì)量的空氣。海南夏天天氣炎熱，胎

內(nèi)氣體開始升溫，假設(shè)此過程胎內(nèi)氣體的體積不變，則此過程中（）

A.每個(gè)氣體分子動(dòng)能均增大B.氣體對(duì)外做功

C.速率大的區(qū)間內(nèi)分子數(shù)減少D.氣體壓強(qiáng)增大

【答案】。

【詳解】A.氣體分子的平均動(dòng)能Ek=電7=胎內(nèi)氣體開始升溫，則平均動(dòng)能增大，平均速率增

大，但不是每一個(gè)氣體分子的速率都減小，故A錯(cuò)誤；胎內(nèi)氣體的體積不變，則氣體對(duì)外做功為零，故B錯(cuò)

誤;溫度升高，根據(jù)氣體分子速率分布可知速率小的區(qū)間內(nèi)分子數(shù)減少，速率大的區(qū)間內(nèi)分子數(shù)增多，圖像

的最高點(diǎn)向溫度高的方向移動(dòng)，故。錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT可知，一定質(zhì)量的理想氣體溫

度升高，體積不變,則壓強(qiáng)增大，故D正確。

故選。。

題目H（2024?湖北?二模）如圖為一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷a-b-c過程的壓強(qiáng)p隨攝氏溫度t變化的圖

像，其中就平行于力軸，cb的延長(zhǎng)線過坐標(biāo)原點(diǎn)。下列判斷正確的是（）

A.a-b過程，所有氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都減小

B.a-b過程,單位時(shí)間撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加

C.b-c過程，氣體體積保持不變,從外界吸熱，內(nèi)能增加

D.b-c過程,氣體膨脹對(duì)外界做功,從外界吸熱，內(nèi)能增加

【答案】8

【詳解】a-b過程，溫度降低，氣體分子的平均速率減小，滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律，也有個(gè)別分子運(yùn)動(dòng)速率會(huì)增加，A

錯(cuò)誤；a-b過程，溫度降低，分子撞擊容器壁的平均作用力減小，而壓強(qiáng)保持不變，因此單位時(shí)間撞擊單位

面積器壁的分子數(shù)增加，B正確；把該圖像轉(zhuǎn)化為p—T圖像如圖

在b-C過程，圖像上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線斜率增加，根據(jù)*=C可知?dú)怏w體積減小,外界對(duì)氣體做功,

溫度升高內(nèi)能增加，錯(cuò)誤。

故選B。

1目包（2024.北京延慶.一模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷三個(gè)過程冼后到達(dá)狀態(tài)b和c,最

后回到原狀態(tài)a,其p-T圖像如圖所示。下列判斷正確的是（）

A.從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中，氣體既不吸熱也不放熱

B.從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中，氣體的內(nèi)能增加

C.從狀態(tài)c到狀態(tài)a的過程中，氣體的體積不變

D.a、6和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a時(shí)分子的平均動(dòng)能一定最大

【答案】。

【詳解】從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，內(nèi)能增加，體積變大，氣體對(duì)外做功，則根據(jù)

AU=W+Q則氣體吸熱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中，氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變，選項(xiàng)B

錯(cuò)誤：根據(jù)p=令T,可知，從狀態(tài)c到狀態(tài)a的過程中，氣體的體積不變，選項(xiàng)。正確；a、6和c三個(gè)狀態(tài)

中，狀態(tài)a時(shí)溫度最低，可知該狀態(tài)下分子的平均動(dòng)能一定最小，選項(xiàng)。錯(cuò)誤。

故選C。

題目□乙（2024.天津.一模）一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化情況如圖所示，a、c狀態(tài)的溫度相同，下列判斷正

確的是（）

P

a

A.a狀態(tài)比b狀態(tài)的內(nèi)能大B.a到6過程氣體吸收熱量

C.b到c過程氣體對(duì)外做功D.b到c過程氣體內(nèi)能不變

【答案】B

【詳解】從a狀態(tài)到b狀態(tài),氣體產(chǎn)生等壓變化，體積增大，由蓋一呂薩克定律可得條=熹可知?dú)怏w溫度

la4

升高，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能由溫度決定，因此氣體的內(nèi)能增加，即AU>0,由熱力學(xué)第一定律AU=W

+Q,由于體積增大,氣體對(duì)外做功，即W<0,則有Q>0,即氣體吸收熱量，A錯(cuò)誤，B正確；從6到c過

程，氣體產(chǎn)生等容變化，由查理定律可得粵=黑，氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，因此氣體的內(nèi)能減小，即AL7

耳1c

V0,氣體的體積不變，氣體對(duì)外不做功，CD錯(cuò)誤。

故選B。

蜃回主］（2024?遼寧鞍山?二模）氣閘艙是載人航天器中供航天員進(jìn)入太空或由太空返回用的氣密性裝置，其

簡(jiǎn)化裝置如圖所示，座艙人與氣閘艙B之間裝有閥門K,座艙月中充滿一定質(zhì)量的空氣（可視為理想氣

體）,氣閘艙B內(nèi)為真空。航天員從太空返回氣閘艙時(shí)，打開閥門K,A中的氣體進(jìn)入B中，最終達(dá)到平衡。

氣閘艙與座艙在太空中可認(rèn)為與外界絕熱。下列說法正確的是（）

A.氣體平衡后壓強(qiáng)增大B.氣體平衡后內(nèi)能減小

C.氣體平衡后溫度不變D.氣體平衡后分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大

【答案

【詳解】A.氣體平衡后體積增大，密度減小，壓強(qiáng)減小，A錯(cuò)誤；氣體自由擴(kuò)散，沒有對(duì)外做功，氣閘艙與座

艙在太空中認(rèn)為與外界絕熱，則氣體溫度不變，內(nèi)能不變，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變，BD錯(cuò)誤，。正確。

故選。。

題目包（2024.遼寧.一模）某校物理學(xué)科后活動(dòng)中，出現(xiàn)了不少新穎靈巧的作品。如圖所示為高二某班同學(xué)

制作的《液壓工程類作業(yè)升降機(jī)模型》，通過針筒管活塞的伸縮推動(dòng)針筒內(nèi)的水，進(jìn)而推動(dòng)支撐架的展開與

折疊，完成貨物平臺(tái)的升降。在某次實(shí)驗(yàn)中，針筒連接管的水中封閉了一段空氣柱（空氣可視為理想氣體）,

該同學(xué)先緩慢推動(dòng)注射器活塞將針筒內(nèi)氣體進(jìn)行壓縮，若壓縮氣體過程中針筒內(nèi)氣體溫度不變，裝置不漏

氣，則下列說法中正確的是（）

A.針筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小

B.針筒內(nèi)氣體吸熱

C.單位時(shí)間、單位面積撞擊針筒內(nèi)壁的氣體分子數(shù)減少

D.用國(guó)際單位制單位表示的狀態(tài)參量在p-十?圖中圖線可能如圖中a-b

【答案】。

【詳解】壓縮氣體過程中針筒內(nèi)氣體溫度不變，空氣柱體積變小，則壓強(qiáng)變大，故A錯(cuò)誤;壓縮氣體過程中針

筒內(nèi)氣體溫度不變，則氣體內(nèi)能不變，即有△"=0，壓縮過程中，氣體體積變小，外界對(duì)氣體做功，即有W

>0,則根據(jù)熱力學(xué)第一定律△0=W+Q,可知QV0,即針筒內(nèi)氣體放熱，故B錯(cuò)誤；由于壓縮氣體過程

中針筒內(nèi)氣體溫度不變，空氣柱體積變小，壓強(qiáng)變大，則單位時(shí)間、單位面積撞擊針筒內(nèi)壁的氣體分子數(shù)增

大，故。錯(cuò)誤；

由于壓縮氣體過程中針筒內(nèi)氣體溫度不變，空氣柱體積變小，壓強(qiáng)變大。則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程2=

。，整理可得p=TC?十，可知用國(guó)際單位制單位表示的狀態(tài)參量在p—卷圖中圖線可能如圖中a-6,故

。正確。

故選。。

題目H（2024?遼寧撫順?三模）如圖所示的p-V圖像中，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)過狀態(tài)B、

最后回到狀態(tài)A。其中AD和BC平行于橫軸，AB和CD平行，延長(zhǎng)線過坐標(biāo)原點(diǎn)。，下列說法

A.A-B過程中，氣體的溫度不變B.過程中，氣體一定向外界放出熱量

C.過程中，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)增加D.C-O過程中，氣體一定向外界放出熱量

【答案】B

【詳解】由圖像可知，4過程中，p和V均減小，根據(jù)罕=。,可知，溫度T降低，故力錯(cuò)誤；A-B過

程中，氣體溫度T降低，內(nèi)能減小，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定向

外界放出熱量，故B正確；。一。過程中，氣體體積增大，氣體分子數(shù)密度減小，即單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)

減小，故。錯(cuò)誤；C-D過程中，氣體溫度升高，內(nèi)能增大,體積增大，則氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定

律可知，氣體一定吸收熱量，故D錯(cuò)誤。

故選B。

二、多選題

題目叵（2024?天津?一模）下列有關(guān)熱學(xué)問題說法正確的是（）

A.圖甲是理想氣體分子速率的分布規(guī)律,氣體在①狀態(tài)下的分子平均動(dòng)能小于②狀態(tài)下的分子平均動(dòng)能

B.圖乙是分子勢(shì)能與與分子間距r的關(guān)系示意圖，在r＞八時(shí)分子力表現(xiàn)為引力

C.圖丙為壓力鍋示意圖，在關(guān)火后打開壓力閥開始放氣的瞬間,鍋內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少

D.圖丁為一定質(zhì)量的理想氣體分別在71、冕溫度下發(fā)生的等溫變化，由圖可知71＜冕

【答案】CD

【詳解】圖甲是理想氣體分子速率的分布規(guī)律，氣體在①狀態(tài)下分子速率占總分子數(shù)的百分比的極大值的

速率較大，則氣體在①狀態(tài)下分子平均動(dòng)能大于②狀態(tài)下的分子平均動(dòng)能，選項(xiàng)力錯(cuò)誤；圖乙是分子勢(shì)能

易與分子間距r的關(guān)系示意圖，在r=為時(shí)分子力表現(xiàn)為零，可知在時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力，選項(xiàng)

B錯(cuò)誤；圖丙為壓力鍋示意圖，在關(guān)火后打開壓力閥開始放氣的瞬間，鍋內(nèi)氣體體積變大，對(duì)外界做功，因來

不及與外界進(jìn)行熱交換，則氣體的內(nèi)能減少，選項(xiàng)。正確；圖丁為一定質(zhì)量的理想氣體分別在B、為溫度下

發(fā)生的等溫變化，由圖可知距離原點(diǎn)越遠(yuǎn)的曲線上pU乘積越大，可知溫度越高，即故選項(xiàng)。正確。

故選CD。

1目運(yùn)（2024.重慶.模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的力一口一。一。一A循環(huán),該過程每

個(gè)狀態(tài)視為平衡態(tài)，各狀態(tài)參數(shù)如圖所示。力狀態(tài)的體積為2x10-363,則（）

A.。狀態(tài)的體積為4x10^WB.B狀態(tài)的體積為5x10-W

C.完成一次循環(huán)，氣體從外界吸熱D.完成一次循環(huán)，外界對(duì)氣體做功

【答案】

【詳解】AD反向延長(zhǎng)線過原點(diǎn)，可知從D^A氣體做等容變化，故D狀態(tài)的體積為2xW3m3,故A錯(cuò)誤；

從。一A氣體做等容變化，則黑=騫，從A-B氣體做等壓變化，則徐=黑，得B狀態(tài)的體積為％=

5X10-3/，

故B正確?,從DTA、BTC氣體做等容變化，外界對(duì)氣體不做功MA-B氣體對(duì)外界做功為郎=pA（VB

-14）=6007,

從外界對(duì)氣體做功為期=外（%-％）=300』,故完成一次循環(huán)，氣體對(duì)外界做功為皿=對(duì)一泌=

300J,

故D錯(cuò)誤；完成一次循環(huán)，氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第二定律AU=-W+Q=0,可知完成一次循環(huán)，氣

體從外界吸熱，故。正確。

故選B。。

題目互^（2024.內(nèi)蒙古呼和浩特.二模）一定質(zhì)量的理想氣體沿如圖所示箭頭方向發(fā)生狀態(tài)變化，則下列說法

正確的是（）

A.兒過程溫度降低B.而過程放熱，內(nèi)能減少

C.兒過程氣體吸收的熱量大于氣體對(duì)外做功值D.CQ過程內(nèi)能一直不變

E.完成一個(gè)循環(huán)過程,氣體內(nèi)能不變

【答案】BCE

【詳解】由圖像可知，be過程氣體壓強(qiáng)不變，體積變大，根據(jù)哈=C,可知?dú)怏w溫度升高，氣體內(nèi)能增大，由

于體積變大，氣體對(duì)外界做功，據(jù)熱力學(xué)第一定律△（/=W+。，可知?dú)怏w吸收的熱量大于氣體對(duì)外做功

值，故A錯(cuò)誤，。正確；ab過程，氣體體積不變，壓強(qiáng)減小，根據(jù)牛=C,可知?dú)怏w溫度降低，內(nèi)能減少，由

于體積不變,說明外界對(duì)氣體做功為0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律△"=IV+Q,可知?dú)怏w對(duì)外放熱，故B正確；

ca過程，由圖像可知pk乘積先變大后變小，根據(jù)牛=C,可知?dú)怏w溫度先升高后降低,則氣體內(nèi)能先增

大后減小，故。錯(cuò)誤；完成一個(gè)循環(huán)過程，回到原來的狀態(tài)，氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，故E正確。

故選BCE。

〔題目西（2024?重慶?二模）如圖1是一底面積為S且導(dǎo)熱性能良好的圓柱形薄壁氣缸，氣缸內(nèi)距其水平底部

高Lo處有可視為質(zhì)點(diǎn)的卡點(diǎn),氣缸上端有一密封良好且可無(wú)摩擦滑動(dòng)的輕活塞，氣缸內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的

理想氣體。緩慢改變氣缸內(nèi)的溫度，使缸內(nèi)封閉氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,該過程中,活塞到

氣缸底部的高度乙與氣缸內(nèi)熱力學(xué)溫度T的關(guān)系如圖2所示，整個(gè)過程中缸內(nèi)封閉氣體吸收的熱量為Q。

已知外界環(huán)境氣壓始終為氣缸內(nèi)初始熱力學(xué)溫度為十，則（）

OT。2To3ToT

圖2

A.在狀態(tài)人時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為0.5p（）

B.在狀態(tài)。時(shí)，Lc=1.5L0

C.整個(gè)過程中，缸內(nèi)封閉氣體的內(nèi)能增加量為Q

D.直線BC一定不過坐標(biāo)原點(diǎn)

【答案】AB

【詳解】由乙一T圖像可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B,缸內(nèi)封閉氣體發(fā)生等容變化，活塞位于卡點(diǎn)處，從狀態(tài)B到

狀態(tài)。，缸內(nèi)封閉氣體發(fā)生等壓變化，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)恒為從狀態(tài)4到狀態(tài)由祟=卷，解得

pA=0.5加,故A正確；從狀態(tài)B到狀態(tài)。，由肅=器■，/=S〃，%=SL0,聯(lián)立解得Lc=1.5"）,故B正

2n3或

確；

從狀態(tài)8到狀態(tài)C,缸內(nèi)封閉氣體對(duì)外做功W=poAV=po（%—%）=O.5poLoS,由熱力學(xué)第一定律，有

△U=Q-W=Q-0.5poL（）S故。錯(cuò)誤；從狀態(tài)B到狀態(tài)。，由。=。（。為常量），知力=g7,直線BC一

定過坐標(biāo)原點(diǎn),故D錯(cuò)誤。

故選

題目25（2024.山東聊城.二模）圖所小，■個(gè)固定在水平血上的絕熱容器被隔板人分成體積均為％=

750cm3的左右兩部分。面積為S=100cm2的絕熱活塞B被鎖定，隔板A的左側(cè)為真空,右側(cè)中一定質(zhì)量

的理想氣體處于溫度r=300K、壓強(qiáng)Pi=2.04X105Pa的狀態(tài)1。抽取隔板A,右側(cè)的氣體就會(huì)擴(kuò)散到左

側(cè),最終達(dá)到狀態(tài)2。然后解鎖活塞同時(shí)施加水平恒力F,仍使其保持靜止。當(dāng)電阻絲。加熱時(shí)，活塞

B能緩慢滑動(dòng)（無(wú)摩擦），電阻絲。放出89.3J的熱量時(shí)氣體達(dá)到溫度冕=350K的狀態(tài)3。已知大氣壓強(qiáng)Po

=L01xl（）5pa,隔板厚度不計(jì)，下列說法正確的是（）

A.氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是不可逆過程，分子平均動(dòng)能減小

B.水平恒力F的大小為10N

C.狀態(tài)3氣體的體積為1750cm3

D.氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)3內(nèi)能增加63.8J

【答案】BCD

【詳解】根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是不可逆過程，由于隔板A的左側(cè)為真空，可知?dú)?/p>

體從狀態(tài)1到狀態(tài)2,氣體不做功，又沒有發(fā)生熱傳遞，所以氣體的內(nèi)能不變，氣體的溫度不變，分子平均動(dòng)

能不變，故4錯(cuò)誤；氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2發(fā)生等溫變化,則有加弘=p2-2弘，解得狀態(tài)2氣體的壓強(qiáng)為

5

p2=y=1.02x10Pa解鎖活塞B,同時(shí)施加水平恒力F,仍使其保持靜止，以活塞B為對(duì)象，根據(jù)受力平

衡可得

55-4

p2S=p0S+F解得F=（p2-Po）S=（1.02x10-1.01x10）X100X10A^=ION故B正確；當(dāng)電阻絲。加

熱時(shí),活塞B能緩慢滑動(dòng)（無(wú)摩擦），使氣體達(dá)到溫度T2=350K的狀態(tài)3,可知?dú)怏w做等壓變化，則有答=

"，可得狀態(tài)3氣體的體積為％=奈?214=X2X750cmJ1750cm3,故。正確；該過程氣體對(duì)外做功

12