2025年高考物理復(fù)習(xí)考點解密追蹤與預(yù)測（新高考）專題12 熱學(xué)定律及能量守恒問題（分層練）（解析版）

專題12熱學(xué)定律及能量守恒問題A·?？碱}不丟分命題點01分子力、分子力做功和分子勢能命題點02氣體狀態(tài)變化的圖象問題命題點03實驗：用油膜法估測分子大小命題點04熱力學(xué)定律與氣體狀態(tài)變化的綜合運用B·拓展培優(yōu)拿高分C·挑戰(zhàn)真題爭滿分【命題點01分子力、分子力做功和分子勢能】【針對練習(xí)1】如圖所示，將甲分子固定于坐標(biāo)原點O處，乙分子放置于r軸上距離O點很遠的r4處，r1、r2、r3為r軸上的三個特殊位置，甲、乙兩分子間的作用力F和分子勢能Ep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)兩分子間距離很遠時，Ep＝0?，F(xiàn)把乙分子從r4處由靜止釋放，下列說法中正確的是（）A．實線為Ep?r圖線、虛線為B．當(dāng)分子間距離r<r2時，甲、乙兩分子間只有斥力，且斥力隨C．乙分子從r4到r2做加速度先增大后減小的加速運動，從r2D．乙分子從r4到r2的過程中，分子勢能先增大后減小，在r【答案】C【詳解】A．當(dāng)分子力為零的時候，分子間勢能有最小值，則由圖像可知，虛線為Ep-r圖線，實線為F-r圖線，故A錯誤；B．r2為平衡位置，當(dāng)分子間距離r<r2C．根據(jù)實線結(jié)合牛頓第二定律可知，乙分子從r4到r2做加速度先增大后減小的加速運動，此過程引力做正功，從r2D．根據(jù)虛線可知，乙分子從r4到r2的過程中，分子勢能一直減小，在r故選C。【針對練習(xí)2】（多選）分子勢能與分子間距離的關(guān)系圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．分子間距為r1時，分子間作用力為零B．分子間距由r2逐漸增大時，分子力始終做負(fù)功C．分子間距在r1到r2之間時，分子間作用力表現(xiàn)為引力D．分子間距由r1增大到r2的過程中，分子間的引力和斥力都逐漸減小【答案】BD【詳解】A．根據(jù)分子間作用力做功與分子勢能之間的關(guān)系可知，圖像的斜率表示分子間的作用力。故當(dāng)分子間距為r1時，分子勢能為零，分子間作用力不為零。故A錯誤；B．分子間距由r2逐漸增大時，分子勢能一直增大，故分子力始終做負(fù)功。故B正確；C．分子間距由r1增大到r2過程，分子勢能逐漸減小，分子力做正功，故分子間距在r1到r2之間時，分子間作用力表現(xiàn)為斥力。故C錯誤；D．分子間的引力和斥力都隨著分子間距離r增大而減小，分子間距由r1增大到r2的過程中，分子間的引力和斥力都逐漸減小。故D正確。故選BD?！军c睛】分子間的引力和斥力都隨著分子間距離r增大而減小，分子力做正功，分子勢能減小，分子力做負(fù)功，分子勢能增大。【針對練習(xí)3】（多選）分子力與分子間距離的關(guān)系圖像如圖所示，圖中r0

A．當(dāng)分子間的距離r<rB．當(dāng)分子間的距離10rC．分子間距離從r1減小到rD．分子間距離從無限遠減小到r0【答案】BC【詳解】AB．由圖可知，當(dāng)分子間的距離r<r0時，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)C．由圖可知，分子間距離從r1減小到r0的過程中，分子力體現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子勢能減小，故C正確；D．分子間距離從無限遠減小到r0故選BC。【命題點02氣體狀態(tài)變化的圖象問題】【針對練習(xí)4】如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的壓強隨體積變化的p?1V圖像，其中A．過程①中氣體分子的平均動能不變B．過程②中單位時間內(nèi)氣體分子對容器壁的碰撞次數(shù)增多C．過程②中氣體分子的平均動能減小D．過程③中單位時間內(nèi)氣體分子對容器壁的碰撞次數(shù)增多【答案】D【詳解】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT可得p=nRT故可知p?1k=nRT對于一定質(zhì)量的理想氣體而言，斜率定性的反映溫度的高低。A．p?1B．p?1V圖像在過程②中壓強不變，體積增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知溫度升高，分子的平均動能Ek增大，由理想氣體壓強的微觀意義，氣體壓強與氣體分子單位時間內(nèi)對容器壁的碰撞次數(shù)N、氣體分子平均動能Ek有關(guān)，在壓強C．p?1D．p?1V圖像在過程③中壓強增大，溫度不變，分子的平均動能Ek不變，由理想氣體壓強的微觀意義，氣體壓強與氣體分子單位時間內(nèi)對容器壁的碰撞次數(shù)N、氣體分子平均動能E故選D。【針對練習(xí)5】如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a經(jīng)b、c、d三個狀態(tài)又回到狀態(tài)a。已知線段bc、ad均與p軸平行，下列說法錯誤的是（

）A．a(chǎn)→b過程，單位體積分子數(shù)增大B．b→c過程，氣體分子的平均動能增大C．c→d過程，單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的平均作用力減小D．d→a過程，單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)不變【答案】D【詳解】A．a(chǎn)→b過程，體積減小，氣體分子的數(shù)密度增大，故A正確；B．b→c過程，體積不變，壓強增大，所以溫度升高，氣體分子的平均動能增大，故B正確；C．c→d過程，壓強減小，單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的平均作用力減小，故C正確；D．d→a過程，溫度降低，單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小，故D錯誤。本題選擇錯誤選項；故選D?！踞槍毩?xí)6】一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖過程，其中ab、cd分別為雙曲線的一部分。下列對a、b、c、d四點溫度大小比較正確的是（）

A．Ta>Tb B．Tb>【答案】B【詳解】AC．由題可知一定質(zhì)量的理想氣體，ab、cd分別為雙曲線的一部分，故ab、cd分別為該氣體的兩段等溫變化的過程。則Ta=AC錯誤；BD．a(chǎn)d、bc兩過程都是等容變化，由圖可知pa>根據(jù)查理定律可知p可得Ta>故B正確，D錯誤。故選B。【命題點03實驗：用油膜法估測分子大小】【針對練習(xí)7】（多選）在做“用油膜法估測分子的大小”實驗時，配制好濃度為0.06%的油酸酒精溶液（單位體積溶液中含有純油酸的體積），1ml上述溶液用注射器剛好滴75滴；在撒有均勻痱子粉的水面上用注射器滴1滴油酸酒精溶液，水面上形成油酸薄膜，下圖為油膜穩(wěn)定后的形狀，每個正方形小方格的邊長為10mm。下列有關(guān)該實驗說法正確的有（）A．油膜的面積為100cm2B．一滴油酸酒精溶液中含純油酸的體積為8.0×10-6mlC．油酸分子的直徑約為7.4×10-9mD．為減小誤差應(yīng)將注射器移到水面中央靠近水面處滴入溶液E．?dāng)?shù)油膜面積時不慎將幾個不足一格的按一格計算，不影響估算結(jié)果的數(shù)量級【答案】BDE【詳解】A．圖中每個正方形小方格的面積為S數(shù)圖中輪廓線所圍小方格數(shù)為116個（大于半個的算一個，小于半個的舍棄），圖中油酸薄膜的面積為S=116故A錯誤；B．一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為V=故B正確；C．由V=Sd可得油酸分子的直徑約為d=故C錯誤；D．為了減小誤差應(yīng)將注射器移到水面中央靠近水面處滴入溶液，故D正確；E．?dāng)?shù)油膜面積時不慎將幾個不足一格的按照一格計算，不影響估算結(jié)果的數(shù)量級，故E正確。故BDE。【針對練習(xí)8】（2024·福建寧德·福建省寧德第一中學(xué)?？家荒＃┰诠罍y油酸分子大小的實驗中，具體操作如下：①取油酸1.0mL注入2500mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到2500mL的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)，直到達到1.0mL為止，恰好共滴了100滴；③在邊長約40cm的淺水盤內(nèi)注入約2cm深的水，將細爽身粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一層油膜，膜上沒有爽身粉，可以清楚地看出油膜輪廓；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油膜的形狀；⑤將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0cm的方格紙上。（1）利用上述具體操作中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知一滴油酸酒精溶液含純油酸體積為m3，求得的油酸分子直徑為m（此空保留一位有效數(shù)字）。（2）于老師在該實驗中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)偏大。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，可能是。A．計算油酸膜面積時，錯將所有不完整的方格作為完整的方格處理B．水面上爽身粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開C．求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴【答案】4×10?12【詳解】（1）[1]一滴油酸酒精溶液含純油酸體積為V[2]由圖可知油膜中大約有112個小方格，則油膜面積為S=112×則油酸分子直徑為d=（2）[3]于老師在該實驗中最終得到的油酸分子的直徑和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)偏大，根據(jù)d=A．計算油酸膜面積時，錯將所有不完整的方格作為完整的方格處理，則油膜面積測量值偏大，油酸分子的直徑測量值偏小，故A錯誤；B．水面上爽身粉撒的較多，油酸膜沒有充分展開，則油膜面積測量值偏小，油酸分子的直徑測量值偏大，故B正確；C．求每滴溶液體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴，則一滴油酸酒精溶液含純油酸體積測量值偏小，油酸分子的直徑測量值偏小，故C錯誤。故選B?！踞槍毩?xí)9】（2023·海南省直轄縣級單位·嘉積中學(xué)?？家荒＃└鶕?jù)某同學(xué)所做“用油膜法估測分子的大小”實驗，已知2500mL的油酸酒精溶液中含有純油酸1mL，回答下列問題。①每滴油酸酒精溶液的體積為V0，將該溶液滴一滴到水面上，穩(wěn)定后形成油膜的面積為S，則油酸分子直徑大小的表達式為d=②該同學(xué)做完實驗后，發(fā)現(xiàn)自己所測的分子直徑d明顯偏大，出現(xiàn)這種情況的原因可能是。（填選項前的序號）a.將滴入的油酸酒精溶液的體積作為油酸的體積進行計算b.油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化c.水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開【答案】V0【詳解】①[1]每滴油酸酒精溶液含純油酸的體積為V02500，穩(wěn)定后形成油膜的面積為d=②[2]a．根據(jù)油酸分子直徑大小的表達式，若將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算，則V0偏大，db．油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度增大，則S將偏大，d偏小，故b錯誤；c．如果水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開，則S偏小，d偏大，故c正確。故選ac?！久}點04熱力學(xué)定律與氣體狀態(tài)變化的綜合運用】【針對練習(xí)10】（2024·廣西貴港·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體，沿p?V圖像中箭頭所示方向，從狀態(tài)a開始先后變化到狀態(tài)b、c，再回到狀態(tài)a。已知a狀態(tài)氣體溫度為27℃。則下列說法正確的是（）（絕度零度取?273℃）

A．氣體在c狀態(tài)時的溫度為600B．從狀態(tài)a→b→c的過程中，氣體對外界做功200C．氣體在a→b→c→a過程中放出熱量100D．氣體在b→c過程中單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的氣體分子個數(shù)增多【答案】C【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV對a、c兩狀態(tài)結(jié)合圖像，可求得氣體在c狀態(tài)時的溫度為T故A錯誤；B．理想氣體在a→b→c過程中，氣體體積增大，則氣體對外界做功，外界對氣體做的功為W=?p所以氣體對外界做功為400J，故B錯誤；C．氣體在a→b→c→a過程中，則外界對氣體做的功W根據(jù)熱力學(xué)第一定律Δ可得Q=?100所以放出熱量為100J，故C正確；D．氣體在b→c過程中，氣體壓強不變，體積變大，則溫度升高，分子平均動能增大，則單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的氣體分子個數(shù)變少，故D錯誤。故選C。【針對練習(xí)11】（2024·遼寧沈陽·統(tǒng)考一模）2021年2月21日~4月2日，“深海一號”鉆井平臺搭載“蛟龍”號潛艇赴西北太平洋深淵區(qū)開展7000米級作業(yè)。若開始下潛時，“蛟龍”號潛艇內(nèi)氣體溫度為27°C、壓強為1.0×105Pa，當(dāng)下潛到某一深度時，艇內(nèi)溫度降到A．17°C時，壓強約為0.63×105Pa C．下潛過程中，內(nèi)能增加 D．下潛過程中，吸收熱量【答案】B【詳解】AB．依題意，潛艇內(nèi)氣體體積保持不變，由查理定律可得p其中T解得p故A錯誤；B正確；CD．由熱力學(xué)第一定律，可得ΔU=W+Q依題意，下潛過程中，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，即ΔU<0又因為氣體體積不變，即W=0解得Q<0即下潛過程中，放出熱量。故CD錯誤。故選B。【針對練習(xí)12】（多選）（2023·四川樂山·統(tǒng)考一模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷ab、bc、ca三個過程回到原狀態(tài)a，變化過程的p?V圖像如圖所示，關(guān)于理想氣體經(jīng)歷的三個過程，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩狀態(tài)下氣體溫度之比為1：1B．bc過程中，氣體一定從外界吸熱C．bc過程中，氣體體積變小，外界對氣體做功D．ca過程中，氣體壓強增大，溫度升高E．a(chǎn)b過程中，氣體分子的平均動能保持不變【答案】ACD【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程Pb兩狀態(tài)下氣體溫度之比為T故A正確；BC．bc過程中，氣體做等壓變化，則Vbc過程中，氣體體積減小，則氣體溫度減小，氣體內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律Δbc過程中，氣體體積減小，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能減小，氣體放熱，故B錯誤，C正確；D．ca過程中，氣體做等容變化，則Pca過程中，氣體壓強增大，溫度升高，故D正確；E．a(chǎn)b過程中，氣體壓強與體積的乘積先減小后增大，氣體溫度先降低后上升，氣體分子的平均動能先減小后增大，故E錯誤。故選ACD。一、單選題1．分子a固定在x軸上的O點，另一分子b由無窮遠處只在分子力的作用下沿x軸負(fù)方向運動，其分子勢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．從無窮遠處到x=x2處，分子B．從無窮遠處到x=x2處，分子C．分子b在x=xD．分子b在x=x【答案】B【詳解】C．分子間存在斥力和引力，當(dāng)二者大小相等時兩分子勢能最小，所以分子在x2處受到的分子力為0，故C錯誤；A．從無窮遠處到x=x2處，分子a對分子b的引力一直做正功，分子勢能減小，分子動能增大，所以分子b的速度一直在增大，故A錯誤；B．從無窮遠處到x=x2處，分子a對分子b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；D．分子b在x=x1處，兩分子間的分子力表現(xiàn)為斥力，不為零，故D錯誤；故選B。2．用油膜法估測油酸分子大小時，下列操作會導(dǎo)致測量值偏小的是（）A．灑痱子粉時，痱子粉在水面上鋪的太厚B．配制油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多了C．計算油膜面積時，把不到半格的油膜也記為一格D．測量1ml溶液總滴數(shù)時，誤將61滴溶液計為60滴【答案】C【詳解】根據(jù)公式d=進行分析，有A．灑痱子粉時，痱子粉在水面上鋪的太厚，導(dǎo)致油酸未能充分展開，造成面積偏小，所以直徑測量值偏大，故A錯誤；B．在配置油酸酒精溶液時，不小心把酒精倒多一點，導(dǎo)致油酸酒精溶液的實際濃度比計算小一些，則體積測量值偏大，直徑測量值偏大，故B錯誤；C．計算油膜面積時，把不到半格的油膜也記為一格，造成面積偏大，所以直徑測量值偏小，故C正確；D．測量1ml溶液總滴數(shù)時，誤將61滴溶液計為60滴，導(dǎo)致計算1滴純油酸體積偏大，所以直徑測量值偏大，故D錯誤；故選B。3．一定質(zhì)量的理想氣體從a狀態(tài)開始，經(jīng)過a→b、b→c、c→d、d→a四個過程后回到初狀態(tài)a，p-T圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)狀態(tài)下，單位時間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的氣體分子數(shù)比b狀態(tài)下多B．d狀態(tài)下，單位時間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的氣體分子數(shù)比b狀態(tài)下多C．b→c過程中氣體與外界交換的熱量小于氣體d→a過程與外界交換的熱量D．a(chǎn)→b過程中氣體吸收的熱量小于氣體c→d過程中向外界放出的熱量【答案】B【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVTp=可知p-T圖像中圖線上各點與原點的連線的斜率k=則a→b過程中氣體體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度升高，氣體分子平均速率變大，分子撞擊容器壁的時間間隔減小，次數(shù)增多，故A錯誤；B．設(shè)單位時間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的氣體分子數(shù)為n，單個氣體分子單次撞擊容器壁的平均沖量為I，則氣體壓強p=nI由題圖可知Td狀態(tài)下氣體分子平均速率比b狀態(tài)下的小單次撞擊沖量I而由題圖知壓強p因此n故B正確；C．b→c過程中氣體溫度不變ΔUbc=0，過程放熱Qd→a過程中氣體溫度不變ΔUda=0，過程吸熱Q因為Vb=Va所以Q故C錯誤；D．a(chǎn)→b、c→d過程中氣體體積不變，外界對氣體不做功，又因為Ta=因此ΔUab故D錯誤；故選B。4．用電腦軟件模擬兩個相同分子在僅受分子力作用下的運動。將兩個質(zhì)量均為m的A、B分子從x軸上的?x0和x0處由靜止釋放，如圖所示。其中B分子的速度vA．A、B間距離為x1B．A、B間距離為2xC．A、B系統(tǒng)的分子勢能最小值為1D．釋放時A、B系統(tǒng)的分子勢能為m【答案】D【詳解】AB．由圖可知，B分子在x0~x1過程中做加速運動，說明開始時兩分子間作用力為斥力，在x1處速度最大，加速度為0，即兩分子間的作用力為0，根據(jù)運動的對稱性可知，此時A、B分子間的距離為2x1，故A、B錯誤；D．由圖可知，兩分子運動到無窮遠處的速度為v2，在無窮遠處的總動能為2×由題意可知，無窮遠處的分子勢能為0，由能量守恒可知，釋放時A、B系統(tǒng)的分子勢能為mvC．由能量守恒可知，當(dāng)兩分子速度最大即動能最大時，分子勢能最小，則最小分子勢能為Epmin=m故C錯誤。故選D。5．如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸固定于水平面，氣缸內(nèi)用活塞封閉一定量的理想氣體，活塞與一端固定的水平輕彈簧連接，氣體溫度為T1時彈簧處于原長。現(xiàn)使氣體溫度由T1緩慢升高到T2，用Ep表示彈簧彈性勢能，U、p、V分別表示缸內(nèi)氣體的內(nèi)能、壓強和體積，下列圖像可能正確的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】D【詳解】A．氣體溫度升高，氣缸內(nèi)氣體壓強增大，氣體膨脹，彈簧的彈性勢能等于氣體膨脹過程活塞對彈簧所做的功E由于彈簧彈力逐漸變大，所以EpB．理想氣體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，一定量的理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，與體積無關(guān)；由理想氣體狀態(tài)方程pVTC．由題意可知氣體升溫過程中氣體體積變大，由理想氣體狀態(tài)方程pVT=C，D．由題意可知氣體升溫過程中氣體壓強變大，由理想氣體狀態(tài)方程pVT=C，故選D。6．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A其中，A到B和C到D為等溫過程，B到C和D到A為絕熱過程。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）A．A到B過程中，氣體對外界做功，吸熱B．B到C過程中，氣體分子的平均動能增加C．C到D過程中，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化D．該循環(huán)過程中，氣體放熱【答案】A【詳解】A．A到B過程中，體積增大，氣體對外界做功，為等溫過程，溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)ΔU＝Q＋W可知氣體吸熱，故A正確；B．B到C過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B錯誤；C．C到D過程為等溫過程，溫度不變，分子平均動能不變，因此氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化，故C錯誤；D．一個循環(huán)過程中，A到C過程中體積增大，氣體對外做功，C到A過程中體積減小，外界對氣體做功，由于W=pΔV，根據(jù)故選A。7．1934年我國物理學(xué)家葛正權(quán)定量驗證了麥克斯韋的氣體分子速率分布規(guī)律.如圖所示為氧氣分子在不同溫度下的分子速率分布規(guī)律圖像，圖中實線1、2對應(yīng)的溫度分別為T1、TA．溫度T1大于溫度B．T1、TC．將T1、TD．將T1、T【答案】B【詳解】A．溫度越高，分子熱運動越激烈，速率大的分子所占的比例大，由圖可知曲線2速率大的分子所占的比例比曲線1速率大的分子所占的比例大，故溫度T2高于溫度TB．T1、TC．由圖可知，在兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1，故將T1、TD．將T1、T2溫度下的氧氣混合后，溫度不會比故選B。8．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B、C又回到狀態(tài)A。下列說法正確的是（）A．A→B過程中氣體分子的平均動能增加，單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加B．A→B過程中氣體吸收的熱量大于B→C過程中氣體放出的熱量C．C→A過程中單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少D．A→B過程中氣體對外做的功小于C→A過程中外界對氣體做的功【答案】B【詳解】A．A→B過程中，溫度升高，氣體分子的平均動能增大，AB直線過原點表示該過程為等壓變化，故單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少，故A錯誤；B．氣體從A→B過程中，溫度升高且體積增大，故氣體吸收熱量且對外做功，設(shè)吸熱大小為Q1，做功大小為W1，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有Δ氣體從B→C過程中，溫度降低且體積不變，故氣體不做功且對外放熱，設(shè)放熱大小為Q2，根據(jù)熱力學(xué)第一定律Δ氣體從C→A過程中，溫度不變，內(nèi)能增量為零，有Δ即Q所以A→B過程中氣體吸收的熱量Q1大于B→C過程中氣體放出的熱量Q2，故B正確；C．C→A過程中體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，溫度不變，故單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加，故C錯誤；D．氣體做功W=pA→B過程中體積變化的大小等于C→A過程中體積變化的大小，但圖像上的點與原點連線的斜率越大，壓強越小，故A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功，故D錯誤。故選B。二、多選題9．如圖，是以狀態(tài)α為起始點、在兩個恒溫?zé)嵩粗g工作的卡諾逆循環(huán)過程（制冷機）的p?V圖像，虛線T1、TA．a(chǎn)→b過程氣體壓強減小完全是由于單位體積內(nèi)分子數(shù)減少導(dǎo)致的B．一個循環(huán)過程中，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功C．d→a過程向外界釋放的熱量等于b→c過程從低溫?zé)嵩次盏臒崃緿．a(chǎn)→b過程氣體對外做的功等于c→d過程外界對氣體做的功【答案】BD【詳解】A.由理想氣體狀態(tài)方程可得p由圖像可以看出p所以T即a→b過程氣體壓強減小是由于單位體積內(nèi)分子數(shù)減少和溫度降低導(dǎo)致的，故A錯誤；B.理想氣體狀態(tài)方程和圖形面積表示做功可知，一個循環(huán)過程中，c→d→a外界對氣體做的功大于a→b→c氣體對外界做的功，故B正確；C.由圖像可知，d→a過程外界對氣體做的功大于b→c過程氣體對外做的功，所以d→a過程向外界釋放的熱量大于b→c過程從低溫?zé)嵩次盏臒崃浚蔆錯誤；D.因為兩個過程是絕熱過程，a→b過程氣體對外做的功，氣體溫度由T1減小到T2，等于c→d過程外界對氣體做的功，氣體溫度由T2增加到T1，由熱力學(xué)第一定律可知，故選BD。10．如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)ap0、V0A．b、c兩個狀態(tài)，氣體的溫度相同B．a(chǎn)→b過程中，每個氣體分子熱運動的速率都增大了一倍C．b→c過程中，氣體的溫度先降低再升高D．c→a過程中，外界對氣體做功pE．a(chǎn)→b→c→a循環(huán)過程中，氣體吸收的熱量比放出的熱量多1【答案】ADE【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT，結(jié)合圖中數(shù)據(jù)可知，b、c兩個狀態(tài)時，pV的乘積相等，即兩個狀態(tài)氣體的溫度相同，故A正確；B．a(chǎn)→b過程中，氣體體積不變，壓強增大一倍，氣體熱運動的平均動能增大一倍，則平均速度變?yōu)樵瓉淼?倍，并非每個氣體分子速率增大一倍，故B錯誤；C．由理想氣體狀態(tài)方程可得p=結(jié)合圖形和題意可知，氣體的溫度應(yīng)該先升高后降低，故C錯誤；D．c→a過程中，氣體壓強不變，體積減小，外界對氣體做功，其做功大小為W=故D正確；E．根據(jù)p-V圖像的面積表示氣體對外所做功的功，結(jié)合題意可知，c→a過程中，外界對氣體做功，c→a→b過程中，向外界釋放熱量，b→c過程中，氣體對外界做功，從外界吸收熱量，結(jié)合圖形可知，循環(huán)過程中，氣體吸收的熱量比放出的熱量多，其值為三角形abc的面積，即12故選ADE。一、單選題1．（2021·重慶·高考真題）圖1和圖2中曲線I、II、III分別描述了某物理量隨分之間的距離變化的規(guī)律，

A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③【答案】D【詳解】根據(jù)分子處于平衡位置（即分子之間距離為r0）時分子勢能最小可知，曲線I為分子勢能隨分子之間距離r根據(jù)分子處于平衡位置（即分子之間距離為r0）時分子力為零，可知曲線Ⅱ為分子力隨分子之間距離r根據(jù)分子之間斥力隨分子之間距離的增大而減小較引力變化快，可知曲線Ⅲ為分子斥力隨分子之間距離r變化的圖像。D正確，故選D。2．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體（

）A．分子的平均動能更小 B．單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更少C．所有分子的運動速率都更小 D．分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大【答案】A【詳解】AC．夜間氣溫低，分子的平均動能更小，但不是所有分子的運動速率都更小，故A正確、C錯誤；BD．由于汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強變低，輪胎會略微被壓癟，則單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更多，分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更小，BD錯誤。故選A。3．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實現(xiàn)儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量?！翱諝獬潆妼殹蹦硞€工作過程中，一定質(zhì)量理想氣體的p-T圖像如圖所示。該過程對應(yīng)的p-V圖像可能是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】B【詳解】根據(jù)pV可得p=從a到b，氣體壓強不變，溫度升高，則體積變大；從b到c，氣體壓強減小，溫度降低，因c點與原點連線的斜率小于b點與原點連線的斜率，c態(tài)的體積大于b態(tài)體積。故選B。4．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中，實驗裝置如圖所示。利用注射器選取一段空氣柱為研究對象。下列改變空氣柱體積的操作正確的是（

）

A．把柱塞快速地向下壓B．把柱塞緩慢地向上拉C．在橡膠套處接另一注射器，快速推動該注射器柱塞D．在橡膠套處接另一注射器，緩慢推動該注射器柱塞【答案】B【詳解】因為該實驗是要探究氣體等溫變化的規(guī)律；實驗中要緩慢推動或拉動活塞，目的是盡可能保證封閉氣體在狀態(tài)變化過程中的溫度不變；為了方便讀取封閉氣體的體積不需要在橡膠套處接另一注射器。故選B。5．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中（

）

A．氣體分子的數(shù)密度增大B．氣體分子的平均動能增大C．單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小D．單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小【答案】B【詳解】A．根據(jù)pV可得p=則從A到B為等容線，即從A到B氣體體積不變，則氣體分子的數(shù)密度不變，選項A錯誤；B．從A到B氣體的溫度升高，則氣體分子的平均動能變大，則選項B正確；C．從A到B氣體的壓強變大，氣體分子的平均速率變大，則單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積的器壁的碰撞力變大，選項C錯誤；D．氣體的分子密度不變，從A到B氣體分子的平均速率變大，則單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)變大，選項D錯誤。故選B。6．（2022·江蘇·高考真題）自主學(xué)習(xí)活動中，同學(xué)們對密閉容器中的氫氣性質(zhì)進行討論，下列說法中正確的是（）A．體積增大時，氫氣分子的密集程度保持不變B．壓強增大是因為氫氣分子之間斥力增大C．因為氫氣分子很小，所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體D．溫度變化時，氫氣分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會變化【答案】D【詳解】A．密閉容器中的氫氣質(zhì)量不變，分子個數(shù)不變，根據(jù)n=可知當(dāng)體積增大時，單位體積內(nèi)分子個數(shù)變少，分子的密集程度變小，故A錯誤；B．氣體壓強產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對容器壁的持續(xù)的、無規(guī)則撞擊產(chǎn)生的；壓強增大并不是因為分子間斥力增大，故B錯誤；C．普通氣體在溫度不太低，壓強不太大的情況下才能看作理想氣體，故C錯誤；D．溫度是氣體分子平均動能的標(biāo)志，大量氣體分子的速率呈現(xiàn)“中間多，兩邊少”的規(guī)律，溫度變化時，大量分子的平均速率會變化，即分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會變化，故D正確。故選D。7．（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）如圖是爬山所帶氧氣瓶，氧氣瓶里的氣體容積質(zhì)量不變，爬高過程中，溫度減小，則氣體（）

A．對外做功 B．內(nèi)能減小 C．吸收熱量 D．壓強不變【答案】B【詳解】A．由于爬山過程中氣體體積不變，故氣體不對外做功，故A錯誤；B．爬山過程中溫度降低，則氣體內(nèi)能減小，故B正確；C．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知Δ爬山過程中氣體不做功，但內(nèi)能見效，故可知氣體放出熱量，故C錯誤；D．爬山過程中氧氣瓶里的氣體容積質(zhì)量均不變，溫度減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有PV可知氣體壓強減小，故D錯誤；故選B。8．（2022·重慶·高考真題）2022年5月15日，我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體（）（視為理想氣體）A．吸收熱量 B．壓強增大 C．內(nèi)能減小 D．對外做負(fù)功【答案】C【詳解】由于浮空艇上升過程中體積和質(zhì)量均不變，則艇內(nèi)氣體不做功；根據(jù)pV可知溫度降低，則艇內(nèi)氣體壓強減小，氣體內(nèi)能減小；又根據(jù)Δ可知氣體放出熱量。故選C。9．（2022·北京·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿圖示路徑先后到達狀態(tài)b和c。下列說法正確的是（

）A．從a到b，氣體溫度保持不變 B．從a到b，氣體對外界做功C．從b到c，氣體內(nèi)能減小 D．從b到c，氣體從外界吸熱【答案】D【詳解】AB．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿題圖路徑到達狀態(tài)b過程中氣體發(fā)生等容變化，壓強減小，根據(jù)查理定律pT=C，可知氣體溫度降低，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q＋CD．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)b沿題圖路徑到達狀態(tài)c過程中氣體發(fā)生等壓變化，體積增大，根據(jù)VT=C，可知氣體溫度升高，內(nèi)能增大，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q＋W，可知b到故選D。10．（2022·江蘇·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)歷a→b和a→c兩個過程，其中a→b為等溫過程，狀態(tài)b、c的體積相同，則（）A．狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)b B．狀態(tài)a的溫度高于狀態(tài)cC．a(chǎn)→c過程中氣體吸收熱量 D．a(chǎn)→c過程中外界對氣體做正功【答案】C【詳解】A．由于a→b的過程為等溫過程，即狀態(tài)a和狀態(tài)b溫度相同，分子平均動能相同，對于理想氣體狀態(tài)a的內(nèi)能等于狀態(tài)b的內(nèi)能，故A錯誤；B．由于狀態(tài)b和狀態(tài)c體積相同，且pbp可知Tb<Tc，又因為CD．因為a→c過程氣體體積增大，氣體對外界做正功；而氣體溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)Δ可知氣體吸收熱量；故C正確，D錯誤；故選C。11．（2022·遼寧·高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其體積V和熱力學(xué)溫度T變化圖像如圖所示，此過程中該系統(tǒng)（

）A．對外界做正功 B．壓強保持不變 C．向外界放熱 D．內(nèi)能減少【答案】A【詳解】A．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，體積增大，理想氣體對外界做正功，A正確；B．由題圖可知V=V0+kT根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有pV聯(lián)立有p=可看出T增大，p增大，B錯誤；D．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，溫度升高，內(nèi)能增大，D錯誤；C．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，由選項AD可知，理想氣體對外界做正功且內(nèi)能增大，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體向外界吸收熱量，C錯誤。故選A。12．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a變?yōu)闋顟B(tài)c，其過程如p—V圖中a→c直線段所示，狀態(tài)b對應(yīng)該線段的中點。下列說法正確的是（

）A．a(chǎn)→b是等溫過程B．a(chǎn)→b過程中氣體吸熱C．a(chǎn)→c過程中狀態(tài)b的溫度最低D．a(chǎn)→c過程中外界對氣體做正功【答案】B【詳解】AB．根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程pV可知a→b氣體溫度升高，內(nèi)能增加，且體積增大氣體對外界做功，則W<0，由熱力學(xué)第一定律U=W+Q可知a→b過程中氣體吸熱，A錯誤、B正確；C．根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程pV可知，p—V圖像的坐標(biāo)值的乘積反映溫度，a狀態(tài)和c狀態(tài)的坐標(biāo)值的乘積相等，而中間狀態(tài)的坐標(biāo)值乘積更大，a→c過程的溫度先升高后降低，且狀態(tài)b的溫度最高，C錯誤；D．a(chǎn)→c過程氣體體積增大，外界對氣體做負(fù)功，D錯誤。故選B。13．（2022·山東·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時汽缸開口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動90°過程中，缸內(nèi)氣體（

A．內(nèi)能增加，外界對氣體做正功B．內(nèi)能減小，所有分子熱運動速率都減小C．溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少D．溫度升高，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加【答案】C【詳解】初始時汽缸開口向上，活塞處于平衡狀態(tài)，汽缸內(nèi)外氣體對活塞的壓力差與活塞的重力平衡，則有p汽缸在緩慢轉(zhuǎn)動的過程中，汽缸內(nèi)外氣體對活塞的壓力差大于重力沿汽缸壁的分力，故汽缸內(nèi)氣體緩慢的將活塞往外推，最后汽缸水平，缸內(nèi)氣壓等于大氣壓。AB．汽缸、活塞都是絕熱的，故缸內(nèi)氣體與外界沒有發(fā)生熱傳遞，汽缸內(nèi)氣體壓強作用將活塞往外推，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+WCD．氣體內(nèi)能減小，缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運動的平均速率減小，故速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例減小，C正確，D錯誤。故選C。二、多選題14．（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時彈簧處于原長，三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等?，F(xiàn)通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達到穩(wěn)定后（）

A．h中的氣體內(nèi)能增加 B．f與g中的氣體溫度相等C．f與h中的氣體溫度相等 D．f與h中的氣體壓強相等【答案】AD【詳解】A．當(dāng)電阻絲對f中的氣體緩慢加熱時，f中的氣體內(nèi)能增大，溫度升高，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知f中的氣體壓強增大，會緩慢推動左邊活塞，可知h的體積也被壓縮壓強變大，對活塞受力分析，根據(jù)平衡條件可知，彈簧彈力變大，則彈簧被壓縮。與此同時彈簧對右邊活塞有彈力作用，緩慢向右推動左邊活塞。故活塞對h中的氣體做正功，且是絕熱過程，由熱力學(xué)第一定律可知，h中的氣體內(nèi)能增加，A正確；B．未加熱前，三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時，活塞受力平衡，可知彈簧處于壓縮狀態(tài)，對左邊活塞分析p則p分別對f、g內(nèi)的氣體分析，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有pp由題意可知，因彈簧被壓縮，則VfTB錯誤；C．在達到穩(wěn)定過程中h中的氣體體積變小，壓強變大，f中的氣體體積變大。由于穩(wěn)定時彈簧保持平衡狀態(tài)，故穩(wěn)定時f、h中的氣體壓強相等，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程對h氣體分析可知p聯(lián)立可得TC錯誤；D．對彈簧、活塞及g中的氣體組成的系統(tǒng)分析，根據(jù)平衡條件可知，f與h中的氣體壓強相等，D正確。故選AD。15．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）對于一定量的理想氣體，經(jīng)過下列過程，其初始狀態(tài)的內(nèi)能與末狀態(tài)的內(nèi)能可能相等的是（）A．等溫增壓后再等溫膨脹B．等壓膨脹后再等溫壓縮C．等容減壓后再等壓膨脹D．等容增壓后再等壓壓縮E．等容增壓后再等溫膨脹【答案】ACD【詳解】A．對于一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能由溫度決定，故等溫增壓和等溫膨脹過程溫度均保持不變，內(nèi)能不變，故A正確；B．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV可知等壓膨脹后氣體溫度升高，內(nèi)能增大，等溫壓縮溫度不變，內(nèi)能不變，故末狀態(tài)與初始狀態(tài)相比內(nèi)能增加，故B錯誤；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知等容減壓過程溫度降低，內(nèi)能減?。坏葔号蛎涍^程溫度升高，末狀態(tài)的溫度有可能和初狀態(tài)的溫度相等，內(nèi)能相等，故C正確；D．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知等容增壓過程溫度升高；等壓壓縮過程溫度降低，末狀態(tài)的溫度有可能和初狀態(tài)的溫度相等，內(nèi)能相等，故D正確；E．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知等容增壓過程溫度升高；等溫膨脹過程溫度不變，故末狀態(tài)的內(nèi)能大于初狀態(tài)的內(nèi)能，故E錯誤。故選ACD。16．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）在一汽缸中用活塞封閉著一定量的理想氣體，發(fā)生下列緩慢變化過程，氣體一定與外界有熱量交換的過程是（

）A．氣體的體積不變，溫度升高B．氣體的體積減小，溫度降低C．氣體的體積減小，溫度升高D．氣體的體積增大，溫度不變E．氣體的體積增大，溫度降低【答案】ABD【詳解】A．氣體的體積不變溫度升高，則氣體的內(nèi)能升高，體積不變氣體做功為零，因此氣體吸收熱量，A正確；B．氣體的體積減小溫度降低，則氣體的內(nèi)能降低，體積減小外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律Δ可知氣體對外放熱，B正確；C．氣體的體積減小溫度升高，則氣體的內(nèi)能升高，體積減小外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律Δ可知Q可能等于零，即沒有熱量交換過程，C錯誤；D．氣體的體積增大溫度不變則氣體的內(nèi)能不變，體積增大氣體對外界做功，由熱力學(xué)第一定律Δ可知Q>0即氣體吸收熱量，D正確；E．氣體的體積增大溫度降低則氣體的內(nèi)能降低，體積增大氣體對外界做功，由熱力學(xué)第一定律Δ可知Q可能等于零，即沒有熱量交換過程，E錯誤。故選ABD。17．（2022·天津·高考真題）采用渦輪增壓技術(shù)可提高汽車發(fā)動機效率。將渦輪增壓簡化為以下兩個過程，一定質(zhì)量的理想氣體首先經(jīng)過絕熱過程被壓縮，然后經(jīng)過等壓過程回到初始溫度，則（

）A．絕熱過程中，氣體分子平均動能增加 B．絕熱過程中，外界對氣體做負(fù)功C．等壓過程中，外界對氣體做正功 D．等壓過程中，氣體內(nèi)能不變【答案】AC【詳解】AB．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過絕熱過程被壓縮，可知氣體體積減小，外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增加，則氣體溫度升高，氣體分子平均動能增加，故A正確，B錯誤；CD．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等壓過程回到初始溫度，可知氣體溫度降低，氣體內(nèi)能減少；根據(jù)V可知氣體體積減小，外界對氣體做正功，故C正確，D錯誤。故選AC。18．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）利用“渦流效應(yīng)”可實現(xiàn)冷熱氣體的分離。如圖，一冷熱氣體分離裝置由噴嘴、渦流室、環(huán)形管、分離擋板和冷熱兩端管等構(gòu)成。高壓氮氣由噴嘴切向流入渦流室中，然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進，分子熱運動速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位，而分子熱運動速率較大的氣體分子將聚集到環(huán)形管邊緣部位。氣流到達分離擋板處時，中心部位氣流與分離擋板碰撞后反向，從A端流出，邊緣部位氣流從B端流出。下列說法正確的是（）A．A端為冷端，B端為熱端B．A端流出的氣體分子熱運動平均速率一定小于B端流出的C．A端流出的氣體內(nèi)能一定大于B端流出的D．該裝置氣體進出的過程滿足能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律E．該裝置氣體進出的過程既滿足能量守恒定律，也滿足熱力學(xué)第二定律【答案】ABE【詳解】A.依題意，中心部位為熱運動速率較低的氣體，與擋板相作用后反彈，從A端流出，而邊緣部分熱運動速率較高的氣體從B端流出；同種氣體分子平均熱運動速率較大、其對應(yīng)的溫度也就較高，所以A端為冷端、B端為熱端，故A正確；B．依題意，A端流出的氣體分子熱運動速率較小，B端流出的氣體分子熱運動速率較大，所以從A端流出的氣體分子熱運動平均速度小于從B端流出的，故B正確；C．A端流出的氣體分子熱運動速率較小，B端流出的氣體分子熱運動速率較大，則從A端流出的氣體分子平均動能小于從B端流出的氣體分子平均動能，內(nèi)能的多少還與分子數(shù)有關(guān)；依題意，不能得出從A端流出的氣體內(nèi)能一定大于從B端流出的氣體內(nèi)能，故C錯誤；DE．該裝置將冷熱不均氣體的進行分離，噴嘴處有高壓，即通過外界做功而實現(xiàn)的，并非是自發(fā)進行的，沒有違背熱力學(xué)第二定律；溫度較低的從A端出、較高的從B端出，也符合能量守恒定律，故D錯誤，E正確。故選ABE。19．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p?T圖上從a到b的線段所示。在此過程中（）A．氣體一直對外做功B．氣體的內(nèi)能一直增加C．氣體一直從外界吸熱D．氣體吸收的熱量等于其對外做的功E．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量【答案】BCE【詳解】A．因從a到b的p—T圖像過原點，由pVT=C可知從a到b氣體的體積不變，則從a到B．因從a到b氣體溫度升高，可知氣體內(nèi)能增加，選項B正確；CDE．因W=0，?U>0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律?U=W+Q可知，氣體一直從外界吸熱，且氣體吸收的熱量等于內(nèi)能增加量，選項CE正確，D錯誤。故選BCE。20．（2022·全國·統(tǒng)考