2023届高三物理一轮复习91热学中的图像问题（原卷版）

专题91热学中的图像问题

一定质量的气体不同图像的比较

二等温变化等容变化等压变化

P-IS像

P图像P-7图像P-7图像

pI↑不/VVt/%

图像2小

oVOT

oOVT

τ2>τi1/Vv2<vlP2<Pl

T2>Tχ

PN=C7（其中C为

恒量）：1）0/之积越

大的等温线温度越

P=C左斜率AP=%,斜率A=多

V=-T9斜率k=-χ

高，图线离原点越远。PP

特点

2）p-V图线与V=CT:斜率越大，斜率越大，体积越斜率越大，压强越

轴所围面积表示气体温度越高小小

对外界或外界对气体

所做的功。

上表中各个常量“C意义有所不同。（可以根据克拉伯龙方程TT=返7确定各个常量“C意义）

二.热力学第一定律与气体图像的综合问题

1.气体的状态变化可由图像直接判断或结合理想气体状态方程华=C分析.

2.气体的做功情况、内能变化及吸放热关系可由热力学第一定律分析.

D由体积变化分析气体做功的情况：体积膨胀，气体对外做功；气体被压缩，外界对气体做功.

2）由温度变化判断气体内能变化：温度升高，气体内能增大；温度降低，气体内能减小.

3）由热力学第一定律ʌ〃=呀0判断气体是吸热还是放热.

4）在P-V图像中，图像与横轴所围面积表示对外或外界对气体整个过程中所做的功.

3.处理热力学第一定律与气体图像的综合问题的思路

1）根据气体图像的特点判断气体的温度、体积、压强等有关量的变化情况。

2）结合热力学第一定律判断气体与外界的吸、放热关系及做功关系。

3）如果涉及？/图像，则有时会应用“p/图线与/轴围成的面积表示气体对外界或外界对气体做

的功”的结论分析问题。

1.（2022•上海浦东新•模拟预测）如图，封有空气的玻璃瓶开口向下静置于恒温水中。将其缓慢往下压

了一小段距离，此过程中气体的质量保持不变。不考虑气体分子间的相互作用，则能反映瓶内气体状态变

化的图像是（)

2.（2022•山东日照•一模）（多选）一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强-体积（p-Q图

上的两条曲线I和∏表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。a、6为曲线1上的两点，气体

在状态a和6的压强分别Pa,Pb，温度分别为Ta、Tb。，、d为曲线II上的两点，气体在状态C和d的压强

分别Pc、pd,温度分别为几、Tcl。下列关系式正确的是（）

Pa_3|)Pd_1

Tb3Tc2Pd2pb2

3.（2022•安徽•定远县育才学校模拟预测）（多选）如图，一定质量的理想气体从状态a（po、K0,To）经热

力学过程a→bτcτa后又回到状态a,且外界环境为非真空状态。则下列说法正确的是（）

A.b、C两个状态，气体的温度相同

B.aτb过程中，每个气体分子热运动的速率都增大了一倍

C.b→c过程中，气体的温度先降低再升高

D.CTa过程中，外界对气体做功PovO

E.α→b→c→ɑ循环过程中，气体吸收的热量比放出的热量多Tpo%

4.（2022•吉林•长春博硕学校高二期末）（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、a〃后再回到状态4其中16和5为等温过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是（）

B.比'过程中，气体体积变化量与气体温度变化量成正比

C.切过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加

D.的过程中,气体分子的平均动能减小

5.（2022•北京•高三专题练习）如图所示，一定量的理想气体从状态a开始，经历两个状态变化过程,

先后到达状态。和下列说法正确的是（）

C0

A.在a-6过程中外界对气体做功，吸收热量

B.在a-3过程中气体对外界做功，放出热量

C.在Ac过程中外界对气体做功，放出热量

D.在〜C过程中气体对外界做功，吸收热量

6.（2022•全国•模拟预测）如图所示，一汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的

气体。已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦。初始时，外界大气压强为力，活塞紧压小挡

板。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则下列图中能反映汽缸内气体的压强。随热力学温度7变化的图像是

7.一定质量的理想气体，从图中4状态开始，经历了反C最后到〃状态，下列说法正确的是（）

A.力一B温度不变，气体体积变小B.BTC压强不变，气体体积变小

C.C→。压强变小，气体体积变小D.8状态气体体积最大，C、，状态气体体积最小

8.（2022•江苏扬州•模拟预测）图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ab

的延长线过原点，A与横轴平行，Cd与纵轴平行，则下列说法正确的是（)

A.气体从α→b的过程，气体体积不变

B.气体从bτc→d的过程，气体体积先增大后减小

C.气体从c→d的过程，气体分子的数密度增大

D.气体从dτa的过程，气体从外界吸热

9.（2021•上海松江•二模）某同学用如图装置“研究一定质量气体在体积不变时，其压强与温度的关系

测得初始状态的压强为p0,温度为S。现逐渐加入热水使水温升高，同时测量压强P和温度t,并记录下每

次测量结果与初始值的差值Zp和加。该过程中下列图像一定正确的是（）

10.（2022•福建•模拟预测）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、be、ca回到原状态,

其压强P与温度t的关系图像如图所示，下列判断正确的是（）

A.气体在a状态时的体积小于在b状态时的体积B.气体在状态a时的内能大于它在状态b时的内能

C.气体在过程ab中一定吸收热量D.气体在过程Ca中向外界放出的热量小于外界对气体做的功

H.（2022•北京•人大附中三模）如图所示为一定质量的理想气体由状态/经过状态8变为状态。又变

回状态/的变化过程的U-7图像，各状态参量标注如图。已知这些理想气体的内能与热力学温度成正比,

关于气体的以上变化过程，下列说法正确的是（）

A.图中。不一定为200K

B.AB.BC过程都吸热，且BC过程与力B过程吸热一样多

C.由图中坐标可以求出C状态的压强

D.气体在经历4-B-C-4回到4的全过程中，内能的总变化量为0

12.（2022•江苏省昆山中学模拟预测）封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积K

与热力学温度7,的关系如图所示，0、A〃三点在同一直线上，则（）

A.由状态B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.C状态时气体的压强小于D状态时气体的压强

D.在D状态与ʌ状态时相等时间内气体分子对单位面积器壁的冲量相等

13.（2022•河南•新安县第一高级中学模拟预测）（多选）如图所示，一定质量的理想气体由状态a开始，

经历a。、be、cd、曲四个过程回到原状态，其U-T图像刚好是一个圆，气体在a、b、c、d四个状态的体

积分别为匕=Vc,%=%、Vd=V1,温度分别为兀=7∖、Tb=Td、TC=T2,压强分别为pa、pb.pc.pd,

其中七=5V1,T2=571。下列说法正确的是（）

A.在这四个状态中，C状态时气体的内能最多

B∙Pc=4Pα

C-Pb="Pa

D.从状态a到状态6,气体从外界吸热

E.从状态C到状态4气体对外界做功

14.（2022•安徽•滁州市第四中学三模）（多选）一定量的理想气体从状态a经状态6变化到状态c,其过

程如7-U图上的两条线段所示，则气体在（）

↑τ

ʌ.状态a处的压强大于状态。处的压强

B.由a变化到6的过程中，气体对外做功

C.由力变化到C的过程中，气体的压强不变

D.由a变化到。的过程中，气体从外界吸热

E.由a变化到6的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能

（2022•福建•漳州立人学校模拟预测）关于分子动理论及理想气体，下列说法正确的是（

,各速率区间的分子数↑p↑E

占总分子数的百分比

4l?

0分子的速率2468/1

一定质量的理想气体分子间作用力与分两分子系统的势能不与

氧气分子的速率分布图象状态变化的P-唱象子间距离的关系两分子间距离r的关系

甲乙丙T

A.由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低

B.由图乙可知，气体在状态4的温度大于状态8的温度

C.由图丙可知，当分子间的距离从功逐渐增大时，分子间的作用力一直减小

D.由图丁可知，当分子间的距离由r,增加到△的过程中，分子力做正功

16.（2021•四川攀枝花•三模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经状态b、c、d和e后回

到状态a,图中ae、6c延长线过坐标原点O,Cd平行于7轴，ab、曲平行于，轴。该理想气体经过的ai、

…、c-d、Me、La五个过程中，气体对外做功的过程有；气体内能增加的过程有—

气体等压放热的过程有_______o

17.（2022•河北•模拟预测）一定质量的理想气体从状态A变化到状态6再变化到状态C,其变化过程的

T图像如图所示，回的反向延长线通过坐标原点0。已知该气体在状态A时的压强为1.5XlOfiPa,则该气

体在状态。时的压强为Pa；该气体从状态A到状态。的过程中吸收的热量为h

∣r∕10'3m3

O100~200~300>77K

18.（2022•山西吕梁•二模）一定质量的理想气体从状态a开始，经历状态从c、d、e回到状态a。该

过程气体变化的右/图像如图所示。图中"、曲与P轴平行，Cd与-轴平行。6c的延长线过坐标原点0。

该气体由状态a到状态儿气体（选填“放出”或"吸收〃）热量。气体从状态a回到状态a的过程

中气体与外界发生热交换的热量为J∙

O―123456*P∕(x10S)

19.（2022•广东汕头•模拟预测）一定量的理想气体从状态a开始，经历ab、be、Ca三个过程回到原状

态，其P-T图象如图所示。_（选填"a""b"或"c"）状态分子的平均动能最小，方和C两个状态中，

容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数（选填“相同”或“不同”），Ca过程外界对气

体做的功一（选填“大于”、“小于”或“等于"）气体放出的热量。

20.（2022•广东•模拟预测）在压强夕7的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态

变化过程：第一种变化是从状态4到状态6,外界对该气体做功为6J；第二种变化是从状态4到状态G该

气体从外界吸收热量为9J。图线4。反向延长线通过坐标原点。，B、。两状态的温度相同。则：从状态/到

状态。的过程，该气体内能的增量；从状态/到状态8的过程，该气体从外界吸收的热量

21.（2022•河北•衡水市第二中学模拟预测）一定质量的理想气体状态变化如图所示，且7≡f+273K,则:

ʃ/×105Pa

A〃°C

-27302775

(1)a6过程中气体对外界,历过程中气体对外界(均选填“做正功”、“不做功”、“做

负功”)。

(2)a6过程中气体,切过程中气体(均选填“吸热”、“放热”、“无热量变化”)。

22.(2022•江苏省昆山中学模拟预测)一定质量的理想气体，在初始状态力时，体积为％,压强为po，

温度为T。。该理想气体从状态1经由一系列变化，最终返回到原来状态4其变化过程的V-7图，如图所

示。其中。延长线过坐标原点，B、4点在同一竖直线上。求：

(1)画出图甲中理想气体从状态［经由一系列变化得P-P图；

(2)该理想气体从状态8经由状态C回到状态力的过程中，气体向外界放出的热量。

甲乙

23.(2022•江苏淮安•模拟预测)一定质量的理想气体心，图像如图所示，在山氏C处的温度分别为7。、

1.57。、2T0,已知理想气体温度和分子平均动能的关系为T=aEk，其中a为比例系数。求：

(1)气体从A到8过程与从。到〃过程对外做功大小的比值；

(2)气体从6到。过程与从〃到A过程与外界交换的热量之比。

24.(2022•北京交通大学附属中学模拟预测)如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再

变化到