热学-2020-2024年高考物理试题分类汇编（解析版）

4<18魂名

五年考情­探规律

考点五年考情（2020-2024）命题趋势

气体实验定律是高考物理中

的一个重要考点，近年来的高考命

题趋势显示以下几个特点：

2020年北京卷、全国卷；考点要求提高：气体实验定律

2021年北京卷、重庆卷；在高考中的要求有所提高，从原来

考点1分子动

2022年江苏卷、湖南卷；的1类要求（识记与了解）提升到

理论（含实验）

2023年海南卷、北京卷；了II类要求（理解与掌握，并能熟

2024年上海卷等练运用）。这意味着考生需要对这

些知识点有更深入的理解和应用

能力。

重视基础性：高考物理命题重

视基础，倾向于采用学生熟悉的素

材、背景和语言，使学生能够运用

熟悉的思维方式进行思考，展示他

们在学习和社会生活中的认知积

累水平。例如，物理学史一直是考

考点2气体状查的热点。

态方程及热力考查主干知识：高考物理命题

学第一定律综

每年每省必考重点考查主干知识，高频考点保持

合稳定。气体实验定律作为热学中的

一个重要部分，自然也是考查的重

点之一。

理论联系实际：高考物理注重

考查理论与实际相结合的试题，题

目内容和表现形式可能是新的，但

核心是突出学科基本思想和基本

方法，贴近学科本质，考查运用理

论解决实际问题的能力。

图像问题：高考物理中，气体

图像问题是一个常见的考查形式，

要求考生能够根据气体的状态参

量（如压强、体积、温度）的变化，

分析气体的状态变化，并应用气体

实验定律解决问题。

多过程变化问题：高考物理

中，多过程变化问题要求考生综合

分析多个气体状态变化过程，考查

学生的逻辑思维能力和解决复杂

问题的能力。

综上所述，气体实验定律在高

考中的命题趋势是强调对基础知

识的深入理解和应用，注重理论联

系实际，以及对学生综合分析能力

的考查。考生在备考过程中需要加

强对这些方面的训练，以更好地应

对高考的挑战。

分考点1精准练』

考点01分子动理论

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】A

【解析】AC.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、C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A。

2.（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c时，分子间表现为斥力

B.分子从无限远靠近到距离々处过程中分子势能变大

C.分子势能在0处最小

D.分子间距离小于&且减小时，分子势能在减小

【答案】C

【解析】分子间距离大于%,分子间表现为引力，分子从无限远靠近到距离力处过程中，引力做正功，分

子势能减小，则在M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。

3.（2021•重庆•高考真题）图1和图2中曲线I、U、m分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律,

心为平衡位置。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I、u、in对应的物理量分别是（）

A.①③②B.②④③C.④①③D.①④③

【答案】D

【解析】根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为4）时分子势能最小可知，曲线I为分子势能随分子之

间距离，变化的图像；

根据分子处于平衡位置（即分子之间距离为“）时分子力为零，可知曲线团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，可知曲线团为分子斥力随分子之间距离厂变化的图像。

D正确，故选D。

4.（2021•北京•高考真题）比较45汜的热水和100。（3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

【解析】A.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A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，体积增大,

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C错误；

D.温度越高，分子热运动越剧烈，故D错误。

故选Bo

5.（2020•北京•统考高考真题）分子力/随分子间距离厂的变化如图所示。将两分子从相距厂=2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r=芍到丫=而分子间引力、斥力都在减小

B.从r=々到厂=《分子力的大小先减小后增大

C.从厂=々到「=而分子势能先减小后增大

D.从厂=4到r=可分子动能先增大后减小

【答案】D

【解析】A.从到分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A错误；

B.由图可知，在时分子力为零，故从到分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；

C.分子势能在时分子势能最小，故从r=G到==为分子势能一直减小，故C错误；

D.从r=4到，=外分子势能先减小后增大，故分子动能先增大后减小，故D正确。

故选D。

6.（多选）（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/端流出，边缘部位气流从8端流出。下列说法正确的是（）

■嘴B端

_II

____/——1-

涡五环该管分离挡板

A.A端为冷端,8端为热端

B./端流出的气体分子热运动平均速率一定小于8端流出的

C./端流出的气体内能一定大于8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

【解析】A.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A

端为冷端、2端为热端，故A正确；

B.依题意，A端流出的气体分子热运动速率较小，8端流出的气体分子热运动速率较大，所以从A端流出

的气体分子热运动平均速度小于从2端流出的，故B正确；

C.A端流出的气体分子热运动速率较小，8端流出的气体分子热运动速率较大，则从A端流出的气体分子

平均动能小于从2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C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，

没有违背热力学第二定律；温度较低的从A端出、较高的从8端出，也符合能量守恒定律，故D错误，E

正确。

故选ABE。

7.（2024•上海•高考题）通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为（）

A.1（）T5mB.IO-2mC.10-9mD.10^6m

【答案】C

【解析】通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为10T°m或10-m，故选

Co

8.（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.压强增大是因为氨气分子之间斥力增大

C.因为氢气分子很小，所以氨气在任何情况下均可看成理想气体

D.温度变化时，氨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】D

【解析】A.密闭容器中的氢气质量不变，分子个数不变，根据

N。

n=―-

V

可知当体积增大时，单位体积内分子个数变少，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C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Do

9.（2020■全国•统考高考真题）分子间作用力尸与分子间距厂的关系如图所示，尸〃时，片0。分子间

势能由厂决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点0,另一分子从距。点很

远处向。点运动，在两分子间距减小到片的过程中，势能（填“减小“不变”或“增大”）；在间距

由/减小至I々的过程中，势能（填“减小”“不变”或“增大”）;在间距等于〃处，势能

（填“大于”“等于”或“小于”）零。

【答案】减小减小小于

【解析】⑴从距。点很远处向。点运动，两分子间距减小到2的过程中，分子间体现引力，引力做正功,

分子势能减小；

⑵在弓-的过程中，分子间仍然体现引力，引力做正功，分子势能减小；

[3]在间距等于石之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在可处分子势能小于零。

10.（2023■山东•统考高考真题）利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将

带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相

连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入祛码，待气体状态稳定后，记录气体压强P和体积V（等于注射器示

数%与塑料管容积AV之和），逐次增加祛码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。

p/(xl03pa)

回答以下问题:

（1）在实验误差允许范围内,图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气

体。

A.P与V成正比B.P与:成正比

（2）若气体被压缩到V=10.0mL,由图乙可读出封闭气体压强为Pa（保留3位有效数字）。

（3）某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了AV,则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正

确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随。的增大而（填“增大”或“减小”）。

【答案】B204xl03增大

【详析】（1）[1]在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下,

一定质量的气体，〃与:成正比。

故选Bo

（2）⑵若气体被压缩到V=10.0mL,则有

mL1=100x103mL-

V10.0

由图乙可读出封闭气体压强为

p=204x1（）3pa

（3）⑶某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了AV,则在计算乘积时，根据

P（yo+Av）-Pvo=p^v

可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随。的增大而增大。

考点02气体状态方程及热力学第一定律综合

1.（多选）（2024•河北•高考题）如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封闭

一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平

长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间，

后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新静止后（）

理想气体：真空

j/TVWWWWWW

活塞

A.弹簧恢复至自然长度

B.活塞两侧气体质量相等

C.与初始时相比，汽缸内气体的内能增加

D.与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少

【答案】ACD

【解析】A.初始状态活塞受到左侧气体向右的压力和弹簧向左的弹力处于平衡状态，弹簧处于压缩状态。

因活塞密封不产，可知左侧气体向右侧真空漏出。左侧气体压强变小，右侧出现气体，对活塞有向左的压

力，最终左、右两侧气体压强相等，且弹簧恢复原长，故A正确；

B.由题知活塞初始时静止在汽缸正中间，但由于活塞向左移动，左侧气体体积小于右侧气体体积，则

左侧气体质量小于右侧气体质量，故B错误；

C.密闭的气缸绝热，与外界没有能量交换，但弹簧弹性势能减少了，可知气体内能增加，故C正确；

D.初始时气体在左侧，最终气体充满整个气缸，则初始左侧单位体积内气体分子数应该是最终左侧的

两倍，故D正确。

故选ACDo

2.（多选）（2024•新课标•高考题）如图，一定量理想气体的循环由下面4个过程组成：1T2为绝热过

程（过程中气体不与外界交换热量），2T3为等压过程，3T4为绝热过程，4-+1为等容过程。上述四个过

程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是（）

A.1T2过程中，气体内能增加B.2T3过程中，气体向外放热

C.3T4过程中，气体内能不变D.4Tl过程中，气体向外放热

【答案】AD

【解析】A.1-2为绝热过程，根据热力学第一定律AU=Q+W可知此时气体体积减小，外界对气体做功,

故内能增加，故A正确；

B.2-3为等压过程，根据盖吕萨克定律可知气体体积增大时温度增加，内能增大，此时气体体积增大,

气体对外界做功W<0,故气体吸收热量，故B错误；

C.3f4为绝热过程，此时气体体积增大，气体对外界做功W<0,根据热力学第一定律可知气体内能

减小，故C错误；

D.4fl为等容过程，根据查理定律可知压强减小时温度减小，故内能减小，由于体积不变W=0,故

可知气体向外放热，故D正确。

故选ADo

3.（2024■山东•高考题）一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，aTb过程是等压过程，Ic过

程中气体与外界无热量交换，c-M过程是等温过程。下列说法正确的是（）

A.过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功

B.过程，气体对外做功，内能增加

C.过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功

D.aT6过程，气体从外界吸收的热量等于cTa过程放出的热量

【答案】C

【解析】A.a-6过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功收0,由盖-吕萨克定律可知

Tb>Ta

即内能增大，A^>0,根据热力学第一定律AU=Q+W可知a.〃过程，气体从外界吸收的热量

一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误；

B.方法一：bfc过程中气体与外界无热量交换，即。历=0

又由气体体积增大可知叱0<0,由热力学第一定律=Q+W可知气体内能减少。

方法二：cfa过程为等温过程，所以北=〈，结合7；>7；分析可知7；>7；

所以A到。过程气体的内能减少。故B错误；

C.c过程为等温过程，可知TcfAU”。

根据热力学第一定律可知afbfc过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确；

D.根据热力学第一定律结合上述解析可知：af6fcfa—整个热力学循环过程AU=0,整个过

程气体对外做功，因此热力学第一定律可得△U=2rf,-Qg-W=0

故a9〃过程气体从外界吸收的热量/不等于era过程放出的热量-Q0a,D错误。

故选Co

4.（多选）（2024•全国甲卷■高考题）如图，四个相同的绝热试管分别倒立在盛水的烧杯a、b、c、d中，

平衡后烧杯a、6、c中的试管内外水面的高度差相同，烧杯d中试管内水面高于试管外水面。已知四个烧

杯中水的温度分别为％、J、%、td,且。<（=0。水的密度随温度的变化忽略不计。下列说法正

确的是（）

A.a中水的饱和气压最小B.a、6中水的饱和气压相等

C.c、d中水的饱和气压相等D.a、6中试管内气体的压强相等

E.d中试管内气体的压强比c中的大

【答案】ACD

【解析】A.同一物质的饱和气压与温度有关，温度越大，饱和气压越大，a中水的温度最低，则a中水的

饱和气压最小，故A正确；

B.同理，a中水的温度小于。中水的温度，则a中水的饱和气压小于6中水的饱和气压，故B错误;

C.c中水的温度等于d中水的温度，则。、，中水的饱和气压相等，故C正确；

D.设大气压强为试管内外水面的高度差为A/z,则a、6中试管内气体的压强均为

P=PNP水g~h

故D正确；

E.d中试管内气体的压强为Pd=水gAh

c中试管内气体的压强为Pc=Po+P水g'h

可知Pd<Pc，故E错误。

故选ACDo

5.（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右7■图像如图所

示。该过程对应的灯/图像可能是（）

【答案】B

【解析】根据

T

可得

从。到6,气体压强不变，温度升高，则体积变大；从匕到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B。

6.（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,

体积为匕每次挤压气囊都能将60cm3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150mmHg。已知大气压强等于750mmHg,气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。

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

【答案】D

【解析】根据玻意耳定律可知

p0V+5p0V0=p,x5V

已知

3

pQ=750mmHg,Vo=60cm,px=750mmHg+150mmHg=900mmHg

代入数据整理得

V=60cm3

故选D。

7.（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〃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（）

A.压强变大B.对外界做功

C.对外界放热D.分子平均动能变大

【答案】B

【解析】A.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，A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

AU=W+Q

气体温度不变，内能不变，一定从外界吸收热量，B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，D错误。

故选Bo

8.（多选）（2021•湖南•高考真题）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截

面积分别为S1和S?）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞

从A下降几高度到8位置时，活塞上细沙的总质量为加。在此过程中，用外力下作用在右端活塞上，使活塞

位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强P。保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为g。下

列说法正确的是（）

\------------------------------------7

A.整个过程，外力尸做功大于0,小于mgh

B.整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变

C.整个过程，理想气体的内能增大

D.整个过程，理想气体向外界释放的热量小于（乃琳+叫〃）

E.左端活塞到达3位置时，外力尸等于笠2

【答案】BDE

【解析】A.根据做功的两个必要因素有力和在力的方向上有位移，由于活塞邑没有移动，可知整个过程，

外力尸做功等于0,A错误；

BC,根据汽缸导热且环境温度没有变，可知汽缸内的温度也保持不变，则整个过程，理想气体的分子平均动

能保持不变，内能不变，B正确，C错误；

D,由内能不变可知理想气体向外界释放的热量等于外界对理想气体做的功：

Q=W<p0S}h+mgh,D正确；

E.左端活塞到达B位置时，根据压强平衡可得：区+等=为+5即：尸=增

2]

E正确。

故选BDE。

9.（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4变化到状态员该

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

【解析】A.根据（=C,可得p="

则从A到3为等容线，即从A到2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A到8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C错误；

D.气体的分子密度不变，从A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D错误。

故选Bo

10.（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6

和c。下列说法正确的是（）

A.从a到瓦气体温度保持不变B.从a到6,气体对外界做功

C.从6到c,气体内能减小D.从。到c,气体从外界吸热

【答案】D

【解析】AB.一定质量的理想气体从状态。开始，沿题图路径到达状态6过程中气体发生等容变化，压强

减小，根据查理定律与=。，可知气体温度降低，再根据热力学第一定律AU=Q+W,由于气体不做功，内

能减小，则气体放热，AB错误；

CD.一定质量的理想气体从状态》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，根据上=C,

T

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

于功值，C错误、D正确。

故选Do

11.（2020•北京•统考高考真题）如图所示，一定量的理想气体从状态/开始，经历两个过程，先后到

达状态8和&有关48和C三个状态温度看、。和心的关系，正确的是（）

A.，=%TB=%B.TA<TB,TB<TC

c.TA=TC,TB>TCD.TA-TC,TB<TC

【答案】C

【解析】由图可知状态A到状态8是一个等压过程，根据

TATB

因为丫8>01,故骁>窗；而状态B到状态C是一个等容过程，有

PB_=PC_

TB~TC

因为pB>pC,故7B>TC；对状态A和C有

33

2A仓4％_/。2%

-TATC-

可得7A=TC；综上分析可知C正确，ABD错误；

故选Co

12.（多选）（2022•全国•统考高考真题）一定量的理想气体从状态a变化到状态上其过程如p-T图

上从a到6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

【解析】A.因从a到b的p—T图像过原点，由牛=C可知从。到b气体的体积不变，则从。到6气体不

对外做功，选项A错误；

B.因从a到。气体温度升高，可知气体内能增加，选项B正确；

CDE.因W=0,AU>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，D错误。

故选BCE„

13.（多选）（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“再经过等温过程到达状态C,直线4C过原点。则气体（）

▽

/八

•——\b

C）T

A.在状态c的压强等于在状态a的压强

B.在状态6的压强小于在状态c的压强

C.在匕3c的过程中内能保持不变

D.在。一＞/?的过程对外做功

【答案】AC

【解析】AB.根据

C

V=—T

P

可知，因直线比过原点，可知在状态c的压强等于在状态。的压强，b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6的压强大于在状态c的压强，选项A正确，B错误；

C.在匕fc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。

14.（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6

和Co下列说法正确的是（）

A.从a到6,气体温度保持不变B.从a到仇气体对外界做功

C.从。到c,气体内能减小D.从。到c,气体从外界吸热

【答案】D

【解析】AB.一定质量的理想气体从状态。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，根据查理定律与=。，可知气体温度降低，再根据热力学第一定律AU=Q+W,由于气体不做功，内

能减小，则气体放热，AB错误；

CD.一定质量的理想气体从状态。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，根据上=。，

T

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。到c过程吸热，且吸收的热量大

于功值，c错误、D正确。

故选D。

15.（2020•北京•统考高考真题）如图所示，一定量的理想气体从状态/开始，经历两个过程，先后到

达状态5和&有关48和C三个状态温度写和〃的关系，正确的是（）

A.TA=TB,TB=TCB.TA<TB,TB<TC

C.TA=TC,TB>TCD.TA=TC,TB<TC

【答案】C

【解析】由图可知状态A到状态8是一个等压过程，根据

匕=匕

TATB

因为丫8>01,故骁>窗；而状态B到状态C是一个等容过程，有

PB_=PC_

TB~TC

因为谑>0C,故TB>TC；对状态A和C有

33

2A仓号2%

-

-TA_-Tc-

可得7A=TC；综上分析可知C正确，ABD错误；

故选C。

16.（多选）（2022•全国•统考高考真题）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

T-V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。的过程中，气体对外做功

C.由6变化到c的过程中，气体的压强不变

D.由a变化到6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】ABD

【解析】AC.根据理想气体状态方程可知

T=^--V

nR

即T-V图像的斜率为4，故有

nR

Pa=Pb>Pc

故A正确，C错误；

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

AU=Q+W

而A。〉。，W<0,则有

AU=Q-网

可得

。>0,Q>\U

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D正确，E错误；

故选ABD。

17.（多选）（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只g、/?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。现通过电阻丝对尸中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（）

〃/〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃77

A./?中的气体内能增加B.广与g中的气体温度相等

0.5与/?中的气体温度相等D,广与/?中的气体压强相等

【答案】AD

【解析】A.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/?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。故活塞对人中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可知，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

pfS=F^+pgS

则

Pf>pg

分别对八g内的气体分析，根据理想气体状态方程有

PMPM

纭Tf

A）K）_P8^g

由题意可知，因弹簧被压缩，则匕〉凡，联立可得「>北

B错误；

C.在达到稳定过程中/?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/、/?中的气体压强相等，根据理想气体状态方程对/?气体分析可知

Po-PM,

ToTh

联立可得77>7；

C错误；

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/z中的气体压强相等，D正确。

故选AD。

18.（多选）（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】AC

【解析】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

力学第一定律可知，气体内能增加，则气体温度升高，气体分子平均动能增加，故A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］=C

可知气体体积减小，外界对气体做正功，故C正确，D错误。

故选AC。

19.（多选）（2022•全国，统考高考真题）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

T-V图上的两条线段所示，则气体在（）

■T

b

a.

OV

A.状态a处的压强大于状态c处的压强

B.由a变化到6的过程中，气体对外做功

C.由6变化到c的过程中，气体的压强不变

D.由a变化到6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

【答案】ABD

【解析】AC.根据理想气体状态方程可知

7=2.V

nR

即7-丫图像的斜率为与，故有

nR

Pa=Pb>Pc

故A正确，C错误；

B.理想气体由a变化到6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。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