十年（2014-2023）高考物理真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)）專題61 熱力學(xué)第一定律（解析卷）

專題62熱力學(xué)第一定律一、多選題1．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體，初始溫度為，壓強(qiáng)為。經(jīng)等容過(guò)程，該氣體吸收的熱量后溫度上升；若經(jīng)等壓過(guò)程，需要吸收的熱量才能使氣體溫度上升。下列說(shuō)法正確的是（

）A．初始狀態(tài)下，氣體的體積為 B．等壓過(guò)程中，氣體對(duì)外做功C．等壓過(guò)程中，氣體體積增加了原體積的 D．兩個(gè)過(guò)程中，氣體的內(nèi)能增加量都為【答案】AD【解析】C．令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強(qiáng)，體積和溫度分別為等容過(guò)程為狀態(tài)二等壓過(guò)程為狀態(tài)三由理想氣體狀態(tài)方程可得解得體積增加了原來(lái)的，C錯(cuò)誤；D．等容過(guò)程中氣體做功為零，由熱力學(xué)第一定律兩個(gè)過(guò)程的初末溫度相同即內(nèi)能變化相同，因此內(nèi)能增加都為，D正確；AB．等壓過(guò)程內(nèi)能增加了，吸收熱量為，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w對(duì)外做功為，即做功的大小為解得A正確B錯(cuò)誤；故選AD。2．（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）對(duì)于一定量的理想氣體，經(jīng)過(guò)下列過(guò)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【解析】A．對(duì)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(guò)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(cuò)誤；C．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知等容減壓過(guò)程溫度降低，內(nèi)能減??；等壓膨脹過(guò)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(guò)程溫度升高；等壓壓縮過(guò)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(guò)程溫度升高；等溫膨脹過(guò)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(cuò)誤。故選ACD。3．（2023·全國(guó)·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(guò)程，氣體一定與外界有熱量交換的過(guò)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【解析】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(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w對(duì)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(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q可能等于零，即沒(méi)有熱量交換過(guò)程，C錯(cuò)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(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知即氣體吸收熱量，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(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q可能等于零，即沒(méi)有熱量交換過(guò)程，E錯(cuò)誤。故選ABD。4．（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(méi)有摩擦。初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等?，F(xiàn)通過(guò)電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達(dá)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(qiáng)相等【答案】AD【解析】A．當(dāng)電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱時(shí)，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(qiáng)增大，會(huì)緩慢推動(dòng)左邊活塞，可知h的體積也被壓縮壓強(qiáng)變大，對(duì)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(shí)彈簧對(duì)右邊活塞有彈力作用，緩慢向右推動(dòng)左邊活塞。故活塞對(duì)h中的氣體做正功，且是絕熱過(guò)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(qiáng)均相等，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，活塞受力平衡，可知彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)左邊活塞分析則分別對(duì)f、g內(nèi)的氣體分析，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有由題意可知，因彈簧被壓縮，則，聯(lián)立可得B錯(cuò)誤；C．在達(dá)到穩(wěn)定過(guò)程中h中的氣體體積變小，壓強(qiáng)變大，f中的氣體體積變大。由于穩(wěn)定時(shí)彈簧保持平衡狀態(tài)，故穩(wěn)定時(shí)f、h中的氣體壓強(qiáng)相等，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程對(duì)h氣體分析可知聯(lián)立可得C錯(cuò)誤；D．對(duì)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(qiáng)相等，D正確。故選AD。5．（2022·天津·高考真題）采用渦輪增壓技術(shù)可提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)效率。將渦輪增壓簡(jiǎn)化為以下兩個(gè)過(guò)程，一定質(zhì)量的理想氣體首先經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程被壓縮，然后經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程回到初始溫度，則（

）A．絕熱過(guò)程中，氣體分子平均動(dòng)能增加 B．絕熱過(guò)程中，外界對(duì)氣體做負(fù)功C．等壓過(guò)程中，外界對(duì)氣體做正功 D．等壓過(guò)程中，氣體內(nèi)能不變【答案】AC【解析】AB．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程被壓縮，可知?dú)怏w體積減小，外界對(duì)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(dòng)能增加，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程回到初始溫度，可知?dú)怏w溫度降低，氣體內(nèi)能減少；根據(jù)可知?dú)怏w體積減小，外界對(duì)氣體做正功，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。6．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）利用“渦流效應(yīng)”可實(shí)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?dú)庥蓢娮烨邢蛄魅霚u流室中，然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，分子熱運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(dá)分離擋板處時(shí)，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(shuō)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(yùn)動(dòng)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(jìn)出的過(guò)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(jìn)出的過(guò)程既滿足能量守恒定律，也滿足熱力學(xué)第二定律【答案】ABE【解析】A.依題意，中心部位為熱運(yùn)動(dòng)速率較低的氣體，與擋板相作用后反彈，從A端流出，而邊緣部份熱運(yùn)動(dòng)速率較高的氣體從B端流出；同種氣體分子平均熱運(yùn)動(dòng)速率較大、其對(duì)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(yùn)動(dòng)速率較小，B端流出的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率較大，所以從A端流出的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)速率較小，B端流出的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率較大，則從A端流出的氣體分子平均動(dòng)能小于從B端流出的氣體分子平均動(dòng)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(cuò)誤；DE．該裝置將冷熱不均氣體的進(jìn)行分離，噴嘴處有高壓，即通過(guò)外界做功而實(shí)現(xiàn)的，并非是自發(fā)進(jìn)行的，沒(méi)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(cuò)誤，E正確。故選ABE。7．（2022·全國(guó)·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(guò)程如圖上從a到b的線段所示。在此過(guò)程中（）A．氣體一直對(duì)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(duì)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【解析】A．因從a到b的p—T圖像過(guò)原點(diǎn)，由可知從a到b氣體的體積不變，則從a到b氣體不對(duì)外做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因從a到b氣體溫度升高，可知?dú)怏w內(nèi)能增加，選項(xiàng)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(xiàng)CE正確，D錯(cuò)誤。故選BCE。8．（2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，其過(guò)程如圖上的兩條線段所示，則氣體在（）A．狀態(tài)a處的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c處的壓強(qiáng)B．由a變化到b的過(guò)程中，氣體對(duì)外做功C．由b變化到c的過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)不變D．由a變化到b的過(guò)程中，氣體從外界吸熱E．由a變化到b的過(guò)程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能【答案】ABD【解析】AC．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知即圖像的斜率為，故有故A正確，C錯(cuò)誤；B．理想氣體由a變化到b的過(guò)程中，因體積增大，則氣體對(duì)外做功，故B正確；DE．理想氣體由a變化到b的過(guò)程中，溫度升高，則內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律有而，，則有可得，即氣體從外界吸熱，且從外界吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能，故D正確，E錯(cuò)誤；故選ABD。9．（2021·海南·高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程到達(dá)狀態(tài)c，直線過(guò)原點(diǎn)。則氣體（）A．在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)B．在狀態(tài)b的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)C．在的過(guò)程中內(nèi)能保持不變D．在的過(guò)程對(duì)外做功【答案】AC【解析】AB．根據(jù)可知，因直線ac過(guò)原點(diǎn)，可知在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)，b點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率小于c點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，可知在狀態(tài)b的壓強(qiáng)大于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．在的過(guò)程中溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，選項(xiàng)C正確；D．在的過(guò)程中，氣體的體積不變，則氣體不對(duì)外做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。10．（2021·天津·高考真題）列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性與車(chē)廂的振動(dòng)密切相關(guān)，車(chē)廂底部安裝的空氣彈簧可以有效減振，空氣彈簧主要由活塞、汽缸及內(nèi)封的一定質(zhì)量的氣體構(gòu)成。上下乘客及劇烈顛簸均能引起車(chē)廂振動(dòng)，上下乘客時(shí)汽缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換；劇烈顛簸時(shí)汽缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來(lái)不及熱交換。若汽缸內(nèi)氣體視為理想氣體，在氣體壓縮的過(guò)程中（）A．上下乘客時(shí)，氣體的內(nèi)能不變 B．上下乘客時(shí)，氣體從外界吸熱C．劇烈顛簸時(shí)，外界對(duì)氣體做功 D．劇烈顛簸時(shí)，氣體的溫度不變【答案】AC【解析】AB．上下乘客時(shí)汽缸內(nèi)氣體與外界有充分的熱交換，即發(fā)生等溫變化，溫度不變，故氣體的內(nèi)能不變，體積變化緩慢，沒(méi)有做功，故沒(méi)有熱交換，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．劇烈顛簸時(shí)汽缸內(nèi)氣體的體積變化較快，且氣體與外界來(lái)不及熱交換，氣體經(jīng)歷絕熱過(guò)程，外界對(duì)氣體做功，溫度升高，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。11．（2021·全國(guó)·高考真題）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)熱力學(xué)過(guò)程、、后又回到狀態(tài)a。對(duì)于、、三個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)程中，氣體始終吸熱B．過(guò)程中，氣體始終放熱C．過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功D．過(guò)程中，氣體的溫度先降低后升高E．過(guò)程中，氣體的溫度先升高后降低【答案】ABE【解析】A．由理想氣體的圖可知，理想氣體經(jīng)歷ab過(guò)程，體積不變，則，而壓強(qiáng)增大，由可知，理想氣體的溫度升高，則內(nèi)能增大，由可知，氣體一直吸熱，故A正確；BC．理想氣體經(jīng)歷ca過(guò)程為等壓壓縮，則外界對(duì)氣體做功，由知溫度降低，即內(nèi)能減少，由可知，，即氣體放熱，故B正確，C錯(cuò)誤；DE．由可知，圖像的坐標(biāo)圍成的面積反映溫度，b狀態(tài)和c狀態(tài)的坐標(biāo)面積相等，而中間狀態(tài)的坐標(biāo)面積更大，故bc過(guò)程的溫度先升高后降低，故D錯(cuò)誤，E正確；故選ABE。12．（2018·全國(guó)·高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷過(guò)程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e。對(duì)此氣體，下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小B．過(guò)程②中氣體對(duì)外界做正功C．過(guò)程④中氣體從外界吸收了熱量D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E．狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小【答案】BDE【解析】A．由理想氣體狀態(tài)方程可知，體積不變溫度升高即Tb>Ta，則pb>pa，即過(guò)程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸增大，A錯(cuò)誤；B．由于過(guò)程②中氣體體積增大，所以過(guò)程②中氣體對(duì)外做功，B正確；C．過(guò)程④中氣體體積不變，對(duì)外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，過(guò)程④中氣體放出熱量，C錯(cuò)誤；D．由于狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，D正確；E．由理想氣體狀態(tài)方程＝C可得p＝C即T-V圖中的點(diǎn)與原點(diǎn)O的連線的斜率正比于該點(diǎn)的壓強(qiáng)，故狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小，E正確。故選BDE。13．（2020·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）如圖，一開(kāi)口向上的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)。用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無(wú)摩擦?，F(xiàn)用外力作用在活塞上。使其緩慢下降。環(huán)境溫度保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)。在活塞下降過(guò)程中（）A．氣體體積逐漸減小，內(nèi)能增加B．氣體壓強(qiáng)逐漸增大，內(nèi)能不變C．氣體壓強(qiáng)逐漸增大，放出熱量D．外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能不變E．外界對(duì)氣體做功，氣體吸收熱量【答案】BCD【解析】A．理想氣體的內(nèi)能與溫度之間唯一決定，溫度保持不變，所以內(nèi)能不變，A錯(cuò)誤；BCED．由理想氣體狀態(tài)方程，可知體積減少，溫度不變，所以壓強(qiáng)增大。因?yàn)闇囟炔蛔?，?nèi)能不變，體積減少，外界對(duì)系統(tǒng)做功，由熱力學(xué)第一定律可知，系統(tǒng)放熱，BCD正確，E錯(cuò)誤；故選BCD。14．（2019·海南·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)M出發(fā)，經(jīng)狀態(tài)N、P、Q回到狀態(tài)M，完成一個(gè)循環(huán)。從M到N、從P到Q是等溫過(guò)程；從N到P、從Q到M是等容過(guò)程；其體積—溫度圖像（V—T圖）如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．從M到N是吸熱過(guò)程B．從N到P是吸熱過(guò)程C．從P到Q氣體對(duì)外界做功D．從Q到M是氣體對(duì)外界做功E．從Q到M氣體的內(nèi)能減少【答案】BCE【解析】從M到N的過(guò)程，體積減小，外界對(duì)氣體做功，即W>0；溫度不變，內(nèi)能不變，即?U=0，根據(jù)?U=W+Q，可知Q<0，即氣體放熱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從N到P的過(guò)程，氣體體積不變，則W=0，氣體溫度升高，內(nèi)能增加，即?U>0，可知Q>0，即氣體吸熱，選項(xiàng)B正確；從P到Q氣體體積變大，則氣體對(duì)外界做功，選項(xiàng)C正確；從Q到M氣體體積不變，則氣體既不對(duì)外界做功，外界也不對(duì)氣體做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；從Q到M氣體的溫度降低，則氣體的內(nèi)能減少，選項(xiàng)E正確。15．（2017·全國(guó)·高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a．下列說(shuō)法正確的是（）A．在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加B．在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功C．在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功D．在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量E．在過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量【答案】ABD【解析】A．從a到b等容升壓，根據(jù)可知溫度升高，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能決定于氣體的溫度，溫度升高，則內(nèi)能增加，A正確；B．在過(guò)程ca中壓強(qiáng)不變，體積減小，所以外界對(duì)氣體做功，B正確；C．在過(guò)程ab中氣體體積不變，根據(jù)可知，氣體對(duì)外界做功為零，C錯(cuò)誤；D．在過(guò)程bc中，屬于等溫變化，氣體膨脹對(duì)外做功，而氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，D正確；E．在過(guò)程ca中壓強(qiáng)不變，體積減小，所以外界對(duì)氣體做功，根據(jù)可知溫度降低，則內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w一定放出熱量，E錯(cuò)誤．16．（2017·全國(guó)·高考真題）如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空．現(xiàn)將隔板抽開(kāi)，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸．待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原的體積．假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣．下列說(shuō)法正確的是________A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B．氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大C．在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功D．氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功E．氣體在被壓縮的過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變【答案】ABD【解析】AC．氣體向真空擴(kuò)散過(guò)程中對(duì)外不做功，且又因?yàn)槠捉^熱，可知?dú)怏w自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同，故A正確，C錯(cuò)誤；BD．氣體在被壓縮的過(guò)程中活塞對(duì)氣體做功，因汽缸絕熱，則氣體內(nèi)能增大，選項(xiàng)BD正確；E．氣體在被壓縮的過(guò)程中，因氣體內(nèi)能增加，則溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增加，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；17．（2018·全國(guó)·高考真題）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過(guò)程如p-V圖中從a到b的直線所示．在此過(guò)程中______．A．氣體溫度一直降低B．氣體內(nèi)能一直增加C．氣體一直對(duì)外做功D．氣體一直從外界吸熱E．氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功【答案】BCD【解析】A．由圖知?dú)怏w的pV一直增大，由，知?dú)怏w的溫度一直升高，故A錯(cuò)誤；B．一定量的理想氣體內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，溫度一直升高，氣體的內(nèi)能一直增加，故B正確；C．氣體的體積增大，則氣體一直對(duì)外做功，故C正確；D．氣體的內(nèi)能一直增加，并且氣體一直對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q可知?dú)怏w一直從外界吸熱，故D正確；E．氣體吸收的熱量用于對(duì)外做功和增加內(nèi)能，故E錯(cuò)誤．18．（2016·全國(guó)·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p–T圖像如圖所示，其中對(duì)角線ac的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O．下列判斷正確的是（）A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B．氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C．在過(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對(duì)氣體做的功D．在過(guò)程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對(duì)外界做的功E．在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功【答案】ABE【解析】根據(jù)氣體狀態(tài)方程，得，p-T圖象的斜率，a、c兩點(diǎn)在同一直線上，即a、c兩點(diǎn)是同一等容線上的兩點(diǎn)，體積相等，故A正確；B、理想氣體在狀態(tài)a的溫度大于狀態(tài)c的溫度，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度高，內(nèi)能大，故氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能，B正確；C、在過(guò)程cd中溫度不變，內(nèi)能不變，等溫變化壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)大體積小，從c到d體積減小，外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，所以，所以在過(guò)程cd中氣體向外界放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功，C錯(cuò)誤；D、在過(guò)程da中，等壓變化，溫度升高，內(nèi)能增大，體積變大，外界對(duì)氣體做負(fù)功即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，，所以在過(guò)程da中氣體從外界吸收的熱量大于氣體對(duì)外界做的功，D錯(cuò)誤；E、在過(guò)程bc中，等壓變化，溫度降低，內(nèi)能減小，體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)，即pV=CT，，da過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功，因?yàn)?，所以，在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做的功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做的功，故E正確．19．（2014·全國(guó)·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷三個(gè)過(guò)程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其圖象如圖所示，下列判斷正確的是（

）A．過(guò)程ab中氣體一定吸熱B．過(guò)程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過(guò)程ca中外界對(duì)氣體所做的功等于氣體所放的熱D．A、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小E．b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同【答案】ADE【解析】試題分析：從a到b的過(guò)程，根據(jù)圖線過(guò)原點(diǎn)可得，所以為等容變化過(guò)程，氣體沒(méi)有對(duì)外做功，外界也沒(méi)有對(duì)氣體做功，所以溫度升高只能是吸熱的結(jié)果，選項(xiàng)A對(duì)．從b到c的過(guò)程溫度不變，可是壓強(qiáng)變小，說(shuō)明體積膨脹，對(duì)外做功，理應(yīng)內(nèi)能減少溫度降低，而溫度不變說(shuō)明從外界吸熱，選項(xiàng)B錯(cuò)．從c到a的過(guò)程，壓強(qiáng)不變，根據(jù)溫度降低說(shuō)明內(nèi)能減少，根據(jù)改變內(nèi)能的兩種方式及做功和熱傳遞的結(jié)果是內(nèi)能減少，所以外界對(duì)氣體做的功小于氣體放出的熱量，選項(xiàng)C錯(cuò)．分子的平均動(dòng)能與溫度有關(guān)，狀態(tài)a的溫度最低，所以分子平均動(dòng)能最小，選項(xiàng)D對(duì)．b和c兩個(gè)狀態(tài)，溫度相同，即分子運(yùn)動(dòng)的平均速率相等，單個(gè)分子對(duì)容器壁的平均撞擊力相等，根據(jù)b壓強(qiáng)大，可判斷狀態(tài)b單位時(shí)間內(nèi)容器壁受到分子撞擊的次數(shù)多，選項(xiàng)E對(duì)．考點(diǎn)：分子熱運(yùn)動(dòng)理想氣體狀態(tài)方程氣體壓強(qiáng)的微觀解釋20．（2015·廣東·高考真題）下圖為某實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)示意圖，金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣，內(nèi)筒中有水，在水加熱升溫的過(guò)程中，被封閉的空氣A．內(nèi)能增大B．壓強(qiáng)增大C．分子間引力和斥力都減小D．所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大【答案】AB【解析】試題分析：氣體分子間距較大，內(nèi)能主要體現(xiàn)在分子平均動(dòng)能上，溫度升高時(shí)內(nèi)能增大；再根據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋可明確壓強(qiáng)的變化．解：水加熱升溫使空氣溫度升高，故封閉空氣的內(nèi)能增大，氣體分子的平均動(dòng)能增大，分子對(duì)器壁的撞擊力增大，故壓強(qiáng)增大；但分子間距離不變，故分子間作用力不變；由于溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度升高時(shí)并不是所有分子的動(dòng)能都增大，有少數(shù)分子動(dòng)能可能減?。还蔬xAB．【點(diǎn)評(píng)】本題考查分子的微觀性質(zhì)，要注意明確氣體內(nèi)能取決于溫度；而壓強(qiáng)取決于溫度和體積．21．（2018·海南·高考真題）如圖，一定量的理想氣體，由狀態(tài)a等壓變化到狀態(tài)b，再?gòu)腷等容變化到狀態(tài)c。a、c兩狀態(tài)溫度相等．下列說(shuō)法正確的是______A．從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中氣體吸熱B．氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能C．氣體在狀態(tài)b的溫度小于在狀態(tài)a的溫度D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中氣體對(duì)外做正功【答案】BD【解析】A．內(nèi)能是組成物體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子間相互作用勢(shì)能的總和，由于理想氣體的不考慮分子勢(shì)能內(nèi)能，故理想氣體的內(nèi)能等于分子平均動(dòng)能的總和，而溫度是分子平均動(dòng)能的宏觀表現(xiàn)，由理想氣體狀態(tài)方程可知，當(dāng)Vb=Vc，pb>pc時(shí)，Tb>TC，故，根據(jù)熱力學(xué)第一定律體積V不變，故W=0，所以，從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中氣體放熱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．同理，氣體在狀態(tài)a的溫度等于在狀態(tài)c的溫度，故氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能，選項(xiàng)B正確；C．由理想氣體狀態(tài)方程可知當(dāng)pa=pb，Va<Vb時(shí)，Ta<Tb，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中氣體膨脹對(duì)外做正功，故D正確；故選BD。22．（2018·全國(guó)·高考真題）對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說(shuō)法正確的是（

）A．氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能B．氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢(shì)能C．氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能D．氣體體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變E．氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能【答案】BDE【解析】ABCE．氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和，故AC錯(cuò)誤，BE正確；D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，所以體積發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)能可能不變，故D正確。故選BDE。23．（2017·江蘇·高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其V–T圖象如圖所示．下列說(shuō)法正確的有（

）A．A→B的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功B．A→B的過(guò)程中，氣體放出熱量C．B→C的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變D．A→B→C的過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加【答案】BC【解析】AB．由圖知A→B的過(guò)程中，溫度不變，則內(nèi)能不變，而體積減小，所以外界對(duì)氣體做功，為保持內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)定律知，在A→B的過(guò)程中，氣體放出熱量，故A錯(cuò)誤；B正確；C．B→C的過(guò)程為等壓變化，氣體壓強(qiáng)不變，故C正確；D．A→B→C的過(guò)程中，溫度降低，氣體內(nèi)能減小，故D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】?jī)蓚€(gè)過(guò)程：A到B等溫變化，B到C等壓變化．24．（2016·全國(guó)·高考真題）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（

）A．氣體吸熱后溫度一定升高B．對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C．理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡【答案】BDE【解析】A．氣體吸熱后，若再對(duì)外做功，溫度可能降低，故A錯(cuò)誤；B．改變氣體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳導(dǎo)，故B正確；C．理想氣體等壓膨脹過(guò)程是吸熱過(guò)程，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故D正確；E．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡，否則就不會(huì)與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，故E正確。故選BDE．【點(diǎn)睛】本題主要考查了熱力學(xué)定律、理想氣體的性質(zhì)．此題考查了熱學(xué)中的部分知識(shí)點(diǎn)，都比較簡(jiǎn)單，但是很容易出錯(cuò)，解題時(shí)要記住熱力學(xué)第一定律E=W+Q、熱力學(xué)第二定律有關(guān)結(jié)論以及氣體的狀態(tài)變化方程等重要的知識(shí)點(diǎn)．25．（2016·海南·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過(guò)程1或者過(guò)程2到達(dá)狀態(tài)N，其p–V圖象如圖所示。在過(guò)程1中，氣體始終與外界無(wú)熱量交換；在過(guò)程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化，對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．氣體經(jīng)歷過(guò)程1，其溫度降低B．氣體經(jīng)歷過(guò)程1，其內(nèi)能減小C．氣體在過(guò)程2中一直對(duì)外放熱D．氣體在過(guò)程2中一直對(duì)外做功E．氣體經(jīng)歷過(guò)程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過(guò)程2的相同【答案】ABE【解析】AB.氣體經(jīng)歷過(guò)程1，壓強(qiáng)減小，體積變大，氣體膨脹對(duì)外做功，又氣體與外界無(wú)熱量交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，其內(nèi)能減小，故溫度降低，故AB正確；CD.氣體在過(guò)程2中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，開(kāi)始時(shí)，體積不變，對(duì)外不做功，壓強(qiáng)減小，溫度降低，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體對(duì)外放熱；然后壓強(qiáng)不變，體積變大，氣體膨脹對(duì)外做功，溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體要吸收熱量，故CD錯(cuò)誤；E.無(wú)論是氣體經(jīng)歷過(guò)程1還是過(guò)程2，初、末狀態(tài)相同，故內(nèi)能改變量相同，故E正確。故選ABE.26．（2014·廣東·高考真題）用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖所示，充氣袋四周被擠壓時(shí)，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，則袋內(nèi)氣體

A．體積減小，內(nèi)能增大B．體積減小，壓強(qiáng)減小C．對(duì)外界做負(fù)功，內(nèi)能增大D．對(duì)外界做正功，壓強(qiáng)減小【答案】AC【解析】試題分析：充氣袋四周被擠壓時(shí)，外界對(duì)氣體做功，無(wú)熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析內(nèi)能的變化．充氣袋四周被擠壓時(shí)，體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w的內(nèi)能增大，故A正確；氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，根據(jù)氣體方程，氣體的壓強(qiáng)必定增大，故B錯(cuò)誤；氣體的體積減小，氣體對(duì)外界做負(fù)功，內(nèi)能增大，故C正確D錯(cuò)誤．27．（2014·山東·高考真題）如圖1所示，內(nèi)壁光滑，導(dǎo)熱良好的汽缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，缸內(nèi)氣體（）。（雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)）A．內(nèi)能增加 B．對(duì)外做功C．壓強(qiáng)增大 D．分子間的引力和斥力都增大【答案】AB【解析】A．由于汽缸導(dǎo)熱良好，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，理想氣體的溫度也會(huì)升高，內(nèi)能增加，A正確，BC．這時(shí)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓與活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和，保持不變，因此氣體發(fā)生等壓變化，壓強(qiáng)不變，溫度升高，氣體膨脹，對(duì)外做功，B正確；C錯(cuò)誤；D．氣體分子間距離增加，由于氣體認(rèn)為是理想氣體，分子間即不存在引力也不存在斥力，D錯(cuò)誤。故選AB。二、單選題28．（2022·重慶·高考真題）2022年5月15日，我國(guó)自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過(guò)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(qiáng)增大 C．內(nèi)能減小 D．對(duì)外做負(fù)功【答案】C【解析】由于浮空艇上升過(guò)程中體積和質(zhì)量均不變，則艇內(nèi)氣體不做功；根據(jù)可知溫度降低，則艇內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，氣體內(nèi)能減?。挥指鶕?jù)可知?dú)怏w放出熱量。故選C。29．（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(kāi)始，沿圖示路徑先后到達(dá)狀態(tài)b和c。下列說(shuō)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(duì)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【解析】AB．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，沿題圖路徑到達(dá)狀態(tài)b過(guò)程中氣體發(fā)生等容變化，壓強(qiáng)減小，根據(jù)查理定律，可知?dú)怏w溫度降低，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q＋W，由于氣體不做功，內(nèi)能減小，則氣體放熱，AB錯(cuò)誤；CD．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)b沿題圖路徑到達(dá)狀態(tài)c過(guò)程中氣體發(fā)生等壓變化，體積增大，根據(jù)，可知?dú)怏w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c過(guò)程吸熱，且吸收的熱量大于功值，C錯(cuò)誤、D正確。故選D。30．（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)歷和兩個(gè)過(guò)程，其中為等溫過(guò)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．過(guò)程中氣體吸收熱量 D．過(guò)程中外界對(duì)氣體做正功【答案】C【解析】A．由于a→b的過(guò)程為等溫過(guò)程，即狀態(tài)a和狀態(tài)b溫度相同，分子平均動(dòng)能相同，對(duì)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(cuò)誤；B．由于狀態(tài)b和狀態(tài)c體積相同，且，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，又因?yàn)?，故，故B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)閍→c過(guò)程氣體體積增大，氣體對(duì)外界做正功；而氣體溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)可知?dú)怏w吸收熱量；故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。31．（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(guò)程中該系統(tǒng)（

）A．對(duì)外界做正功 B．壓強(qiáng)保持不變 C．向外界放熱 D．內(nèi)能減少【答案】A【解析】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(duì)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)方程有聯(lián)立有可看出T增大，p增大，B錯(cuò)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(cuò)誤；C．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，由選項(xiàng)AD可知，理想氣體對(duì)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?dú)怏w向外界吸收熱量，C錯(cuò)誤。故選A。32．（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(guò)程如p—V圖中a→c直線段所示，狀態(tài)b對(duì)應(yīng)該線段的中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（

）A．a(chǎn)→b是等溫過(guò)程B．a(chǎn)→b過(guò)程中氣體吸熱C．a(chǎn)→c過(guò)程中狀態(tài)b的溫度最低D．a(chǎn)→c過(guò)程中外界對(duì)氣體做正功【答案】B【解析】AB．根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知a→b氣體溫度升高，內(nèi)能增加，且體積增大氣體對(duì)外界做功，則W<0，由熱力學(xué)第一定律U=W+Q可知a→b過(guò)程中氣體吸熱，A錯(cuò)誤、B正確；C．根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知，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(guò)程的溫度先升高后降低，且狀態(tài)b的溫度最高，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)→c過(guò)程氣體體積增大，外界對(duì)氣體做負(fù)功，D錯(cuò)誤。故選B。33．（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(shí)汽缸開(kāi)口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，缸內(nèi)氣體（

）A．內(nèi)能增加，外界對(duì)氣體做正功B．內(nèi)能減小，所有分子熱運(yùn)動(dòng)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【解析】初始時(shí)汽缸開(kāi)口向上，活塞處于平衡狀態(tài)，汽缸內(nèi)外氣體對(duì)活塞的壓力差與活塞的重力平衡，則有汽缸在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，汽缸內(nèi)外氣體對(duì)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(méi)有發(fā)生熱傳遞，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)作用將活塞往外推，氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：氣體內(nèi)能減小，故缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，并不是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都減小，AB錯(cuò)誤；CD．氣體內(nèi)能減小，缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤。故選C。34．（2021·山東·高考真題）如圖所示，密封的礦泉水瓶中，距瓶口越近水的溫度越高。一開(kāi)口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中封閉一段空氣。擠壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開(kāi)后，小瓶緩慢上浮，上浮過(guò)程中，小瓶?jī)?nèi)氣體（）A．內(nèi)能減少B．對(duì)外界做正功C．增加的內(nèi)能大于吸收的熱量D．增加的內(nèi)能等于吸收的熱量【答案】B【解析】A．由于越接近礦泉水瓶口，水的溫度越高，因此小瓶上浮的過(guò)程中，小瓶?jī)?nèi)溫度升高，內(nèi)能增加，A錯(cuò)誤；B．在小瓶上升的過(guò)程中，小瓶?jī)?nèi)氣體的溫度逐漸升高，壓強(qiáng)逐漸減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程氣體體積膨脹，對(duì)外界做正功，B正確；CD．由AB分析，小瓶上升時(shí)，小瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能增加，氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律由于氣體對(duì)外做功，因此吸收的熱量大于增加的內(nèi)能，CD錯(cuò)誤。故選B。35．（2020·天津·統(tǒng)考高考真題）水槍是孩子們喜愛(ài)的玩具，常見(jiàn)的氣壓式水槍儲(chǔ)水罐示意如圖。從儲(chǔ)水罐充氣口充入氣體，達(dá)到一定壓強(qiáng)后，關(guān)閉充氣口?？蹌?dòng)扳機(jī)將閥門(mén)M打開(kāi)，水即從槍口噴出。若在不斷噴出的過(guò)程中，罐內(nèi)氣體溫度始終保持不變，則氣體（

）A．壓強(qiáng)變大 B．對(duì)外界做功C．對(duì)外界放熱 D．分子平均動(dòng)能變大【答案】B【解析】A．隨著水向外噴出，氣體的體積增大，由于溫度不變，根據(jù)恒量可知?dú)怏w壓強(qiáng)減小，A錯(cuò)誤；BC．由于氣體體積膨脹，對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律氣體溫度不變，內(nèi)能不變，一定從外界吸收熱量，B正確，C錯(cuò)誤；D．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，由于溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，D錯(cuò)誤。故選B。36．（2020·山東·統(tǒng)考高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)a→b、b→c、c→a三個(gè)過(guò)程后回到初始狀態(tài)a，其p-V圖像如圖所示。已知三個(gè)狀態(tài)的坐標(biāo)分別為a（V0，2p0）、b（2V0，p0）、c（3V0，2p0）以下判斷正確的是（）A．氣體在a→b過(guò)程中對(duì)外界做的功小于在b→c過(guò)程中對(duì)外界做的功B．氣體在a→b過(guò)程中從外界吸收的熱量大于在b→c過(guò)程中從外界吸收的熱量C．在c→a過(guò)程中，外界對(duì)氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量D．氣體在c→a過(guò)程中內(nèi)能的減少量大于b→c過(guò)程中內(nèi)能的增加量【答案】C【解析】A．根據(jù)氣體做功的表達(dá)式可知圖線和體積橫軸圍成的面積即為做功大小，所以氣體在過(guò)程中對(duì)外界做的功等于過(guò)程中對(duì)外界做的功，A錯(cuò)誤；B．氣體從，滿足玻意爾定律，所以所以，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w從，溫度升高，所以，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知結(jié)合A選項(xiàng)可知所以過(guò)程氣體吸收的熱量大于過(guò)程吸收的熱量，B錯(cuò)誤；C．氣體從，溫度降低，所以，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，所以，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，放出熱量，C正確；D．理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，根據(jù)可知從所以氣體從過(guò)程中內(nèi)能的減少量等于過(guò)程中內(nèi)能的增加量，D錯(cuò)誤。故選C。37．（2015·福建·高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由a經(jīng)過(guò)ab過(guò)程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過(guò)ac過(guò)程到達(dá)狀態(tài)c．設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為T(mén)b和Tc，在過(guò)程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac．則．A．Tb＞Tc，Qab＞Qac B．Tb＞Tc，Qab＜QacC．Tb=Tc，Qab＞Qac D．Tb=Tc，Qab＜Qac【答案】C【解析】試題分析：設(shè)氣體在a狀態(tài)時(shí)的溫度為T(mén)a，由圖可知：VC=Va=V0、Vb=2V0=2Va，①?gòu)腶到b是等壓變化：解得：Tb=2Ta從a到c是等容變化：，由于Pc=2P0=2Pa解得：Tc=2Ta，所以：Tb=Tc②因?yàn)閺腶到c是等容變化過(guò)程，體積不變，氣體不做功，故a→c過(guò)程增加的內(nèi)能等于a→c過(guò)程吸收的熱量；而a→b過(guò)程體積增大，氣體對(duì)外做正功，由熱力學(xué)第一定律可知a→b過(guò)程增加的內(nèi)能大于a→b過(guò)程吸收的熱量，Qac＜Qab．故選C考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)變化曲線【名師點(diǎn)睛】該題考查了氣體的狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，利用氣體狀態(tài)方程解決問(wèn)題時(shí)，首先要確定氣體狀態(tài)和各狀態(tài)下的狀態(tài)參量，選擇相應(yīng)的氣體變化規(guī)律解答；在利用熱力學(xué)第一定律解決問(wèn)題時(shí)，要注意氣體的做功情況，區(qū)分對(duì)內(nèi)做功和對(duì)外做功，同時(shí)要注意區(qū)分吸熱還是放熱．38．（2015·北京·高考真題）下列說(shuō)法正確的是（

）A．物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小B．物體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小C．物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加D．物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能不變【答案】C【解析】試題分析：做功和熱傳遞都能改變內(nèi)能；物體內(nèi)能的增量等于外界對(duì)物體做的功和物體吸收熱量的和，即：△U=Q+W．解：A、物體放出熱量，若外界對(duì)物體做更多的功大于放出的熱量，內(nèi)能可能增加，故A錯(cuò)誤；B、物體對(duì)外做功，如同時(shí)從外界吸收的熱量大于做功的數(shù)值，則內(nèi)能增加，故B錯(cuò)誤；C、物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功W，如二者相等，則內(nèi)能可能不變，若Q＞W(wǎng)，則內(nèi)能增加，若W＞Q，則內(nèi)能減少，故C正確；D、物體放出熱量，Q＜0，同時(shí)對(duì)外做功，W＜0，則△U＜0，故內(nèi)能一定減少，故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)評(píng)】熱力學(xué)第一定律實(shí)質(zhì)是能量守恒定律的特殊情況，要在理解的基礎(chǔ)上記住公式：△U=W+Q，同時(shí)要注意符號(hào)法則的應(yīng)用．39．（2015·重慶·高考真題）某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時(shí)車(chē)胎內(nèi)的氣壓高于清晨時(shí)的，且車(chē)胎體積增大．若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么()A．外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小 B．外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C．胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減小 D．胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能增大【答案】D【解析】對(duì)車(chē)胎內(nèi)的理想氣體分析知，體積增大為氣體為外做功，內(nèi)能只有動(dòng)能，而動(dòng)能的標(biāo)志為溫度，故中午溫度升高，內(nèi)能增大，故選D．【考點(diǎn)定位】理想氣體的性質(zhì)、功和內(nèi)能、熱力學(xué)第一定律．40．（2014·重慶·高考真題）重慶出租車(chē)常以天然氣作為燃料,加氣站儲(chǔ)氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過(guò)程中,若儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變,則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)()A．壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減小B．吸收熱量,內(nèi)能增大C．壓強(qiáng)減小,分子平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做功,分子平均動(dòng)能減小【答案】B【解析】質(zhì)量一定的氣體，體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，是一個(gè)等容變化，據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋：（1）溫度升高：氣體的平均動(dòng)能增加；（2）單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積的器壁的分子數(shù)增多，可知壓強(qiáng)增大．由于溫度升高，所以分子平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能變大；體積不變，對(duì)內(nèi)外都不做功，內(nèi)能增大，所以只有吸收熱量，故ACD錯(cuò)誤，B正確．三、解答題41．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用面積，質(zhì)量的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)。圓筒與溫度300K的熱源接觸，平衡時(shí)圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A，其體積。緩慢推動(dòng)活塞使氣體達(dá)到狀態(tài)B，此時(shí)體積。固定活塞，升高熱源溫度，氣體達(dá)到狀態(tài)C，此時(shí)壓強(qiáng)。已知從狀態(tài)A到狀態(tài)C，氣體從外界吸收熱量；從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體內(nèi)能增加；大氣壓。（1）氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B，其分子平均動(dòng)能________（選填“增大”、“減小”或“不變”），圓筒內(nèi)壁單位面積受到的壓力________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）求氣體在狀態(tài)C的溫度Tc；（3）求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過(guò)程中外界對(duì)系統(tǒng)做的功W。【答案】（1）不變；增大；（2）350K；（3）10J【解析】（1）圓筒導(dǎo)熱良好，則氣體從狀態(tài)A緩慢推動(dòng)活塞到狀態(tài)B，氣體溫度不變，則氣體分子平均動(dòng)能不變；氣體體積減小，則壓強(qiáng)變大，圓筒內(nèi)壁單位面積受到的壓力增大；（2）狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)溫度TA=300K；體積VA=600cm3；C態(tài)壓強(qiáng)；體積VC=500cm3；根據(jù)解得TC=350K（3）從B到C氣體進(jìn)行等容變化，則WBC=0，因從B到C氣體內(nèi)能增加25J可知，氣體從外界吸熱25J，而氣體從A到C從外界吸熱15J，可知?dú)怏w從A到B氣體放熱10J，從A到B氣體內(nèi)能不變，可知從A到B外界對(duì)氣體做功10J。42．（2023·浙江·高考真題）某探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)報(bào)警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積、質(zhì)量的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)。開(kāi)始時(shí)氣體處于溫度、活塞與容器底的距離的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時(shí)容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡口處，此時(shí)氣體達(dá)到狀態(tài)B?；钊３植粍?dòng)，氣體被繼續(xù)加熱至溫度的狀態(tài)C時(shí)觸動(dòng)報(bào)警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了。取大氣壓，求氣體。（1）在狀態(tài)B的溫度；（2）在狀態(tài)C的壓強(qiáng)；（3）由狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程中從外界吸收熱量Q?！敬鸢浮浚?）330K；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)題意可知，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，則有解得（2）從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中，活塞緩慢上升，則解得根據(jù)題意可知，氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，氣體的體積不變，則有解得（3）根據(jù)題意可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過(guò)程中氣體對(duì)外做功為由熱力學(xué)第一定律有解得43．（2022·海南·高考真題）足夠長(zhǎng)的玻璃管水平放置，用長(zhǎng)的水銀封閉一段長(zhǎng)為的空氣柱，大氣壓強(qiáng)為，環(huán)境溫度為，將玻璃管緩慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到豎直，則：①空氣柱是吸熱還是放熱②空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌佗郛?dāng)氣體溫度變?yōu)闀r(shí)，空氣柱長(zhǎng)度又是多少？【答案】①放熱；②；③【解析】①②以封閉氣體為研究對(duì)象，氣體做等溫變化，設(shè)玻璃管橫截面積為，玻璃管水平時(shí)玻璃管豎起來(lái)后根據(jù)解得氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，但其溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外放熱；③空氣柱長(zhǎng)度為；由等壓變化得其中解得44．（2018·全國(guó)·高考真題）如圖，一豎直放置的汽缸上端開(kāi)口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)它們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。（重力加速度大小為g）【答案】，（p0S＋mg）h【解析】開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有根據(jù)力的平衡條件有p1S＝p0S＋mg聯(lián)立可得此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有式中V1＝SHV2＝S（H＋h）聯(lián)立③④⑤⑥式解得從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為45．（2021·江蘇·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在汽缸中，活塞的面積為S，與汽缸底部相距L，汽缸和活塞絕熱性能良好，氣體的壓強(qiáng)、溫度與外界大氣相同，分別為和?，F(xiàn)接通電熱絲加熱氣體，一段時(shí)間后斷開(kāi)，活塞緩慢向右移動(dòng)距離L后停止，活塞與汽缸間的滑動(dòng)摩擦為f，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，整個(gè)過(guò)程中氣體吸收的熱量為Q，求該過(guò)程中（1）內(nèi)能的增加量；（2）最終溫度T?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）活塞移動(dòng)時(shí)受力平衡氣體對(duì)外界做功根據(jù)熱力學(xué)第一定律解得（2）活塞發(fā)生移動(dòng)前，等容過(guò)程活塞向右移動(dòng)了L，等壓過(guò)程且解得46．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其圖象如圖所示，求該過(guò)程中氣體吸收的熱量Q?！敬鸢浮俊窘馕觥扛鶕?jù)圖像可知狀態(tài)A和狀態(tài)C溫度相同，內(nèi)能相同；故從A經(jīng)B到C過(guò)程中氣體吸收的熱量等于氣體對(duì)外所做的功。根據(jù)圖像可知狀態(tài)A到狀態(tài)B為等壓過(guò)程，氣體對(duì)外做功為狀態(tài)B到狀態(tài)C為等容變化，氣體不做功；故A經(jīng)B到C過(guò)程中氣體吸收的熱量為47．（2019·江蘇·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過(guò)程，B→C的絕熱過(guò)程（氣體與外界無(wú)熱量交換），其中B→C過(guò)程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功．【答案】W=1500J【解析】由題意可知，過(guò)程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為：過(guò)程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對(duì)外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：．48．（2018·江蘇·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為，經(jīng)歷的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程中對(duì)外界放出熱量。求該氣體在過(guò)程中對(duì)外界所做的功。【答案】138.6J【解析】整個(gè)過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功W=WAB+WCA且由C→A過(guò)程中，，故此過(guò)程為等壓過(guò)程，體積減小，則C→A外界對(duì)氣體做功由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，得即氣體對(duì)外界做的功為138.6J。49．（2016·江蘇·高考真題）如圖所示，在A→B和D→A的過(guò)程中，氣體放出的熱量分別為4J和20J。在B→C和C→D的過(guò)程中，氣體吸收的熱量分別為20J和12J。求氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的功?！敬鸢浮?J【解析】完成一次循環(huán)氣體內(nèi)能不變，吸收的熱量由熱力學(xué)第一定律得氣體對(duì)外做功為8J。50．（2016·江蘇·高考真題）如圖所示，在A→B和D→A的過(guò)程中，氣體放出的熱量分別為4J和30J。在B→C和C→D的過(guò)程中，氣體吸收的熱量分別為20J和12J，求氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的功?！敬鸢浮?J【解析】完成一次循環(huán)氣體內(nèi)能不變?chǔ)=0，吸收的熱量Q=（20+12–4–20）J=8J由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得，W=–8J氣體對(duì)外做功為8J。四、填空題51．（2022·福建·高考真題）帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣體開(kāi)始處于a狀態(tài)，然后經(jīng)過(guò)狀態(tài)變化過(guò)程到達(dá)c狀態(tài)。在圖中變化過(guò)程如圖所示。（1）氣體從a狀態(tài)經(jīng)過(guò)到達(dá)b狀態(tài)的過(guò)程中壓強(qiáng)____________。（填“增大”、“減小”或“不變”）（2）氣體從b狀態(tài)經(jīng)過(guò)到達(dá)c狀態(tài)的過(guò)程要____________。（填“吸收”或“放出”）熱量?！敬鸢浮吭龃蠓懦觥窘馕觥浚?）[1]由圖像可知，氣體從a狀態(tài)經(jīng)過(guò)到達(dá)b狀態(tài)的