2025年高考物理復(fù)習(xí)考點(diǎn)解密追蹤與預(yù)測(cè)（新高考）專(zhuān)題12 熱學(xué)定律及能量守恒問(wèn)題（分層練）（解析版）

專(zhuān)題12熱學(xué)定律及能量守恒問(wèn)題A·?？碱}不丟分命題點(diǎn)01分子力、分子力做功和分子勢(shì)能命題點(diǎn)02氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題命題點(diǎn)03實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子大小命題點(diǎn)04熱力學(xué)定律與氣體狀態(tài)變化的綜合運(yùn)用B·拓展培優(yōu)拿高分C·挑戰(zhàn)真題爭(zhēng)滿(mǎn)分【命題點(diǎn)01分子力、分子力做功和分子勢(shì)能】【針對(duì)練習(xí)1】如圖所示，將甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O處，乙分子放置于r軸上距離O點(diǎn)很遠(yuǎn)的r4處，r1、r2、r3為r軸上的三個(gè)特殊位置，甲、乙兩分子間的作用力F和分子勢(shì)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(xiàn)所示。設(shè)兩分子間距離很遠(yuǎn)時(shí)，Ep＝0?，F(xiàn)把乙分子從r4處由靜止釋放，下列說(shuō)法中正確的是（）A．實(shí)線(xiàn)為Ep?r圖線(xiàn)、虛線(xiàn)為B．當(dāng)分子間距離r<r2時(shí)，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(yùn)動(dòng)，從r2D．乙分子從r4到r2的過(guò)程中，分子勢(shì)能先增大后減小，在r【答案】C【詳解】A．當(dāng)分子力為零的時(shí)候，分子間勢(shì)能有最小值，則由圖像可知，虛線(xiàn)為Ep-r圖線(xiàn)，實(shí)線(xiàn)為F-r圖線(xiàn)，故A錯(cuò)誤；B．r2為平衡位置，當(dāng)分子間距離r<r2C．根據(jù)實(shí)線(xiàn)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(yùn)動(dòng)，此過(guò)程引力做正功，從r2D．根據(jù)虛線(xiàn)可知，乙分子從r4到r2的過(guò)程中，分子勢(shì)能一直減小，在r故選C?！踞槍?duì)練習(xí)2】（多選）分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．分子間距為r1時(shí)，分子間作用力為零B．分子間距由r2逐漸增大時(shí)，分子力始終做負(fù)功C．分子間距在r1到r2之間時(shí)，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(guò)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(shì)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(shí)，分子勢(shì)能為零，分子間作用力不為零。故A錯(cuò)誤；B．分子間距由r2逐漸增大時(shí)，分子勢(shì)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(guò)程，分子勢(shì)能逐漸減小，分子力做正功，故分子間距在r1到r2之間時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為斥力。故C錯(cuò)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(guò)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(diǎn)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(shì)能減小，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大?！踞槍?duì)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(wú)限遠(yuǎn)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(shí)，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(guò)程中，分子力體現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，故C正確；D．分子間距離從無(wú)限遠(yuǎn)減小到r0故選BC?！久}點(diǎn)02氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題】【針對(duì)練習(xí)4】如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)隨體積變化的p?1V圖像，其中A．過(guò)程①中氣體分子的平均動(dòng)能不變B．過(guò)程②中單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)容器壁的碰撞次數(shù)增多C．過(guò)程②中氣體分子的平均動(dòng)能減小D．過(guò)程③中單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)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(duì)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(guò)程②中壓強(qiáng)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(dòng)能Ek增大，由理想氣體壓強(qiáng)的微觀意義，氣體壓強(qiáng)與氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)容器壁的碰撞次數(shù)N、氣體分子平均動(dòng)能Ek有關(guān)，在壓強(qiáng)C．p?1D．p?1V圖像在過(guò)程③中壓強(qiáng)增大，溫度不變，分子的平均動(dòng)能Ek不變，由理想氣體壓強(qiáng)的微觀意義，氣體壓強(qiáng)與氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)容器壁的碰撞次數(shù)N、氣體分子平均動(dòng)能E故選D?！踞槍?duì)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(gè)狀態(tài)又回到狀態(tài)a。已知線(xiàn)段bc、ad均與p軸平行，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．a(chǎn)→b過(guò)程，單位體積分子數(shù)增大B．b→c過(guò)程，氣體分子的平均動(dòng)能增大C．c→d過(guò)程，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的平均作用力減小D．d→a過(guò)程，單位時(shí)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(guò)程，體積減小，氣體分子的數(shù)密度增大，故A正確；B．b→c過(guò)程，體積不變，壓強(qiáng)增大，所以溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，故B正確；C．c→d過(guò)程，壓強(qiáng)減小，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的平均作用力減小，故C正確；D．d→a過(guò)程，溫度降低，單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小，故D錯(cuò)誤。本題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)；故選D?！踞槍?duì)練習(xí)6】一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖過(guò)程，其中ab、cd分別為雙曲線(xiàn)的一部分。下列對(duì)a、b、c、d四點(diǎn)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(xiàn)的一部分，故ab、cd分別為該氣體的兩段等溫變化的過(guò)程。則Ta=AC錯(cuò)誤；BD．a(chǎn)d、bc兩過(guò)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(cuò)誤。故選B?！久}點(diǎn)03實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子大小】【針對(duì)練習(xí)7】（多選）在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(gè)正方形小方格的邊長(zhǎng)為10mm。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(shí)不慎將幾個(gè)不足一格的按一格計(jì)算，不影響估算結(jié)果的數(shù)量級(jí)【答案】BDE【詳解】A．圖中每個(gè)正方形小方格的面積為S數(shù)圖中輪廓線(xiàn)所圍小方格數(shù)為116個(gè)（大于半個(gè)的算一個(gè)，小于半個(gè)的舍棄），圖中油酸薄膜的面積為S=116故A錯(cuò)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(cuò)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(shí)不慎將幾個(gè)不足一格的按照一格計(jì)算，不影響估算結(jié)果的數(shù)量級(jí)，故E正確。故BDE?！踞槍?duì)練習(xí)8】（2024·福建寧德·福建省寧德第一中學(xué)?？家荒＃┰诠罍y(cè)油酸分子大小的實(shí)驗(yàn)中，具體操作如下：①取油酸1.0mL注入2500mL的容量瓶?jī)?nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達(dá)到2500mL的刻度為止，搖動(dòng)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(dá)到1.0mL為止，恰好共滴了100滴；③在邊長(zhǎng)約40cm的淺水盤(pán)內(nèi)注入約2cm深的水，將細(xì)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(kāi)，形成一層油膜，膜上沒(méi)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(pán)上，在玻璃板上繪出油膜的形狀；⑤將畫(huà)有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)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(jì)算油酸膜面積時(shí)，錯(cuò)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(méi)有充分展開(kāi)C．求每滴溶液體積時(shí)，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(gè)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(shí)驗(yàn)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(jì)算油酸膜面積時(shí)，錯(cuò)將所有不完整的方格作為完整的方格處理，則油膜面積測(cè)量值偏大，油酸分子的直徑測(cè)量值偏小，故A錯(cuò)誤；B．水面上爽身粉撒的較多，油酸膜沒(méi)有充分展開(kāi)，則油膜面積測(cè)量值偏小，油酸分子的直徑測(cè)量值偏大，故B正確；C．求每滴溶液體積時(shí)，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(cè)量值偏小，油酸分子的直徑測(cè)量值偏小，故C錯(cuò)誤。故選B?！踞槍?duì)練習(xí)9】（2023·海南省直轄縣級(jí)單位·嘉積中學(xué)?？家荒＃└鶕?jù)某同學(xué)所做“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)，已知2500mL的油酸酒精溶液中含有純油酸1mL，回答下列問(wèn)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(dá)式為d=②該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)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(xiàng)前的序號(hào)）a.將滴入的油酸酒精溶液的體積作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算b.油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)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(méi)有充分展開(kāi)【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(dá)式，若將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算，則V0偏大，db．油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)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(cuò)誤；c．如果水面上痱子粉撒得太多，油膜沒(méi)有充分展開(kāi)，則S偏小，d偏大，故c正確。故選ac?！久}點(diǎn)04熱力學(xué)定律與氣體狀態(tài)變化的綜合運(yùn)用】【針對(duì)練習(xí)10】（2024·廣西貴港·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）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(kāi)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(shuō)法正確的是（）（絕度零度取?273℃）

A．氣體在c狀態(tài)時(shí)的溫度為600B．從狀態(tài)a→b→c的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功200C．氣體在a→b→c→a過(guò)程中放出熱量100D．氣體在b→c過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的氣體分子個(gè)數(shù)增多【答案】C【詳解】A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV對(duì)a、c兩狀態(tài)結(jié)合圖像，可求得氣體在c狀態(tài)時(shí)的溫度為T(mén)故A錯(cuò)誤；B．理想氣體在a→b→c過(guò)程中，氣體體積增大，則氣體對(duì)外界做功，外界對(duì)氣體做的功為W=?p所以氣體對(duì)外界做功為400J，故B錯(cuò)誤；C．氣體在a→b→c→a過(guò)程中，則外界對(duì)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(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積變大，則溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，則單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的氣體分子個(gè)數(shù)變少，故D錯(cuò)誤。故選C?！踞槍?duì)練習(xí)11】（2024·遼寧沈陽(yáng)·統(tǒng)考一模）2021年2月21日~4月2日，“深海一號(hào)”鉆井平臺(tái)搭載“蛟龍”號(hào)潛艇赴西北太平洋深淵區(qū)開(kāi)展7000米級(jí)作業(yè)。若開(kāi)始下潛時(shí)，“蛟龍”號(hào)潛艇內(nèi)氣體溫度為27°C、壓強(qiáng)為1.0×105Pa，當(dāng)下潛到某一深度時(shí)，艇內(nèi)溫度降到A．17°C時(shí)，壓強(qiáng)約為0.63×105Pa C．下潛過(guò)程中，內(nèi)能增加 D．下潛過(guò)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(cuò)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(guò)程中，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，即ΔU<0又因?yàn)闅怏w體積不變，即W=0解得Q<0即下潛過(guò)程中，放出熱量。故CD錯(cuò)誤。故選B?！踞槍?duì)練習(xí)12】（多選）（2023·四川樂(lè)山·統(tǒng)考一模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷ab、bc、ca三個(gè)過(guò)程回到原狀態(tài)a，變化過(guò)程的p?V圖像如圖所示，關(guān)于理想氣體經(jīng)歷的三個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)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(guò)程中，氣體一定從外界吸熱C．bc過(guò)程中，氣體體積變小，外界對(duì)氣體做功D．ca過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大，溫度升高E．a(chǎn)b過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)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(mén)故A正確；BC．bc過(guò)程中，氣體做等壓變化，則Vbc過(guò)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(guò)程中，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減小，氣體放熱，故B錯(cuò)誤，C正確；D．ca過(guò)程中，氣體做等容變化，則Pca過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大，溫度升高，故D正確；E．a(chǎn)b過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)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(dòng)能先減小后增大，故E錯(cuò)誤。故選ACD。一、單選題1．分子a固定在x軸上的O點(diǎn)，另一分子b由無(wú)窮遠(yuǎn)處只在分子力的作用下沿x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(shuō)法正確的是（）

A．從無(wú)窮遠(yuǎn)處到x=x2處，分子B．從無(wú)窮遠(yuǎn)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(shí)兩分子勢(shì)能最小，所以分子在x2處受到的分子力為0，故C錯(cuò)誤；A．從無(wú)窮遠(yuǎn)處到x=x2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A錯(cuò)誤；B．從無(wú)窮遠(yuǎn)處到x=x2處，分子a對(duì)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(cuò)誤；故選B。2．用油膜法估測(cè)油酸分子大小時(shí)，下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值偏小的是（）A．灑痱子粉時(shí)，痱子粉在水面上鋪的太厚B．配制油酸酒精溶液時(shí)，不小心把酒精倒多了C．計(jì)算油膜面積時(shí)，把不到半格的油膜也記為一格D．測(cè)量1ml溶液總滴數(shù)時(shí)，誤將61滴溶液計(jì)為60滴【答案】C【詳解】根據(jù)公式d=進(jìn)行分析，有A．灑痱子粉時(shí)，痱子粉在水面上鋪的太厚，導(dǎo)致油酸未能充分展開(kāi)，造成面積偏小，所以直徑測(cè)量值偏大，故A錯(cuò)誤；B．在配置油酸酒精溶液時(shí)，不小心把酒精倒多一點(diǎn)，導(dǎo)致油酸酒精溶液的實(shí)際濃度比計(jì)算小一些，則體積測(cè)量值偏大，直徑測(cè)量值偏大，故B錯(cuò)誤；C．計(jì)算油膜面積時(shí)，把不到半格的油膜也記為一格，造成面積偏大，所以直徑測(cè)量值偏小，故C正確；D．測(cè)量1ml溶液總滴數(shù)時(shí)，誤將61滴溶液計(jì)為60滴，導(dǎo)致計(jì)算1滴純油酸體積偏大，所以直徑測(cè)量值偏大，故D錯(cuò)誤；故選B。3．一定質(zhì)量的理想氣體從a狀態(tài)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)a→b、b→c、c→d、d→a四個(gè)過(guò)程后回到初狀態(tài)a，p-T圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)狀態(tài)下，單位時(shí)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(shí)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(guò)程中氣體與外界交換的熱量小于氣體d→a過(guò)程與外界交換的熱量D．a(chǎn)→b過(guò)程中氣體吸收的熱量小于氣體c→d過(guò)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(xiàn)上各點(diǎn)與原點(diǎn)的連線(xiàn)的斜率k=則a→b過(guò)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(shí)間間隔減小，次數(shù)增多，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積容器壁的氣體分子數(shù)為n，單個(gè)氣體分子單次撞擊容器壁的平均沖量為I，則氣體壓強(qiáng)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(qiáng)p因此n故B正確；C．b→c過(guò)程中氣體溫度不變?chǔ)bc=0，過(guò)程放熱Qd→a過(guò)程中氣體溫度不變?chǔ)da=0，過(guò)程吸熱Q因?yàn)閂b=Va所以Q故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)→b、c→d過(guò)程中氣體體積不變，外界對(duì)氣體不做功，又因?yàn)門(mén)a=因此ΔUab故D錯(cuò)誤；故選B。4．用電腦軟件模擬兩個(gè)相同分子在僅受分子力作用下的運(yùn)動(dòng)。將兩個(gè)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(shì)能最小值為1D．釋放時(shí)A、B系統(tǒng)的分子勢(shì)能為m【答案】D【詳解】AB．由圖可知，B分子在x0~x1過(guò)程中做加速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明開(kāi)始時(shí)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(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知，此時(shí)A、B分子間的距離為2x1，故A、B錯(cuò)誤；D．由圖可知，兩分子運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)處的速度為v2，在無(wú)窮遠(yuǎn)處的總動(dòng)能為2×由題意可知，無(wú)窮遠(yuǎn)處的分子勢(shì)能為0，由能量守恒可知，釋放時(shí)A、B系統(tǒng)的分子勢(shì)能為mvC．由能量守恒可知，當(dāng)兩分子速度最大即動(dòng)能最大時(shí)，分子勢(shì)能最小，則最小分子勢(shì)能為Epmin=m故C錯(cuò)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T(mén)1時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)?，F(xiàn)使氣體溫度由T1緩慢升高到T2，用Ep表示彈簧彈性勢(shì)能，U、p、V分別表示缸內(nèi)氣體的內(nèi)能、壓強(qiáng)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(qiáng)增大，氣體膨脹，彈簧的彈性勢(shì)能等于氣體膨脹過(guò)程活塞對(duì)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(wú)關(guān)；由理想氣體狀態(tài)方程pVTC．由題意可知?dú)怏w升溫過(guò)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?dú)怏w升溫過(guò)程中氣體壓強(qiáng)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(guò)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(guò)程，B到C和D到A為絕熱過(guò)程。該循環(huán)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．A到B過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功，吸熱B．B到C過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能增加C．C到D過(guò)程中，氣體分子的速率分布曲線(xiàn)發(fā)生變化D．該循環(huán)過(guò)程中，氣體放熱【答案】A【詳解】A．A到B過(guò)程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，為等溫過(guò)程，溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)ΔU＝Q＋W可知?dú)怏w吸熱，故A正確；B．B到C過(guò)程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；C．C到D過(guò)程為等溫過(guò)程，溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，因此氣體分子的速率分布曲線(xiàn)不發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；D．一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，A到C過(guò)程中體積增大，氣體對(duì)外做功，C到A過(guò)程中體積減小，外界對(duì)氣體做功，由于W=pΔV，根據(jù)故選A。7．1934年我國(guó)物理學(xué)家葛正權(quán)定量驗(yàn)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(shí)線(xiàn)1、2對(duì)應(yīng)的溫度分別為T(mén)1、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(yùn)動(dòng)越激烈，速率大的分子所占的比例大，由圖可知曲線(xiàn)2速率大的分子所占的比例比曲線(xiàn)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(xiàn)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(huì)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(guò)狀態(tài)B、C又回到狀態(tài)A。下列說(shuō)法正確的是（）A．A→B過(guò)程中氣體分子的平均動(dòng)能增加，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加B．A→B過(guò)程中氣體吸收的熱量大于B→C過(guò)程中氣體放出的熱量C．C→A過(guò)程中單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少D．A→B過(guò)程中氣體對(duì)外做的功小于C→A過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功【答案】B【詳解】A．A→B過(guò)程中，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，AB直線(xiàn)過(guò)原點(diǎn)表示該過(guò)程為等壓變化，故單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少，故A錯(cuò)誤；B．氣體從A→B過(guò)程中，溫度升高且體積增大，故氣體吸收熱量且對(duì)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(guò)程中，溫度降低且體積不變，故氣體不做功且對(duì)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(guò)程中，溫度不變，內(nèi)能增量為零，有Δ即Q所以A→B過(guò)程中氣體吸收的熱量Q1大于B→C過(guò)程中氣體放出的熱量Q2，故B正確；C．C→A過(guò)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(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加，故C錯(cuò)誤；D．氣體做功W=pA→B過(guò)程中體積變化的大小等于C→A過(guò)程中體積變化的大小，但圖像上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率越大，壓強(qiáng)越小，故A→B過(guò)程中氣體對(duì)外做的功大于C→A過(guò)程中外界對(duì)氣體做的功，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題9．如圖，是以狀態(tài)α為起始點(diǎn)、在兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g工作的卡諾逆循環(huán)過(guò)程（制冷機(jī)）的p?V圖像，虛線(xiàn)T1、TA．a(chǎn)→b過(guò)程氣體壓強(qiáng)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(gè)循環(huán)過(guò)程中，外界對(duì)氣體做的功大于氣體對(duì)外界做的功C．d→a過(guò)程向外界釋放的熱量等于b→c過(guò)程從低溫?zé)嵩次盏臒崃緿．a(chǎn)→b過(guò)程氣體對(duì)外做的功等于c→d過(guò)程外界對(duì)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(guò)程氣體壓強(qiáng)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(cuò)誤；B.理想氣體狀態(tài)方程和圖形面積表示做功可知，一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，c→d→a外界對(duì)氣體做的功大于a→b→c氣體對(duì)外界做的功，故B正確；C.由圖像可知，d→a過(guò)程外界對(duì)氣體做的功大于b→c過(guò)程氣體對(duì)外做的功，所以d→a過(guò)程向外界釋放的熱量大于b→c過(guò)程從低溫?zé)嵩次盏臒崃?，故C錯(cuò)誤；D.因?yàn)閮蓚€(gè)過(guò)程是絕熱過(guò)程，a→b過(guò)程氣體對(duì)外做的功，氣體溫度由T1減小到T2，等于c→d過(guò)程外界對(duì)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(gè)狀態(tài)，氣體的溫度相同B．a(chǎn)→b過(guò)程中，每個(gè)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都增大了一倍C．b→c過(guò)程中，氣體的溫度先降低再升高D．c→a過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功pE．a(chǎn)→b→c→a循環(huán)過(guò)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(gè)狀態(tài)時(shí)，pV的乘積相等，即兩個(gè)狀態(tài)氣體的溫度相同，故A正確；B．a(chǎn)→b過(guò)程中，氣體體積不變，壓強(qiáng)增大一倍，氣體熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大一倍，則平均速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，并非每個(gè)氣體分子速率增大一倍，故B錯(cuò)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(cuò)誤；D．c→a過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積減小，外界對(duì)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(duì)外所做功的功，結(jié)合題意可知，c→a過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，c→a→b過(guò)程中，向外界釋放熱量，b→c過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功，從外界吸收熱量，結(jié)合圖形可知，循環(huán)過(guò)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(xiàn)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(shí)分子勢(shì)能最小可知，曲線(xiàn)I為分子勢(shì)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(shí)分子力為零，可知曲線(xiàn)Ⅱ?yàn)榉肿恿﹄S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(xiàn)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(chē)輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體（

）A．分子的平均動(dòng)能更小 B．單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)更少C．所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更小 D．分子對(duì)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(dòng)能更小，但不是所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都更小，故A正確、C錯(cuò)誤；BD．由于汽車(chē)輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低，輪胎會(huì)略微被壓癟，則單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)更多，分子對(duì)輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更小，BD錯(cuò)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(guò)壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的裝置，可在用電低谷時(shí)儲(chǔ)存能量、用電高峰時(shí)釋放能量?！翱諝獬潆妼殹蹦硞€(gè)工作過(guò)程中，一定質(zhì)量理想氣體的p-T圖像如圖所示。該過(guò)程對(duì)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(qiáng)不變，溫度升高，則體積變大；從b到c，氣體壓強(qiáng)減小，溫度降低，因c點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率小于b點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)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(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。利用注射器選取一段空氣柱為研究對(duì)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(dòng)該注射器柱塞D．在橡膠套處接另一注射器，緩慢推動(dòng)該注射器柱塞【答案】B【詳解】因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)是要探究氣體等溫變化的規(guī)律；實(shí)驗(yàn)中要緩慢推動(dòng)或拉動(dòng)活塞，目的是盡可能保證封閉氣體在狀態(tài)變化過(guò)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(guò)程中（

）

A．氣體分子的數(shù)密度增大B．氣體分子的平均動(dòng)能增大C．單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力減小D．單位時(shí)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(xiàn)，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(xiàng)A錯(cuò)誤；B．從A到B氣體的溫度升高，則氣體分子的平均動(dòng)能變大，則選項(xiàng)B正確；C．從A到B氣體的壓強(qiáng)變大，氣體分子的平均速率變大，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積的器壁的碰撞力變大，選項(xiàng)C錯(cuò)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(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。6．（2022·江蘇·高考真題）自主學(xué)習(xí)活動(dòng)中，同學(xué)們對(duì)密閉容器中的氫氣性質(zhì)進(jìn)行討論，下列說(shuō)法中正確的是（）A．體積增大時(shí)，氫氣分子的密集程度保持不變B．壓強(qiáng)增大是因?yàn)闅錃夥肿又g斥力增大C．因?yàn)闅錃夥肿雍苄?，所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體D．溫度變化時(shí)，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(huì)變化【答案】D【詳解】A．密閉容器中的氫氣質(zhì)量不變，分子個(gè)數(shù)不變，根據(jù)n=可知當(dāng)體積增大時(shí)，單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)變少，分子的密集程度變小，故A錯(cuò)誤；B．氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對(duì)容器壁的持續(xù)的、無(wú)規(guī)則撞擊產(chǎn)生的；壓強(qiáng)增大并不是因?yàn)榉肿娱g斥力增大，故B錯(cuò)誤；C．普通氣體在溫度不太低，壓強(qiáng)不太大的情況下才能看作理想氣體，故C錯(cuò)誤；D．溫度是氣體分子平均動(dòng)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(shí)，大量分子的平均速率會(huì)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(huì)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(guò)程中，溫度減小，則氣體（）

A．對(duì)外做功 B．內(nèi)能減小 C．吸收熱量 D．壓強(qiáng)不變【答案】B【詳解】A．由于爬山過(guò)程中氣體體積不變，故氣體不對(duì)外做功，故A錯(cuò)誤；B．爬山過(guò)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(guò)程中氣體不做功，但內(nèi)能見(jiàn)效，故可知?dú)怏w放出熱量，故C錯(cuò)誤；D．爬山過(guò)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?dú)怏w壓強(qiáng)減小，故D錯(cuò)誤；故選B。8．（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【詳解】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)pV可知溫度降低，則艇內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，氣體內(nèi)能減??；又根據(jù)Δ可知?dú)怏w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(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【詳解】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pT=C，可知?dú)怏w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(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)VT=C，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(gè)過(guò)程，其中a→b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．a(chǎn)→c過(guò)程中氣體吸收熱量 D．a(chǎn)→c過(guò)程中外界對(duì)氣體做正功【答案】C【詳解】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pbp可知Tb<Tc，又因?yàn)镃D．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)Δ可知?dú)怏w吸收熱量；故C正確，D錯(cuò)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(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【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(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pV聯(lián)立有p=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。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(guò)程如p—V圖中a→c直線(xiàn)段所示，狀態(tài)b對(duì)應(yīng)該線(xiàn)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【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(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(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。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(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)90°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【詳解】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p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(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。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(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。現(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【詳解】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p則p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pp由題意可知，因彈簧被壓縮，則VfTB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p聯(lián)立可得TC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。15．（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【詳解】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(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)能減小；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。16．（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【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(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律Δ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Δ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(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律Δ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。17．（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【詳解】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)V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。18．（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(mǎn)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(mǎn)足能量守恒定律，也滿(mǎn)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(yùn)動(dòng)速率較低的氣體，與擋板相作用后反彈，從A端流出，而邊緣部分熱運(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。19．（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p?T圖上從a到b的線(xiàn)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【詳解】A．因從a到b的p—T圖像過(guò)原點(diǎn)，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?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。20．（2022·全國(guó)·統(tǒng)考