2023屆高考物理一輪復(fù)習(xí)熱力學(xué)定律B卷+含解析

第二十單元熱力學(xué)定律

B卷真題滾動(dòng)練

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合

題目要求的

1.（2020?山東?高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)。開始，經(jīng)a-b、b-c、c—a三個(gè)過程后回到初始

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。（人,2欣）、b（2V0,po）、c（3V0,2p0）

以下判斷正確的是（）

A.氣體在a—b過程中對(duì)外界做的功小于在b—c過程中對(duì)外界做的功

B.氣體在a-b過程中從外界吸收的熱量大于在b-c過程中從外界吸收的熱量

C.在c-a過程中，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過程中內(nèi)能的減少量大于b-c過程中內(nèi)能的增加量

2.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷狀態(tài)變化，其圖線如圖所示，變化順序?yàn)閒cfd-a,圖中

成段延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，以線段與p軸垂直，加線段與1軸垂直，則（）

A.CTd,壓強(qiáng)不變、外界對(duì)氣體做功、氣體放出熱量

B.dra,壓強(qiáng)減小、外界對(duì)氣體做功、氣體吸收熱量

C.afb,壓強(qiáng)減小、外界對(duì)氣體做功、氣體吸收熱量

D.b-c,壓強(qiáng)增大、氣體對(duì)外界做功、同時(shí)放出熱量

3.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A緩慢地變化到狀態(tài)8,狀態(tài)A的壓強(qiáng)是狀態(tài)2的壓強(qiáng)的2

倍，A-2過程中下列說法正確的是（）

A.氣體一定對(duì)外做功B.外界可能對(duì)氣體做功

C.氣體一定放出熱量D.氣體一定吸收熱量

4.新冠肺炎疫情期間，某班級(jí)用于消毒的噴壺示意圖如圖甲所示。儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，在噴

液過程中儲(chǔ)氣室內(nèi)溫度保持不變，噴液全過程儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體在尸-v圖像中的變化圖線如圖乙所示，A、B

是雙曲線上的兩點(diǎn)。下列說法正確的是（）

A.氣體在狀態(tài)A的內(nèi)能一定大于在狀態(tài)8的內(nèi)能

B.圖中RdOAC和R3OBD的面積一定相等

C.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)8的過程中，氣體吸收的熱量大于氣體做的功

D.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)不變

5.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)8、C和。后再回到狀態(tài)A。其中，A-8和

C-。為等溫過程，B-C和。為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。這就是著名的“卡諾循環(huán)”、下

列說法正確的是（）

pA

A.A-2過程中，氣體從外界吸熱并全部用來對(duì)外做功，所以違反了熱力學(xué)第二定律

B.B-C過程中，氣體分子的平均動(dòng)能減小

C.C-D過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少

D.O-A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化

6.如圖所示，固定在地面上的水平氣缸內(nèi)由活塞封閉著一定量的氣體，氣體分子之間的相互作用力可以

忽略。假設(shè)氣缸壁的導(dǎo)熱性能很好，環(huán)境的溫度保持不變，若用外力尸將活塞緩慢地水平向右拉動(dòng)，則在

拉動(dòng)活塞的過程中，下列說法正確的是（）

A.氣體做等溫膨脹，氣體分子單位時(shí)間對(duì)氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少

B.氣體做等溫膨脹，分子的平均動(dòng)能不變，氣體的壓強(qiáng)不變

C.氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能變大

D.氣體是從單一熱源吸收，全部用來對(duì)外做功，此過程違反熱力學(xué)第二定律

7.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的循環(huán)，該過程每個(gè)狀態(tài)均可視為平衡態(tài)，各

狀態(tài)參數(shù)如圖所示。對(duì)此氣體，下列說法正確的是（）

01234T

A.的過程中，氣體對(duì)外界放熱，內(nèi)能不變

B.B-C的過程中，氣體的壓強(qiáng)增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多

C.CT。的過程中，氣體的壓強(qiáng)不變，氣體從外界吸熱

D.D-A的過程中，氣體的壓強(qiáng)減小，分子的平均動(dòng)能減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目

要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分

8.（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)過等容過程到達(dá)狀態(tài)6,再經(jīng)過

等溫過程到達(dá)狀態(tài)C,直線ac過原點(diǎn)。則氣體（）

A.在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)?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bfc的過程中內(nèi)能保持不變

D.在a36的過程對(duì)外做功

9.（2021?全國?高考真題）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)。（為，匕，"）經(jīng)熱力學(xué)過程"、be、怎后又

回到狀態(tài)心對(duì)于必、be、或三個(gè)過程，下列說法正確的是（）

A."過程中，氣體始終吸熱

B.以過程中，氣體始終放熱

C.*過程中，氣體對(duì)外界做功

D.反過程中，氣體的溫度先降低后升高

E2c過程中，氣體的溫度先升高后降低

10.（2021?天津?高考真題）列車運(yùn)行的平穩(wěn)性與車廂的振動(dòng)密切相關(guān)，車廂底部安裝的空氣彈簧可以有

效減振，空氣彈簧主要由活寒、氣缸及內(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廂

振動(dòng)，上下乘客時(shí)氣缸內(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)氣缸內(nèi)氣體的

體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換。若氣缸內(nèi)氣體視為理想氣體，在氣體壓縮的過程中（）

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

三、非選擇題：共6小題，共54分，考生根據(jù)要求作答

11.（2021?河北?高考真題）兩個(gè)內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B,汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全

相同的理想氣體，如圖1所示，現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，

重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能，圖2為重新

平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線（填圖像中曲線標(biāo)號(hào)）表示汽缸B中氣體分

子的速率分布規(guī)律。

各速率區(qū)間的分子數(shù)

占總分子數(shù)的百分比

圖1圖2

12.（2019?全國?高考真題）某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理

想氣體.初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界.現(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣

壓強(qiáng)與外界相同.此時(shí)，容器中空氣的溫度（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空

氣的密度（填“大于"''小于"或“等于“）外界空氣的密度.

13.（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的等壓過程，B-C的絕熱過程（氣

體與外界無熱量交換），其中過程中內(nèi)能減少900J.求/i8-C過程中氣體對(duì)外界做的總功.

14.（2021?湖南永州?模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，如圖所示水平放置?；?/p>

塞的質(zhì)量/"=20kg,橫截面積S=100cm2,活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動(dòng)且不漏氣，開始使汽缸水平放置，活

塞與汽缸底的距離L=9cm,離汽缸口的距離L2=6cm。汽缸內(nèi)氣體溫度為27℃,大氣壓強(qiáng)為1.0xl（）5pa。

現(xiàn)將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對(duì)汽缸內(nèi)氣體加熱，使活塞緩慢上升到上表面剛好

與汽缸口相平，已知g=10m/s2,外界溫度不變，活塞厚度不計(jì)。求：

（1）此時(shí)氣體的溫度為多少？

（2）在活塞緩慢上升到上表面剛好與汽缸口相平的過程中，氣體膨脹對(duì)外做功，同時(shí)吸收2=370J的熱量,

則氣體增加的內(nèi)能?U多大？

15.(2021?河北衡水中學(xué)模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)估測(cè)室溫的裝置如圖所示，用絕熱的活塞封閉一定質(zhì)量的理想

氣體，氣缸導(dǎo)熱性能良好。室溫時(shí)氣體的體積匕=66mL,將氣缸豎直放置于冰水混合物中，穩(wěn)定后封閉

氣體的體積％=60mL。不計(jì)活塞重力及活塞與缸壁間的摩擦，室內(nèi)大氣壓A=L0xl05pa,阿伏加德羅

常數(shù)NA=6.0xl()23mo『。(取T=f+273K)

(1)求室溫是多少；

(2)若已知該氣體在1.0xl()5pa、0。0燈時(shí)的摩爾體積為22.4L/mol,求氣缸內(nèi)氣體分子數(shù)目N；(計(jì)算結(jié)

果保留兩位有效數(shù)字)

(3)若已知該氣體內(nèi)能U與溫度T滿足U=0Q3T(J),則在上述過程中該氣體向外釋放的熱量。。

16.(2021?四川涼山?二模)如圖所示，用活塞將熱力學(xué)溫度為To氣體封閉在豎直汽缸里，活塞的質(zhì)量為

相、橫截面積為S,活塞到汽缸底部的距離為瓦現(xiàn)對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱一段時(shí)間，使活塞上升。后立即

停止加熱。已知?dú)怏w吸收的熱量。與其溫度差△T的關(guān)系為。力△T(中左為正的常量)，大氣壓強(qiáng)為po,

重力加速度大小為g，活塞汽缸均用絕熱材料制成，缸內(nèi)氣體視為理想氣體，不計(jì)一切摩擦。求：

(1)停止加熱時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p和熱力學(xué)溫度T;

(2)加熱過程中氣體內(nèi)能改變量△U.

第二十單元熱力學(xué)定律

B卷真題滾動(dòng)練

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合

題目要求的

1.(2020?山東?高考真題)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)b-c、c-a三個(gè)過程后回到初始

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(Vo,2/?o)、b(2Vo,po)、c(3Vo,2po)

以下判斷正確的是()

A.氣體在a-b過程中對(duì)外界做的功小于在b-c過程中對(duì)外界做的功

B.氣體在a—b過程中從外界吸收的熱量大于在b-C過程中從外界吸收的熱量

C.在c-a過程中，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過程中內(nèi)能的減少量大于b-c過程中內(nèi)能的增加量

【答案】C

【解析】A.根據(jù)氣體做功的表達(dá)式卯=&=，Sx=夕AV可知。-V圖線和體積橫軸圍成的面積即為做功

大小，所以氣體在af6過程中對(duì)外界做的功等于人過程中對(duì)外界做的功，A錯(cuò)誤；

B.氣體從af6,滿足玻意爾定律〃V=C,所以

Ta=Th

所以△〃"=(),根據(jù)熱力學(xué)第一定律AUnQ+W可知

。=薪+%

氣體從bfc,溫度升高，所以AUbc〉。，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知

^Ubc=Qbc+Wbc

結(jié)合A選項(xiàng)可知

Wab=Wbc<0

所以

Qbc>Qab

人fc過程氣體吸收的熱量大于af6過程吸收的熱量，B錯(cuò)誤；

C.氣體從C-。，溫度降低，所以AU?,<。，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，所以叱.>0,根據(jù)熱力

學(xué)第一定律可知Q“<o,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)看=4可知從

KI=K-I

所以氣體從。。過程中內(nèi)能的減少量等于6fc過程中內(nèi)能的增加量，D錯(cuò)誤。

故選C。

2.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷狀態(tài)變化，其P-5圖線如圖所示，變化順序?yàn)閍fbfcfdfa,圖中

歷段延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，線段與p軸垂直，da線段與:軸垂直，則()

A.c-d,壓強(qiáng)不變、外界對(duì)氣體做功、氣體放出熱量

B.dfa,壓強(qiáng)減小、外界對(duì)氣體做功、氣體吸收熱量

C.afb,壓強(qiáng)減小、外界對(duì)氣體做功、氣體吸收熱量

D.bfc,壓強(qiáng)增大、氣體對(duì)外界做功、同時(shí)放出熱量

【答案】A

【解析】由理想氣體狀態(tài)方程史=?？芍?/p>

T

牛=CT

V

由題圖可知，連接06的直線的斜率小，所以6對(duì)應(yīng)的溫度低，。對(duì)應(yīng)的溫度高。

A.cfd過程，氣體壓強(qiáng)p不變而體積V變小，由理想氣體狀態(tài)方程牛=€：可知?dú)怏w溫度降低，理想氣

體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故內(nèi)能減少，做功與否只與體積變化有關(guān)，體積減小外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)

第一定律AUMQ+W,氣體放熱，故A正確；

B.4f以過程，氣體體積V不變，壓強(qiáng)p變小，不做功，由理想氣體狀態(tài)方程=C可知，氣體溫度降

低，氣體放熱，故B錯(cuò)誤；

C.af6過程，氣體壓強(qiáng)減小而體積增大，對(duì)外做功，氣體的壓強(qiáng)與體積倒數(shù)成正比，則壓強(qiáng)與體積成

反比，氣體發(fā)生的是等溫變化，氣體吸熱，故C錯(cuò)誤；

D.bfc過程溫度升高，由圖像可知，同時(shí)壓強(qiáng)增大，且體積也增大，對(duì)外做功，吸熱，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

3.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)A緩慢地變化到狀態(tài)B,狀態(tài)A的壓強(qiáng)是狀態(tài)B的壓強(qiáng)的2

倍，A-2過程中下列說法正確的是（）

A.氣體一定對(duì)外做功B.外界可能對(duì)氣體做功

C.氣體一定放出熱量D.氣體一定吸收熱量

【答案】A

【解析】AB.氣體由ATB過程中，體積變大，所以一定對(duì)外做功，A正確，B錯(cuò)誤；

CD.由于不知道A、B狀態(tài)下的體積關(guān)系，所以無法確定4、8狀態(tài)的溫度高低，也就無法判斷內(nèi)能增加

還是減小，所以無法判斷吸熱還是放熱。

故選A?

4.新冠肺炎疫情期間，某班級(jí)用于消毒的噴壺示意圖如圖甲所示。儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，在噴

液過程中儲(chǔ)氣室內(nèi)溫度保持不變，噴液全過程儲(chǔ)氣室內(nèi)氣體在PV圖像中的變化圖線如圖乙所示，A、B

是雙曲線上的兩點(diǎn)。下列說法正確的是（）

A.氣體在狀態(tài)A的內(nèi)能一定大于在狀態(tài)8的內(nèi)能

B.圖中RfAOAC和RtAOBD的面積一定相等

C.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)8的過程中，氣體吸收的熱量大于氣體做的功

D.氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)不變

【答案】B

【解析】A.由于該雙曲線為等溫線，則氣體在狀態(tài)4、B時(shí)的分子平均動(dòng)能相等，又由于氣體為理想氣體,

則氣體的分子勢(shì)能可忽略不計(jì)，所以氣體在狀態(tài)A的內(nèi)能一定等于在狀態(tài)2的內(nèi)能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.由題意可知，圖線為等溫曲線，由理想氣體狀態(tài)方程牛=C可得

pV=CT

由于C是常量，溫度T保持不變，貝5V為定值，則圖中MAOAC和我公的面積相等，選項(xiàng)B正確；

C.從狀態(tài)A變化到狀態(tài)8的過程中，氣體的體積增大，氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律得氣體從外

界吸收熱量，又由于AU=Q+W=O,則氣體吸收的熱量等于氣體對(duì)外界所做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.從狀態(tài)A變化到狀態(tài)2的過程中氣體的壓強(qiáng)減小，則氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的碰撞次

數(shù)減少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

5.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)8、C和。后再回到狀態(tài)A。其中，A-B和

C-D為等溫過程，2-C和。-A為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。這就是著名的“卡諾循環(huán)”、下

列說法正確的是（）

A.A-2過程中，氣體從外界吸熱并全部用來對(duì)外做功，所以違反了熱力學(xué)第二定律

B.B-C過程中，氣體分子的平均動(dòng)能減小

C.C-D過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少

D.D-A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化

【答案】B

【解析】A.過程中，溫度不變內(nèi)能不變，故氣體從外界吸熱并全部用來對(duì)外做功，該過程必然有外

界的作用，因此產(chǎn)生了其他影響，不違背熱力學(xué)第二定律，A錯(cuò)誤；

B.2-C為絕熱過程，體積增大對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，內(nèi)能減小溫度降低，故氣體分子的

平均動(dòng)能減小，B正確；

c.C-O過程，溫度不變，體積減小壓強(qiáng)增大，從微觀上來看，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)

增多，C錯(cuò)誤；

D.D-A為絕熱過程，體積減小，外界對(duì)氣體做功，故內(nèi)能增大，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，氣體

分子的速率分布曲線會(huì)發(fā)生變化，D錯(cuò)誤。

故選B。

6.如圖所示，固定在地面上的水平氣缸內(nèi)由活塞封閉著一定量的氣體，氣體分子之間的相互作用力可以

忽略。假設(shè)氣缸壁的導(dǎo)熱性能很好，環(huán)境的溫度保持不變，若用外力廠將活塞緩慢地水平向右拉動(dòng)，則在

拉動(dòng)活塞的過程中，下列說法正確的是（）

A.氣體做等溫膨脹，氣體分子單位時(shí)間對(duì)氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少

B.氣體做等溫膨脹，分子的平均動(dòng)能不變，氣體的壓強(qiáng)不變

C.氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能變大

D.氣體是從單一熱源吸收，全部用來對(duì)外做功，此過程違反熱力學(xué)第二定律

【答案】A

【解析1AB.因氣缸導(dǎo)熱，氣體的溫度不變，氣體體積變大，則壓強(qiáng)減小；氣體的體積增大，則單位體積

內(nèi)的分子數(shù)減小，則氣體分子單位時(shí)間對(duì)氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；

C.由于氣體壓迫活塞，故氣體對(duì)外做功，則由熱力學(xué)第一定律可知，因溫度不變，內(nèi)能不變，則氣體應(yīng)

吸熱，且吸收的熱量等于對(duì)外做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.氣體是從單一熱源吸收，全部用來對(duì)外做功，但要引起氣體的變化，此過程不違反熱力學(xué)第二定律，

選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的ATB-C-循環(huán)，該過程每個(gè)狀態(tài)均可視為平衡態(tài)，各

狀態(tài)參數(shù)如圖所示。對(duì)此氣體，下列說法正確的是（）

A.4-8的過程中，氣體對(duì)外界放熱，內(nèi)能不變

B.B-C的過程中，氣體的壓強(qiáng)增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多

C.C—D的過程中，氣體的壓強(qiáng)不變，氣體從外界吸熱

D.O-A的過程中，氣體的壓強(qiáng)減小，分子的平均動(dòng)能減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變

【答案】D

【解析】A.的過程中溫度不變，內(nèi)能不變，體積膨脹對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律得氣體從外界

吸熱才可能保持內(nèi)能不變，故A錯(cuò)誤；

B.B-C的過程中體積不變，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，壓強(qiáng)增大，

故B錯(cuò)誤；

c.C-D過程的直線過原點(diǎn)，壓強(qiáng)不變，溫度降低，內(nèi)能減小，體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體放熱

才可能內(nèi)能減小，故c錯(cuò)誤；

D.0TA的過程中氣體的體積不變，單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，溫度減小，壓強(qiáng)也減小，溫度是分子平

均動(dòng)能的標(biāo)志，故分子的平均動(dòng)能減小，故D正確。

故選D。

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目

要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分

8.（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)過等容過程到達(dá)狀態(tài)6,再經(jīng)過

等溫過程到達(dá)狀態(tài)C,直線aC過原點(diǎn)。則氣體（）

C/

八

——1/7

O*

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)6的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)

C.在c的過程中內(nèi)能保持不變

D.在a76的過程對(duì)外做功

【答案】AC

【解析】AB.根據(jù)

c

V=—T

P

可知，因直線改過原點(diǎn)，可知在狀態(tài)C的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)。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)6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bfc的過程中溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，選項(xiàng)C正確；

D.在aJ6的過程中，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?

9.（2021?全國?高考真題）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)。（4，匕，"）經(jīng)熱力學(xué)過程加、be、c“后又

回到狀態(tài)對(duì)于必、be、或三個(gè)過程，下列說法正確的是（）

A.過程中,氣體始終吸熱

B.改過程中,氣體始終放熱

C.ca過程中,氣體對(duì)外界做功

D.6c過程中,氣體的溫度先降低后升高

E2c過程中，氣體的溫度先升高后降低

【答案】ABE

【解析】A.由理想氣體的。-丫圖可知，理想氣體經(jīng)歷"過程，體積不變，則W=0,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AU=Q+W可知，氣體一直吸熱，故A正確；

BC.理想氣體經(jīng)歷的過程為等壓壓縮，則外界對(duì)氣體做功W>0,由=知溫度降低，即內(nèi)能減少

At/<0,由AU=Q+W可知，。<。，即氣體放熱，故B正確，C錯(cuò)誤；

DE.由=可知，。-丫圖像的坐標(biāo)圍成的面積反映溫度，6狀態(tài)和。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，故歷過程的溫度先升高后降低，故D錯(cuò)誤，E正確；

故選ABEo

10.（2021?天津?高考真題）列車運(yùn)行的平穩(wěn)性與車廂的振動(dòng)密切相關(guān)，車廂底部安裝的空氣彈簧可以有

效減振，空氣彈簧主要由活寒、氣缸及內(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廂

振動(dòng)，上下乘客時(shí)氣缸內(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)氣缸內(nèi)氣體的

體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換。若氣缸內(nèi)氣體視為理想氣體，在氣體壓縮的過程中（）

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1AB.上下乘客時(shí)氣缸內(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，沒有做功，故沒有熱交換，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.劇烈顛簸時(shí)氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快，且氣體與外界來不及熱交換，氣體經(jīng)歷絕熱過程，外界對(duì)

氣體做功，溫度升高，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。

三、非選擇題：共6小題，共54分，考生根據(jù)要求作答

11.（2021?河北.高考真題）兩個(gè)內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B,汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全

相同的理想氣體，如圖1所示，現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，

重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能（填“大于”“小于”或“等于"）汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能，圖2為重新

平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線（填圖像中曲線標(biāo)號(hào)）表示汽缸B中氣體分

子的速率分布規(guī)律。

各速率區(qū)間的分子數(shù)

占總分子數(shù)的百分比

圖1圖2

【答案】大于①

【解析】⑴對(duì)活塞分析有

S

因?yàn)锳中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，故穩(wěn)定后有力>PB；所以在達(dá)到平衡過程中外界對(duì)氣體做功

有

叼〉％

則根據(jù)

\U=W+Q

因?yàn)闅飧缀突钊际墙^熱的，故有

即重新平衡后A氣缸內(nèi)的氣體內(nèi)能大于B氣缸內(nèi)的氣體內(nèi)能；

⑵由圖中曲線可知曲線②中分子速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)百分比較大，即曲線②的溫度較高，所以由

前面分析可知B氣缸溫度較低，故曲線①表示氣缸B中氣體分子的速率分布。

12.（2019?全國?高考真題）某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理

想氣體.初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界.現(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣

壓強(qiáng)與外界相同.此時(shí)，容器中空氣的溫度（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空

氣的密度（填“大于”“小于”或“等于"）外界空氣的密度.

【答案】低于大于

【解析】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故公。=0,但活塞移

動(dòng)的過程中，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則容器內(nèi)氣體正在膨脹，體積增大，氣體對(duì)外界做功，即W<0,根

據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：A（/=A2+W<0,故容器內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度.

最終容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和外界氣體壓強(qiáng)相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：PV=nRT

rri

又夕="，燒為容器內(nèi)氣體質(zhì)量

聯(lián)立得：P=粵

nRT

取容器外界質(zhì)量也為根的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密度大于外界.

故本題答案為：低于；大于.

13.（2019?江蘇?高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A-2的等壓過程，B-C的絕熱過程（氣

體與外界無熱量交換），其中過程中內(nèi)能減少900J.求/t8一。過程中氣體對(duì)外界做的總功.

【答案】W=1500J

【解析】由題意可知，3過程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為：叱=-2（匕-匕）

BfC過程：由熱力學(xué)第一定律得：W2=AU

則氣體對(duì)外界做的總功為：W=-（Wi+W2）

代入數(shù)據(jù)解得：W=1500J.

14.（2021?湖南永州?模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，如圖所示水平放置?；?/p>

塞的質(zhì)量"?=20kg,橫截面積S=100cm2,活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動(dòng)且不漏氣，開始使汽缸水平放置，活

塞與汽缸底的距離L=9cm,離汽缸口的距離L2=6cm。汽缸內(nèi)氣體溫度為27℃,大氣壓強(qiáng)為LOxUpa。

現(xiàn)將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對(duì)汽缸內(nèi)氣體加熱，使活塞緩慢上升到上表面剛好

與汽缸口相平，已知g=10m/s2,外界溫度不變，活塞厚度不計(jì)。求:

（1）此時(shí)氣體的溫度為多少?

（2）在活塞緩慢上升到上表面剛好與汽缸口相平的過程中，氣體膨脹對(duì)外做功，同時(shí)吸收2=370J的熱量,

則氣體增加的內(nèi)能?U多大?

【答案】（1）Ti=600K；(2)?U=280J

【解析】（1）當(dāng)汽缸水平放置時(shí)，有

5

po=l.OxlOPa,Vo=LiSf7o=(273+27)K=300K

當(dāng)汽缸口朝上，活塞到達(dá)汽缸口時(shí)，活塞的受力分析如圖所示，有

pxS=p0S+mg

解得

Pi=1.2xlO5Pa

此時(shí)

h=W+4)s

由理想氣體狀態(tài)方程得

Po-S_P1(—+%)S

〒一-1

解得

Ti=600K

(2)從開始到汽缸口向上，未加熱穩(wěn)定時(shí)，由玻意耳定律得

Pt>L1s=p、LS

解得

L=。山=7.5cm

A

加熱過程，氣體做等壓變化，外界對(duì)氣體做功為

W=-pxS{Lx+￡2-L)=-90J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律

?U=W+Q

解得

?U=280J

15.(2021?河北衡水中學(xué)模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)估測(cè)室溫的裝置如圖所示，用絕熱的活塞封閉一定質(zhì)量的理想

氣體，氣缸導(dǎo)熱性能良好。室溫時(shí)氣體的體積匕=66mL,將氣缸豎直放置于冰水混合物中，穩(wěn)定后封閉

氣體的體積匕=60mL。不計(jì)活塞重力及活塞與缸壁間的摩擦，室內(nèi)大氣壓P°=1.0x105Pa,阿伏加德羅

常數(shù)NA=60x10-3m0「。(取T=r+273K)