2025年高考物理復(fù)習(xí)試題分類訓(xùn)練：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300K,壓強為IxlOSpa。經(jīng)等容過程，

該氣體吸收400J的熱量后溫度上升100K；若經(jīng)等壓過程，需要吸收600J的熱量才能使氣體溫度上升100K。

下列說法正確的是（）

A.初始狀態(tài)下，氣體的體積為6LB.等壓過程中，氣體對外做功400J

C.等壓過程中，氣體體積增加了原體積的！D.兩個過程中，氣體的內(nèi)能增加量都為400J

4

【答案】AD

【解析】C.令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強，體積和溫度分別為

R=Z，K=%，4=300K

等容過程為狀態(tài)二

0=?,%=匕=VO,T2=400K

等壓過程為狀態(tài)三

P3=Po，V3=?1=400K

由理想氣體狀態(tài)方程可得

PM凡P3匕

十一一四

解得

44

Pi匕=

體積增加了原來的;，c錯誤；

D.等容過程中氣體做功為零，由熱力學(xué)第一定律

△U=W+Q=400J

兩個過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400J,D正確；

AB.等壓過程內(nèi)能增加了400J,吸收熱量為600J,由熱力學(xué)第一定律可知氣體對外做功為200J,即做功

的大小為

解得

K=6L

A正確B錯誤；

故選AD。

2.（2023?全國?統(tǒng)考高考真題）對于一定量的理想氣體，經(jīng)過下列過程，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

T

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錯誤；

C.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知等容減壓過程溫度降低，內(nèi)能減小；等壓膨脹過程溫度升高，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程溫度升高；等壓壓縮過程溫度降低，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程溫度升高；等溫膨脹過程溫度不變，故末狀態(tài)的內(nèi)能大于初狀

態(tài)的內(nèi)能，故E錯誤。

故選ACD?

3.（2023?全國?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)生下列緩慢變化過程，氣體

一定與外界有熱量交換的過程是（）

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，體積減小外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律

AU=W+Q

可知氣體對外放熱，B正確；

C.氣體的體積減小溫度升高，則氣體的內(nèi)能升高，體積減小外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律

\U=W+Q

可知。可能等于零，即沒有熱量交換過程，C錯誤；

D.氣體的體積增大溫度不變則氣體的內(nèi)能不變，體積增大氣體對外界做功，由熱力學(xué)第一定律

AU=W+Q

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，體積增大氣體對外界做功，由熱力學(xué)第一定律

AU=W+Q

可知?？赡艿扔诹悖礇]有熱量交換過程，E錯誤。

故選ABDo

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/、g、人三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時彈簧處于原長，三部分中氣體的溫度、

體積、壓強均相等。現(xiàn)通過電阻絲對/中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達到穩(wěn)定后（）

〃〃〃〃/〃〃〃〃〃〃〃〃〃"

A.〃中的氣體內(nèi)能增加B.7與g中的氣體溫度相等

C.7與h中的氣體溫度相等D.f與〃中的氣體壓強相等

【答案】AD

【解析】A.當(dāng)電阻絲對/中的氣體緩慢加熱時，/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/中的氣體壓強增大，會緩慢推動左邊活塞，可知力的體積也被壓縮壓強變大，對活塞受力分析，根據(jù)

平衡條件可知，彈簧彈力變大，則彈簧被壓縮。與此同時彈簧對右邊活塞有彈力作用，緩慢向右推動左邊

活塞。故活塞對h中的氣體做正功，且是絕熱過程，由熱力學(xué)第一定律可知，〃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、壓強均相等，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時，活塞受力平衡，可知彈簧處于壓

縮狀態(tài)，對左邊活塞分析

PfS=辱+PgS

則

Pf>Ps

分別對廣、g內(nèi)的氣體分析，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

_PfVf

T。Tf

A）%=0g匕

『可

由題意可知，因彈簧被壓縮，則匕>匕，聯(lián)立可得

Tf"

B錯誤；

C.在達到穩(wěn)定過程中人中的氣體體積變小，壓強變大，/中的氣體體積變大。由于穩(wěn)定時彈簧保持平衡狀

態(tài)，故穩(wěn)定時/、八中的氣體壓強相等，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程對人氣體分析可知

p<y0p,yh

聯(lián)立可得

c錯誤；

D.對彈簧、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，/與耳中的氣體壓強相等，D正確。

故選AD。

5.（2022?天津?高考真題）采用渦輪增壓技術(shù)可提高汽車發(fā)動機效率。將渦輪增壓簡化為以下兩個過程，一

定質(zhì)量的理想氣體首先經(jīng)過絕熱過程被壓縮，然后經(jīng)過等壓過程回到初始溫度，則（）

A.絕熱過程中，氣體分子平均動能增加B.絕熱過程中，外界對氣體做負功

C.等壓過程中，外界對氣體做正功D.等壓過程中，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)過絕熱過程被壓縮，可知氣體體積減小，外界對氣體做正功，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，氣體分子平均動能增加，故A正確，B錯誤；

CD.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等壓過程回到初始溫度，可知氣體溫度降低，氣體內(nèi)能減少；根據(jù)

一

T

可知氣體體積減小，外界對氣體做正功，故C正確，D錯誤。

故選AC。

6.（2022?湖南?統(tǒng)考高考真題）利用“渦流效應(yīng)”可實現(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。高壓氮氣由噴嘴切向流入渦流室中，然后以螺旋方式在

環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進，分子熱運動速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位，而分子熱運動速率較

大的氣體分子將聚集到環(huán)形管邊緣部位。氣流到達分離擋板處時，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8端流出。下列說法正確的是（）

I

II噴嘴口謾

B端

A^BII->

渦流室-----環(huán)-形1-管------分-離-擋板

A.A端為冷端，B端為熱端

B.A端流出的氣體分子熱運動平均速率一定小于B端流出的

C.A端流出的氣體內(nèi)能一定大于8端流出的

D.該裝置氣體進出的過程滿足能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律

E.該裝置氣體進出的過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，中心部位為熱運動速率較低的氣體，與擋板相作用后反彈，從A端流出，而邊緣部份

熱運動速率較高的氣體從8端流出；同種氣體分子平均熱運動速率較大、其對應(yīng)的溫度也就較高，所以A

端為冷端、2端為熱端，故A正確；

B.依題意，A端流出的氣體分子熱運動速率較小，2端流出的氣體分子熱運動速率較大，所以從A端流出

的氣體分子熱運動平均速度小于從2端流出的，故B正確；

C.A端流出的氣體分子熱運動速率較小，8端流出的氣體分子熱運動速率較大，則從A端流出的氣體分子

平均動能小于從3端流出的氣體分子平均動能，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8端流出的氣體內(nèi)能，故C錯誤；

DE.該裝置將冷熱不均氣體的進行分離，噴嘴處有高壓，即通過外界做功而實現(xiàn)的，并非是自發(fā)進行的，

沒有違背熱力學(xué)第二定律；溫度較低的從A端出、較高的從8端出，也符合能量守恒定律，故D錯誤，E

正確。

故選ABEo

7.（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)。變化到狀態(tài)6,其過程如T圖上從。到匕的線

段所示。在此過程中（）

A.氣體一直對外做功

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。到6的p—T圖像過原點，由牛=C可知從。到6氣體的體積不變，則從。到6氣體不

對外做功，選項A錯誤；

B.因從。到6氣體溫度升高，可知氣體內(nèi)能增加，選項B正確；

CDE.因W=0,AU>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CE正確，D錯誤。

故選BCE。

8.（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)“經(jīng)狀態(tài)6變化到狀態(tài)c,其過程如7-丫圖上的兩

條線段所示，則氣體在（）

A.狀態(tài)。處的壓強大于狀態(tài)。處的壓強

B.由。變化到6的過程中，氣體對外做功

C.由b變化到c的過程中，氣體的壓強不變

D.由。變化到b的過程中，氣體從外界吸熱

E.由a變化到6的過程中，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

7=2.V

nR

即T-V圖像的斜率為與，故有

nR

Pa=Pb>Pc

故A正確，C錯誤；

B.理想氣體由。變化到b的過程中，因體積增大，則氣體對外做功，故B正確；

DE.理想氣體由a變化到6的過程中，溫度升高，則內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律有

\U=Q+W

而AU>0,W<0,則有

A[/=2-|w|

可得

2>0,Q>\U

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)。出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達狀態(tài)6,再經(jīng)過等

溫過程到達狀態(tài)c,直線“c過原點。則氣體（）

C,-

/八

fU—?--b

（JT

A.在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)a的壓強

B.在狀態(tài)b的壓強小于在狀態(tài)c的壓強

C.在bfc的過程中內(nèi)能保持不變

D.在af6的過程對外做功

【答案】AC

【解析】AB.根據(jù)

C

V=—T

P

可知，因直線的過原點，可知在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)。的壓強，b點與原點連線的斜率小于c點與原點

連線的斜率，可知在狀態(tài)6的壓強大于在狀態(tài)c的壓強，選項A正確，B錯誤；

C.在bfc的過程中溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，選項C正確；

D.在af匕的過程中，氣體的體積不變，則氣體不對外做功，選項D錯誤。

故選AC。

10.（2021?天津?高考真題）列車運行的平穩(wěn)性與車廂的振動密切相關(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廂振動，

上下乘客時汽缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換；劇烈顛簸時汽缸內(nèi)氣體的體積變化

較快，氣體與外界來不及熱交換。若汽缸內(nèi)氣體視為理想氣體，在氣體壓縮的過程中（）

A.上下乘客時，氣體的內(nèi)能不變B.上下乘客時，氣體從外界吸熱

C.劇烈顛簸時，外界對氣體做功D.劇烈顛簸時，氣體的溫度不變

【答案】AC

【解析】AB.上下乘客時汽缸內(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，沒有做功，故沒有熱交換，故A正確，B錯誤；

CD.劇烈顛簸時汽缸內(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，外界對氣

體做功，溫度升高，故C正確，D錯誤。

故選ACo

11.（2021.全國?高考真題）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a（p0，彩與）經(jīng)熱力學(xué)過程而、be、⑶后又

回到狀態(tài)心對于必、be、”三個過程，下列說法正確的是（）

A.出?過程中，氣體始終吸熱

B.以過程中，氣體始終放熱

C.ca過程中，氣體對外界做功

D.反過程中，氣體的溫度先降低后升高

E.反過程中，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)歷外過程,體積不變，則W=0,而壓強增大，由Ok=nRT

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ca過程為等壓壓縮，則外界對氣體做功W>0,由。K=，求T知溫度降低，即內(nèi)能減少

AU<0,由AU=Q+W可知，2<0,即氣體放熱，故B正確，C錯誤；

DE.由0k=〃RT可知，p-V圖像的坐標圍成的面積反映溫度，匕狀態(tài)和c狀態(tài)的坐標面積相等，而中間

狀態(tài)的坐標面積更大，故兒過程的溫度先升高后降低，故D錯誤，E正確；

故選ABEo

12.（2018?全國?高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e。

對此氣體，下列說法正確的是（）

A.過程①中氣體的壓強逐漸減小

B.過程②中氣體對外界做正功

C.過程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的壓強比狀態(tài)b的壓強小

【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>Z，則即過程①中氣體的壓強逐漸增大，A錯誤；

B.由于過程②中氣體體積增大，所以過程②中氣體對外做功，B正確；

C.過程④中氣體體積不變，對外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，過程④中氣體放

出熱量，C錯誤；

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)方程沫=6：可得

T

p=C—

V

即「V圖中的點與原點。的連線的斜率正比于該點的壓強，故狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小，E正確。

故選BDEo

13.（2020?全國?統(tǒng)考高考真題）如圖，一開口向上的導(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)。在活塞下降過程中（）

A.氣體體積逐漸減小，內(nèi)能增加

B.氣體壓強逐漸增大，內(nèi)能不變

C.氣體壓強逐漸增大，放出熱量

D.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能不變

E.外界對氣體做功，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錯誤；

BCED.由理想氣體狀態(tài)方程牛=。，可知體積減少，溫度不變，所以壓強增大。因為溫度不變，內(nèi)能不

變，體積減少，外界對系統(tǒng)做功，由熱力學(xué)第一定律AU=W+Q可知，系統(tǒng)放熱，BCD正確，E錯誤；

故選BCD?

14.（2019?海南?高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)/出發(fā)，經(jīng)狀態(tài)N、P、?；氐綘顟B(tài)完成一個循環(huán)。

從M到M從尸到。是等溫過程；從N到P、從。到M是等容過程；其體積一溫度圖像（JT圖）如圖

所示，下列說法正確的是（）

V

A/i_<--------

NP

O

A.從Af到N是吸熱過程

B.從N到P是吸熱過程

C.從P到。氣體對外界做功

D.從。到M是氣體對外界做功

E.從。到M氣體的內(nèi)能減少

【答案】BCE

【解析】從知到N的過程，體積減小，外界對氣體做功，即卬＞0；溫度不變，內(nèi)能不變，即AU=O,根據(jù)

\U=W+Q,可知。＜0,即氣體放熱，選項A錯誤；從N到P的過程，氣體體積不變，則W=0,氣體溫度升

高，內(nèi)能增加，即AU＞0,可知。＞0,即氣體吸熱，選項B正確；從尸到。氣體體積變大，則氣體對外界做

功，選項C正確；從。到M氣體體積不變，則氣體既不對外界做功，外界也不對氣體做功，選項D錯誤;

從。到/氣體的溫度降低，則氣體的內(nèi)能減少，選項E正確。

15.（2017?全國?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ab到達狀態(tài)b,再經(jīng)

過等溫過程be到達狀態(tài)c,最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a.下列說法正確的是（）

A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加

B.在過程ca中外界對氣體做功

C.在過程ab中氣體對外界做功

D.在過程be中氣體從外界吸收熱量

E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量

【答案】ABD

【解析】A.從。到6等容升壓，根據(jù)牛=（^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.在過程或中壓強不變，體積減小，所以外界對氣體做功，B正確；

C.在過程油中氣體體積不變，根據(jù)W=pAV可知，氣體對外界做功為零，C錯誤；

D.在過程歷中，屬于等溫變化，氣體膨脹對外做功，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AU=W+Q可知，氣體從外界吸收熱量，D正確；

E.在過程ca中壓強不變，體積減小，所以外界對氣體做功，根據(jù)。=＜^可知溫度降低，則內(nèi)能減小，根

據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體一定放出熱量，E錯誤.

16.（2017?全國?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，氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸.待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，

將氣體壓回到原的體積.假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣.下列說法正確的是

隔板

活塞

想

理

體

氣真空

A.氣體自發(fā)擴散前后內(nèi)能相同

B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大

C.在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功

D.氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功

E.氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變

【答案】ABD

【解析】AC.氣體向真空擴散過程中對外不做功，且又因為汽缸絕熱，可知氣體自發(fā)擴散前后內(nèi)能相同，

故A正確，C錯誤；

BD.氣體在被壓縮的過程中活塞對氣體做功，因汽缸絕熱，則氣體內(nèi)能增大，選項BD正確；

E.氣體在被壓縮的過程中，因氣體內(nèi)能增加，則溫度升高，氣體分子的平均動能增加，選項E錯誤；

17.（2018?全國?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)6,其過程如P，圖中從。到6的

直線所示.在此過程中.

OV

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外做功

【答案】BCD

【解析】A.由圖知氣體的"V一直增大，由<=<^,知氣體的溫度一直升高，故A錯誤;

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，并且氣體一直對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=W+?？芍獨怏w一直從外界吸

熱，故D正確；

E.氣體吸收的熱量用于對外做功和增加內(nèi)能，故E錯誤.

18.（2016?全國?高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、be、cd、da回到原

狀態(tài)，其p-T圖像如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點O.下列判斷正確的是（）

P

d口\-----a-a.

OT

A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等

B.氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能

C.在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功

D.在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功

E.在過程be中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功

【答案】ABE

【解析】根據(jù)氣體狀態(tài)方程半=C,得？=%，p-T圖象的斜率后=￡,a、c兩點在同一直線上，即縱c

兩點是同一等容線上的兩點，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)。時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能，B正確；

C、在過程cd中溫度不變，內(nèi)能不變M/=O,等溫變化壓強與體積成反比，壓強大體積小，從c到d體積減

小，外界對氣體做正功W>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=W+。，所以W=|Q],所以在過程cd中氣體向外

界放出的熱量等于外界對氣體做的功，C錯誤；

D、在過程而中，等壓變化，溫度升高，內(nèi)能增大AU>0,體積變大，外界對氣體做負功即卬<0,根據(jù)

熱力學(xué)第一定律AU=W+Q,Q>\W\,所以在過程血中氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功，D

錯誤；

E、在過程反中，等壓變化，溫度降低，內(nèi)能減小△"<（）,體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)牛=C,即

pV=CT,Wbc=pNVbc=CNTbc,而過程中，氣體對外界做功|以R“A%|=|C因為所

以I叱在過程兒中外界對氣體做的功等于在過程擊中氣體對外界做的功，故E正確.

19.（2014?全國?高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、be、ca回到原狀態(tài)，其

圖象如圖所示，下列判斷正確的是（）

A.過程ab中氣體一定吸熱

B.過程be中氣體既不吸熱也不放熱

C.過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱

D.A、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小

E.b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(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的過程，根據(jù)圖線過原點可得率邛，所以為等容變化過程，氣體沒有對外

做功，外界也沒有對氣體做功，所以溫度升高只能是吸熱的結(jié)果，選項A對.從b到c的過程溫度不變，

可是壓強變小，說明體積膨脹，對外做功，理應(yīng)內(nèi)能減少溫度降低，而溫度不變說明從外界吸熱，選項B

錯.從c到a的過程，壓強不變，根據(jù)溫度降低說明內(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，所以外界對氣體做的功小于氣體放出的熱量，選項C錯.分子的平均動能與溫度有關(guān)，

狀態(tài)a的溫度最低，所以分子平均動能最小，選項D對.b和c兩個狀態(tài)，溫度相同，即分子運動的平均

速率相等，單個分子對容器壁的平均撞擊力相等，根據(jù)b壓強大，可判斷狀態(tài)b單位時間內(nèi)容器壁受到分

子撞擊的次數(shù)多，選項E對.

考點：分子熱運動理想氣體狀態(tài)方程氣體壓強的微觀解釋

20.（2015?廣東?高考真題）下圖為某實驗器材的結(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，在水加熱升溫的過程中，被封閉的空氣

接電源

A.內(nèi)能增大

B.壓強增大

C.分子間引力和斥力都減小

D.所有分子運動速率都增大

【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)在分子平均動能上，溫度升高時內(nèi)能增大；再根據(jù)

壓強的微觀解釋可明確壓強的變化.

解：水加熱升溫使空氣溫度升高，故封閉空氣的內(nèi)能增大，氣體分子的平均動能增大，分子對器壁的撞擊

力增大，故壓強增大；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能的標志是一個

統(tǒng)計規(guī)律，溫度升高時并不是所有分子的動能都增大，有少數(shù)分子動能可能減小；

故選AB.

【點評】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)。等壓變化到狀態(tài)b,再從。等容變化到狀態(tài)

coa、c兩狀態(tài)溫度相等.下列說法正確的是

儼

\r

O---------------------

A.從狀態(tài)b到狀態(tài)。的過程中氣體吸熱

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)6的過程中氣體對外做正功

【答案】BD

【解析】A.內(nèi)能是組成物體分子的無規(guī)則熱運動動能和分子間相互作用勢能的總和，由于理想氣體的不考

慮分子勢能內(nèi)能，故理想氣體的內(nèi)能等于分子平均動能的總和，而溫度是分子平均動能的宏觀表現(xiàn)，由理

想氣體狀態(tài)方程

p1yb_PM

T?~Tc

可知，當(dāng)pb>pc時,Tb>TC,故AUcb<。，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

\Ucb=W+Q

體積V不變，故卬=0,所以。<。，從狀態(tài)6到狀態(tài)c的過程中氣體放熱，選項A錯誤；

B.同理，氣體在狀態(tài)。的溫度等于在狀態(tài)c的溫度，故氣體在狀態(tài)。的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能，選項B

正確；

C.由理想氣體狀態(tài)方程

可知當(dāng)pa=p6,時，Ta<Tb,選項C錯誤；

D.從狀態(tài)。到狀態(tài)b的過程中氣體膨脹對外做正功，故D正確；

故選BD?

22.（2018?全國?高考真題）對于實際的氣體，下列說法正確的是（）

A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能

B.氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢能

C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運動的動能

D.氣體體積變化時，其內(nèi)能可能不變

E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運動的動能

【答案】BDE

【解析】ABCE.氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和，故AC錯誤，BE正確；

D.根據(jù)熱力學(xué)第一定律

AU=W+Q

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，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)過狀態(tài)8變化到狀態(tài)C,其圖象如圖所示.下

A.A—8的過程中，氣體對外界做功

B.A-8的過程中，氣體放出熱量

C.的過程中，氣體壓強不變

D.4一2一。的過程中，氣體內(nèi)能增加

【答案】BC

【解析】AB.由圖知的過程中，溫度不變，則內(nèi)能不變，而體積減小，所以外界對氣體做功，為保

持內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)定律知，在A-8的過程中，氣體放出熱量，故A錯誤；B正確；

c.B-C的過程為等壓變化，氣體壓強不變，故C正確；

D.A—B—C的過程中，溫度降低，氣體內(nèi)能減小，故D錯誤.

故選BC.

【點睛】兩個過程：A到3等溫變化，8到C等壓變化.

24.（2016?全國?高考真題）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）

A.氣體吸熱后溫度一定升高

B.對氣體做功可以改變其內(nèi)能

C.理想氣體等壓膨脹過程一定放熱

D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平

衡

【答案】BDE

【解析】A.氣體吸熱后，若再對外做功，溫度可能降低，故A錯誤；

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程是吸熱過程，故C錯誤；

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.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡,

否則就不會與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，故E正確。

故選BDE.

【點睛】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)中的部分知識點，都比較簡單，

但是很容易出錯，解題時要記住熱力學(xué)第一定律￡=亞+（2、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

程等重要的知識點.

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)歷過程1或者過程2到達狀態(tài)N,其p-V圖

象如圖所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變

化，對于這兩個過程，下列說法正確的是（）

A.氣體經(jīng)歷過程1,其溫度降低

B.氣體經(jīng)歷過程1,其內(nèi)能減小

C.氣體在過程2中一直對外放熱

D.氣體在過程2中一直對外做功

E.氣體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的相同

【答案】ABE

【解析】AB.氣體經(jīng)歷過程1,壓強減小，體積變大，氣體膨脹對外做功，又氣體與外界無熱量交換，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；

pv

CD.氣體在過程2中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程于=C,開始時，體積不變，對外不做功，壓強減小，溫度

降低，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體對外放熱；然后壓強不變，體積變大，氣體膨脹對外做功，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錯誤；

E.無論是氣體經(jīng)歷過程1還是過程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，

假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，則袋內(nèi)氣體（）

事充氣袋

易碎品

A.體積減小，內(nèi)能增大

B,體積減小，壓強減小

C.對外界做負功，內(nèi)能增大

D.對外界做正功，壓強減小

【答案】AC

【解析】試題分析：充氣袋四周被擠壓時，外界對氣體做功，無熱交換，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，體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知氣體的內(nèi)能增大，故A正確；

氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，根據(jù)氣體方程牛=c,氣體的壓強必定增大，故B錯誤；氣體的體積減小,

氣體對外界做負功，內(nèi)能增大，故C正確D錯誤.

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，缸內(nèi)氣體（）。（雙選，填正確答案標號）

A.內(nèi)能增加B.對外做功

C.壓強增大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，理想氣體的溫度也會升高，內(nèi)能增加，A正確，BC.這

時汽缸內(nèi)氣體壓強等于大氣壓與活塞產(chǎn)生的壓強之和，保持不變，因此氣體發(fā)生等壓變化，壓強不變，溫

度升高，氣體膨脹，對外做功，B正確；C錯誤；

D.氣體分子間距離增加，由于氣體認為是理想氣體，分子間即不存在引力也不存在斥力，D錯誤。

故選AB。

二、單選題

28.（2022?重慶?高考真題）2022年5月15日，我國自主研發(fā)的“極目一號”111型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米

的大氣科學(xué)觀測世界紀錄。若在浮空艇某段上升過程中，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.壓強增大C.內(nèi)能減小D.對外做負功

【答案】C

【解析】由于浮空艇上升過程中體積和質(zhì)量均不變，則艇內(nèi)氣體不做功；根據(jù)

T

可知溫度降低，則艇內(nèi)氣體壓強減小，氣體內(nèi)能減小；又根據(jù)

AU=W+Q

可知氣體放出熱量。

故選Co

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)。開始，沿圖示路徑先后到達狀態(tài)b和c。

下列說法正確的是（）

oV

A.從。到6,氣體溫度保持不變B.從。到6,氣體對外界做功

C.從6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)。開始，沿題圖路徑到達狀態(tài)。過程中氣體發(fā)生等容變化，壓強

減小，根據(jù)查理定律5=C,可知氣體溫度降低，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律=由于氣體不做功，內(nèi)

能減小，則氣體放熱，AB錯誤；

CD.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)b沿題圖路徑到達狀態(tài)。過程中氣體發(fā)生等壓變化，體積增大，根據(jù)上=C,

T

可知氣體溫度升高，內(nèi)能增大，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W,可知6到。過程吸熱，且吸收的熱量大

于功值，C錯誤、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af6和0fc兩個過程，其中afb為

等溫過程，狀態(tài)氏c的體積相同，則（）

A.狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)6B.狀態(tài)。的溫度高于狀態(tài)c

C.c過程中氣體吸收熱量D.c過程中外界對氣體做正功

【答案】C

【解析】A.由于的過程為等溫過程，即狀態(tài)a和狀態(tài)b溫度相同，分子平均動能相同，對于理想氣體

狀態(tài)。的內(nèi)能等于狀態(tài)b的內(nèi)能，故A錯誤；

B.由于狀態(tài)6和狀態(tài)。體積相同，且A<小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

pNb4匕

Tb~Tc

可知￡<雹，又因為北=看，故北<<,故B錯誤；

CD.因為a—c過程氣體體積增大，氣體對外界做正功；而氣體溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)

AU=W+Q

可知氣體吸收熱量；故C正確，D錯誤；

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