一、高考真題匯編的意義。1、增強高考考生的復習動力和信心；2、提高高考考生的復習效率；3、加深考生對知識點的理解和掌握。
二、高考真題匯編的內(nèi)容。1、高考試題收錄，涵蓋了考試的各個學科；2、答案解析，加深知識點理解和掌握；3、復習指導，提高復習效率。
三、高考真題匯編的重要性。高考真題匯編不僅可以提高考生的復習動力和信心，增強考生的復習效率，為高考復習提供了有力的支持。
最近10年（15-24年）高考物理真題匯編
專題20 分子動理論和理想氣體
考點01 分子動理論
一、單選題
1．（2023·北京·高考真題）夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體（ ）
A．分子的平均動能更小B．單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更少
C．所有分子的運動速率都更小D．分子對輪胎內(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，分子的平均動能更小，但不是所有分子的運動速率都更小，故A正確、C錯誤；
BD．由于汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強變低，輪胎會略微被壓癟，則單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更多，分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更小，BD錯誤。
故選A。
2．（2023·海南·高考真題）下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是（ ）

A．分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為斥力
B．分子從無限遠靠近到距離r0處過程中分子勢能變大
C．分子勢能在r0處最小
D．分子間距離小于r0且減小時，分子勢能在減小
【答案】C
【詳解】分子間距離大于r0，分子間表現(xiàn)為引力，分子從無限遠靠近到距離r0處過程中，引力做正功，分子勢能減小，則在r0處分子勢能最?。焕^續(xù)減小距離，分子間表現(xiàn)為斥力，分子力做負功，分子勢能增大。
故選C。
3．（2022·江蘇·高考真題）自主學習活動中，同學們對密閉容器中的氫氣性質(zhì)進行討論，下列說法中正確的是（ ）
A．體積增大時，氫氣分子的密集程度保持不變
B．壓強增大是因為氫氣分子之間斥力增大
C．因為氫氣分子很小，所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體
D．溫度變化時，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)的百分比會變化
【答案】D
【詳解】A．密閉容器中的氫氣質(zhì)量不變，分子個數(shù)不變，根據(jù)
可知當體積增大時，單位體積內(nèi)分子個數(shù)變少，分子的密集程度變小，故A錯誤；
B．氣體壓強產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對容器壁的持續(xù)的、無規(guī)則撞擊產(chǎn)生的；壓強增大并不是因為分子間斥力增大，故B錯誤；
C．普通氣體在溫度不太低，壓強不太大的情況下才能看作理想氣體，故C錯誤；
D．溫度是氣體分子平均動能的標志，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，大量分子的平均速率會變化，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)的百分比會變化，故D正確。
故選D。
4．（2021·重慶·高考真題）圖1和圖2中曲線分別描述了某物理量隨分之間的距離變化的規(guī)律，為平衡位置?，F(xiàn)有如下物理量：①分子勢能，②分子間引力，③分子間斥力，④分子間引力和斥力的合力，則曲線對應的物理量分別是（ ）

A．①③②B．②④③C．④①③D．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）時分子勢能最小可知，曲線I為分子勢能隨分子之間距離r變化的圖像；
根據(jù)分子處于平衡位置（即分子之間距離為）時分子力為零，可知曲線Ⅱ為分子力隨分子之間距離r變化的圖像；
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。
5．（2021·北京·高考真題）比較45?C的熱水和100?C的水蒸氣，下列說法正確的是（ ）
A．熱水分子的平均動能比水蒸氣的大B．熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸氣的小
C．熱水分子的速率都比水蒸氣的小D．熱水分子的熱運動比水蒸氣的劇烈
【答案】B
【詳解】A．溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，分子的平均動能增大，故熱水分子的平均動能比水蒸氣的小，故A錯誤；
B．內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積有關(guān)，相同質(zhì)量的熱水和水蒸氣，熱水變成水蒸氣，溫度升高，體積增大，吸收熱量，故熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸氣的小，故B正確；
C．溫度越高，分子熱運動的平均速率越大，45?C的熱水中的分子平均速率比100?C的水蒸氣中的分子平均速率小，由于分子運動是無規(guī)則的，并不是每個分子的速率都小，故C錯誤；
D．溫度越高，分子熱運動越劇烈，故D錯誤。
故選B。
6．（2020·北京·高考真題）分子力隨分子間距離的變化如圖所示。將兩分子從相距r=r2處釋放，僅考慮這兩個分子間的作用力，下列說法正確的是（ ）
A．從r=r2到r=r0分子間引力、斥力都在減小
B．從r=r2到分子力的大小先減小后增大
C．從r=r2到r=r0分子勢能先減小后增大
D．從r=r2到分子動能先增大后減小
【答案】D
【詳解】A．從r=r2到r=r0分子間引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A錯誤；
B．由圖可知，在r=r0時分子力為零，故從r=r2到分子力的大小先增大后減小再增大，故B錯誤；
C．分子勢能在r=r0時分子勢能最小，故從r=r2到r=r0分子勢能一直減小，故C錯誤；
D．從r=r2到分子勢能先減小后增大，故分子動能先增大后減小，故D正確。
故選D。
7．（2020·上海·高考真題）懸浮水中的花瓣顆粒的布朗運動說明了（ ）
A．分子之間有斥力B．花瓣顆粒的無規(guī)則運動
C．分子之間有斥力D．水分子的無規(guī)則運動
【答案】D
【詳解】ABCD．花瓣顆粒的無規(guī)則運動的原因是由于水分子無規(guī)則運動撞擊花瓣顆粒引起的，因此說明了水分子的無規(guī)則運動，D正確，ABC錯誤。
故選D。
8．（2019·北京·高考真題）下列說法正確的是
A．溫度標志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度
B．內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和
C．氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關(guān)
D．氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動能可能不變
【答案】A
【詳解】根據(jù)溫度是分子平均動能的標志確定氣體分子熱運動的程度和分子平均動能變化，內(nèi)能是分子平均動能和分子勢總和，由氣體壓強宏觀表現(xiàn)確定壓強
A．溫度是分子平均動能的標志，所以溫度標志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度，故A正確；
B．內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能和分子勢能之和，故B錯誤；
C．由壓強公式可知，氣體壓強除與分子平均動能（溫度）有關(guān)，還與體積有關(guān)，故C錯誤；
D．溫度是分子平均動能的標志，所以溫度降低，分子平均動能一定變小，故D錯誤．
9．（2018·北京·高考真題）關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是
A．氣體擴散的快慢與溫度無關(guān)
B．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動
C．分子間同時存在著引力和斥力
D．分子間的引力總是隨分子間距增大而增大
【答案】C
【詳解】A、擴散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴散越快，故A錯誤；
B、布朗運動為懸浮在液體中固體小顆粒的運動，不是液體分子的熱運動，固體小顆粒運動的無規(guī)則性，是液體分子運動的無規(guī)則性的間接反映，故B錯誤；
C、分子間斥力與引力是同時存在，而分子力是斥力與引力的合力，分子間的引力和斥力都是隨分子間距增大而減??；當分子間距小于平衡位置時，表現(xiàn)為斥力，即引力小于斥力，而分子間距大于平衡位置時，分子表現(xiàn)為引力，即斥力小于引力，但總是同時存在的，故C正確，D錯誤．
點睛：本題考查了布朗運動、擴散以及分子間的作用力的問題；注意布朗運動和擴散都說明了分子在做永不停息的無規(guī)則運動，都與溫度有關(guān)；分子間的斥力和引力總是同時存在的．
10．（2017·北京·高考真題）以下關(guān)于熱運動的說法正確的是 （ ）
A．水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈
B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運動停止
C．水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈
D．水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大
【答案】C
【詳解】水流速度是機械運動速度，不能反映熱運動情況，A錯誤；分子在永不停息地做無規(guī)則運動，B錯誤；水的溫度升高，水分子的平均速率增大，并非每一個水分子的運動速率都增大，D錯誤；選項C說法正確．
【名師點睛】溫度是分子平均動能的標志，但單個分子做無規(guī)則運動，單個分子在高溫時速率可能較小．
11．（2017·上?！じ呖颊骖}）一個密閉容器由固定導熱板分隔為體積相同的兩部分，分別裝有質(zhì)量不等的同種氣體．當兩部分氣體穩(wěn)定后，它們的（ ）
A．密度相同B．分子數(shù)相同
C．分子平均速率相同D．分子間平均距離相同
【答案】C
【詳解】兩部分氣體為同種氣體，但是質(zhì)量不同，則摩爾數(shù)不同，分子數(shù)不同，選項B錯誤；兩部分氣體的體積相同，故密度不同，每個分子運動占據(jù)的體積不同，分子平均距離不同，選項AD錯誤；因中間為導熱隔板，則最終兩邊溫度相同，分子平均速率相同，選項C正確；故選C.
二、多選題
12．（2024·浙江·高考真題）下列說法正確的是（ ）
A．中子整體呈電中性但內(nèi)部有復雜結(jié)構(gòu)
B．真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都相同
C．增加接收電路的線圈匝數(shù)，可接收更高頻率的電臺信號
D．分子間作用力從斥力變?yōu)橐Φ倪^程中，分子勢能先增加后減少
【答案】AB
【詳解】A．中子靠弱相互作用結(jié)合成整體，則中子呈電中性但內(nèi)部有復雜結(jié)構(gòu)，故A正確；
B．根據(jù)愛因斯坦的相對論可知，真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都相同，故B正確；
C．根據(jù)
可知，增加接收電路的線圈匝數(shù)，可減小振蕩電路的固有頻率，則可接收較低頻率的電臺信號，故C錯誤；
D．分子間作用力從斥力變?yōu)橐Φ倪^程中，即分子距離從小于到大于的過程，分子力先做正功后做負功，則分子勢能先減小后增大，故D錯誤。
故選AB。
13．（2017·全國·高考真題）氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示．下列說法正確的是________．
A．圖中兩條曲線下面積相等
B．圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形
C．圖中實線對應于氧氣分子在100 ℃時的情形
D．圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目
E．與0 ℃時相比，100 ℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大
【答案】ABC
【詳解】A. 由題圖可知，在0℃和100℃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)系圖線與橫軸所圍面積都應該等于1，即相等；故A項符合題意.
B溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子的平均動能越大，虛線為氧氣分子在0 ℃時的情形，分子平均動能較小，則B項符合題意.
C. 實線對應的最大比例的速率區(qū)間內(nèi)分子動能大，說明實驗對應的溫度大，故為100℃時的情形，故C項符合題意.
D. 圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子占據(jù)的比例，但無法確定分子具體數(shù)目；故D項不合題意
E.由圖可知，0～400 m/s段內(nèi)，100℃對應的占據(jù)的比例均小于與0℃時所占據(jù)的比值，因此100℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較??；則E項不合題意．
14．（2019·江蘇·高考真題）在沒有外界影響的情況下，密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置足夠長時間后，該氣體 ．
A．分子的無規(guī)則運動停息下來B．每個分子的速度大小均相等
C．分子的平均動能保持不變D．分子的密集程度保持不變
【答案】CD
【詳解】分子的無規(guī)則運動則為分子的熱運動，由分子動理論可知，分子熱運動不可能停止，故A錯誤；密閉容器內(nèi)的理想氣體，溫度不變，所以分子平均動能不變，但并不是每個分子的動能都相等，故B錯誤，C正確；由于沒有外界影響且容器密閉，所以分子的密集程度不變，故D正確．
15．（2016·全國·高考真題）關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是________
A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同
B．氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能越大
C．氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變
D．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)
E．一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加
【答案】CDE
【詳解】A．質(zhì)量和溫度都相同的氣體，因氣體的種類不一定相同，則摩爾數(shù)不一定相同，內(nèi)能不一定相同，故A錯誤；
B．氣體的內(nèi)能與機械能無關(guān)， 氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內(nèi)能不變，故B錯誤；
C．氣體被壓縮時，若氣體對外做功，則氣體的內(nèi)能可能不變，故C正確；
D．一定量的某種理想氣體的分子勢能可視為零，則內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故D正確；
E．一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，溫度一定升高，則內(nèi)能一定增加，故 E正確；
16．（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
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
【詳解】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??；
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．
17．（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
【詳解】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，內(nèi)能可能不變，故D正確。
故選BDE。
18．（2017·海南·高考真題）關(guān)于布朗運動，下列說法正確的是________．
A．布朗運動是液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動
B．液體溫度越高，液體中懸浮微粒的布朗運動越劇烈
C．在液體中的懸浮顆粒只要大于某一尺寸，都會發(fā)生布朗運動
D．液體中懸浮微粒的布朗運動使液體分子永不停息地做無規(guī)則運動
E．液體中懸浮微粒的布朗運動是液體分子對它的撞擊作用不平衡所引起的
【答案】ABE
【詳解】A．布朗運動是液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動，選項A正確；
B．液體溫度越高，液體中懸浮微粒的布朗運動越劇烈，選項B正確；
C．懸浮顆粒越大，慣性越大，碰撞時受到?jīng)_力越平衡，所以大顆粒不做布朗運動，故C錯誤．
D．布朗運動是由液體分子的無規(guī)則運動引起的懸浮在液體中顆粒的無規(guī)則運動，故D錯誤．
E．布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋☆w粒撞擊作用的不平衡引起的，故E正確．
故選ABE．
點睛：對于布朗運動，要理解并掌握布朗運動形成的原因，知道布朗運動既不是顆粒分子的運動，也不是液體分子的運動，而是液體分子無規(guī)則運動的反映．
三、解答題
19．（2017·江蘇·高考真題）科學家可以運用無規(guī)則運動的規(guī)律來研究生物蛋白分子．資料顯示，某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66 kg/ml，其分子可視為半徑為3×10–9 m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 ml–1．請估算該蛋白的密度．（計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
【答案】
【詳解】摩爾體積
由密度
，
解得
代入數(shù)據(jù)得
【點睛】本題主要考查阿伏加德羅常數(shù)，摩爾質(zhì)量、摩爾體積等物理量間的關(guān)系，記得公式，用心計算，小心有效數(shù)字的要求即可．
四、填空題
20．（2021·廣東·高考真題）在高空飛行的客機上某乘客喝完一瓶礦泉水后，把瓶蓋擰緊。下飛機后發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶變癟了，機場地面溫度與高空客艙內(nèi)溫度相同。由此可判斷，高空客艙內(nèi)的氣體壓強 （選填“大于”、“小于”或“等于”）機場地面大氣壓強：從高空客艙到機場地面，礦泉水瓶內(nèi)氣體的分子平均動能 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】 小于 不變
【詳解】[1]機場地面溫度與高空客艙溫度相同，由題意知瓶內(nèi)氣體體積變小，以瓶內(nèi)氣體為研究對象，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
故可知高空客艙內(nèi)的氣體壓強小于機場地面大氣壓強；
[2]由于溫度是平均動能的標志，氣體的平均動能只與溫度有關(guān)，機場地面溫度與高空客艙溫度相同，故從高空客艙到機場地面，瓶內(nèi)氣體的分子平均動能不變。
21．（2020·全國·高考真題）分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示，r= r1時，F(xiàn)=0。分子間勢能由r決定，規(guī)定兩分子相距無窮遠時分子間的勢能為零。若一分子固定于原點O，另一分子從距O點很遠處向O點運動，在兩分子間距減小到r2的過程中，勢能 （填“減小“不變”或“增大”）；在間距由r2減小到r1的過程中，勢能 （填“減小”“不變”或“增大”）；在間距等于r1處，勢能 （填“大于”“等于”或“小于”）零。
【答案】 減小 減小 小于
【詳解】[1]從距點很遠處向點運動，兩分子間距減小到的過程中，分子間體現(xiàn)引力，引力做正功，分子勢能減??；
[2]在的過程中，分子間仍然體現(xiàn)引力，引力做正功，分子勢能減?。?br>[3]在間距等于之前，分子勢能一直減小，取無窮遠處分子間勢能為零，則在處分子勢能小于零。
22．（2019·江蘇·高考真題）由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的．在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為 （選填“引力”或“斥力”）．分子勢能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖象如圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中 （選填“A”“B”或“C”）的位置．
【答案】 引力 C
【詳解】由于在小水滴表面層中，水分子間的距離大于，所以水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為引力，由于當分子間距離為時，分子間作用力為0，分子勢能最小即圖中的B點，由于表面層中分子間距大于 ，所以能總體反映小水滴表面層中水分子勢能的是C位置．
23．（2018·江蘇·高考真題）一定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和T2溫度下其分子速率分布的情況見右表．則T1 （選填“大于”“小于”或“等于”）T2．若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，速率處于400~500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比 （選填“大于”“小于”或“等于”）18.6%．
【答案】 大于 等于
【詳解】分子速率分布與溫度有關(guān)，溫度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子數(shù)所占比例增加，速率小的分子數(shù)所占比例減小，所以T1大于T2；泄漏前后容器內(nèi)溫度不變，則在泄漏后的容器中，速率處于400~500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比不變，仍為18.6%．
24．（2017·江蘇·高考真題）（甲）和（乙）圖中是某同學從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運動位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時間間隔均為30 s，兩方格紙每格表示的長度相同。比較兩張圖片可知：若水溫相同， （選填“甲”或“乙”）中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同， （選填“甲”或“乙”）中水分子的熱運動較劇烈。
【答案】 甲 乙
【詳解】布朗運動是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無規(guī)則運動，布朗運動是由于液體分子對小顆粒的撞擊不平衡造成的；顆粒越小，液體分子對顆粒的撞擊越不平衡，布朗運動越明顯。由圖可知，乙圖中顆粒的布朗運動更明顯，所以若水溫相同，甲中炭粒的顆粒較大；溫度越高，布朗運動越激烈，所以若炭粒大小相同，乙中水分子的熱運動較劇烈。
考點02 理想氣體
一、單選題
1．（2024·重慶·高考真題）某救生手環(huán)主要由高壓氣罐密閉。氣囊內(nèi)視為理想氣體。密閉氣囊與人一起上浮的過程中。若氣囊內(nèi)氣體溫度不變，體積增大，則（ ）
A．外界對氣囊內(nèi)氣體做正功B．氣囊內(nèi)氣體壓強增大
C．氣囊內(nèi)氣體內(nèi)能增大D．氣囊內(nèi)氣體從外界吸熱
【答案】D
【詳解】AB．氣囊上浮過程，密閉氣體溫度不變，由玻意耳定律
pV = C
可知，體積變大，則壓強變小，氣體對外做功，故AB錯誤；
CD．氣體溫度不變，內(nèi)能不變，氣體對外做功，W < 0，由熱力學第一定律
ΔU = Q＋W
則Q > 0，需要從外界吸熱，故C錯誤，D正確。
故選D。
2．（2024·海南·高考真題）用鋁制易拉罐制作溫度計，一透明薄吸管里有一段油柱（長度不計）粗細均勻，吸管與罐密封性良好，罐內(nèi)氣體可視為理想氣體，已知罐體積為，薄吸管底面積，罐外吸管總長度為20cm，當溫度為27℃時，油柱離罐口10cm，不考慮大氣壓強變化，下列說法正確的是（ ）
A．若在吸管上標注等差溫度值，則刻度左密右疏
B．該裝置所測溫度不高于31.5℃
C．該裝置所測溫度不低于23.5℃
D．其他條件不變，緩慢把吸管拉出來一點，則油柱離罐口距離增大
【答案】B
【詳解】A．由蓋—呂薩克定律得
其中
，，
代入解得
根據(jù)可知
故若在吸管上標注等差溫度值，則刻度均勻，故A錯誤；
BC．當時，該裝置所測的溫度最高，代入解得
故該裝置所測溫度不高于，當時，該裝置所測的溫度最低，代入解得
故該裝置所測溫度不低于，故B正確，C錯誤；
D．其他條件不變，緩慢把吸管拉出來一點，由蓋—呂薩克定律可知，油柱離罐口距離不變，故D錯誤。
故選B。
3．（2024·北京·高考真題）一個氣泡從恒溫水槽的底部緩慢上浮，將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，且氣體分子個數(shù)不變，外界大氣壓不變。在上浮過程中氣泡內(nèi)氣體（ ）
A．內(nèi)能變大B．壓強變大C．體積不變D．從水中吸熱
【答案】D
【詳解】A．上浮過程氣泡內(nèi)氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，故A錯誤；
B．氣泡內(nèi)氣體壓強p = p0＋ρ水gh，故上浮過程氣泡內(nèi)氣體的壓強減小，故B錯誤；
C．由玻意耳定律pV = C知，氣體的體積變大，故C錯誤；
D．上浮過程氣體體積變大，氣體對外做功，由熱力學第一定律ΔU = Q＋W知，氣體從水中吸熱，故D正確。
故選D。
4．（2023·重慶·高考真題）密封于氣缸中的理想氣體，從狀態(tài)依次經(jīng)過ab、bc和cd三個熱力學過程達到狀態(tài)d。若該氣體的體積V隨熱力學溫度T變化的V-T圖像如圖所示，則對應的氣體壓強p隨T變化的p-T圖像正確的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【詳解】由V-T圖像可知，理想氣體ab過程做等壓變化，bc過程做等溫變化，cd過程做等容變化。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有
可知bc過程理想氣體的體積增大，則壓強減小。
故選C。
5．（2023·天津·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，爬高過程中，溫度減小，則氣體（ ）

A．對外做功B．內(nèi)能減小C．吸收熱量D．壓強不變
【答案】B
【詳解】A．由于爬山過程中氣體體積不變，故氣體不對外做功，故A錯誤；
B．爬山過程中溫度降低，則氣體內(nèi)能減小，故B正確；
C．根據(jù)熱力學第一定律可知
爬山過程中氣體不做功，但內(nèi)能減小，故可知氣體放出熱量，故C錯誤；
D．爬山過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
可知氣體壓強減小，故D錯誤；
故選B。
6．（2023·遼寧·高考真題）“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實現(xiàn)儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量?！翱諝獬潆妼殹蹦硞€工作過程中，一定質(zhì)量理想氣體的p-T圖像如圖所示。該過程對應的p-V圖像可能是（ ）

A． B． C． D．
【答案】B
【詳解】根據(jù)
可得
從a到b，氣體壓強不變，溫度升高，則體積變大；從b到c，氣體壓強減小，溫度降低，因c點與原點連線的斜率小于b點與原點連線的斜率，c態(tài)的體積大于b態(tài)體積。
故選B。
7．（2023·江蘇·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。該過程中（ ）

A．氣體分子的數(shù)密度增大
B．氣體分子的平均動能增大
C．單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小
D．單位時間內(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)
可得
則從A到B為等容線，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A錯誤；
B．從A到B氣體的溫度升高，則氣體分子的平均動能變大，則選項B正確；
C．從A到B氣體的壓強變大，氣體分子的平均速率變大，則單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積的器壁的碰撞力變大，選項C錯誤；
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，則單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)變大，選項D錯誤。
故選B。
8．（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”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學觀測世界紀錄。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
【詳解】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)
可知溫度降低，則艇內(nèi)氣體壓強減小，氣體內(nèi)能減?。挥指鶕?jù)
可知氣體放出熱量。
故選C。
9．（2022·北京·高考真題）2021年5月，中國科學院全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（）取得新突破，成功實現(xiàn)了可重復的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀錄，向核聚變能源應用邁出重要一步。等離子體狀態(tài)不同于固體、液體和氣體的狀態(tài)，被認為是物質(zhì)的第四態(tài)。當物質(zhì)處于氣態(tài)時，如果溫度進一步升高，幾乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而離解為電子和正離子，此時物質(zhì)稱為等離子體。在自然界里，火焰、閃電、極光中都會形成等離子體，太陽和所有恒星都是等離子體。下列說法不正確的是（ ）
A．核聚變釋放的能量源于等離子體中離子的動能
B．可以用磁場來約束等離子體
C．盡管等離子體整體是電中性的，但它是電的良導體
D．提高托卡馬克實驗裝置運行溫度有利于克服等離子體中正離子間的庫侖斥力
【答案】A
【詳解】A．核聚變釋放的能量源于來自于原子核的質(zhì)量虧損，A錯誤；
B．帶電粒子運動時，在勻強磁場中會受到洛倫茲力的作用而不飛散，故可以用磁場來約束等離子體，B正確；
C．等離子體是各種粒子的混合體，整體是電中性的，但有大量的自由粒子，故它是電的良導體，C正確；
D．提高托卡馬克實驗裝置運行溫度，增大了等離子體的內(nèi)能，使它們具有足夠的動能來克服庫侖斥力，有利于克服等離子體中正離子間的庫侖斥力，D正確。
本題選擇錯誤的，故選A。
10．（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開始，沿圖示路徑先后到達狀態(tài)b和c。下列說法正確的是（ ）
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開始，沿題圖路徑到達狀態(tài)b過程中氣體發(fā)生等容變化，壓強減小，根據(jù)查理定律，可知氣體溫度降低，再根據(jù)熱力學第一定律?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)c過程中氣體發(fā)生等壓變化，體積增大，根據(jù)，可知氣體溫度升高，內(nèi)能增大，再根據(jù)熱力學第一定律?U = Q＋W，可知b到c過程吸熱，且吸收的熱量大于功值，C錯誤、D正確。
故選D。
11．（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)歷和兩個過程，其中為等溫過程，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)bB．狀態(tài)a的溫度高于狀態(tài)c
C．過程中氣體吸收熱量D．過程中外界對氣體做正功
【答案】C
【詳解】A．由于a→b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)a的內(nèi)能等于狀態(tài)b的內(nèi)能，故A錯誤；
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，又因為，故，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)
可知氣體吸收熱量；故C正確，D錯誤；
故選C。
12．（2022·江蘇·高考真題）自主學習活動中，同學們對密閉容器中的氫氣性質(zhì)進行討論，下列說法中正確的是（ ）
A．體積增大時，氫氣分子的密集程度保持不變
B．壓強增大是因為氫氣分子之間斥力增大
C．因為氫氣分子很小，所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體
D．溫度變化時，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)的百分比會變化
【答案】D
【詳解】A．密閉容器中的氫氣質(zhì)量不變，分子個數(shù)不變，根據(jù)
可知當體積增大時，單位體積內(nèi)分子個數(shù)變少，分子的密集程度變小，故A錯誤；
B．氣體壓強產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對容器壁的持續(xù)的、無規(guī)則撞擊產(chǎn)生的；壓強增大并不是因為分子間斥力增大，故B錯誤；
C．普通氣體在溫度不太低，壓強不太大的情況下才能看作理想氣體，故C錯誤；
D．溫度是氣體分子平均動能的標志，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，大量分子的平均速率會變化，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)的百分比會變化，故D正確。
故選D。
13．（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和熱力學溫度T變化圖像如圖所示，此過程中該系統(tǒng)（ ）
A．對外界做正功B．壓強保持不變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錯誤；
C．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，由選項AD可知，理想氣體對外界做正功且內(nèi)能增大，則根據(jù)熱力學第一定律可知氣體向外界吸收熱量，C錯誤。
故選A。
14．（2022·湖北·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，其過程如p—V圖中a→c直線段所示，狀態(tài)b對應該線段的中點。下列說法正確的是（ ）
A．a(chǎn)→b是等溫過程
B．a(chǎn)→b過程中氣體吸熱
C．a(chǎn)→c過程中狀態(tài)b的溫度最低
D．a(chǎn)→c過程中外界對氣體做正功
【答案】B
【詳解】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，且體積增大氣體對外界做功，則W < 0，由熱力學第一定律
?U = W + Q
可知a→b過程中氣體吸熱，A錯誤、B正確；
C．根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程
可知，p—V圖像的坐標值的乘積反映溫度，a狀態(tài)和c狀態(tài)的坐標值的乘積相等，而中間狀態(tài)的坐標值乘積更大，a→c過程的溫度先升高后降低，且狀態(tài)b的溫度最高，C錯誤；
D．a(chǎn)→c過程氣體體積增大，外界對氣體做負功，D錯誤。
故選B。
15．（2021·山東·高考真題）血壓儀由加壓氣囊、臂帶，壓強計等構(gòu)成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強高于大氣壓強的數(shù)值，充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強為大氣壓強，體積為V；每次擠壓氣囊都能將的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)椋瑝簭娪嬍緮?shù)為。已知大氣壓強等于，氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內(nèi)的氣體體積。則V等于（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】根據(jù)玻意耳定律可知
已知
，，
代入數(shù)據(jù)整理得
故選D。
16．（2020·北京·高考真題）如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個過程，先后到達狀態(tài)B和C。有關(guān)A、B和C三個狀態(tài)溫度和的關(guān)系，正確的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【詳解】由圖可知狀態(tài)A到狀態(tài)B是一個等壓過程，根據(jù)
因為VB>VA，故TB>TA；而狀態(tài)B到狀態(tài)C是一個等容過程，有
因為pB>pC，故TB>TC；對狀態(tài)A和C有
可得TA=TC；綜上分析可知C正確，ABD錯誤；
故選C。
17．（2020·上?！じ呖颊骖}）如圖所示，一根玻璃管上端開口下端封閉，上管的內(nèi)徑小于下管的內(nèi)徑。管內(nèi)的水銀柱封閉了一定質(zhì)量的氣體，在大氣壓保持不變的情況下，溫度升高，水銀柱全部進入上管而未溢出此過程中，氣壓p隨體積V的變化關(guān)系為（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】當水銀全部進入上管后，氣體溫度再升高，氣體體積膨脹，但壓強P保持不變，氣體發(fā)生等壓變化，而當水銀還未全部進入上管時，隨著溫度升高，氣體膨脹，管內(nèi)水銀柱變長，氣體壓強P變大，但當氣體體積接近零時，氣體壓強最小，但不是零，應等于水銀柱產(chǎn)生的壓強和大氣壓之和，即圖象在縱軸的截距不是零，D正確，ABC錯誤。
故選D。
二、多選題
18．（2024·海南·高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)ab、bc、ca三個過程回到原狀態(tài)，已知ab垂直于T軸，bc延長線過O點，下列說法正確的是（ ）
A．bc過程外界對氣體做功B．ca過程氣體壓強不變
C．a(chǎn)b過程氣體放出熱量D．ca過程氣體內(nèi)能減小
【答案】AC
【詳解】A．由理想氣體狀態(tài)方程
化簡可得
由圖像可知，圖像的斜率越大，壓強越小，故
pa < pb = pcbc過程為等壓變化，體積減小，外界對氣體做功，故A正確；
B．由理想氣體狀態(tài)方程
化簡可得
由圖像可知，圖像的斜率越大，壓強越小，故
ca過程氣體壓強減小，故B錯誤；
C．a(chǎn)b過程為等溫變化，內(nèi)能不變，故
根據(jù)玻意耳定律可知，體積減小，壓強增大，外界對氣體做功，故
根據(jù)熱力學第一定律
解得
Ab過程氣體放出熱量，故C正確；
D．ca過程，溫度升高，內(nèi)能增大，故D錯誤。
故選C。
19．（2024·河北·高考真題）如圖，水平放置的密閉絕熱汽缸被導熱活塞分成左右兩部分，左側(cè)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，右側(cè)為真空，活塞與汽缸右壁中央用一根輕質(zhì)彈簧水平連接。汽缸內(nèi)壁光滑且水平長度大于彈簧自然長度，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)且體積忽略不計?；钊跏紩r靜止在汽缸正中間，后因活塞密封不嚴發(fā)生緩慢移動，活塞重新靜止后（ ）
A．彈簧恢復至自然長度
B．活塞兩側(cè)氣體質(zhì)量相等
C．與初始時相比，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加
D．與初始時相比，活塞左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少
【答案】ACD
【詳解】A．初始狀態(tài)活塞受到左側(cè)氣體向右的壓力和彈簧向左的彈力處于平衡狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)。因活塞密封不產(chǎn)，可知左側(cè)氣體向右側(cè)真空漏出。左側(cè)氣體壓強變小，右側(cè)出現(xiàn)氣體，對活塞有向左的壓力，最終左、右兩側(cè)氣體壓強相等，且彈簧恢復原長，故A正確；
B．由題知活塞初始時靜止在汽缸正中間，但由于活塞向左移動，左側(cè)氣體體積小于右側(cè)氣體體積，則左側(cè)氣體質(zhì)量小于右側(cè)氣體質(zhì)量，故B錯誤；
C．密閉的氣缸絕熱，與外界沒有能量交換，但彈簧彈性勢能減少了，可知氣體內(nèi)能增加，故C正確；
D．初始時氣體在左側(cè)，最終氣體充滿整個氣缸，則初始左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)應該是最終左側(cè)的兩倍，故D正確。
故選ACD。
20．（2024·全國·高考真題）如圖，四個相同的絕熱試管分別倒立在盛水的燒杯a、b、c、d中，平衡后燒杯a、b、c中的試管內(nèi)外水面的高度差相同，燒杯d中試管內(nèi)水面高于試管外水面。已知四個燒杯中水的溫度分別為、、、，且。水的密度隨溫度的變化忽略不計。下列說法正確的是（ ）
A．a(chǎn)中水的飽和氣壓最小
B．a(chǎn)、b中水的飽和氣壓相等
C．c、d中水的飽和氣壓相等
D．a(chǎn)、b中試管內(nèi)氣體的壓強相等
E．d中試管內(nèi)氣體的壓強比c中的大
【答案】ACD
【詳解】A．同一物質(zhì)的飽和氣壓與溫度有關(guān)，溫度越大，飽和氣壓越大，a中水的溫度最低，則a中水的飽和氣壓最小，故A正確；
B．同理，a中水的溫度小于b中水的溫度，則a中水的飽和氣壓小于b中水的飽和氣壓，故B錯誤；
C．c中水的溫度等于d中水的溫度，則c、d中水的飽和氣壓相等，故C正確；
D．設(shè)大氣壓強為，試管內(nèi)外水面的高度差為，則a、b中試管內(nèi)氣體的壓強均為
故D正確；
E．d中試管內(nèi)氣體的壓強為
c中試管內(nèi)氣體的壓強為
可知
故E錯誤。
故選ACD。
21．（2024·全國·高考真題）如圖，一定量理想氣體的循環(huán)由下面4個過程組成：1→2為絕熱過程（過程中氣體不與外界交換熱量），2→3為等壓過程，3→4為絕熱過程，4→1為等容過程。上述四個過程是四沖程柴油機工作循環(huán)的主要過程。下列說法正確的是（ ）
A．1→2過程中，氣體內(nèi)能增加B．2→3過程中，氣體向外放熱
C．3→4過程中，氣體內(nèi)能不變D．4→1過程中，氣體向外放熱
【答案】AD
【詳解】A．1→2為絕熱過程，根據(jù)熱力學第一定律可知此時氣體體積減小，外界對氣體做功，故內(nèi)能增加，故A正確；
B．2→3為等壓過程，根據(jù)蓋呂薩克定律可知氣體體積增大時溫度增加，內(nèi)能增大，此時氣體體積增大，氣體對外界做功，故氣體吸收熱量，故B錯誤；
C．3→4為絕熱過程，此時氣體體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學第一定律可知氣體內(nèi)能減小，故C錯誤；
D．4→1為等容過程，根據(jù)查理定律可知壓強減小時溫度減小，故內(nèi)能減小，由于體積不變W=0，故可知氣體向外放熱，故D正確。
故選AD。
22．（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bc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bc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
【詳解】A．在過程ab中氣體的體積不變，壓強升高，根據(jù)
可知氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，故A正確；
B．在過程ca中氣體壓強不變，氣體體積減小，外界對氣體做功，故B正確；
C．在過程ab中氣體的體積不變，氣體對外界不做功，故C錯誤；
D．在過程bc中，氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，氣體的體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)熱力學第一定律
可知氣體從外界吸收熱量，故D正確；
E．在過程ca中氣體的壓強不變，體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)
可知氣體溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律
可知氣體放出熱量，故E錯誤。
故選ABD。
23．（2023·浙江·高考真題）下列說法正確的是（ ）
A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體
B．液體的表面張力方向總是跟液面相切
C．在不同的慣性參考系中，物理規(guī)律的形式是不同的
D．當波源與觀察者相互接近時，觀察者觀測到波的頻率大于波源振動的頻率
【答案】BD
【詳解】A．根據(jù)熱力學第二定律可知熱量能不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故A錯誤；
B．液體的表面張力方向總是跟液面相切，故B正確；
C．由狹義相對論的兩個基本假設(shè)可知，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，故C錯誤；
D．根據(jù)多普勒效應可知當波源與觀察者相互接近時，觀察者觀測到波的頻率大于波源振動的頻率，故D正確。
故選BD。
24．（2023·全國·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?，F(xiàn)通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達到穩(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中的氣體壓強相等
【答案】AD
【詳解】A．當電阻絲對f中的氣體緩慢加熱時，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中的氣體壓強增大，會緩慢推動左邊活塞，可知h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、壓強均相等，當系統(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
則
分別對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錯誤；
C．在達到穩(wěn)定過程中h中的氣體體積變小，壓強變大，f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f、h中的氣體壓強相等，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程對h氣體分析可知
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，f與h中的氣體壓強相等，D正確。
故選AD。
25．（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
【詳解】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)
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。
26．（2022·全國·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如圖上從a到b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
【詳解】A．因從a到b的p—T圖像過原點，由可知從a到b氣體的體積不變，則從a到b氣體不對外做功，選項A錯誤；
B．因從a到b氣體溫度升高，可知氣體內(nèi)能增加，選項B正確；
CDE．因W=0，?U>0，根據(jù)熱力學第一定律
?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。
27．（2022·全國·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，其過程如圖上的兩條線段所示，則氣體在（ ）
A．狀態(tài)a處的壓強大于狀態(tài)c處的壓強
B．由a變化到b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a變化到b的過程中，氣體從外界吸熱
E．由a變化到b的過程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能
【答案】ABD
【詳解】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錯誤；
B．理想氣體由a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b的過程中，溫度升高，則內(nèi)能增大，由熱力學第一定律有
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錯誤；
故選ABD。
28．（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)過等容過程到達狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程到達狀態(tài)c，直線過原點。則氣體（ ）
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．在的過程中內(nèi)能保持不變
D．在的過程對外做功
【答案】AC
【詳解】AB．根據(jù)
可知，因直線ac過原點，可知在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)a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)b的壓強大于在狀態(tài)c的壓強，選項A正確，B錯誤；
C．在的過程中溫度不變，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。
29．（2021·全國·高考真題）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)熱力學過程、、后又回到狀態(tài)a。對于、、三個過程，下列說法正確的是（ ）
A．過程中，氣體始終吸熱
B．過程中，氣體始終放熱
C．過程中，氣體對外界做功
D．過程中，氣體的溫度先降低后升高
E．過程中，氣體的溫度先升高后降低
【答案】ABE
【詳解】A．由理想氣體的圖可知，理想氣體經(jīng)歷ab過程，體積不變，則W=0，而壓強增大，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過程為等壓壓縮，則外界對氣體做功，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錯誤；
DE．由可知，圖像的坐標圍成的面積反映溫度，b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bc過程的溫度先升高后降低，故D錯誤，E正確；
故選ABE。
30．（2021·湖南·高考真題）如圖，兩端開口、下端連通的導熱汽缸，用兩個輕質(zhì)絕熱活塞（截面積分別為和）封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。在左端活塞上緩慢加細沙，活塞從下降高度到位置時，活塞上細沙的總質(zhì)量為。在此過程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變。整個過程環(huán)境溫度和大氣壓強保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，重力加速度為。下列說法正確的是（ ）
A．整個過程，外力做功大于0，小于
B．整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變
C．整個過程，理想氣體的內(nèi)能增大
D．整個過程，理想氣體向外界釋放的熱量小于
E．左端活塞到達位置時，外力等于
【答案】BDE
【詳解】A. 根據(jù)做功的兩個必要因素有力和在力的方向上有位移，由于活塞沒有移動，可知整個過程，外力F做功等于0，A錯誤；
BC. 根據(jù)汽缸導熱且環(huán)境溫度沒有變，可知汽缸內(nèi)的溫度也保持不變，則整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變，內(nèi)能不變，B正確，C錯誤；
D. 由內(nèi)能不變可知理想氣體向外界釋放的熱量等于外界對理想氣體做的功：
D正確；
E. 左端活塞到達 B 位置時，根據(jù)壓強平衡可得：
即：
E正確。
故選BDE。
31．（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、bc、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（ ）
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bc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
【詳解】根據(jù)氣體狀態(tài)方程，得，p-T圖象的斜率，a、c兩點在同一直線上，即a、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)a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，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，根據(jù)熱力學第一定律，所以，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da中，等壓變化，溫度升高，內(nèi)能增大，體積變大，外界對氣體做負功即，根據(jù)熱力學第一定律，，所以在過程da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bc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)，即pV=CT，，da過程中，氣體對外界做功，因為，所以，在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功，故E正確．
32．（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，再從b等容變化到狀態(tài)c。a、c兩狀態(tài)溫度相等．下列說法正確的是______
A．從狀態(tài)b到狀態(tài)c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)b的過程中氣體對外做正功
【答案】BD
【詳解】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
可知，當Vb=Vc，pb>pc時，Tb>TC，故，根據(jù)熱力學第一定律
體積V不變，故W=0，所以，從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中氣體放熱，選項A錯誤；
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B正確；
C．由理想氣體狀態(tài)方程
可知當pa=pb，Va

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