专题13 热学-【好题汇编】2025年高考物理一模试题分类汇编（新高考通用）

专题13 热学 分子动理论 1．（2025·内蒙古呼和浩特·一模）在透明吸管内，手指和液体之间密封一定质量的气体，如图所示，由于手的接触，密封气体温度高于外界气体。则（　　） A．密封气体压强高于外界气体压强 B．图中液体与吸管内壁之间是不浸润的 C．密封气体分子数密度等于外界气体分子数密度 D．密封气体分子平均动能高于外界气体分子平均动能 2．（2025·天津河北·一模）分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像，图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像（斥力以正值表示，引力以负值表示）。将两分子从相距r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从r=r2到r=r0分子力表现为斥力 B．从r=r2到r=r1分子间的作用力的大小先减小后增大 C．从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大 D．从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小 3．（2025·北京大兴·一模）下列说法正确的是（ ） A．布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动 B．质量一定的理想气体，温度越高压强越大 C．热量只能从内能多的物体向内能少的物体传递 D．分子势能随分子间距离的增大而增大 4．（2025·北京顺义·一模）双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等，双层玻璃密闭的空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比，夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体（　　） A．分子平均动能变小 B．单位体积内分子的个数变少 C．分子间距离都变小 D．所有分子的运动速率都变小 5．（2025·天津和平·一模）物理学中，常用图像或示意图描述现象及其规律， 甲图是对一定质量的气体进行的等温实验中压强随体积的变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，关于下列四幅图像的所描述的热现象，说法正确的是（　　） A．由图甲可知，图线①对应的温度较低 B．由乙图可知，图线②对应的温度较低 C．由图丙可知，分子间距离从r₀增大的过程中，分子力先减小后增大 D．图丁说明分子在短时间内沿直线运动 6．（2025·江苏南京·一模）汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（2025·天津南开·一模）茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质最和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是（　　） A．泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大 B．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子引力作用 D．温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小，气体对外界放热 8．（2025·山东菏泽·一模）生活中处处充满了物理知识。下列表述正确的是（　　） A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．只有液体浸润细管壁才会形成毛细现象 C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块没有确定的形状，因此蔗糖糖块是非晶体 9．（2025·河北·一模）关于热学知识，下列说法正确的是（    ） A．花粉颗粒的无规则运动就是分子的热运动 B．当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离增大而减小 C．两固体之间不可能发生扩散现象 D．若用活塞压缩汽缸中的气体，同时气体从外界吸收了热量，则气体的内能一定增加 10．（2025·青海海南·一模）图为一种减震垫，上面布满了圆柱形薄膜气泡，每个气泡内充满了一定质量的理想气体，当平板状物品平压在气泡上时，气泡内气体的体积减小，温度保持不变。关于该挤压过程中气泡内的气体，下列说法正确的是（　　） A．分子平均动能增大 B．分子平均动能不变 C．气体放出热量 D．气体吸收热量 11．（2025·江西新余·一模）空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图为某型号空气炸锅简化模型图，其内部有一气密性良好的内胆，封闭了质量、体积均不变可视为理想气体的空气，已知初始气体压强为，温度为，加热一段时间后气体温度升高到，此过程中气体吸收的热量为，热力学温度与摄氏温度的关系是，则（   ） A．升温后内胆中所有气体分子的动能都增大 B．升温后内胆中气体的压强为 C．此过程内胆中气体的内能增加量小于 D．此过程内胆中气体分子单位时间内撞击内壁的次数不变 气体状态方程 12．（2025·天津·一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态b、c ，再回到状态a。下列说法正确的是（　　） A．在过程ab中外界对气体做功 B．在过程ab中气体的内能不变 C．在过程ca中气体的温度降低 D．在过程ca中气体从外界吸热 13．（2025·河南安阳·一模）通过如图所示的装置测量外界温度，玻璃泡内封有一定质量的理想气体，与相连的管插在水银槽中，管的横截面积极小。现对管进行温度标刻，已知当温度℃时，管内外水银面的高度差为，此高度即为27℃的刻线。大气压强恒为，℃，不考虑水银槽内液面的变化。 (1)写出环境温度与管内外水银面高度差的函数关系，并说明管所标刻度是否均匀； (2)若将该装置置于一密闭环境中，密闭环境内的大气压强为，测温装置显示温度为47℃，则此时实际温度为多少？ 14．（2025·河北秦皇岛·一模）如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈所加电压为，副线圈连接一根阻值为的电阻丝负载，其余电阻不计。将该电阻丝置于一绝热容器中，容器的体积为2L。设电阻丝自身升温所需热量以及所占的体积忽略不计。容器通过一绝热细管与一竖直的横截面积为的绝热容器相连，容器上有质量为的绝热活塞封闭，活塞与容器间无摩擦。现有一定质量理想气体封闭在两容器中，开始时容器内气体温度为，活塞离容器底高度为，大气压强为，接通电源对电阻丝加热放出热量，使中活塞缓慢移动，当稳定时容器气体温度为，用时6分钟，不考虑容器吸收热量。试求： (1)达到平衡时容器中活塞移动的位移大小； (2)容器中气体增加的内能。 15．（2025·山东菏泽·一模）某导热刚性容器容积为，开始时内部封闭气体的压强为。经过加热气体温度由 升至。 (1)求温度为时内部封闭气体的压强； (2)保持 不变，缓慢抽出部分气体，使内部气体压强重新回到。求容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。 16．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）汽车的胎压指的是汽车轮胎内空气的压强，过高和过低的胎压既会使汽车的行驶产生安全问题，也会缩短轮胎的使用寿命。绝大多数小轿车的轮胎胎压在之间为正常范围。已知轮胎内原有空气的压强为，胎内空气温度，体积为。由于长时间行驶，胎内空气温度，胎内空气体积变成。胎内气体均可视为理想气体，车胎不漏气。 (1)通过计算说明此时胎压是否正常； (2)若胎压不正常，则需要放出部分空气，已知放出气体后胎压为，胎内空气温度为，胎内空气体积变成，求放出气体的质量与胎内原来气体质量的比值。（保留小数点后两位） 17．（2025·山西太原·一模）一个干瘪且不漏气的篮球，球内气体与室温同为、体积为、压强与大气压强同为。球内、外气体均可看作理想气体，现将篮球恢复到原状，球内体积为，下列操作可能的是（　　） A．将篮球放入恒温热水中，水温约为，球内气体压强为 B．将篮球放入恒温热水中，水温约为，球内气体压强为 C．温度不变，给篮球充入体积的外界气体，球内气体压强为 D．温度不变，给篮球充入体积的外界气体，球内气体压强为 18．（2025·河北·一模）一定质量的理想气体由状态a变化到状态b，该过程中气体压强p随摄氏温度t变化的关系图像如图所示，图像中a、b连线的延长线刚好过坐标原点，则该过程中（　　） A．气体的体积变大 B．气体的分子数密度变小 C．气体分子的平均动能一定变大 D．气体一定从外界吸收热量 19．（2025·广东广州·一模）如图是农业上常用的农药抽液过程示意图。抽液前，抽液筒竖直放置，喷嘴插入药液中。初始时药液充满喷嘴，筒内、筒外液面齐平，活塞与液体间密封有压强p0=1.0×105Pa、长度L0=4.7cm的气体。缓慢拉动手柄，完成药液的抽取，此过程中抽液筒保持静止，忽略药桶内液面高度的变化。完成抽液后，抽液筒内液面上升h=60.0cm。已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，药液密度ρ=1.0×103kg/m3，抽液过程气体温度不变，密封气体可看作理想气体。 (1)求手柄移动距离H的值； (2)判断该过程密封气体的吸放热情况。 20．（2025·山东济南·一模）如图甲所示，潜水钟主要用于在水下长时间作业。如图乙所示，潜水钟可简化为底部开口、上部封闭的薄壁圆柱形容器，底面积，高度。将潜水钟开口向下，从水面上方缓慢吊放至水底的过程中不漏气，到达水底时钟内气体体积刚好为潜水钟容积的一半。已知水深，水的密度，大气压强，水面上方空气温度，重力加速度，潜水钟导热良好，钟内气体可视为理想气体。 (1)求潜水钟在水底时钟内气体的温度； (2)将空气缓慢压入潜水钟内，使钟内的水全部排出，求压入钟内的空气在压强、温度的状态下的体积。 21．（2025·天津·一模）游客去高海拔景区旅游时，多数会出现高原反应，而通过吸氧可以缓解高原反应。如图是一种便携式氧气罐，某游客按压该氧气罐喷出气体的过程中（假定罐内气体可视为理想气体且温度保持不变），下列说法正确的是（　　） A．罐内每个气体分子的动能都不变 B．外界对罐内气体做功 C．罐内气体的压强不变 D．罐内气体吸收的热量在数值上等于气体对外界做的功 22．（2025·辽宁·一模）篮球是中学生喜欢的一项体育运动，打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压才能让篮球发挥最佳性能。体育课上某同学发现一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为1.2atm，已知篮球内部容积为7L。现用简易打气筒给篮球打气，每次能将0.1L、1.0atm的空气打入球内，假设篮球的标准气压为1.6atm。忽略打气和放气过程中篮球的容积和球内气体温度的变化。 (1)求使篮球内部的气压达到标准气压需要打气的次数； (2)若打气过多，使篮球内部的气压达到1.8atm，可以采取放气的办法使篮球内部的气压恢复到标准气压，求放出空气的质量与篮球内剩余空气质量m的比值。 23．（2025·山东潍坊·一模）一定质量的理想气体、经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q，该过程的图像如图甲所示，图乙为其图像、a、c两条曲线中的一条与上述过程对应，曲线a和c均为开口向下的抛物线，下列说法正确的是（　　） A．曲线a对应了P到Q的过程 B．曲线c对应了P到Q的过程 C．P到Q的过程理想气体吸收的热量为 D．状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍 24．（2025·山东潍坊·一模）如图所示，某实验小组设计了一种简易气压升降装置。气缸Ⅰ竖直放置，体积为，质量的活塞a（S为活塞横截面积）静止在气缸Ⅰ的中间位置，封闭气体的体积为。气缸Ⅱ水平放置，封闭气体的体积为，压强为，通过单向阀门与大气连通，活塞b向左推动时，关闭；向右拉动时，打开。两气缸通过体积不计的管道连通，管道左端有单向阀门，只有气缸Ⅱ中气体压强大于气缸Ⅰ中气体压强时，才能打开。气缸Ⅱ右侧的活塞b每缓慢推一次，都能将体积为，压强为的气体全部压入气缸Ⅰ中，活塞a上升到气缸Ⅰ顶端时会被卡住。大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与气缸之间的摩擦及活塞的厚度，两气缸导热良好，环境温度保持不变，求 (1)第1次缓慢推活塞b，将气缸Ⅱ中气体全部压入气缸Ⅰ后，活塞a升高的高度； (2)第3次缓慢推活塞b，当气缸Ⅱ中气体体积压缩到多大时，阀门才能够打开。 25．（2025·黑龙江·一模）如图所示，开口向右的绝热汽缸水平放置，由厚度均不计的绝热活塞A和导热活塞B封闭相同质量的理想气体Ⅰ、Ⅱ，气体的体积均为V0，压强均为1.2p0，热力学温度与外界相同，均为T0，活塞A可以在汽缸内无摩擦地自由移动，活塞B与汽缸间的最大静摩擦力大小为。已知两部分气体均密封良好，活塞的横截面积为S，大气压强为p0，外界的温度保持不变。现通过电加热丝对区域Ⅰ内的气体缓慢加热。 (1)求当活塞B恰好要滑动时，活塞A移动的距离； (2)当活塞B恰好要滑动时，电加热丝停止加热，同时将活塞B固定，然后打开区域Ⅱ内的阀门K，气体缓慢漏出。经过足够长的时间，区域Ⅱ内剩余气体的质量是原来质量的，求区域Ⅰ内气体最终的热力学温度。 26．（2025·江苏南京·一模）如图所示，一定质量的理想气体经历了a→b、b→c、c→a三个过程，已知b→c为等容过程，另外两个中一个是等温过程，另一个是绝热过程。下列说法正确的是（　　） A．a→b过程，气体压强和体积的乘积变大 B．a→b过程，气体压强和体积的乘积变小 C．c→a过程，气体压强和体积的乘积变大 D．c→a过程，气体压强和体积的乘积变小 27．（2025·广东·一模）如图是“筒式二冲程柴油锤”的工作简图。压缩冲程：气缸锤座压在水泥桩顶上，柱塞从一定高度释放落入气缸内，压缩气缸内的空气，并点燃气缸内的柴油。做功冲程：柴油被点燃，通过高压气体将水泥桩压入泥土，同时柱塞被反推到气缸外。柱塞和气缸密封良好，则（　　） A．在压缩冲程，气缸内气体发生等温变化 B．在压缩冲程，柱塞对气缸内气体做正功 C．在做功冲程，气缸内气体压强保持不变 D．在做功冲程，气缸内气体对柱塞做正功 28．（2025·河北张家口·一模）建筑工地上工人用液态金属浇筑一个金属立柱时，由于工艺缺陷在柱体内部浅层形成了一个不规则的空腔，为修补空腔需要测出空腔的体积，在金属立柱上打一个小孔，用细管将空腔内部与一个封闭的汽缸相连通（如图所示），做好密封使空腔、汽缸、细管内部组成一个密闭的空间。汽缸上部由横截面积的活塞密封，初始状态汽缸内封闭的气体体积为。现对活塞施加一个竖直向下的变力，使活塞缓慢下移，当汽缸内气体体积变为时，外力的大小为，上述过程中外力做的功。已知外界环境温度不变，金属立柱、空腔及汽缸导热性良好，不计活塞质量、活塞与汽缸间的摩擦力、细管中气体的体积，大气压强。求： (1)金属立柱内空腔的体积； (2)汽缸内气体体积由变为的过程中，汽缸及空腔内的气体向外界放出的热量。 29．（2025·江苏·一模）如图所示，一开口长颈薄壁玻璃瓶，瓶身长度为4L，横截面积为4S，瓶颈长度为2L，横截面积为S。现将一长度为L的轻质软木塞从瓶口处缓慢塞入瓶颈，直至软木塞下表面恰好到达瓶身和瓶颈的交界处，撤去外力，此后软木塞保持静止状态。在此过程中瓶内气体温度始终不变，且没有漏气。已知大气压强为p0，求撤去外力后： (1)瓶内气体压强的大小p1； (2)软木塞和瓶颈之间摩擦力的大小f1。 30．（2025·河北廊坊·一模）如图所示，竖直放置的容器横截面积为S，容器内有一密封良好的隔板，隔板置于卡槽上，将容器分成上、下两部分，体积均为，压强均为大气压强。一气筒分别通过单向阀门、与容器上、下两部分连接，打气筒从最右侧运动至最左侧完成一次抽气，抽气时阀门打开，阀门闭合；打气筒从最左侧运动至最右侧完成一次打气，打气时阀门闭合，阀门打开。气筒连接处的体积不计，抽气、打气过程温度保持不变。若完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽恰好未分离，此时容器上、下两部分气体压强之比为，重力加速度为。求： (1)隔板的质量； (2)若隔板固定，则完成次抽气、打气后，上、下两部分中气体的质量之比。 热力学定律 31．（2025·北京东城·一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态开始，先经历等压变化到状态，再经历等容变化到状态。下列判断正确的是（　　） A．从到，气体温度升高 B．从到，气体向外界放热 C．从到，气体内能不变 D．从到，气体对外界做功 32．（2025·北京房山·一模）一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的过程中，其体积V随温度T变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．气体一定放出热量 B．气体对外界做功 C．气体分子的平均动能增大 D．单位时间内，与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 33．（2025·天津红桥·一模）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其图像如图所示。下列说法正确的是（    ） A．气体分子热运动的平均动能一直减小 B．气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量 C．单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数增多 D．若A状态气体的温度为，则B状态为 34．（2025·湖北·一模）如图所示，竖直汽缸开口向上置于水平面，汽缸高、横截面积，汽缸开口和中央处各有卡环a、b，用活塞密封一定质量理想气体，活塞上表面放有质量的铁块，活塞初始位置距汽缸底部距离，并处于静止状态。封闭气体温度，不计活塞质量及厚度，不考虑活塞与汽缸内壁间摩擦，汽缸活塞间不漏气，大气压强，热力学温度与摄氏温度之间关系式为，重力加速度g取。求： (1)当汽缸内温度为，卡环b受到活塞的压力大小； (2)从初状态开始升温，当汽缸内温度，气体吸收热量为150J，求封闭气体内能变化量。 35．（2025·河北秦皇岛·一模）如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在水平放置的导热良好的汽缸内。活塞的质量为，横截面积为，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸水平放置，一轻质弹簧两端分别与活塞和汽缸底部相连，活塞与汽缸底的距离为，大气压强恒为，环境温度为。现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞与汽缸底的距离再次为。已知对气体加热过程中气体膨胀对外做功，同时吸收热量，重力加速度大小为，弹簧劲度系数为，弹簧原长为，弹簧弹性势能（其中为弹簧劲度系数，为弹簧形变量），整个过程弹簧未超出弹性限度，求： (1)此时气体的温度； (2)加热过程活塞上升的高度； (3)对气体加热过程中气体增加的内能。 36．（2025·宁夏银川·一模）如图，一定质量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c的图像。则下列说法错误的是（　　） A．状态c的压强是状态a的压强的2倍 B．状态b到状态c过程，气体对外不做功 C．状态a到状态b过程，气体吸收的热量等于其内能的增加量 D．状态a到状态b过程，气体压强不变 37．（2025·天津河西·一模）卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的。卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。如图为卡诺循环的p-V图像，一定质量的理想气体从状态A开始沿循环曲线ABCDA回到初始状态，其中AB和CD为两条等温线，BC和DA为两条绝热线。下列说法正确的是（　　） A．A→B过程中，气体分子的数密度增大 B．C→D过程中，气体从外界吸热，内能不变 C．B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功 D．在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量 38．（2025·广东深圳·一模）如图所示，竖直放置的固定汽缸内由活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦地滑动，汽缸的横截面积为，将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时缸内气体的温度为，空气柱长度为。用电热丝对气体缓慢加热，活塞缓慢向上移动，缸内气体只与电热丝发生热交换，当缸内气体吸热为时，缸内空气柱长度增加量为，处于平衡。关于缸内气体的判定正确的有（　　） A．内能可能不变 B．内能一定增大 C． D． 39．（2025·北京延庆·一模）如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成A、B两部分。已知A内有一定量的稀薄气体，B内为真空。抽开隔板K后，A内气体进入B，最终达到平衡状态，对于该过程，下列说法正确的是（　　） A．气体对外做正功，内能逐渐减小 B．气体体积增大，分子势能总量增加 C．气体自由膨胀，内能保持不变 D．气体分子对左侧器壁的作用力保持不变 40．（2025·北京丰台·一模）如图所示，水平固定且导热性能良好的气缸内封闭着一定质量的理想气体，外界温度恒定。通过细线将活塞与小桶连接，不断向小桶中添加细砂，活塞缓慢向右移动的过程中（活塞始终未被拉出气缸），对于气缸内气体，下列说法正确的是（　　） A．体积增大，内能增加 B．从外界吸收热量 C．分子平均动能减小 D．气体分子对内壁的压强增大 41．（2025·山东济南·一模）一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等温过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→d过程是等温过程，d→a过程中气体与外界无热量交换。下列说法正确的是（　　） A．a→b过程，气体吸收热量，内能不变 B．b→c过程，气体对外做功，温度不变 C．c→d→a过程，气体放出的热量小于外界对气体做的功 D．a→b过程，气体从外界吸收的热量小于c→d过程放出的热量 42．（2025·北京石景山·一模）如图所示，拔火罐时，用点燃的酒精棉球加热小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在身体表面，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。若在逐渐冷却过程中，罐中气体质量和体积均视为不变。下列说法正确的是（　　） A．冷却过程中罐内气体对外做功 B．冷却过程中罐内气体内能减小 C．冷却后罐内每个气体分子的动能都减小 D．冷却后罐内单位体积的气体分子数减少 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题13 热学 分子动理论 1．（2025·内蒙古呼和浩特·一模）在透明吸管内，手指和液体之间密封一定质量的气体，如图所示，由于手的接触，密封气体温度高于外界气体。则（　　） A．密封气体压强高于外界气体压强 B．图中液体与吸管内壁之间是不浸润的 C．密封气体分子数密度等于外界气体分子数密度 D．密封气体分子平均动能高于外界气体分子平均动能 【答案】D 【详解】AC．设液柱的质量为，横截面积为，外界大气压强为，对液柱分析，密封气体压强。因此密封气体压强低于外界气体压强，且吸管内部压强不变。由可知，密封气体温度升高，体积就会变大，分子数密度就会减小，因此密封气体分子数密度小于外界气体分子数密度。故A、C错误； B．由图可知，液体在吸管内呈下凹状，液体与吸管内壁是浸润的。故B错误； D．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大。因此密封气体分子平均动能高于外界气体分子平均动能。故D正确。 故选D。 2．（2025·天津河北·一模）分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像，图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像（斥力以正值表示，引力以负值表示）。将两分子从相距r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从r=r2到r=r0分子力表现为斥力 B．从r=r2到r=r1分子间的作用力的大小先减小后增大 C．从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大 D．从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小 【答案】D 【详解】AB．由题图可知，从r=r2到r=r0分子力表现为引力，且大小先增大后减小；从r=r0到r=r1分子力表现为斥力，且大小逐渐增大，故AB错误； C．从r=r2到r=r0分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能逐渐减小，故C错误； D．从r=r2到r=r1分子力先表现为引力，后表现为斥力，分子力先做正功，后做负功，分子动能先增大后减小，故D正确。 故选D。 3．（2025·北京大兴·一模）下列说法正确的是（ ） A．布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动 B．质量一定的理想气体，温度越高压强越大 C．热量只能从内能多的物体向内能少的物体传递 D．分子势能随分子间距离的增大而增大 【答案】A 【详解】A．布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，故A正确； B．质量一定，体积一定的理想气体，根据查理定律可知温度越高压强越大，故B错误； C．只要两个物体之间存在温差，就可以发生热传递，与内能多少无关，故C错误； D．当分子间力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小，故D错误。 故选A。 4．（2025·北京顺义·一模）双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等，双层玻璃密闭的空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比，夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体（　　） A．分子平均动能变小 B．单位体积内分子的个数变少 C．分子间距离都变小 D．所有分子的运动速率都变小 【答案】A 【详解】A．双层玻璃间密闭气体的温度在夜晚低于白天。根据分子动理论，温度是分子平均动能的标志，温度降低时，分子的平均动能减小，故A正确； B．气体密闭，体积不变，分子总数不变，因此单位体积内分子数不变，故B错误； C．分子间距由体积决定，体积不变则平均间距不变，故C错误； D．温度降低仅使平均速率减小，而非所有分子速率都变小，故D错误。 故选 A。 5．（2025·天津和平·一模）物理学中，常用图像或示意图描述现象及其规律， 甲图是对一定质量的气体进行的等温实验中压强随体积的变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，关于下列四幅图像的所描述的热现象，说法正确的是（　　） A．由图甲可知，图线①对应的温度较低 B．由乙图可知，图线②对应的温度较低 C．由图丙可知，分子间距离从r₀增大的过程中，分子力先减小后增大 D．图丁说明分子在短时间内沿直线运动 【答案】A 【详解】A．图甲中，一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，根据理想气体状态方程，结合图像可知，A正确； B．图乙中，曲线②速率大的分子占据的比例较大，则说明曲线②对应的平均动能较大，曲线②对应的温度较高，B错误； C．图丙中，分子间的距离从增大的过程中，分子力先增大后减小，C错误； D．图丁是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，这些位置的连线并不是分子的运动轨迹，也不能说明分子在短时间内做直线运动，D错误。 故选A。 6．（2025·江苏南京·一模）汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】温度越高，分子平均动能越大，图像的峰值越靠右，两图线与横轴所围面积相等。 故选A。 7．（2025·天津南开·一模）茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质最和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是（　　） A．泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大 B．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子引力作用 D．温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小，气体对外界放热 【答案】D 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但不是每个分子的动能都越大，分子动能遵循统计规律，存在动能大小的分布，故A错误； B．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是因为茶叶中的色素分子在水中扩散，扩散现象是分子的无规则运动，而布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，所以这不是布朗运动现象，故B错误； C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯内气体做等容变化，根据查理定律（p是压强，T是温度，C是常量 ） 可知温度降低，气体压强减小，外界大气压大于杯内气体压强，产生向下的压力差，而不是因为杯盖与杯子间的分子引力作用，故C错误； D．温度降低，根据理想气体状态方程和气体压强的微观解释，气体分子的平均动能减小，撞击单位面积器壁的平均作用力变小；同时，理想气体温度降低，内能减小，即，体积不变，（气体不对外做功，外界也不对气体做功 ），根据热力学第一定律 可得 即气体对外界放热，故D正确。 故选D。 8．（2025·山东菏泽·一模）生活中处处充满了物理知识。下列表述正确的是（　　） A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．只有液体浸润细管壁才会形成毛细现象 C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块没有确定的形状，因此蔗糖糖块是非晶体 【答案】C 【详解】A．布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误； B．在玻璃试管中，不论液体是否浸润细管壁都能形成毛细现象，故B错误； C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故C正确； D．蔗糖是多晶体，没有固定的形状，故D错误。 故选C。 9．（2025·河北·一模）关于热学知识，下列说法正确的是（    ） A．花粉颗粒的无规则运动就是分子的热运动 B．当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离增大而减小 C．两固体之间不可能发生扩散现象 D．若用活塞压缩汽缸中的气体，同时气体从外界吸收了热量，则气体的内能一定增加 【答案】BD 【详解】A．花粉颗粒的无规则运动反映分子的热运动，但不是分子的热运动，故A错误； B．当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减小，故B正确； C．扩散现象在固体、液体、气体中都能发生，故C错误； D．若用活塞压缩汽缸中的气体，外界对气体做正功，同时气体从外界吸收了热量，根据热力学第一定律可知气体的内能一定增加，故D正确。 故选BD。 10．（2025·青海海南·一模）图为一种减震垫，上面布满了圆柱形薄膜气泡，每个气泡内充满了一定质量的理想气体，当平板状物品平压在气泡上时，气泡内气体的体积减小，温度保持不变。关于该挤压过程中气泡内的气体，下列说法正确的是（　　） A．分子平均动能增大 B．分子平均动能不变 C．气体放出热量 D．气体吸收热量 【答案】BC 【详解】AB．气泡内气体的温度保持不变，所以分子平均动能不变，故A错误，B正确； CD．气泡内气体的体积减小，外界对气体做功（），气体的内能不变（），根据热力学第一定律 可知，气体放出热量（），故C正确，D错误。 故选BC。 11．（2025·江西新余·一模）空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图为某型号空气炸锅简化模型图，其内部有一气密性良好的内胆，封闭了质量、体积均不变可视为理想气体的空气，已知初始气体压强为，温度为，加热一段时间后气体温度升高到，此过程中气体吸收的热量为，热力学温度与摄氏温度的关系是，则（   ） A．升温后内胆中所有气体分子的动能都增大 B．升温后内胆中气体的压强为 C．此过程内胆中气体的内能增加量小于 D．此过程内胆中气体分子单位时间内撞击内壁的次数不变 【答案】B 【详解】A．升温后分子平均动能变大，并非所有气体分子的动能都增大，故A错误； B．根据 其中T0=300K，T=420K 解得升温后胆中气体的压强为p=1.4×105Pa 故B正确； C．此过程胆中气体体积不变，则W=0，吸收的热量为，由热力学第一定律，则气体内能增加量为 故C错误； D．气体体积不变，压强增大，则单位气体体积的分子数不变，升温后气体分子平均速率变大，则单位时间内撞击内壁的次数增多，故D错误。 故选B。 气体状态方程 12．（2025·天津·一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态b、c ，再回到状态a。下列说法正确的是（　　） A．在过程ab中外界对气体做功 B．在过程ab中气体的内能不变 C．在过程ca中气体的温度降低 D．在过程ca中气体从外界吸热 【答案】C 【详解】AB．由图可知，ab过程中，体积不变，外界对气体不做功（气体对外界也不做功），压强增大，根据查理定律 可知，气体的温度升高，内能增大，AB错误； CD．在ca过程中，气体的压强不变，体积减小，根据盖-吕萨克定律 可知，气体的温度降低，气体放出热量，C正确，D错误。 故选C。 13．（2025·河南安阳·一模）通过如图所示的装置测量外界温度，玻璃泡内封有一定质量的理想气体，与相连的管插在水银槽中，管的横截面积极小。现对管进行温度标刻，已知当温度℃时，管内外水银面的高度差为，此高度即为27℃的刻线。大气压强恒为，℃，不考虑水银槽内液面的变化。 (1)写出环境温度与管内外水银面高度差的函数关系，并说明管所标刻度是否均匀； (2)若将该装置置于一密闭环境中，密闭环境内的大气压强为，测温装置显示温度为47℃，则此时实际温度为多少？ 【答案】(1)，刻度均匀 (2) 【详解】（1）转换热力学温度 计算初态压强 可得 玻璃泡内气体可视为等容变化 压强关系： 结合上式可得：，其中单位为，t单位为℃ 由于与是线性关系，所以管所标刻度均匀。 （2）将47℃代入上式得 压强关系： 可得 等容变化： 可得， 14．（2025·河北秦皇岛·一模）如图所示，一理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈所加电压为，副线圈连接一根阻值为的电阻丝负载，其余电阻不计。将该电阻丝置于一绝热容器中，容器的体积为2L。设电阻丝自身升温所需热量以及所占的体积忽略不计。容器通过一绝热细管与一竖直的横截面积为的绝热容器相连，容器上有质量为的绝热活塞封闭，活塞与容器间无摩擦。现有一定质量理想气体封闭在两容器中，开始时容器内气体温度为，活塞离容器底高度为，大气压强为，接通电源对电阻丝加热放出热量，使中活塞缓慢移动，当稳定时容器气体温度为，用时6分钟，不考虑容器吸收热量。试求： (1)达到平衡时容器中活塞移动的位移大小； (2)容器中气体增加的内能。 【答案】(1)30cm (2)567J 【详解】（1）对A、C容器气体，根据盖吕萨克定律有 代入题中数据，解得达到平衡时容器中活塞移动的位移大小 （2）题意可知原线圈有效电压，则有 解得副线圈电压 则6分钟，电阻产生热量 该过程，气体对外做功，则 容器中气体增加的内能 15．（2025·山东菏泽·一模）某导热刚性容器容积为，开始时内部封闭气体的压强为。经过加热气体温度由 升至。 (1)求温度为时内部封闭气体的压强； (2)保持 不变，缓慢抽出部分气体，使内部气体压强重新回到。求容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）气体体积不变，由查理定律得 解得温度为时内部封闭气体的压强为 （2）抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体总体积为，由玻意耳定律得 解得 所以容器内剩余气体质量与原来总质量的比值为 16．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）汽车的胎压指的是汽车轮胎内空气的压强，过高和过低的胎压既会使汽车的行驶产生安全问题，也会缩短轮胎的使用寿命。绝大多数小轿车的轮胎胎压在之间为正常范围。已知轮胎内原有空气的压强为，胎内空气温度，体积为。由于长时间行驶，胎内空气温度，胎内空气体积变成。胎内气体均可视为理想气体，车胎不漏气。 (1)通过计算说明此时胎压是否正常； (2)若胎压不正常，则需要放出部分空气，已知放出气体后胎压为，胎内空气温度为，胎内空气体积变成，求放出气体的质量与胎内原来气体质量的比值。（保留小数点后两位） 【答案】(1)不正常 (2) 【详解】（1）根据理想气体状态方程有 其中， 解得 说明此时胎压不正常。 （2）根据理想气体状态方程有 其中 解得 则放出气体的质量与胎内原来气体质量的比值为 解得 17．（2025·山西太原·一模）一个干瘪且不漏气的篮球，球内气体与室温同为、体积为、压强与大气压强同为。球内、外气体均可看作理想气体，现将篮球恢复到原状，球内体积为，下列操作可能的是（　　） A．将篮球放入恒温热水中，水温约为，球内气体压强为 B．将篮球放入恒温热水中，水温约为，球内气体压强为 C．温度不变，给篮球充入体积的外界气体，球内气体压强为 D．温度不变，给篮球充入体积的外界气体，球内气体压强为 【答案】AC 【详解】AB．当篮球内气体压强不变，根据盖 - 吕萨克定律有 解得 故A正确，B错误； CD．温度不变时，设充入外界气体体积为，根据玻意耳定律 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 18．（2025·河北·一模）一定质量的理想气体由状态a变化到状态b，该过程中气体压强p随摄氏温度t变化的关系图像如图所示，图像中a、b连线的延长线刚好过坐标原点，则该过程中（　　） A．气体的体积变大 B．气体的分子数密度变小 C．气体分子的平均动能一定变大 D．气体一定从外界吸收热量 【答案】C 【详解】A．由题意可知气体压强p随热力学温度T变化的关系图像大致如图所示： 根据理想气体状态方程得结合ab两点与原点连线的斜率，可知气体的体积减小，故A错误； B．体积减小，单位体积内的分子数变多，分子数密度变大，故B错误； C．气体温度升高，分子的平均动能变大，故C正确； D．气体温度升高，内能变大，气体体积减小，外界对气体做功，无法判定气体是吸热还是放热，故D错误。 故选C。 19．（2025·广东广州·一模）如图是农业上常用的农药抽液过程示意图。抽液前，抽液筒竖直放置，喷嘴插入药液中。初始时药液充满喷嘴，筒内、筒外液面齐平，活塞与液体间密封有压强p0=1.0×105Pa、长度L0=4.7cm的气体。缓慢拉动手柄，完成药液的抽取，此过程中抽液筒保持静止，忽略药桶内液面高度的变化。完成抽液后，抽液筒内液面上升h=60.0cm。已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，药液密度ρ=1.0×103kg/m3，抽液过程气体温度不变，密封气体可看作理想气体。 (1)求手柄移动距离H的值； (2)判断该过程密封气体的吸放热情况。 【答案】(1)60.3cm (2)吸热 【详解】（1）设末态密封气体长度为L1，筒的横截面积为S，则气体等温变化 其中 联立解得L1=5cm，又H=h+L1-L0 解得手柄移动距离H=60.3cm （2）该过程密封气体温度不变、内能不变，气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律，可知，气体从外界吸热。 20．（2025·山东济南·一模）如图甲所示，潜水钟主要用于在水下长时间作业。如图乙所示，潜水钟可简化为底部开口、上部封闭的薄壁圆柱形容器，底面积，高度。将潜水钟开口向下，从水面上方缓慢吊放至水底的过程中不漏气，到达水底时钟内气体体积刚好为潜水钟容积的一半。已知水深，水的密度，大气压强，水面上方空气温度，重力加速度，潜水钟导热良好，钟内气体可视为理想气体。 (1)求潜水钟在水底时钟内气体的温度； (2)将空气缓慢压入潜水钟内，使钟内的水全部排出，求压入钟内的空气在压强、温度的状态下的体积。 【答案】(1)285K (2)3.31m3 【详解】（1）初始状态（水面上方）压强为 体积 温度 到达水底时，钟内气体体积 水底处气体压强，根据液体压强公式 h等效是水面到钟内气体液面的高度，因为钟内气体体积为原来一半，钟高为2m，水深为10m，所以 则 根据理想气体状态方程 代入数据解方程得 （2）当钟内水全部排出时，钟内气体压强 体积 温度 这些气体在、状态下体积为，由 变形可得 代入数据解得 原来钟内有气体体积 所以压入钟内的空气体积 21．（2025·天津·一模）游客去高海拔景区旅游时，多数会出现高原反应，而通过吸氧可以缓解高原反应。如图是一种便携式氧气罐，某游客按压该氧气罐喷出气体的过程中（假定罐内气体可视为理想气体且温度保持不变），下列说法正确的是（　　） A．罐内每个气体分子的动能都不变 B．外界对罐内气体做功 C．罐内气体的压强不变 D．罐内气体吸收的热量在数值上等于气体对外界做的功 【答案】D 【详解】A．根据题意可知，温度不变，平均动能不变，但不是罐内每个气体分子的动能都不变，故A错误； B．喷出气体瞬间，气体膨胀，气体对外做功，故B错误； C．喷出气体过程中，相当于罐内和喷出的气体总体积膨胀，温度不变，根据理想气体状态方程可知，气体压强减小，故C错误； D．由于气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律可知，罐内气体吸收的热量在数值上等于气体对外界做的功，故D正确。 故选D。 22．（2025·辽宁·一模）篮球是中学生喜欢的一项体育运动，打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压才能让篮球发挥最佳性能。体育课上某同学发现一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为1.2atm，已知篮球内部容积为7L。现用简易打气筒给篮球打气，每次能将0.1L、1.0atm的空气打入球内，假设篮球的标准气压为1.6atm。忽略打气和放气过程中篮球的容积和球内气体温度的变化。 (1)求使篮球内部的气压达到标准气压需要打气的次数； (2)若打气过多，使篮球内部的气压达到1.8atm，可以采取放气的办法使篮球内部的气压恢复到标准气压，求放出空气的质量与篮球内剩余空气质量m的比值。 【答案】(1)28 (2) 【详解】（1）由题意可知，打气过程中温度不变，由玻意耳定律可得 解得次 （2）以篮球内空气为研究对象，设放出的气体体积为，由玻意耳定律可得 联立解得 23．（2025·山东潍坊·一模）一定质量的理想气体、经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q，该过程的图像如图甲所示，图乙为其图像、a、c两条曲线中的一条与上述过程对应，曲线a和c均为开口向下的抛物线，下列说法正确的是（　　） A．曲线a对应了P到Q的过程 B．曲线c对应了P到Q的过程 C．P到Q的过程理想气体吸收的热量为 D．状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍 【答案】BC 【详解】AB．P到Q的过程压强减小，体积增大，根据理想气体状态方程可知，初末状态温度相同，在图乙中，，所以虚线b为等压线，从P到Q过程中，压强始终小于P点压强，即图像斜率小于P点对应斜率，所以曲线c对应了P到Q的过程，故A错误，B正确； C．图像面积代表做功，所以 P到Q的过程内能不变，根据热力学第一定律， 理想气体吸收的热量为，故C正确； D．初末状态温度相同，分子平均动能相同，初态压强是末态的2倍，所以状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的2倍，故D错误。 故选BC。 24．（2025·山东潍坊·一模）如图所示，某实验小组设计了一种简易气压升降装置。气缸Ⅰ竖直放置，体积为，质量的活塞a（S为活塞横截面积）静止在气缸Ⅰ的中间位置，封闭气体的体积为。气缸Ⅱ水平放置，封闭气体的体积为，压强为，通过单向阀门与大气连通，活塞b向左推动时，关闭；向右拉动时，打开。两气缸通过体积不计的管道连通，管道左端有单向阀门，只有气缸Ⅱ中气体压强大于气缸Ⅰ中气体压强时，才能打开。气缸Ⅱ右侧的活塞b每缓慢推一次，都能将体积为，压强为的气体全部压入气缸Ⅰ中，活塞a上升到气缸Ⅰ顶端时会被卡住。大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与气缸之间的摩擦及活塞的厚度，两气缸导热良好，环境温度保持不变，求 (1)第1次缓慢推活塞b，将气缸Ⅱ中气体全部压入气缸Ⅰ后，活塞a升高的高度； (2)第3次缓慢推活塞b，当气缸Ⅱ中气体体积压缩到多大时，阀门才能够打开。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）开始时活塞a距气缸Ⅰ底部的高度为 活塞a静止不动，气缸Ⅰ中的气体压强为，对活塞a有 得 气缸Ⅰ充气1次后活塞高度为，根据玻意耳定律得 气缸Ⅰ中活塞上升的高度为 （2）气缸Ⅰ充气2次后，假设活塞未到气缸Ⅰ顶部，根据玻意耳定律 得 则活塞a恰好到达气缸顶部，气缸Ⅰ中气体压强仍为，第3次缓慢推活塞b，压缩气缸Ⅱ中气体体积到，压强与气缸Ⅰ充气2次后的压强相同，根据玻意耳定律得 得 25．（2025·黑龙江·一模）如图所示，开口向右的绝热汽缸水平放置，由厚度均不计的绝热活塞A和导热活塞B封闭相同质量的理想气体Ⅰ、Ⅱ，气体的体积均为V0，压强均为1.2p0，热力学温度与外界相同，均为T0，活塞A可以在汽缸内无摩擦地自由移动，活塞B与汽缸间的最大静摩擦力大小为。已知两部分气体均密封良好，活塞的横截面积为S，大气压强为p0，外界的温度保持不变。现通过电加热丝对区域Ⅰ内的气体缓慢加热。 (1)求当活塞B恰好要滑动时，活塞A移动的距离； (2)当活塞B恰好要滑动时，电加热丝停止加热，同时将活塞B固定，然后打开区域Ⅱ内的阀门K，气体缓慢漏出。经过足够长的时间，区域Ⅱ内剩余气体的质量是原来质量的，求区域Ⅰ内气体最终的热力学温度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当活塞B恰好要滑动时，对其受力分析，根据平衡条件 又 解得 区域Ⅱ内气体发生等温变化，根据玻意耳定律有 当活塞B恰好要滑动时，活塞A移动的距离为 联立可得 （2）打开区域Ⅱ内的阀门K后，经过足够长的时间，气体Ⅱ的压强为，根据玻意耳定律有 由题意可知 解得 对气体Ⅰ，根据理想气体状态方程 解得 26．（2025·江苏南京·一模）如图所示，一定质量的理想气体经历了a→b、b→c、c→a三个过程，已知b→c为等容过程，另外两个中一个是等温过程，另一个是绝热过程。下列说法正确的是（　　） A．a→b过程，气体压强和体积的乘积变大 B．a→b过程，气体压强和体积的乘积变小 C．c→a过程，气体压强和体积的乘积变大 D．c→a过程，气体压强和体积的乘积变小 【答案】A 【详解】AB．假设c→a过程为绝热过程，根据 绝热过程 c→a过程体积增大，则 所以，因此c→a过程温度降低，即 a→b过程为等温过程，则 b→c过程等容变化，由 可以，这与假设结果矛盾 因此c→a过程为等温过程，a→b过程为绝热过程 a→b过程为绝热过程，该过程体积减小，理想气体内能增大，因此温度升高，即 所以a→b过程气体压强和体积的乘积变大，故B错误，A正确； CD．c→a过程为等温过程，该过程温度始终保持不变，所以气体压强和体积的乘积不变，故CD错误。 故选A。 27．（2025·广东·一模）如图是“筒式二冲程柴油锤”的工作简图。压缩冲程：气缸锤座压在水泥桩顶上，柱塞从一定高度释放落入气缸内，压缩气缸内的空气，并点燃气缸内的柴油。做功冲程：柴油被点燃，通过高压气体将水泥桩压入泥土，同时柱塞被反推到气缸外。柱塞和气缸密封良好，则（　　） A．在压缩冲程，气缸内气体发生等温变化 B．在压缩冲程，柱塞对气缸内气体做正功 C．在做功冲程，气缸内气体压强保持不变 D．在做功冲程，气缸内气体对柱塞做正功 【答案】BD 【详解】AB．压缩冲程中，柱塞对气缸内气体做正功，柱塞机械能转化为气体内能，气缸内气体内能增大，气缸内气体温度升高，故A错误、B正确； CD．做功冲程中，气缸内气体对柱塞做正功，将内能转化为机械能，气缸内气体内能减少，气缸内气体温度降低；由于气缸内气体质量不变，气体体积增大，由理想气体状态方程可知气体压强变小，故C错误、D正确。 故选BD。 28．（2025·河北张家口·一模）建筑工地上工人用液态金属浇筑一个金属立柱时，由于工艺缺陷在柱体内部浅层形成了一个不规则的空腔，为修补空腔需要测出空腔的体积，在金属立柱上打一个小孔，用细管将空腔内部与一个封闭的汽缸相连通（如图所示），做好密封使空腔、汽缸、细管内部组成一个密闭的空间。汽缸上部由横截面积的活塞密封，初始状态汽缸内封闭的气体体积为。现对活塞施加一个竖直向下的变力，使活塞缓慢下移，当汽缸内气体体积变为时，外力的大小为，上述过程中外力做的功。已知外界环境温度不变，金属立柱、空腔及汽缸导热性良好，不计活塞质量、活塞与汽缸间的摩擦力、细管中气体的体积，大气压强。求： (1)金属立柱内空腔的体积； (2)汽缸内气体体积由变为的过程中，汽缸及空腔内的气体向外界放出的热量。 【答案】(1) (2)328J 【详解】（1）以整体气体为研究对象，根据等温方程有 解得 （2）上述过程中外力做的功 大气对活塞的压力 可知大气对活塞做功 外界环境温度不变，金属立柱、空腔及汽缸导热性良好，内能不变，根据热力学第一定律可知 解得汽缸及空腔内的气体向外界放出的热量 29．（2025·江苏·一模）如图所示，一开口长颈薄壁玻璃瓶，瓶身长度为4L，横截面积为4S，瓶颈长度为2L，横截面积为S。现将一长度为L的轻质软木塞从瓶口处缓慢塞入瓶颈，直至软木塞下表面恰好到达瓶身和瓶颈的交界处，撤去外力，此后软木塞保持静止状态。在此过程中瓶内气体温度始终不变，且没有漏气。已知大气压强为p0，求撤去外力后： (1)瓶内气体压强的大小p1； (2)软木塞和瓶颈之间摩擦力的大小f1。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始时瓶内气体压强大小为p0，初始时瓶内气体体积 塞入软木塞至相应位置，瓶内气体体积 塞入软木塞的过程为等温变化，由 可知 （2）对软木塞进行受力分析 可得 30．（2025·河北廊坊·一模）如图所示，竖直放置的容器横截面积为S，容器内有一密封良好的隔板，隔板置于卡槽上，将容器分成上、下两部分，体积均为，压强均为大气压强。一气筒分别通过单向阀门、与容器上、下两部分连接，打气筒从最右侧运动至最左侧完成一次抽气，抽气时阀门打开，阀门闭合；打气筒从最左侧运动至最右侧完成一次打气，打气时阀门闭合，阀门打开。气筒连接处的体积不计，抽气、打气过程温度保持不变。若完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽恰好未分离，此时容器上、下两部分气体压强之比为，重力加速度为。求： (1)隔板的质量； (2)若隔板固定，则完成次抽气、打气后，上、下两部分中气体的质量之比。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设打气筒容积为，对上部分气体完成一次抽气，根据玻意耳定律可得 对下部分气体完成一次打气，根据玻意耳定律可得 根据题意 解得， 对隔板，根据平衡条件可知 解得 （2）设初始时刻两部分气体的质量均为，由以上分析，结合玻意耳定律可得，上部分气体每次压强变为原来的，n次后上部分压强变为原来的，则上部分质量为，则下部分质量为，因此上下两部分气体质量之比为 热力学定律 31．（2025·北京东城·一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态开始，先经历等压变化到状态，再经历等容变化到状态。下列判断正确的是（　　） A．从到，气体温度升高 B．从到，气体向外界放热 C．从到，气体内能不变 D．从到，气体对外界做功 【答案】A 【详解】A．从a到b，气体的压强不变，体积变大，根据可知气体温度升高，选项A正确； B．从a到b，体积增大，外界对气体做负功，内能增加，根据热力学第一定律可知，气体吸热，选项B错误； C．从b到c，气体体积不变，压强减小，根据可知温度降低，可知气体内能减小，选项C错误； D．从b到c，气体体积不变，不对外界做功，选项D错误。 故选A。 32．（2025·北京房山·一模）一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的过程中，其体积V随温度T变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．气体一定放出热量 B．气体对外界做功 C．气体分子的平均动能增大 D．单位时间内，与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 【答案】A 【详解】AB．从状态A变化到状态B的过程中，体积V减小，温度T降低。温度降低，内能减少；体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律，可知，气体一定放出热量，A正确，B错误； C．气体从状态A到状态B的变化过程中，温度降低，则气体分子的平均动能减小，C错误； D．图像经过原点，所以是等压变化。气体从状态A到状态B的变化过程中，温度降低，气体分子的平均动能减小；体积减小，气体分子密度增大，压强不变，则气体分子单位时间内，与单位面积器壁碰撞的气体分子数增多，D错误。 故选A。 33．（2025·天津红桥·一模）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其图像如图所示。下列说法正确的是（    ） A．气体分子热运动的平均动能一直减小 B．气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量 C．单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数增多 D．若A状态气体的温度为，则B状态为 【答案】B 【详解】A．由图像可知，从状态A变化到状态B，压强p与体积V的乘积逐渐增大，根据理想气体状态方程可知气体温度一直在升高，所以分子平均动能一直在增大，故A错误； B．该过程温度升高，所以内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，因内能增大，所以气体从外界吸收热量，且大于对外做的功，故B正确； C．压强减小，分子的平均动能增大，由压强的微观解释可知，单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数减小，故C错误； D．根据理想气体状态方程得 又， 求得 故D错误。 故选B。 34．（2025·湖北·一模）如图所示，竖直汽缸开口向上置于水平面，汽缸高、横截面积，汽缸开口和中央处各有卡环a、b，用活塞密封一定质量理想气体，活塞上表面放有质量的铁块，活塞初始位置距汽缸底部距离，并处于静止状态。封闭气体温度，不计活塞质量及厚度，不考虑活塞与汽缸内壁间摩擦，汽缸活塞间不漏气，大气压强，热力学温度与摄氏温度之间关系式为，重力加速度g取。求： (1)当汽缸内温度为，卡环b受到活塞的压力大小； (2)从初状态开始升温，当汽缸内温度，气体吸收热量为150J，求封闭气体内能变化量。 【答案】(1)30N (2) 【详解】（1）选活塞为研究对象，由平衡条件有 可得 活塞恰好到卡环b时，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律可得 其中，， 解得 继续降温到，此时 其压强为，根据查理定律可得 解得 卡环b对活塞的支持力为F，由平衡条件有 解得 由牛顿第三定律，卡环b受到活塞压力大小为30N。 （2）从初状态开始升温，活塞上升，当活塞恰好上升到卡环a时，对应温度为，则有， 解得 此过程外界对气体做功 此后不再做功，全程根据热力学第一定律可得 35．（2025·河北秦皇岛·一模）如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在水平放置的导热良好的汽缸内。活塞的质量为，横截面积为，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸水平放置，一轻质弹簧两端分别与活塞和汽缸底部相连，活塞与汽缸底的距离为，大气压强恒为，环境温度为。现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞与汽缸底的距离再次为。已知对气体加热过程中气体膨胀对外做功，同时吸收热量，重力加速度大小为，弹簧劲度系数为，弹簧原长为，弹簧弹性势能（其中为弹簧劲度系数，为弹簧形变量），整个过程弹簧未超出弹性限度，求： (1)此时气体的温度； (2)加热过程活塞上升的高度； (3)对气体加热过程中气体增加的内能。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）加热稳定后，对活塞受力分析，由于活塞受力平衡，可知 解得稳定时气体压强 根据一定质量理想气体状态方程可得 联立解得 （2）由题意可知，加热过程结束后弹簧恰好恢复原长，可知加热过程中活塞上升的高度恰为加热前弹簧的压缩量，汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定时，加热前，由理想气体状态方程，可得 由活塞受力平衡，可得到封闭气体压强与弹簧压缩的长度关系式 结合 联立解得 （3）对活塞，从加热开始到稳定后，由动能定理 由热力学第一定律，可计算内能增加量满足 解得 36．（2025·宁夏银川·一模）如图，一定质量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c的图像。则下列说法错误的是（　　） A．状态c的压强是状态a的压强的2倍 B．状态b到状态c过程，气体对外不做功 C．状态a到状态b过程，气体吸收的热量等于其内能的增加量 D．状态a到状态b过程，气体压强不变 【答案】C 【详解】AD．根据 变形可得 则ab为等压线，即pa＝pb 由题图可知，状态b到状态c是等容变化 解得pc＝2pb＝2pa 故AD正确； B．由题图可知，状态b到状态c，气体体积不变，对外不做功，故B正确； C．状态a到状态b过程，温度升高内能增加，同时气体对外做功，吸收热量，则气体吸收的热量大于其内能的增加量，故C错误。 本题选错误的，故选C。 37．（2025·天津河西·一模）卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的。卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。如图为卡诺循环的p-V图像，一定质量的理想气体从状态A开始沿循环曲线ABCDA回到初始状态，其中AB和CD为两条等温线，BC和DA为两条绝热线。下列说法正确的是（　　） A．A→B过程中，气体分子的数密度增大 B．C→D过程中，气体从外界吸热，内能不变 C．B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功 D．在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量 【答案】C 【详解】A．由图可知，A→B过程中，气体的体积增大，则气体的分子数密度减小，故A错误； B．因为DA为一条绝热线，则C→D过程中， 由图可知，气体的体积减小，所以 根据热力学第一定律 可知 即气体内能增加，故B错误； C．由图知， 故B→C过程和D→A过程，温度变化量的大小相等，内能变化量的大小相等，且，可知W大小也必然相等，即B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功，故C正确； D．一次循环过程中气体的温度不变，内能不变。p﹣V图像中图线与坐标轴围成的面积表示功。由图知，在一次循环过程中，气体对外界做功，为确保气体的内能不变，则气体一定从外界吸收热量，故一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量，故D错误。 故选C。 38．（2025·广东深圳·一模）如图所示，竖直放置的固定汽缸内由活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦地滑动，汽缸的横截面积为，将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时缸内气体的温度为，空气柱长度为。用电热丝对气体缓慢加热，活塞缓慢向上移动，缸内气体只与电热丝发生热交换，当缸内气体吸热为时，缸内空气柱长度增加量为，处于平衡。关于缸内气体的判定正确的有（　　） A．内能可能不变 B．内能一定增大 C． D． 【答案】BD 【详解】AB．气体加热缓慢上升过程属于等压变化过程，设缸内空气柱长度增加量为时气体的温度为，气体发生等压变化， 由盖—吕萨克定律得 气体体积增大，故气体温度升高，内能一定增大，A错误，B正确； CD．上升过程中，根据热力学第一定律得 式中 所以 气体体积膨胀对外做功，考虑活塞的重力，则 因此 可得 C错误，D正确。 故选BD。 39．（2025·北京延庆·一模）如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成A、B两部分。已知A内有一定量的稀薄气体，B内为真空。抽开隔板K后，A内气体进入B，最终达到平衡状态，对于该过程，下列说法正确的是（　　） A．气体对外做正功，内能逐渐减小 B．气体体积增大，分子势能总量增加 C．气体自由膨胀，内能保持不变 D．气体分子对左侧器壁的作用力保持不变 【答案】C 【详解】AC．绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0，稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知ΔU=0，内能不变，故A错误，C正确； BD．根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变，分子动能不变，则分子势能不变，稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小，气体分子对左侧器壁的作用力减小，故CD错误； 故选C。 40．（2025·北京丰台·一模）如图所示，水平固定且导热性能良好的气缸内封闭着一定质量的理想气体，外界温度恒定。通过细线将活塞与小桶连接，不断向小桶中添加细砂，活塞缓慢向右移动的过程中（活塞始终未被拉出气缸），对于气缸内气体，下列说法正确的是（　　） A．体积增大，内能增加 B．从外界吸收热量 C．分子平均动能减小 D．气体分子对内壁的压强增大 【答案】B 【详解】由于气缸是导热的，气体的温度与环境相等，保持不变，其内能和分子的平均动能不变，体积增大，压强减小，气体要对外做功，由于气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量。 故选B。 41．（2025·山东济南·一模）一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等温过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→d过程是等温过程，d→a过程中气体与外界无热量交换。下列说法正确的是（　　） A．a→b过程，气体吸收热量，内能不变 B．b→c过程，气体对外做功，温度不变 C．c→d→a过程，气体放出的热量小于外界对气体做的功 D．a→b过程，气体从外界吸收的热量小于c→d过程放出的热量 【答案】AC 【详解】A．a→b过程，温度不变，内能不变，体积增大，气体对外界做功，故吸收热量，故A正确； B．b→c过程，气体对外做功，且，则内能减小，温度降低，故B错误； C．c→d过程，温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功等于气体放出的热量，d→a过程绝热，外界对气体做功，内能增大，故c→d→a过程，气体放出的热量小于外界对气体做的功，故C正确； D．由前分析知，a→b过程，气体从外界吸收的热量等于该过程气体对外界做的功，c→d过程放出的热量等于该过程外界对气体做的功，由图像知，a→b过程气体对外界做的功大于c→d过程外界对气体做的功，则a→b过程，气体从外界吸收的热量大于c→d过程放出的热量，故D错误。 故选AC。 42．（2025·北京石景山·一模）如图所示，拔火罐时，用点燃的酒精棉球加热小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在身体表面，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。若在逐渐冷却过程中，罐中气体质量和体积均视为不变。下列说法正确的是（　　） A．冷却过程中罐内气体对外做功 B．冷却过程中罐内气体内能减小 C．冷却后罐内每个气体分子的动能都减小 D．冷却后罐内单位体积的气体分子数减少 【答案】B 【详解】A．冷却过程中罐中气体体积视为不变，可知罐内气体对外不做功，选项A错误； B．冷却过程中罐内气体温度降低，则内能减小，选项B正确； C．冷却后罐内气体分子平均动能减小，但并非每个气体分子的动能都减小，选项C错误； D．冷却后罐内气体质量和体积都不变，可知单位体积的气体分子数不变，选项D错误。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$