抢分猜押14 选择题:热学(江苏专用)2026年高考物理终极冲刺讲练测
2026-04-10
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3份
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48页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 热学 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.86 MB |
| 发布时间 | 2026-04-10 |
| 更新时间 | 2026-04-10 |
| 作者 | 物理wangfree |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57270486.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
抢分猜押14 选择题:热学(江苏专用)
重难解读
热学的研究横跨了微观统计与宏观状态。分子动理论的核心在于理解分子间力的变化规律(r0 处的平衡态)以及温度作为分子平均动能唯一标志的物理本质。内能的重难点在于区分其与热量、功的关系,即热力学第一定律(ΔU = W + Q)的符号判定与能量转化方向性。
固体、液体与气体部分,核心在于理想气体状态方程(PV/T = C)。其难点在于处理变质量问题(如充气、抽气、分装)以及含有液柱或活塞平衡的动力学分析。学生需具备极强的“等温、等压、等容”过程识别能力,并能通过 P-V 或 P-T 图象分析气体的对外做功情况。此外,饱和汽压与相对湿度的概念,以及晶体与非晶体的微观差异,也是考查基本素养的常客。
命题预测
2026年高考,热学板块的命题将更强调真实气体系统的动力学平衡与宏观图象的微观解释。
图象类创新: 重点考查 V-1/P 或P-T 图象的斜率意义,要求学生能从坐标轴的变换中提取气体的物质的量或体积变化信息。
变质量与关联系统: 结合医疗氧气瓶、汽车轮胎充气、深海潜水气瓶等实际情境,考查分压定律或多容器间气体交换的末态参量计算。
能源与环境: 结合热泵技术、制冷机原理或碳中和背景下的气体压缩储能,考查热力学第一定律与第二定律的综合应用,强调能量转化效率与不可逆过程。
考点1 分子动理论、固体、液体、气体
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】C
10.【答案】A
考点2 气体实验定律
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】C
9.【答案】B
10.【答案】C
考点3 热力学定律与能量守恒定律
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】A
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】B
10.【答案】D
11.【答案】C
12.【答案】C
13.【答案】B
14.【答案】B
15.【答案】C
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抢分猜押14 选择题:热学(江苏专用)
重难解读
热学的研究横跨了微观统计与宏观状态。分子动理论的核心在于理解分子间力的变化规律(r0 处的平衡态)以及温度作为分子平均动能唯一标志的物理本质。内能的重难点在于区分其与热量、功的关系,即热力学第一定律(ΔU = W + Q)的符号判定与能量转化方向性。
固体、液体与气体部分,核心在于理想气体状态方程(PV/T = C)。其难点在于处理变质量问题(如充气、抽气、分装)以及含有液柱或活塞平衡的动力学分析。学生需具备极强的“等温、等压、等容”过程识别能力,并能通过 P-V 或 P-T 图象分析气体的对外做功情况。此外,饱和汽压与相对湿度的概念,以及晶体与非晶体的微观差异,也是考查基本素养的常客。
命题预测
2026年高考,热学板块的命题将更强调真实气体系统的动力学平衡与宏观图象的微观解释。
图象类创新: 重点考查 V-1/P 或P-T 图象的斜率意义,要求学生能从坐标轴的变换中提取气体的物质的量或体积变化信息。
变质量与关联系统: 结合医疗氧气瓶、汽车轮胎充气、深海潜水气瓶等实际情境,考查分压定律或多容器间气体交换的末态参量计算。
能源与环境: 结合热泵技术、制冷机原理或碳中和背景下的气体压缩储能,考查热力学第一定律与第二定律的综合应用,强调能量转化效率与不可逆过程。
考点1 分子动理论、固体、液体、气体
1.(2026·江苏南通·二模)恒温水池底部一个气泡由池底缓缓上浮,在气泡上浮的过程中( )
A.气泡内气体压强增大
B.气泡表面张力让气泡扩张
C.气泡内气体对外界做功
D.单位时间内撞击气泡表面单位面积分子数增加
2.(2026·广东汕头·一模)“工夫茶”是潮汕地区的传统饮茶习俗。如图所示,热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖,在水面和杯盖间就封闭了一部分空气(可视为理想气体)。下列说法正确的是( )
A.玻璃盖碗是非晶体
B.水温越高,每个水分子运动的速率越大
C.温度降低,玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变大
D.水滴落在干净的茶托上会自然摊开,这说明水不能浸润茶托
3.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,把上端封闭、下端开口的玻璃管竖直插入水中后,将玻璃管缓慢向下移动。若管内气体温度保持不变,则管内气体( )
A.压强小于大气压强 B.内能增大
C.单位体积内的分子数保持不变 D.单位面积上分子撞击器壁的作用力变大
4.(2026·江苏·二模)如图甲为一气缸,其升降部分由M、N两筒组成,两筒间密闭了一定质量的理想气体。图乙为气体分子速率分布曲线,初始时刻气缸内气体所对应的曲线为b。若用力使M迅速向下滑动,设此过程筒内气体不与外界发生热交换,则此过程中( )
A.气体对外界做功,内能减少
B.密闭气体压强增大,分子平均动能不变
C.容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加
D.密闭气体的分子速率分布曲线可能会由b曲线变成a曲线
5.“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时,医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,在罐中气体逐渐冷却的过程中,罐中气体质量和体积均可视为不变,若罐中气体可视为理想气体。气体冷却后下列说法正确的是( )
A.每个分子的运动动能均减少
B.分子的数密度变小
C.罐内的压强等于大气压强
D.单位时间内气体分子碰撞器壁的次数减少
6.(2026·江苏·一模)如图所示为甲、乙两分子间的作用力F与分子间距离r的关系图像。若甲固定,乙从无穷远处逐渐靠近甲,则分子势能最小时分子间距离为( )
A.r1 B.r2 C.r3 D.r4
7.(2025·江苏南京·模拟预测)对于下列实验,说法不正确的是( )
A.甲图是溴蒸气的扩散实验,若温度升高,则扩散的速度加快
B.乙图是模拟气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的
C.丙图是蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验,说明蜂蜡是晶体
D.丁图是把毛细管插入水银中的实验现象,说明水银对玻璃是不浸润液体
8.空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉,迅速压下筒中的活塞,硝化棉燃烧。在压缩气体的过程中( )
A.气体分子的数密度不变
B.气体分子的平均动能增大
C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力不变
D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
9.(2026·江苏·一模)将细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于略微松弛的状态,将铁丝环浸入肥皂液后取出,环上留有肥皂膜,如图所示。用烧热的针刺破棉线左侧的肥皂膜,稳定后棉线的形状是( )
A. B.
C. D.
10.(2026·江苏南通·一模)将某种液体滴在玻璃板表面,形成扁平球形的液滴,如图所示。现将玻璃板竖直插入该液体中,稳定后玻璃板左右两侧的液面形状可能正确的是( )
A. B.
C. D.
考点2 气体实验定律
1.(2026·江苏·一模)如图所示为一定质量的某种理想气体内能U随体积V变化的图像,A、B两点与坐标原点O在一条直线上,该气体的内能U与热力学温度T成正比。则该气体由状态A到B过程中( )
A.压强增大 B.压强减小 C.吸收热量 D.放出热量
2.(2025·江苏苏州·模拟预测)一定质量的理想气体被密封在容器中,图为其某段时间内的图,1和2是两条等温线,线段bc平行于V轴,下列说法正确的是( )
A.过程中,气体温度降低
B.过程中,外界对气体做功
C.b→c过程中,气体从外界吸收热量
D.b→c过程中,容器单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力增大
3.(2025·江苏南通·一模)在深海中的潜水员看到呼出的气泡快速上升,若气泡在上升过程中的质量不变,则下列说法正确的是( )
A.气体对液体不做功 B.液体对气体做正功
C.气泡的内能减小 D.气泡受到的浮力不变
4.(2025·江苏南京·模拟预测)一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,其中c→a过程是绝热过程,下列说法正确的是( )
A.b→c过程中,气体的温度升高
B.c→a过程中,气体分子的平均动能不变
C.a→b过程中,气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量
D.a→b→c→a的整个过程中,气体从外界吸收热量
5.(2025·江苏南通·模拟预测)气球在空中缓慢上升,体积逐渐变大,将气球内的气体视为理想气体,忽略环境温度的变化,该过程中球内气体压强p和体积V的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025·江苏盐城·模拟预测)如图所示,一定质量的理想气体从状态A开始,经历两个状态变化过程,先后到达状态B和C,以下图象可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作,该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个迪塞尔循环,则该气体( )
A.在状态c和d时的内能可能相等
B.在a→b过程中,外界对其做的功大于其增加内能
C.a→c过程中增加的内能大于c→d过程中减少的内能
D.在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
8.(2026·贵州贵阳·一模)一定质量的理想气体经历了到的绝热过程,其图像如图所示,关于该气体的状态变化,下列说法正确的是( )
A.两个状态的温度关系为
B.两个状态的内能关系为
C.两个状态满足
D.到过程,外界对气体做功
9.(2026·山东枣庄·二模)如图所示,两位小朋友的绘画作品,画出了小鱼儿在水中吐泡泡的神韵。若将水中鱼儿所吐气泡内的气体视为理想气体,忽略温度变化,下列说法正确的是( )
A.图中所画的气泡,甲合理,乙不合理
B.气泡上升过程中,泡内气体的压强减小
C.气泡上升过程中,泡内气体的内能增加
D.气泡上升过程中,泡内气体向外界放出热量
10.(2026·江苏南通·二模)恒温水池底部一个气泡由池底缓缓上浮,在气泡上浮的过程中( )
A.气泡内气体压强增大
B.气泡表面张力让气泡扩张
C.气泡内气体对外界做功
D.单位时间内撞击气泡表面单位面积分子数增加
考点3 热力学定律与能量守恒定律
1.(2026·江苏南京·一模)一定质量的理想气体,在温度和下的压强与体积倒数的关系图像如图所示,气体由状态A等压变化到状态B的过程中( )
A.温度升高,吸收热量 B.温度升高,放出热量
C.温度降低,吸收热量 D.温度降低,放出热量
2.如图所示,一定质量的理想气体经历阿特金森循环abcdea,全过程可视为由两个绝热过程ab、cd,两个等容过程bc、de和一个等压过程ea组成。下列说法正确的是( )
A.在a→b的过程中,气体分子的平均动能变小
B.在b→c的过程中,单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数不变
C.在c→d的过程中,气体的内能在增加
D.在一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量
3.(2026·江苏南通·一模)上端封闭、下端开口的导热玻璃管倒扣在水槽中,处于静止状态。现缓慢向上提起玻璃管、管下端未离开水面,如图所示。则此过程中管内( )
A.气体分子数密度变大 B.气体分子平均动能变小
C.水面上升 D.气体放热
4.(2026·江苏南通·一模)。一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,a→b为等压过程,b→c为绝热过程,c→a为等温过程。下列说法正确的是( )
A.a→b过程,气体对外界做功,内能减少
B.c→a过程,外界对气体做功,气体放热
C.b→c过程,气体对外做功,温度升高
D.a→b→c过程,气体从外界吸收的热量等于内能的增加量
5.(2025·辽宁鞍山·一模)热学系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程叫做绝热过程。理想气体的等温过程在图中是一条双曲线。若下列图中虚线为等温线,那么实线描绘绝热膨胀过程的是(箭头表示过程进行方向)( )
A. B.
C. D.
6.(2025·江苏南京·模拟预测)一定质量的理想气体从A状态开始,经过,最后回到初始状态A,各状态参量如图所示。下列说法正确的是( )
A.从A状态到C状态,气体放出热量
B.从B状态到C状态,气体分子的平均动能增加
C.过程气体对外做功大于过程外界对气体做功
D.气体在整个过程中从外界吸收的总热量数值上等于ABCD的面积
7.(2025·江苏常州·模拟预测)在如图所示的压强p热力学温度T图像中,一定质量的理想气体从状态1沿直线变化至状态2,图中的虚线为一条过坐标原点的直线。则在该过程中( )
A.气体分子的平均动能逐渐增加
B.气体的内能逐渐增加
C.气体对外界做功
D.气体向外界放出热量
8.(2025·江苏宿迁·模拟预测)如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经状态b、c、d再回到状态a,其中图线bc、da平行于横轴。下列说法正确的是( )
A.从a到b,气体对外界做功
B.从b到c,气体温度保持不变
C.从c到d,气体内能减小
D.从d到a,气体从外界吸热
9.(2025·江苏扬州·模拟预测)封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度关T系如图所示,该气体的摩尔质量为M,状态A的体积为V0,温度为T0,O、A、D三点在同一直线上,阿伏伽德罗常数为NA.由状态A变到状态D过程中( )
A.气体从外界吸收热量,内能增加
B.气体体积增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增加
C.气体温度升高,每个气体分子的动能都会增大
D.气体的密度不变
1.(2025·江苏·高考真题)一定质量的理想气体,体积保持不变。在甲、乙两个状态下,该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比,该气体在状态乙时( )
A.分子的数密度较大
B.分子间平均距离较小
C.分子的平均动能较大
D.单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
2.(2025·江苏·高考真题)如图所示,取装有少量水的烧瓶,用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口,并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时,瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后,瓶内气体( )
A.内能迅速增大 B.温度迅速升高
C.压强迅速增大 D.体积迅速膨胀
3.(2023·江苏·高考真题)如图所示,密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中( )
A.气体分子的数密度增大
B.气体分子的平均动能增大
C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小
D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
4.(2025·北京·高考真题)我国古代发明的一种点火器如图所示,推杆插入套筒封闭空气,推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体,艾绒即可点燃。在压缩过程中,筒内气体( )
A.压强变小 B.对外界不做功 C.内能保持不变 D.分子平均动能增大
5.(2025·安徽·高考真题)在恒温容器内的水中,让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气,球内气体(可视为理想气体)温度不变,则气球上升过程中,球内气体( )
A.对外做功,内能不变 B.向外放热,内能减少
C.分子的平均动能变小 D.吸收的热量等于内能的增加量
6.(2025·山东·高考真题)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零,则( )
A.只有r大于时,为正 B.只有r小于时,为正
C.当r不等于时,为正 D.当r不等于时,为负
7.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)某同学冬季乘火车旅行,在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖,将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后,与刚进入车厢时相比,瓶内气体( )
A.内能变小 B.压强变大
C.分子的数密度变大 D.每个分子动能都变大
8.(2025·湖北·高考真题)如图所示,内壁光滑的汽缸内用活塞密封一定量理想气体,汽缸和活塞均绝热。用电热丝对密封气体加热,并在活塞上施加一外力F,使气体的热力学温度缓慢增大到初态的2倍,同时其体积缓慢减小。关于此过程,下列说法正确的是( )
A.外力F保持不变 B.密封气体内能增加
C.密封气体对外做正功 D.密封气体的末态压强是初态的2倍
9.(2024·海南·高考真题)用铝制易拉罐制作温度计,一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀,吸管与罐密封性良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐体积为,薄吸管底面积,罐外吸管总长度为20cm,当温度为27℃时,油柱离罐口10cm,不考虑大气压强变化,下列说法正确的是( )
A.若在吸管上标注等差温度值,则刻度左密右疏
B.该装置所测温度不高于31.5℃
C.该装置所测温度不低于23.5℃
D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,则油柱离罐口距离增大
10.(2024·北京·高考真题)一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮,将气泡内的气体视为理想气体,且气体分子个数不变,外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体( )
A.内能变大 B.压强变大 C.体积不变 D.从水中吸热
11.(2024·山东·高考真题)一定质量理想气体经历如图所示的循环过程,a→b过程是等压过程,b→c过程中气体与外界无热量交换,c→a过程是等温过程。下列说法正确的是( )
A.a→b过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B.b→c过程,气体对外做功,内能增加
C.a→b→c过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D.a→b过程,气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量
12.(2023·重庆·高考真题)密封于汽缸中的理想气体,从状态依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所示,则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是( )
A. B.
C. D.
13.(2023·天津·高考真题)如图是爬山所带氧气瓶,氧气瓶里的气体容积质量不变,爬高过程中,温度减小,则气体( )
A.对外做功 B.内能减小 C.吸收热量 D.压强不变
14.(2023·上海·高考真题)一定质量的理想气体,经历如图过程,其中分别为双曲线的一部分。下列对四点温度大小比较正确的是( )
A. B. C. D.
15.(2023·海南·高考真题)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A.分子间距离大于r0时,分子间表现为斥力
B.分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大
C.分子势能在r0处最小
D.分子间距离小于r0且减小时,分子势能在减小
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抢分猜押14 选择题:热学(江苏专用)
重难解读
热学的研究横跨了微观统计与宏观状态。分子动理论的核心在于理解分子间力的变化规律(r0 处的平衡态)以及温度作为分子平均动能唯一标志的物理本质。内能的重难点在于区分其与热量、功的关系,即热力学第一定律(ΔU = W + Q)的符号判定与能量转化方向性。
固体、液体与气体部分,核心在于理想气体状态方程(PV/T = C)。其难点在于处理变质量问题(如充气、抽气、分装)以及含有液柱或活塞平衡的动力学分析。学生需具备极强的“等温、等压、等容”过程识别能力,并能通过 P-V 或 P-T 图象分析气体的对外做功情况。此外,饱和汽压与相对湿度的概念,以及晶体与非晶体的微观差异,也是考查基本素养的常客。
命题预测
2026年高考,热学板块的命题将更强调真实气体系统的动力学平衡与宏观图象的微观解释。
图象类创新: 重点考查 V-1/P 或P-T 图象的斜率意义,要求学生能从坐标轴的变换中提取气体的物质的量或体积变化信息。
变质量与关联系统: 结合医疗氧气瓶、汽车轮胎充气、深海潜水气瓶等实际情境,考查分压定律或多容器间气体交换的末态参量计算。
能源与环境: 结合热泵技术、制冷机原理或碳中和背景下的气体压缩储能,考查热力学第一定律与第二定律的综合应用,强调能量转化效率与不可逆过程。
考点1 分子动理论、固体、液体、气体
1.(2026·江苏南通·二模)恒温水池底部一个气泡由池底缓缓上浮,在气泡上浮的过程中( )
A.气泡内气体压强增大
B.气泡表面张力让气泡扩张
C.气泡内气体对外界做功
D.单位时间内撞击气泡表面单位面积分子数增加
【答案】C
【详解】A.气泡内气体的压强为
因为大气压强恒定,且气泡缓慢上升过程中h减小,所以p减小,故A错误;
B.表面张力的作用是使液体表面积收缩,因此表面张力会让气泡有收缩趋势,不会使气泡扩张,故B错误;
C.恒温水池内气泡温度不变,由玻意耳定律可知,压强减小则体积增大,气体体积膨胀,因此气泡内气体对外界做功,故C正确;
D.气体压强减小,因气泡温度不变,分子平均动能不变, 可知气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击次数减少,故D错误。
故选C。
2.(2026·广东汕头·一模)“工夫茶”是潮汕地区的传统饮茶习俗。如图所示,热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖,在水面和杯盖间就封闭了一部分空气(可视为理想气体)。下列说法正确的是( )
A.玻璃盖碗是非晶体
B.水温越高,每个水分子运动的速率越大
C.温度降低,玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变大
D.水滴落在干净的茶托上会自然摊开,这说明水不能浸润茶托
【答案】A
【详解】A.玻璃属于典型的非晶体,所以玻璃盖碗是非晶体,故A正确;
B.水温越高,水分子运动的平均速率越大,但不是每个水分子运动的速率都越大,故B错误;
C.温度降低,封闭空气的体积不变,根据查理定律可知,空气的压强减小,则玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小,故C错误;
D.水滴落在干净的茶托上会自然摊开,这说明水能浸润茶托,故D错误。
故选A。
3.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,把上端封闭、下端开口的玻璃管竖直插入水中后,将玻璃管缓慢向下移动。若管内气体温度保持不变,则管内气体( )
A.压强小于大气压强 B.内能增大
C.单位体积内的分子数保持不变 D.单位面积上分子撞击器壁的作用力变大
【答案】D
【详解】A.玻璃管下压时,管内气体所处深度增加,外界大气压强p0不变,但管内气体上方水柱的高度h增大,根据液体压强公式,管内气体压强为
由于h增大,故管内气体压强p增大且大于大气压强,故A错误;
B.管内气体温度保持不变,则气体内能不变,故B错误;
C.根据玻意耳定律可知pV=C,因下压过程中压强 p增大,故气体体积V减小,单位体积内的分子数增大,故C错误;
D.气体温度不变,压强增大,根据压强的微观解释可知,单位面积上分子撞击器壁的作用力变大,故D正确。
故选D。
4.(2026·江苏·二模)如图甲为一气缸,其升降部分由M、N两筒组成,两筒间密闭了一定质量的理想气体。图乙为气体分子速率分布曲线,初始时刻气缸内气体所对应的曲线为b。若用力使M迅速向下滑动,设此过程筒内气体不与外界发生热交换,则此过程中( )
A.气体对外界做功,内能减少
B.密闭气体压强增大,分子平均动能不变
C.容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加
D.密闭气体的分子速率分布曲线可能会由b曲线变成a曲线
【答案】C
【详解】ABC.根据题意可知,M迅速向下滑动,理想气体的体积减小,气体分子的密集程度变大,外界对气体做功。且筒内气体不与外界发生热交换,根据热力学第一定律,可知理想气体内能增大,温度升高,分子的平均动能增大,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增加,根据理想气体状态方程,可知密闭气体压强增大,故AB错误,C正确;
D.由于气体温度越高,速率较大的分子所占的比例越大,则密闭气体的分子速率分布曲线可能会变成曲线,故D错误。
故选C。
5.“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时,医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,在罐中气体逐渐冷却的过程中,罐中气体质量和体积均可视为不变,若罐中气体可视为理想气体。气体冷却后下列说法正确的是( )
A.每个分子的运动动能均减少
B.分子的数密度变小
C.罐内的压强等于大气压强
D.单位时间内气体分子碰撞器壁的次数减少
【答案】D
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,气体冷却时温度降低,分子的平均动能减小,但不是每个分子的动能都减少,个别分子的动能可能增大。故A错误;
B.分子的数密度(单位体积分子数)由气体的质量和体积决定,由于气体冷却过程中,气体的质量和体积均不变,所以分子的数密度不变,故B错误;
C.罐内气体温度降低,体积不变,则根据查理定律可知,气体冷却后压强会减小,小于大气压强,故C错误;
D.气体温度降低,分子的平均动能减小,平均速率也减小,又因为分子的数密度不变,所以单位时间内气体分子碰撞器壁的次数减少,故D正确。
故选D。
6.(2026·江苏·一模)如图所示为甲、乙两分子间的作用力F与分子间距离r的关系图像。若甲固定,乙从无穷远处逐渐靠近甲,则分子势能最小时分子间距离为( )
A.r1 B.r2 C.r3 D.r4
【答案】B
【详解】乙从无穷远处逐渐靠近甲过程中,在过程中,分子力为引力,做正功,分子势能减小;在过程中,分子力为斥力,做负功,分子势能增加。所以分子势能最小时分子间距离为。
故选B。
7.(2025·江苏南京·模拟预测)对于下列实验,说法不正确的是( )
A.甲图是溴蒸气的扩散实验,若温度升高,则扩散的速度加快
B.乙图是模拟气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的
C.丙图是蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验,说明蜂蜡是晶体
D.丁图是把毛细管插入水银中的实验现象,说明水银对玻璃是不浸润液体
【答案】C
【详解】A.温度升高,分子热运动剧烈,则扩散的速度加快,故A正确,不符合题意;
B.乙图是模拟气体压强是由气体分子对器壁碰撞产生的,故B正确,不符合题意;
C.丙图是蜂蜡涂在单层云母片上受热融化的实验,说明云母片的导热性是各向异性,云母片是晶体,故C错误,符合题意;
D.丁图是把毛细管插入水银中的实验现象,说明水银对玻璃是不浸润液体,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉,迅速压下筒中的活塞,硝化棉燃烧。在压缩气体的过程中( )
A.气体分子的数密度不变
B.气体分子的平均动能增大
C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力不变
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】B
【详解】A.在压缩气体的过程中,气体的体积减小,所以气体分子的数密度增大,故A错误;
B.在压缩气体的过程中,气体的温度升高,则气体分子的平均动能增大,故B正确;
C.根据,由于气体的体积减小,温度升高,则气体的压强增大,所以单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大,故C错误;
D.由于气体的体积减小,气体分子的数密度增大,气体的温度升高,气体分子的平均动能增大,根据压强微观意义可知,单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加,故D错误。
故选B。
9.(2026·江苏·一模)将细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于略微松弛的状态,将铁丝环浸入肥皂液后取出,环上留有肥皂膜,如图所示。用烧热的针刺破棉线左侧的肥皂膜,稳定后棉线的形状是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】液体表面张力会使液体表面收缩到最小面积。 未刺破肥皂膜时,棉线两侧都有肥皂膜,表面张力平衡,棉线保持松弛;当刺破棉线左侧的肥皂膜后,左侧表面张力消失,右侧剩余肥皂膜在表面张力作用下收缩,会拉动松弛的棉线向右侧(肥皂膜一侧)弯曲,稳定后棉线会形成凸向右侧的圆弧,因此形状对应选项C,故选C。
10.(2026·江苏南通·一模)将某种液体滴在玻璃板表面,形成扁平球形的液滴,如图所示。现将玻璃板竖直插入该液体中,稳定后玻璃板左右两侧的液面形状可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题干中液滴的形态可知,此种液体与玻璃是不浸润的。所以玻璃板插入液体时的图像应如图A所示。
故选A。
考点2 气体实验定律
1.(2026·江苏·一模)如图所示为一定质量的某种理想气体内能U随体积V变化的图像,A、B两点与坐标原点O在一条直线上,该气体的内能U与热力学温度T成正比。则该气体由状态A到B过程中( )
A.压强增大 B.压强减小 C.吸收热量 D.放出热量
【答案】C
【详解】AB.由图像可知,气体的内能与体积成正比,又因为气体的内能与热力学温度成正比,因此气体的体积与热力学温度成正比,根据理想气体的状态方程可知,该气体由状态A到B过程中压强保持不变,故AB错误;
CD.气体由状态A到B过程中,气体的体积增大,气体对外做功,即
气体的内能增大,即
根据热力学第一定律,可知,即气体吸收热量,故C正确,D错误。
故选C。
2.(2025·江苏苏州·模拟预测)一定质量的理想气体被密封在容器中,图为其某段时间内的图,1和2是两条等温线,线段bc平行于V轴,下列说法正确的是( )
A.过程中,气体温度降低
B.过程中,外界对气体做功
C.b→c过程中,气体从外界吸收热量
D.b→c过程中,容器单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力增大
【答案】B
【详解】A.由图可知等温线离原点越远,对应的温度越高,故过程中,气体温度增大,故A错误;
B.过程中,体积减小,外界对气体做功,故B正确;
CD.从为等压变化,由公式可知,等温线2对应的气体温度比等温线1对应的气体温度低;b→c过程中,温度降低,内能减小,体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律可得:,气体放出的热量比外界对气体做功多,此过程中压强不变,根据,可得容器单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力不变,故CD错误。
故选B。
3.(2025·江苏南通·一模)在深海中的潜水员看到呼出的气泡快速上升,若气泡在上升过程中的质量不变,则下列说法正确的是( )
A.气体对液体不做功 B.液体对气体做正功
C.气泡的内能减小 D.气泡受到的浮力不变
【答案】C
【详解】AB.气泡从水下几米深处快速上升到水面过程中,气泡内气体的压强为
气泡所处液面的高度减小,则气泡受到的液体压强逐渐减小,压强变小,气泡内部压强大于外部压强,气泡会膨胀,体积增大,会推动周围的液体,因此气体对液体做正功,液体对气体做负功,故AB错误;
C.气泡快速上升过程中,质量不变,气体与外界来不及实现热交换,,因气泡膨胀对外做功,,由热力学第一定律可知,,即气泡的内能减小,故C正确;
D.气泡上升时变大,但海水的和均不变,由可知气泡受到的浮力变大,故D错误。
故选C。
4.(2025·江苏南京·模拟预测)一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,其中c→a过程是绝热过程,下列说法正确的是( )
A.b→c过程中,气体的温度升高
B.c→a过程中,气体分子的平均动能不变
C.a→b过程中,气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量
D.a→b→c→a的整个过程中,气体从外界吸收热量
【答案】D
【详解】A.b→c过程中,气体体积不变压强减小,根据可知,气体的温度降低,故A错误;
B.c→a为绝热过程,即Q=0;因体积减小,故外界对气体做功,即W>0。
根据ΔU=Q+W可知,ΔU>0。即气体内能增大,则温度升高,气体分子的平均动能增大,故B错误;
C.a→b过程中,气体压强不变体积增大,对外做功,即W<0。
根据可知,温度升高,故内能增大。
根据ΔU=Q+W可知,气体从外界吸收的热量大于气体内能的增加量,故C错误;
D.因ab段图像与横轴所包围的面积大于ca段图像与横轴所包围的面积,故气体对外界做的功大于外界对气体做的功。
即a→b→c→a的整个过程中,W<0,ΔU=0。
则根据ΔU=Q+W可知Q>0,即气体从外界吸收热量,故D正确。
故选D。
5.(2025·江苏南通·模拟预测)气球在空中缓慢上升,体积逐渐变大,将气球内的气体视为理想气体,忽略环境温度的变化,该过程中球内气体压强p和体积V的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】气体温度不变,根据玻意耳定律有
则
所以图像是过原点的倾斜直线。
故选B。
6.(2025·江苏盐城·模拟预测)如图所示,一定质量的理想气体从状态A开始,经历两个状态变化过程,先后到达状态B和C,以下图象可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由p−V图像知,一定质量的理想气体从状态A开始,先发生等压变化到达状态B,接着再发生等容变化到达C。根据理想气体状态方程,可知在p−T图像中,过原点的直线为等容线;因为,可知在p−t图像中,过(−273.15℃,0)的直线为等容线,由p−V图像可知状态A和状态C的pV乘积相等,则状态A和状态C的温度相同,D选项图像符合题意要求。
故选D。
7.往复式内燃机利用迪塞尔循环来工作,该循环由两个绝热过程、一个等压过程和一个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的一个迪塞尔循环,则该气体( )
A.在状态c和d时的内能可能相等
B.在a→b过程中,外界对其做的功大于其增加内能
C.a→c过程中增加的内能大于c→d过程中减少的内能
D.在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
【答案】C
【详解】A.状态c到d是绝热过程,体积增大,气体对外做功,根据热力学第一定律可知,状态c到d内能减小,故A错误;
B.在a→b过程中为绝热压缩,外界对气体做功,根据热力学第一定律可得,可知即外界对其做的功全部用于增加内能,故B错误;
C.因为从d到a,气体体积不变,做功为零,根据理想气体状态方程可知气体温度降低,内能减小,完成一次循环内能不变,所以a→c过程中增加的内能大于c→d过程中减少的内能,故C正确;
D.根据图像“面积”即为气体做功大小,可知一个循环过程气体对外做功,图像中b→c→d→a围成的图形的面积为气体对外做的功,而整个过程气体能内能变化为零,根据热力学第一定律知,在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量,故D错误。
故选C。
8.(2026·贵州贵阳·一模)一定质量的理想气体经历了到的绝热过程,其图像如图所示,关于该气体的状态变化,下列说法正确的是( )
A.两个状态的温度关系为
B.两个状态的内能关系为
C.两个状态满足
D.到过程,外界对气体做功
【答案】C
【详解】ABD.从a到b,气体体积增大,气体对外做功(W<0),由题意此过程为绝热过程(Q=0),由热力学第一定律有
可知气体内能减小,气体温度降低,即,故ABD错误;
C.根据理想气体状态方程有
因为,可知,故C正确。
故选C。
9.(2026·山东枣庄·二模)如图所示,两位小朋友的绘画作品,画出了小鱼儿在水中吐泡泡的神韵。若将水中鱼儿所吐气泡内的气体视为理想气体,忽略温度变化,下列说法正确的是( )
A.图中所画的气泡,甲合理,乙不合理
B.气泡上升过程中,泡内气体的压强减小
C.气泡上升过程中,泡内气体的内能增加
D.气泡上升过程中,泡内气体向外界放出热量
【答案】B
【详解】AB.气泡上升过程中,气泡内气体压强为
因h减小,故气泡内气体压强减小,由等温变化知,气泡体积变大,故A错误,B正确;
CD.气泡上升过程中,认为水的温度不变,气泡体积变大,泡内气体对外做功,故,由热力学第一定律有
故泡内气体的内能不变,同时从外界吸收热量,故CD错误。
故选B。
10.(2026·江苏南通·二模)恒温水池底部一个气泡由池底缓缓上浮,在气泡上浮的过程中( )
A.气泡内气体压强增大
B.气泡表面张力让气泡扩张
C.气泡内气体对外界做功
D.单位时间内撞击气泡表面单位面积分子数增加
【答案】C
【详解】A.气泡内气体的压强为
因为大气压强恒定,且气泡缓慢上升过程中h减小,所以p减小,故A错误;
B.表面张力的作用是使液体表面积收缩,因此表面张力会让气泡有收缩趋势,不会使气泡扩张,故B错误;
C.恒温水池内气泡温度不变,由玻意耳定律可知,压强减小则体积增大,气体体积膨胀,因此气泡内气体对外界做功,故C正确;
D.气体压强减小,因气泡温度不变,分子平均动能不变, 可知气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击次数减少,故D错误。
故选C。
考点3 热力学定律与能量守恒定律
1.(2026·江苏南京·一模)一定质量的理想气体,在温度和下的压强与体积倒数的关系图像如图所示,气体由状态A等压变化到状态B的过程中( )
A.温度升高,吸收热量 B.温度升高,放出热量
C.温度降低,吸收热量 D.温度降低,放出热量
【答案】D
【详解】根据
可知
则在图像中过原点的斜率越大,则温度越高,则气体由状态A等压变化到状态B的过程中,气体温度降低,内能减小,体积变小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,气体放出热量。
故选D。
2.如图所示,一定质量的理想气体经历阿特金森循环abcdea,全过程可视为由两个绝热过程ab、cd,两个等容过程bc、de和一个等压过程ea组成。下列说法正确的是( )
A.在a→b的过程中,气体分子的平均动能变小
B.在b→c的过程中,单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数不变
C.在c→d的过程中,气体的内能在增加
D.在一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量
【答案】D
【详解】A.在a→b的绝热过程中,气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,外界对其做的功等于增加的内能,气体温度升高,气体分子的平均动能变大,故A错误;
B.在b→c过程中,体积不变,压强增大,气体温度升高,气体分子的平均动能增大,分子的平均速率增大,单位时间内撞击汽缸壁的分子数增多,故B错误;
C.在c→d为绝热过程,气体体积增大,气体对外做功,根据热力学第一定律可知,气体内能减小,故C错误;
D.在一次循环过程中,根据p-V图像可知,气体对外做功(cd图线下方面积)大于外界对气体做功(ab图线下方面积),气体的内能不变,根据热力学第一定律,气体吸收的热量一定大于放出的热量,故D正确。
故选D。
3.(2026·江苏南通·一模)上端封闭、下端开口的导热玻璃管倒扣在水槽中,处于静止状态。现缓慢向上提起玻璃管、管下端未离开水面,如图所示。则此过程中管内( )
A.气体分子数密度变大 B.气体分子平均动能变小
C.水面上升 D.气体放热
【答案】C
【详解】上提玻璃管,则管内水面上升,与水槽内的水面高度差h减小,根据可知,内部气体压强减小,气体温度不变,根据,则体积变大,则气体分子数密度变小,气体分子平均动能不变,气体对外做功,内能不变,根据热力学第一定律,则气体吸热。
故选C。
4.(2026·江苏南通·一模)。一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,a→b为等压过程,b→c为绝热过程,c→a为等温过程。下列说法正确的是( )
A.a→b过程,气体对外界做功,内能减少
B.c→a过程,外界对气体做功,气体放热
C.b→c过程,气体对外做功,温度升高
D.a→b→c过程,气体从外界吸收的热量等于内能的增加量
【答案】B
【详解】A.a→b过程,气体体积变大,对外做功,温度升高,内能增加,A错误;
B.c→a过程,气体体积减小,外界对气体做功,温度不变,内能不变,根据热力学第一定律可知,气体放热,B正确;
C.b→c过程,气体体积变大,气体对外做功,气体与外界无热交换,则气体内能减小,温度降低,C错误;
D.a→b→c过程,因a、c两态温度相同,可知气体内能不变,气体体积变大,对外做功,则气体吸热,所以气体从外界吸收的热量等于气体对外做功,D错误。
故选B。
5.(2025·辽宁鞍山·一模)热学系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程叫做绝热过程。理想气体的等温过程在图中是一条双曲线。若下列图中虚线为等温线,那么实线描绘绝热膨胀过程的是(箭头表示过程进行方向)( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】气体绝热膨胀,气体体积增大,对外做功,根据热力学第一定律可知,气体内能减小,温度降低,因此乘积减小,故等温线靠近坐标轴,可知A选项符合题意。
故选A。
6.(2025·江苏南京·模拟预测)一定质量的理想气体从A状态开始,经过,最后回到初始状态A,各状态参量如图所示。下列说法正确的是( )
A.从A状态到C状态,气体放出热量
B.从B状态到C状态,气体分子的平均动能增加
C.过程气体对外做功大于过程外界对气体做功
D.气体在整个过程中从外界吸收的总热量数值上等于ABCD的面积
【答案】D
【详解】A.根据理想气体状态方程有
由于A状态压强与体积乘积小于C状态压强与体积乘积,则A状态温度小于C状态温度,则从A状态到C状态,气体内能增大,由于体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知,气体吸收热量,故A错误;
B.由于B状态压强与体积乘积大于C状态压强与体积乘积,则B状态温度大于C状态温度,可知,从B状态到C状态,气体分子的平均动能减小,故B错误;
C.图像与横轴所围几何图形的面积表示功,根据图示可知,过程气体对外做功小于过程外界对气体做功,故C错误;
D.气体在整个过程中内能不变,气体对外界做功等于ABCD的面积,根据热力学第一定律可知,气体在整个过程中从外界吸收的总热量数值上等于ABCD的面积,故D正确。
故选D。
7.(2025·江苏常州·模拟预测)在如图所示的压强p热力学温度T图像中,一定质量的理想气体从状态1沿直线变化至状态2,图中的虚线为一条过坐标原点的直线。则在该过程中( )
A.气体分子的平均动能逐渐增加
B.气体的内能逐渐增加
C.气体对外界做功
D.气体向外界放出热量
【答案】D
【详解】AB.理想气体从状态1到状态2,热力学温度T不变(图像中T轴坐标不变)。温度是分子平均动能的标志,所以气体分子平均动能不变;理想气体内能只与温度有关,内能也不变,A错误,B错误;
C.根据理想气体状态方程
T不变,p增大,则体积V减小,即外界对气体做功,C错误;
D.由热力学第一定律
因为内能不变,;外界对气体做功,,所以,即气体向外界放出热量,D正确。
故选D。
8.(2025·江苏宿迁·模拟预测)如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经状态b、c、d再回到状态a,其中图线bc、da平行于横轴。下列说法正确的是( )
A.从a到b,气体对外界做功
B.从b到c,气体温度保持不变
C.从c到d,气体内能减小
D.从d到a,气体从外界吸热
【答案】D
【详解】A.从a到b,气体体积减小,故外界对气体做功,故A错误;
B.从b到c,气体压强不变、体积减小,根据可知温度减小,故B错误;
C.从c到d,根据
整理得
可知温度不变时,图像为过原点的倾斜直线,故从c到d温度不变,气体内能不变,故C错误;
D.从d到a,气体压强不变、体积增大(W<0),根据
可知温度升高(),根据热力学第一定律有
可知Q>0,故该过程气体从外界吸热,故D正确。
故选D。
9.(2025·江苏扬州·模拟预测)封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度关T系如图所示,该气体的摩尔质量为M,状态A的体积为V0,温度为T0,O、A、D三点在同一直线上,阿伏伽德罗常数为NA.由状态A变到状态D过程中( )
A.气体从外界吸收热量,内能增加
B.气体体积增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增加
C.气体温度升高,每个气体分子的动能都会增大
D.气体的密度不变
【答案】A
【详解】由题知A点和D点在过原点的连线上,根据理想气体状态方程有
变形得
可知图像的斜率表示,可知气体由A到D压强不变,体积增大,密度减小,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少,气体对外做功,温度升高,气体的平均动能增加,内能增加,故需要吸热。
故选A。
1.(2025·江苏·高考真题)一定质量的理想气体,体积保持不变。在甲、乙两个状态下,该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比,该气体在状态乙时( )
A.分子的数密度较大
B.分子间平均距离较小
C.分子的平均动能较大
D.单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
【答案】C
【详解】AB.根据题意,一定质量的理想气体,甲乙两个状态下气体的体积相同,所以分子密度相同、分子的平均距离相同,故AB错误;
C.根据题图可知,乙状态下气体速率大的分子占比较多,则乙状态下气体温度较高,则平均动能大,故C正确;
D.乙状态下气体平均速度大,密度相等,则单位时间内撞击容器壁次数较多,故D错误。
故选C。
2.(2025·江苏·高考真题)如图所示,取装有少量水的烧瓶,用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口,并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时,瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后,瓶内气体( )
A.内能迅速增大 B.温度迅速升高
C.压强迅速增大 D.体积迅速膨胀
【答案】D
【详解】瓶塞跳出的过程中瓶内的气体对外做功,气体体积迅速膨胀,由于该过程的时间比较短,可知气体来不及吸收热量,根据热力学第一定律可知,气体的内能减小,则温度降低,由理想气体状态方程可知,气体压强减小。
故选D。
3.(2023·江苏·高考真题)如图所示,密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中( )
A.气体分子的数密度增大
B.气体分子的平均动能增大
C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小
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】B
【详解】A.根据
可得
则从A到B为等容线,即从A到B气体体积不变,则气体分子的数密度不变,选项A错误;
B.从A到B气体的温度升高,则气体分子的平均动能变大,则选项B正确;
C.从A到B气体的压强变大,气体分子的平均速率变大,则单位时间内气体分子对单位面积的器壁的碰撞力变大,选项C错误;
D.气体的分子密度不变,从A到B气体分子的平均速率变大,则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变大,选项D错误。
故选B。
4.(2025·北京·高考真题)我国古代发明的一种点火器如图所示,推杆插入套筒封闭空气,推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体,艾绒即可点燃。在压缩过程中,筒内气体( )
A.压强变小 B.对外界不做功 C.内能保持不变 D.分子平均动能增大
【答案】D
【详解】C.猛推推杆压缩筒内气体,气体未来得及与外界发生热交换,气体被压缩,体积减小,则外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知,气体内能增大,故C错误;
A.气体内能增大,故其温度增大,又体积减小,根据理想气体状态方程,则气体压强增大,故A错误;
B.气体被压缩,体积减小,则气体对外界做负功,故B错误;
D.气体温度增大,则分子平均动能增大,故D正确。
故选 D。
5.(2025·安徽·高考真题)在恒温容器内的水中,让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气,球内气体(可视为理想气体)温度不变,则气球上升过程中,球内气体( )
A.对外做功,内能不变 B.向外放热,内能减少
C.分子的平均动能变小 D.吸收的热量等于内能的增加量
【答案】A
【详解】根据题意可知,气球缓慢上升的过程中,气体温度不变,则气体的内能不变,分子的平均动能不变,气体的体积变大,气体对外做功,由热力学第一定律可知,由于气体的内能不变,则吸收的热量与气体对外做的功相等。
故选A。
6.(2025·山东·高考真题)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零,则( )
A.只有r大于时,为正 B.只有r小于时,为正
C.当r不等于时,为正 D.当r不等于时,为负
【答案】C
【详解】两个分子间距离r等于时分子势能为零,从处随着距离的增大,此时分子间作用力表现为引力,分子间作用力做负功,故分子势能增大;从处随着距离的减小,此时分子间作用力表现为斥力,分子间作用力也做负功,分子势能也增大;故可知当不等于时,为正。
故选C。
7.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)某同学冬季乘火车旅行,在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖,将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后,与刚进入车厢时相比,瓶内气体( )
A.内能变小 B.压强变大
C.分子的数密度变大 D.每个分子动能都变大
【答案】B
【详解】A.将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后,温度升高,而理想气体内能只与温度相关,则内能变大,故A错误;
B.将糖果瓶带入温暖的车厢过程,气体做等容变化,根据,因为温度升高,则压强变大,故B正确;
C.气体分子数量不变,气体体积不变,则分子的数密度不变,故C错误;
D.温度升高,气体分子的平均动能增大,但不是每个分子的动能都增大,故D错误。
故选 B。
8.(2025·湖北·高考真题)如图所示,内壁光滑的汽缸内用活塞密封一定量理想气体,汽缸和活塞均绝热。用电热丝对密封气体加热,并在活塞上施加一外力F,使气体的热力学温度缓慢增大到初态的2倍,同时其体积缓慢减小。关于此过程,下列说法正确的是( )
A.外力F保持不变 B.密封气体内能增加
C.密封气体对外做正功 D.密封气体的末态压强是初态的2倍
【答案】B
【详解】
A.气体温度升高,体积减小,根据
气体压强变大,则外力F增加,选项A错误;
B.气体温度升高,则气体内能变大,即∆U > 0,选项B正确;
C.气体体积减小,则外界对气体做功,选项C错误;
D.根据
热力学温度变为原来的2倍,体积减小,则气体压强大于原来的2倍,选项D错误。
故选B。
9.(2024·海南·高考真题)用铝制易拉罐制作温度计,一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀,吸管与罐密封性良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐体积为,薄吸管底面积,罐外吸管总长度为20cm,当温度为27℃时,油柱离罐口10cm,不考虑大气压强变化,下列说法正确的是( )
A.若在吸管上标注等差温度值,则刻度左密右疏
B.该装置所测温度不高于31.5℃
C.该装置所测温度不低于23.5℃
D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,则油柱离罐口距离增大
【答案】B
【详解】A.由盖—吕萨克定律得
其中
,,
代入解得
根据可知
故若在吸管上标注等差温度值,则刻度均匀,故A错误;
BC.当时,该装置所测的温度最高,代入解得
故该装置所测温度不高于,当时,该装置所测的温度最低,代入解得
故该装置所测温度不低于,故B正确,C错误;
D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,由盖—吕萨克定律可知,油柱离罐口距离不变,故D错误。
故选B。
10.(2024·北京·高考真题)一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮,将气泡内的气体视为理想气体,且气体分子个数不变,外界大气压不变。在上浮过程中气泡内气体( )
A.内能变大 B.压强变大 C.体积不变 D.从水中吸热
【答案】D
【详解】A.上浮过程气泡内气体的温度不变,内能不变,故A错误;
B.气泡内气体压强p = p0+ρ水gh,故上浮过程气泡内气体的压强减小,故B错误;
C.由玻意耳定律pV = C知,气体的体积变大,故C错误;
D.上浮过程气体体积变大,气体对外做功,由热力学第一定律ΔU = Q+W知,气体从水中吸热,故D正确。
故选D。
11.(2024·山东·高考真题)一定质量理想气体经历如图所示的循环过程,a→b过程是等压过程,b→c过程中气体与外界无热量交换,c→a过程是等温过程。下列说法正确的是( )
A.a→b过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B.b→c过程,气体对外做功,内能增加
C.a→b→c过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D.a→b过程,气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量
【答案】C
【详解】A.a→b过程压强不变,是等压变化且体积增大,气体对外做功W<0,由盖-吕萨克定律可知
即内能增大,,根据热力学第一定律可知过程,气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功,另一部分用于增加内能,A错误;
B.方法一:过程中气体与外界无热量交换,即
又由气体体积增大可知,由热力学第一定律可知气体内能减少。
方法二:过程为等温过程,所以
结合分析可知
所以b到c过程气体的内能减少。故B错误;
C.过程为等温过程,可知
根据热力学第一定律可知过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功,C正确;
D.根据热力学第一定律结合上述解析可知:一整个热力学循环过程,整个过程气体对外做功,因此热力学第一定律可得
故过程气体从外界吸收的热量不等于过程放出的热量,D错误。
故选C。
12.(2023·重庆·高考真题)密封于汽缸中的理想气体,从状态依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所示,则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由V-T图像可知,理想气体ab过程做等压变化,bc过程做等温变化,cd过程做等容变化。根据理想气体状态方程,有
可知bc过程理想气体的体积增大,则压强减小。
故选C。
13.(2023·天津·高考真题)如图是爬山所带氧气瓶,氧气瓶里的气体容积质量不变,爬高过程中,温度减小,则气体( )
A.对外做功 B.内能减小 C.吸收热量 D.压强不变
【答案】B
【详解】A.由于爬山过程中气体体积不变,故气体不对外做功,故A错误;
B.爬山过程中温度降低,则气体内能减小,故B正确;
C.根据热力学第一定律可知
爬山过程中气体不做功,但内能减小,故可知气体放出热量,故C错误;
D.爬山过程中氧气瓶里的气体容积质量均不变,温度减小,根据理想气体状态方程有
可知气体压强减小,故D错误;
故选B。
14.(2023·上海·高考真题)一定质量的理想气体,经历如图过程,其中分别为双曲线的一部分。下列对四点温度大小比较正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】AC.由题可知一定质量的理想气体,分别为双曲线的一部分,故分别为该气体的两段等温变化的过程。则
、
AC错误;
BD.ad、bc两过程都是等容变化,由图可知
,
根据查理定律可知
可得
、
故B正确,D错误。
故选B。
15.(2023·海南·高考真题)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A.分子间距离大于r0时,分子间表现为斥力
B.分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大
C.分子势能在r0处最小
D.分子间距离小于r0且减小时,分子势能在减小
【答案】C
【详解】分子间距离大于r0,分子间表现为引力,分子从无限远靠近到距离r0处过程中,引力做正功,分子势能减小,则在r0处分子势能最小;继续减小距离,分子间表现为斥力,分子力做负功,分子势能增大。
故选C。
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