第70讲 热力学定理与能量守恒定律（复习讲义）（北京专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第70讲 热力学定理与能量守恒定律 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 热力学第一定律与能量守恒定律的理解 知识点1 热力学第一定律 知识点2 能量守恒定律 考向1 热力学第一定律与能量守恒定律的理解 重 【思维建模】解题时特殊字眼翻译 考向2 能量守恒定律 考点二 对热力学第二定律的理解及应用 知识点1 热力学第二定律 考向1 对热力学第二定律的理解及应用 考点三 热力学定律与图像的综合应用 知识点1 热力学定律与图像的综合应用 考向1热力学定律与气体图像的结合 重 考点四 热力学定律与气体实验定律的综合应用 知识点1 热力学定律与气体实验定律的综合应用 考向1 热力学定律与实验定律的结合 重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 热力学第一定律与能量守恒定律的理解 —— 北京，T1，3分 北京，T3，3分 对热力学第二定律的理解及应用 —— —— —— 热力学定律与图像的综合应用 —— —— —— 热力学定律与气体实验定律的综合应用 —— —— —— 考情分析 题型与考向：题型以选择题、计算题均有出现，难度中等，常以气体状态变化过程为试题背景，考查热力学第一定律与能量守恒的理解、热力学第二定律的定性判断，重点考查p-V图像、热力学第一定律和气体实验定律的综合分析，侧重做功、内能变化、吸放热的逻辑判断。 情境与立意： 1.生活实践类：空调、冰箱、保温杯等。 2.学习探究类：热力学定律应用实例 复习目标 1.理解热力学第一定律，会用热力学第一定律解决相关问题。 2.理解热力学第二定律，知道热现象的方向性。 3.会分析热力学第一定律与气体实验定律的综合问题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 热力学第一定律与能量守恒定律的理解 知识点1 热力学第一定律 知●识●解●构 1.改变物体内能的两种方式 （1）做功；（2）传热。 2.热力学第一定律 （1）内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。 （2）表达式：ΔU=Q+W。 （3）表达式中的正、负号法则 符号 W Q ΔU + 外界对物体做功 物体吸收热量 内能增加 - 物体对外界做功 物体放出热量 内能减少 3．符号法则 物理量 ΔU W Q 大于零 物体的内能增加 外界对物体做功 物体吸热 小于零 物体的内能减少 物体对外界做功 物体放热 等于零 物体的内能不变 物体对外界（或外界对物体）不做功 物体与外界绝热 4.热力学第一定律的理解 （1）如果研究对象是理想气体，它的内能变化体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化。 （2）做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正。 （3）与外界绝热，则不发生热传递，此时Q＝0。 5.三种特殊情况 （1）若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加； （2）若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加； （3）若过程的初、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量。 6．两点注意 （1）做功看体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正。气体向真空中自由膨胀，对外界不做功，W＝0。 （2）对于理想气体要抓住温度T变化是内能变化的标志（T升高，内能增加ΔU＞0，反之，内能减少ΔU＜0）。 7.应用热力学第一定律解题的思路与步骤 （1）明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。 （2）分别列出物体（或系统）吸收或放出的热量；外界对物体（或系统）所做的功或物体（或系统）对外所做的功。 （3）根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W列出方程进行求解。 （4）特别注意物理量的正、负号及其物理意义。 知识点2 能量守恒定律 知●识●解●构 1.内容 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。 2.第一类永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律。 考●向●破●译 考向1 热力学第一定律的理解 例1 (2026·北京海淀区)将一个压瘪的乒乓球放到热水中，在乒乓球升温且缓慢恢复原状的过程中，乒乓球里的气体可视为质量不变的理想气体。关于球内气体，下列说法正确的是（ ） A．从外界吸收热量，其内能不变 B．对外界做功，其内能减小 C．吸收的热量大于其增加的内能 D．吸收的热量等于其对外界所做的功 【答案】C 【解析】A．乒乓球升温，则气体的温度升高，而理想气体的内能只与温度有关，所以其内能增大，故A错误； B．乒乓球缓慢恢复原状，气体的体积增大，对外做功，而气体的温度升高，内能增大，故B错误； C．根据热力学第一定律，气体温度升高，内能增大，即，体积增大，对外界做功，即，所以吸收的热量，即吸收的热量大于其增加的内能，故C正确； D．根据且可得，吸收的热量大于其对外界所做的功，故D错误。故选C。 【变式训练1·变情境】(2026·北京海淀区)烧瓶通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一小段水柱，使烧瓶内封闭一定质量的气体。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向左移动。瓶内的气体可视为理想气体，在这一过程中瓶内气体（ ） A．分子平均动能减小 B．向外界放热 C．内能不变 D．压强不变 【答案】D 【解析】A．用手捂住烧瓶，瓶内气体温度升高，温度是分子平均动能的标志，则分子平均动能增大，故A错误； B．气体体积膨胀对外做功，温度升高内能增加，根据热力学第一定律 可知，气体从外界吸热，故B错误； C．理想气体内能只与温度有关，温度升高，内能增大，故C错误； D．水柱缓慢移动，气体始终处于平衡状态，水平管内水柱受力平衡，瓶内气体压强等于大气压强，保持不变，故D正确；故选D。 【变式训练2·变载体】（2025·北京三十五中·三模）如图1，一绝热容器被隔板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。（　　） A．气体温度降低 B．气体内能不变 C．气体内能减小 D．气体压强增大 【答案】B 【解析】根据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可知，稀薄气体的内能不变，则温度不变。稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小。故选B。 考向2 能量守恒定律 例2 关于永动机和能量守恒定律，下列说法正确的是（ ） A．第一类永动机不可能制成．因为违背了能量守恒定律 B．第二类永动机不可能制成，因为违背了能量守恒定律 C．能量只会从一种形式转化为另一种形式，因此能源永远不会短缺 D．能量守恒定律只适用于机械能、内能、不适用于电能、光能、核能 【答案】A 【解析】A．第一类永动机的设计目标是不消耗能量却持续对外做功，违背了能量不会凭空产生的能量守恒定律，因此不可能制成，故A正确； B．第二类永动机的设计目标是将内能转化为机械能且不产生其他影响，它不违背能量守恒定律，违背的是宏观热现象具有方向性的热力学第二定律，故B错误； C．能量的转化和转移具有方向性，耗散到环境中的低品质内能无法被重新收集利用，可利用的能源会不断减少，因此会出现能源短缺，故C错误； D．能量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律，适用于所有形式的能量转化、转移过程，包括电能、光能、核能等，故D错误。故选A。 【变式训练1·变载体】约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道。维尔金斯认为∶小球从P孔释放经底部弯曲轨道至Q处，受强磁作用沿斜面再运动至P孔，然后重复循环。关于“永动机”，正确的认识应该是（ ） A．有可能实现 B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现 C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现 D．违背能量守恒定律 【答案】D 【解析】这属于第一类永动机的设计，第一类永动机试图不消耗能量、源源不断对外做功或自发无限循环，违背能量守恒定律，永远无法实现。故选D。 【变式训练2·变情境】宋朝开庆年间，宋军发明的管状火器——突火枪（如图甲），是世界上第一种发射子弹的步枪。突火枪以厚竹筒为枪管，内部装填火药与子弹，点燃引线引爆火药后，瞬间完成燃烧，子弹开始加速运动，至子弹出枪管前可认为枪管中的气体质量不变，该过程中气体压强p与体积V的关系图像如图乙所示，S1、S2为ABC和BCED区域的面积，忽略子弹与枪管之间的摩擦力，则子弹射出枪管时的动能大小可表示为（　　） A．S1 B．S2 C． D． 【答案】C 【解析】由题意，气体的图像中，图线与坐标轴所围成图形的面积表示气体对外做的功，由动能定理，有 则子弹射出枪管时的动能大小可表示为；故选C。 思维建模 解题时特殊字眼翻译 1.绝热：没有传热（Q=0）。 2.等容：体积不变，不做功（W=0）。 3.膨胀：体积变大，物体对外界做功（W<0）。 4.等温：分子平均动能不变，理想气体内能不变（理想气体ΔU=0）。 5.等压，体积变化ΔV：做功W=-pΔV。 考点二 对热力学第二定律的理解及应用 知识点1 热力学第二定律 知●识●解●构 1.热力学第二定律的几种表述 （1）克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。 （2）开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。 （3）用熵的概念表述：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小（选填“增大”或“减小”）。 2.热力学第二定律的理解 （1）“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助。 （2）“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等。在产生其他影响的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程。 （3）微观意义：一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。 3.热力学第二定律的实质 热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 4．四种“方向” 传热具有方向性 两个温度不同的物体进行接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体。要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，来产生其他影响或引起其他变化。 气体的扩散现象具有方向性 两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体，绝不会自发地分开，成为两种不同的气体。 机械能和内能的转化过程具有方向性 物体在水平面上运动，因摩擦而逐渐停下来，但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来。 气体向真空膨胀具有方向性 气体可自发地向真空容器膨胀，但绝不可能出现气体自发地再从容器中流回，使容器变为真空。 5.热力学过程的方向性实例 （1）高温物体低温物体。 （2）功热。 （3）气体体积V1气体体积V2（较大）。 （4）不同气体A和B混合气体AB。 6.两类永动机的比较 第一类永动机 第二类永动机 设计要求 不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器 从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器 不可能制成的原因 违背能量守恒定律 虽然不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律 7.热力学第一定律、第二定律的比较 比较项目 热力学第一定律 热力学第二定律 定律揭示的问题 它从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系 它指出自然界中出现的宏观过程是有方向性的 机械能和内能的转化 当摩擦力做功时，机械能可以全部转化为内能 内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能 热量的传递 热量可以从高温物体自发地传向低温物体 说明热量不能自发地从低温物体传向高温物体 表述形式 只有一种表述形式 有多种表述形式 两定律的关系 在热力学中，两者既相互独立，又互为补充，共同构成了热力学知识的理论基础 考●向●破●译 考向1 对热力学第二定律的理解及应用 例1 （多选）氢能存储与固态电池结合是新能源领域的重要技术方向：氢能可通过压缩氢气存储，固态电池则能高效实现电能与化学能的转化。下列关于该技术相关的热力学规律应用说法正确的是（　　） A．压缩氢气存储时，外界对氢气做功，氢气内能一定增大 B．固态电池充电时，电能全部转化为化学能，符合热力学第一定律 C．固态电池放电时，化学能转化为电能的效率不可能达到100%，体现了热力学第二定律 D．氢气自发膨胀对外做功时，系统熵增加，不违背热力学第二定律 【答案】CD 【解析】A．根据热力学第一定律 可知，外界对氢气做功时 若此时氢气向外放出热量，且放出热量大于外界对氢气做功，即 此时氢气内能可能减小，故A错误； B．热力学第二定律指出，一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，能量转化过程中总会有部分能量以热量形式耗散，无法全部转化为有用功。 固态电池充电时，会向外放出热量，电能转化为化学能和内能，体现了热力学第二定律，故B错误； C．固态电池放电时，会向外放出热量，化学能转化为电能的效率不可能达到100%，体现了热力学第二定律，故C正确； D．根据热力学第二定律，孤立系统的自发过程总是朝着熵增加的方向进行，直至系统达到平衡态，此时熵达到极大值。氢气自发膨胀对外做功时，系统的无序度增加，熵增加，不违背热力学第二定律，故D正确。故选CD。 【变式训练1·变情境】在潜水活动中，氧气瓶通过减压阀释放高压氧气供呼吸使用。当氧气迅速喷出时，下列说法正确的是（　　） A．该过程将机械能转化为内能 B．气体分子冲出阀门后能全部自发回到瓶内 C．气体通过做功方式改变了自身的内能 D．气体温度可能升高 【答案】C 【解析】AD．当高压氧气迅速喷出时，还来不及与外界发生热交换，即 气体体积膨胀对外做功，外界对气体做负功，即 根据热力学第一定律 可知 则内能减少，温度降低，该过程是内能转化为机械能，故AD错误； B．气体扩散后无法自发全部返回，违背热力学第二定律的熵增原理，故B错误； C．内能变化由气体做功引起（绝热条件下仅做功导致），故C正确。故选C。 【变式训练2·变考法】根据热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．热量只能从高温物体向低温物体传递 B．一个宏观状态所对应的微观态越多，越无序，熵越小 C．符合能量守恒定律的宏观过程都可以自发地实现 D．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 【答案】D 【解析】A．热量在外界影响下可以从低温物体向高温物体传递，比如冰箱制冷， 选项A错误； B．一个宏观状态所对应的微观态越多，越无序，熵越大， 选项B错误； C．符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自发地实现，例如热量不能自发地从低温物体传到高温物体， 选项C错误； D．根据热力学第二定律的开尔文表述，物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，但会引起其他变化， 选项D正确。故选D。 考点三 热力学定律与图像的综合应用 知识点1 热力学定律与图像的综合应用 知●识●解●构 1.气体的状态变化可由图像直接判断或结合理想气体状态方程=C分析。 2.气体状态变化图像的分析 项目 物理意义 点 一定质量的理想气体的一个平衡状态 线 一定质量的理想气体状态变化的一个过程 斜率 V⁃T图像（或p⁃T图像）中图线上的点和原点连线的斜率与压强（或体积）成反比 面积 p⁃V图线与V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功 3．处理热力学第一定律与气体图像综合问题的思路 （1）根据气体图像的特点判断气体的温度、体积的变化情况，从而判断气体与外界的吸、放热关系及做功关系。 （2）在p ­V图像中，图线与V轴围成的面积表示气体对外界或外界对气体做的功。 （3）结合热力学第一定律判断有关问题。 考●向●破●译 考向1 热力学定律与气体图像的结合 【重】 例1(2026·北京东城区)如图所示，一定质量的理想气体从状态开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态和。下列说法正确的是（ ） A．和状态，理想气体的温度相等 B．到状态，外界对理想气体做功 C．到状态，理想气体向外界放热 D．到状态，理想气体的分子平均动能逐渐变小 【答案】D 【解析】A．由图可得：状态的 状态的 因为 所以状态的温度高于状态的温度，故A错误； B．从状态到状态的过程中，气体体积由增大到，气体对外做功，即外界对气体做负功，故B错误； C．从状态到状态的过程中，气体发生等压膨胀，体积增大，温度升高，气体内能增大（）；同时气体对外做功（）。根据热力学第一定律 ，可得 ，即气体从外界吸收热量，故C错误； D．从状态到状态的过程中，气体体积不变，压强减小，根据查理定律可知，气体温度降低。温度是分子平均动能的标志，温度降低，分子的平均动能逐渐变小，故D正确。故选D。 【变式训练1·变角度】（2026·北京丰台·二模）封闭在气缸中的一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其p-V图像如图所示。该过程中，下列说法正确的是（　　） A．气体与外界不存在热传递 B．气体分子的平均动能增大 C．单位体积内气体分子的数密度不变 D．气体吸收的热量小于封闭气体对外做的功 【答案】B 【解析】B．图像可知从A到B过程，气体压强不变，体积增大，根据盖-吕萨克定律，可知该过程温度升高，温度是分子平均动能的标志，温度升高则气体分子的平均动能增大，故B正确； C．从A到B过程，气体压强不变，温度升高，体积增大，分子数密度减小，故C错误； AD．从A到B过程，气体温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功W<0，根据热力学第一定律，可知Q>0，则气体吸收的热量大于封闭气体对外做的功，故AD错误。故选B。 【变式训练2·变角度】（2026·北京昌平·二模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c，下列说法正确的是（　　） A．从a到b，气体体积减小 B．从a到b，气体对外界做功 C．从b到c，气体内能减小 D．从b到c，气体从外界吸热 【答案】D 【解析】AB．由图可知，从状态a到状态b，图线经过坐标原点，所以气体的体积不变，气体对外界不做功，故AB错误； CD．从状态b到状态c，气体压强不变，温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故C错误，D正确。故选D。 思维建模 气体状态变化图像的应用技巧 （1）明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。 （2）巧妙利用斜率：在V ­T图像（或p ­T图像）中，比较两个状态的压强（或体积）大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强（或体积）越小；斜率越小，压强（或体积）越大。 （3）明确图像面积的物理意义：在p ­V图像中，p ­V图线与V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功。 考点四 热力学定律与气体实验定律的综合应用 知识点1 热力学定律与气体实验定律的综合应用 知●识●解●构 1.求解热力学定律与气体实验定律的综合问题的思路 2．判断理想气体内能变化的两种方法 （1）一定质量的理想气体，内能的变化完全由温度变化决定，温度升高，内能增大。 （2）若吸、放热和做功情况已知，可由热力学第一定律ΔU＝W＋Q来确定。 3.气体的做功情况、内能变化及吸放热关系可由热力学第一定律分析。 （1）由体积变化分析气体做功的情况：体积膨胀，气体对外做功；气体被压缩，外界对气体做功。 （2）由温度变化判断气体内能变化：温度升高，气体内能增大；温度降低，气体内能减小。 （3）由热力学第一定律ΔU=W+Q判断气体是吸热还是放热。 （4）在p-V图像中，图像与坐标轴所围面积表示气体对外界或外界对气体整个过程中所做的功。 考●向●破●译 考向1 热力学定律与实验定律的结合 【重】 例1（2026·北京西城·二模）“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，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。若认为冷却过程中罐中气体的体积不变，则冷却过程中气体（　　） A．压强减小 B．内能增大 C．对外界做功 D．分子平均动能不变 【答案】A 【解析】研究对象为罐内封闭气体，冷却过程体积不变，属于等容变化，气体温度降低： A．根据查理定律，等容变化满足（为定值），温度降低则压强减小，故A正确； B．理想气体内能仅由温度决定，温度降低，气体内能减小，故B错误； C．气体体积不变，做功 ，不存在对外做功的过程，故C错误； D．温度是分子平均动能的标志，温度降低，分子平均动能减小，故D错误。故选A。 【变式训练1·变情境】（2026·北京朝阳·二模）如图所示，一种包装用的气泡膜内充满气体，气泡膜内气体可视为理想气体，在温度保持不变的情况下压缩气泡膜内的气体，则气泡内（　　） . A．分子无规则热运动加剧 B．气体压强增大 C．气体的内能增大 D．气体从外界吸收热量 【答案】B 【解析】A．温度是分子平均动能的标志，温度保持不变，则分子的平均动能不变，分子无规则热运动的剧烈程度不变，故A错误； B．气体做等温变化，根据玻意耳定律可知，体积减小，压强增大，故B正确； C．理想气体的内能只与温度有关，温度保持不变，则气体的内能不变，故C错误； D．压缩气体，外界对气体做功，即 气体内能不变，即 根据热力学第一定律 ，可得 即气体向外界放出热量，故D错误。故选B。 【变式训练2·变情境】（2026·北京朝阳·一模）小明观看了一段视频：落水者用双手环抱倒扣的塑料盆，将盆口压入水中实现自救，如图所示。若盆中空气可视为质量一定的理想气体，且温度保持不变，则在盆被下压的过程中盆中气体（　　） A．对外做功 B．压强增大 C．从外界吸收热量 D．分子平均动能增加 【答案】B 【解析】B．将盆口下压的过程中，盆中气体的体积减小，由玻意耳定律可知，盆中气体的压强增大，故B正确； AC．将盆口下压的过程中，盆中气体的体积减小，外界对盆中气体做正功，由于温度不变，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故AC错误； D．因为温度保持不变，所以分子平均动能不变，故D错误。故选B。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·北京·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 【解析】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。 2．（2026·湖南·高考）（多选）如图，一块高功率芯片上方紧贴着一个均热板散热器。均热板是一个完全密封的扁平纯铜空腔，空腔内部注有微量的水。在正常工作过程中，水从高温芯片处吸收热量汽化，水蒸气在低温冷凝端放出热量变回液态水，并回流到底部。下列说法正确的是（ ） A．空腔内高温处所有水分子的运动速率都比低温处水分子的运动速率大 B．一定量的水吸收热量变成相同温度的水蒸气，内能变大 C．该均热板可以从高温物体吸热，向低温物体放热，不对外界做功 D．该均热板可以从低温物体吸热，向高温物体放热，而不产生其他影响 【答案】BC 【解析】A．温度是分子平均动能的统计标志，仅反映整体的平均水平，高温处仍存在速率小的水分子，低温处也存在速率大的水分子，并非所有水分子的运动速率都满足高温处大于低温处，故A错误； B．一定量的水变为同温度的水蒸气，温度不变则分子总动能不变。汽化过程吸收热量，且汽化后分子间距大幅增大，分子势能增加，因此总内能变大，故B正确； C．该过程中，均热板从高温的芯片吸热，向低温的冷凝端放热，整个过程循环进行，均热板自身状态复原，不需要对外界做功，仅依靠水传递热量，符合物理规律，故C正确； D．根据热力学第二定律，不可能从低温物体吸热、向高温物体放热，同时不产生其他影响，该描述违反热力学第二定律，故D错误。故选BC 。 3．（2025·重庆·高考）易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中冲击。若某次撞击过程中，气袋被压缩（无破损），不计袋内气体与外界的热交换，则该过程中袋内气体（视为理想气体）（　　） A．分子热运动的平均动能增加 B．内能减小 C．压强减小 D．对外界做正功 【答案】A 【解析】气袋被压缩且绝热（无热交换），视为理想气体。 AB．绝热压缩时外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能由温度决定，分子热运动的平均动能增加，故A正确，B错误； C．根据理想气体状态方程，体积减小，温度升高，可知压强增大，故C错误； D．气体体积减小，外界对气体做功，气体对外界做负功，故D错误。故选A。 4．（2025·湖北·高考）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 【解析】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。 5．（2026·黑吉辽蒙·高考）（多选）一定质量的理想气体由状态经状态、变化到状态，图像如图所示，则（ ） A．状态的温度比状态的高 B．状态的内能比状态的大 C．、过程气体对外做的功相等 D．过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量 【答案】BD 【解析】A．根据题意，由图可知，从过程中，气体的压强不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度升高，可知，状态a的温度比状态b的低，故A错误； B．从过程中，结合图像，由理想气体状态方程有 解得 可知，状态b的温度比状态c的高，则状态b的内能比状态c的大，故B正确； C．根据图像的面积表示气体做功，由图可知，过程中，气体对外做功为 过程中，气体对外做功为 可知，、过程气体对外做的功不相等，故C错误； D．由图可知，过程气体的压强不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度升高，气体的内能增大，由热力学第一定律可知，过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量，故D正确。故选BD。 6．（2025·河北·高考）某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（　　） A．对外做功 B．向外界传递热量 C．分子的数密度增大 D．每个分子的速率都增大 【答案】A 【解析】A．皮球体积变大，气体膨胀，对外界做功，故A正确。 B．太阳暴晒使气体温度升高，是外界对气体传热（气体吸热），而非气体向外界传递热量，故B错误。 C．皮球未漏气，分子总数不变，体积变大，分子的数密度减小，故C错误。 D．温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，只是“平均”情况，故D错误。故选A。 7．（2025·江苏·高考）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 【解析】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。 8．（2025·浙江·高考）“拔火罐”是我国传统医学的一种疗法。治疗时，医生将开口面积为S的玻璃罐加热，使罐内空气温度升至，然后迅速将玻璃罐倒扣在患者皮肤上（状态1）。待罐内空气自然冷却至室温，玻璃罐便紧贴在皮肤上（状态2）。从状态1到状态2过程中罐内气体向外界放出热量。已知，，。忽略皮肤的形变，大气压强。求： (1)状态2时罐内气体的压强； (2)状态1到状态2罐内气体内能的变化； (3)状态2时皮肤受到的吸力大小。 【答案】(1) (2)减少 (3) 【解析】（1）状态1气体的温度 压强 状态2气体的温度 气体做等容变化，根据 可得 （2）气体做等容变化，外界对气体不做功，气体放出热量为 根据热力学第一定律 可得状态1到状态2罐内气体内能的变化 即气体内能减少。 （3）罐内外的压强差 状态2皮肤受到的吸力大小 9．（2025·山东·高考）如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求： (1)时，气柱高度； (2)从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）活塞开始缓慢上升，由受力平衡 可得封闭的理想气体压强 升温过程中，等压膨胀，由盖-吕萨克定律 解得 （2）升温过程中，等压膨胀，外界对气体做功 降温过程中，等容变化，外界对气体做功 活塞受力平衡有 解得封闭的理想气体压强 降温过程中，等压压缩，由盖-吕萨克定律 解得 外界对气体做功 全程中外界对气体做功 因为，故封闭的理想气体总内能变化 利用热力学第一定律 解得 故封闭气体吸收的净热量。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第70讲 热力学定理与能量守恒定律 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 热力学第一定律与能量守恒定律的理解 知识点1 热力学第一定律 知识点2 能量守恒定律 考向1 热力学第一定律与能量守恒定律的理解 重 【思维建模】解题时特殊字眼翻译 考向2 能量守恒定律 考点二 对热力学第二定律的理解及应用 知识点1 热力学第二定律 考向1 对热力学第二定律的理解及应用 考点三 热力学定律与图像的综合应用 知识点1 热力学定律与图像的综合应用 考向1热力学定律与气体图像的结合 重 考点四 热力学定律与气体实验定律的综合应用 知识点1 热力学定律与气体实验定律的综合应用 考向1 热力学定律与实验定律的结合 重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 热力学第一定律与能量守恒定律的理解 —— 北京，T1，3分 北京，T3，3分 对热力学第二定律的理解及应用 —— —— —— 热力学定律与图像的综合应用 —— —— —— 热力学定律与气体实验定律的综合应用 —— —— —— 考情分析 题型与考向：题型以选择题、计算题均有出现，难度中等，常以气体状态变化过程为试题背景，考查热力学第一定律与能量守恒的理解、热力学第二定律的定性判断，重点考查p-V图像、热力学第一定律和气体实验定律的综合分析，侧重做功、内能变化、吸放热的逻辑判断。 情境与立意： 1.生活实践类：空调、冰箱、保温杯等。 2.学习探究类：热力学定律应用实例 复习目标 1.理解热力学第一定律，会用热力学第一定律解决相关问题。 2.理解热力学第二定律，知道热现象的方向性。 3.会分析热力学第一定律与气体实验定律的综合问题。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 热力学第一定律与能量守恒定律的理解 知识点1 热力学第一定律 知●识●解●构 1.改变物体内能的两种方式 （1）__________；（2）__________。 2.热力学第一定律 （1）内容：一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的__________与外界对它所做的功的和__________。 （2）表达式：ΔU=__________。 （3）表达式中的正、负号法则 符号 W Q ΔU + __________对__________做功 物体__________热量 内能__________ - __________对__________做功 物体__________热量 内能__________ 3．符号法则 物理量 ΔU W Q 大于零 物体的内能增加 外界对物体做功 物体吸热 小于零 物体的内能减少 物体对外界做功 物体放热 等于零 物体的内能不变 物体对外界（或外界对物体）不做功 物体与外界绝热 4.热力学第一定律的理解 （1）如果研究对象是理想气体，它的内能变化体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化。 （2）做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正。 （3）与外界绝热，则不发生热传递，此时Q＝0。 5.三种特殊情况 （1）若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加； （2）若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加； （3）若过程的初、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量。 6．两点注意 （1）做功看体积：体积增大，气体对外做功，W为负；体积缩小，外界对气体做功，W为正。气体向真空中自由膨胀，对外界不做功，W＝0。 （2）对于理想气体要抓住温度T变化是内能变化的标志（T升高，内能增加ΔU＞0，反之，内能减少ΔU＜0）。 7.应用热力学第一定律解题的思路与步骤 （1）明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。 （2）分别列出物体（或系统）吸收或放出的热量；外界对物体（或系统）所做的功或物体（或系统）对外所做的功。 （3）根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W列出方程进行求解。 （4）特别注意物理量的正、负号及其物理意义。 知识点2 能量守恒定律 知●识●解●构 1.内容 能量既不会凭空__________，也不会凭空消失，它只能从一种形式__________为其他形式，或者从一个物体__________到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量__________。 2.第一类永动机是不可能制成的，因为它违背了__________。 考●向●破●译 考向1 热力学第一定律的理解 例1 (2026·北京海淀区)将一个压瘪的乒乓球放到热水中，在乒乓球升温且缓慢恢复原状的过程中，乒乓球里的气体可视为质量不变的理想气体。关于球内气体，下列说法正确的是（ ） A．从外界吸收热量，其内能不变 B．对外界做功，其内能减小 C．吸收的热量大于其增加的内能 D．吸收的热量等于其对外界所做的功 【变式训练1·变情境】(2026·北京海淀区)烧瓶通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一小段水柱，使烧瓶内封闭一定质量的气体。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向左移动。瓶内的气体可视为理想气体，在这一过程中瓶内气体（ ） A．分子平均动能减小 B．向外界放热 C．内能不变 D．压强不变 【变式训练2·变载体】（2025·北京三十五中·三模）如图1，一绝热容器被隔板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。（　　） A．气体温度降低 B．气体内能不变 C．气体内能减小 D．气体压强增大 考向2 能量守恒定律 例2 关于永动机和能量守恒定律，下列说法正确的是（ ） A．第一类永动机不可能制成．因为违背了能量守恒定律 B．第二类永动机不可能制成，因为违背了能量守恒定律 C．能量只会从一种形式转化为另一种形式，因此能源永远不会短缺 D．能量守恒定律只适用于机械能、内能、不适用于电能、光能、核能 【变式训练1·变载体】约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，如图所示，在斜坡顶上放一块强有力的磁铁，斜坡上端有一个小孔，斜面下有一个连接小孔直至底端的弯曲轨道。维尔金斯认为∶小球从P孔释放经底部弯曲轨道至Q处，受强磁作用沿斜面再运动至P孔，然后重复循环。关于“永动机”，正确的认识应该是（ ） A．有可能实现 B．如果忽略斜面的摩擦，维尔金斯“永动机”一定可以实现 C．如果忽略斜面的摩擦，铁球质量小，磁铁磁性又较强，则维尔金斯“永动机”可以实现 D．违背能量守恒定律 【变式训练2·变情境】宋朝开庆年间，宋军发明的管状火器——突火枪（如图甲），是世界上第一种发射子弹的步枪。突火枪以厚竹筒为枪管，内部装填火药与子弹，点燃引线引爆火药后，瞬间完成燃烧，子弹开始加速运动，至子弹出枪管前可认为枪管中的气体质量不变，该过程中气体压强p与体积V的关系图像如图乙所示，S1、S2为ABC和BCED区域的面积，忽略子弹与枪管之间的摩擦力，则子弹射出枪管时的动能大小可表示为（　　） A．S1 B．S2 C． D． 思维建模 解题时特殊字眼翻译 1.绝热：没有传热（Q=0）。 2.等容：体积不变，不做功（W=0）。 3.膨胀：体积变大，物体对外界做功（W<0）。 4.等温：分子平均动能不变，理想气体内能不变（理想气体ΔU=0）。 5.等压，体积变化ΔV：做功W=-pΔV。 考点二 对热力学第二定律的理解及应用 知识点1 热力学第二定律 知●识●解●构 1.热力学第二定律的几种表述 （1）克劳修斯表述：__________。 （2）开尔文表述：__________或表述为“__________永动机是不可能制成的”。 （3）用熵的概念表述：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会__________（选填“增大”或“减小”）。 2.热力学第二定律的理解 （1）“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助。 （2）“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响，如吸热、放热、做功等。在产生其他影响的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程。 （3）微观意义：一切自发过程总是沿着分子热运动的__________性增大的方向进行。 3.热力学第二定律的实质 热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 4．四种“方向” 传热具有方向性 两个温度不同的物体进行接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体。要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，来产生其他影响或引起其他变化。 气体的扩散现象具有方向性 两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体，绝不会自发地分开，成为两种不同的气体。 机械能和内能的转化过程具有方向性 物体在水平面上运动，因摩擦而逐渐停下来，但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来。 气体向真空膨胀具有方向性 气体可自发地向真空容器膨胀，但绝不可能出现气体自发地再从容器中流回，使容器变为真空。 5.热力学过程的方向性实例 （1）高温物体低温物体。 （2）功热。 （3）气体体积V1气体体积V2（较大）。 （4）不同气体A和B混合气体AB。 6.两类永动机的比较 第一类永动机 第二类永动机 设计要求 不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器 从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器 不可能制成的原因 违背能量守恒定律 虽然不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律 7.热力学第一定律、第二定律的比较 比较项目 热力学第一定律 热力学第二定律 定律揭示的问题 它从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系 它指出自然界中出现的宏观过程是有方向性的 机械能和内能的转化 当摩擦力做功时，机械能可以全部转化为内能 内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能 热量的传递 热量可以从高温物体自发地传向低温物体 说明热量不能自发地从低温物体传向高温物体 表述形式 只有一种表述形式 有多种表述形式 两定律的关系 在热力学中，两者既相互独立，又互为补充，共同构成了热力学知识的理论基础 考●向●破●译 考向1 对热力学第二定律的理解及应用 例1 （多选）氢能存储与固态电池结合是新能源领域的重要技术方向：氢能可通过压缩氢气存储，固态电池则能高效实现电能与化学能的转化。下列关于该技术相关的热力学规律应用说法正确的是（　　） A．压缩氢气存储时，外界对氢气做功，氢气内能一定增大 B．固态电池充电时，电能全部转化为化学能，符合热力学第一定律 C．固态电池放电时，化学能转化为电能的效率不可能达到100%，体现了热力学第二定律 D．氢气自发膨胀对外做功时，系统熵增加，不违背热力学第二定律 【变式训练1·变情境】在潜水活动中，氧气瓶通过减压阀释放高压氧气供呼吸使用。当氧气迅速喷出时，下列说法正确的是（　　） A．该过程将机械能转化为内能 B．气体分子冲出阀门后能全部自发回到瓶内 C．气体通过做功方式改变了自身的内能 D．气体温度可能升高 【变式训练2·变考法】根据热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．热量只能从高温物体向低温物体传递 B．一个宏观状态所对应的微观态越多，越无序，熵越小 C．符合能量守恒定律的宏观过程都可以自发地实现 D．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 考点三 热力学定律与图像的综合应用 知识点1 热力学定律与图像的综合应用 知●识●解●构 1.气体的状态变化可由图像直接判断或结合理想气体状态方程=C分析。 2.气体状态变化图像的分析 项目 物理意义 点 一定质量的理想气体的一个平衡状态 线 一定质量的理想气体状态变化的一个过程 斜率 V⁃T图像（或p⁃T图像）中图线上的点和原点连线的斜率与压强（或体积）成反比 面积 p⁃V图线与V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功 3．处理热力学第一定律与气体图像综合问题的思路 （1）根据气体图像的特点判断气体的温度、体积的变化情况，从而判断气体与外界的吸、放热关系及做功关系。 （2）在p ­V图像中，图线与V轴围成的面积表示气体对外界或外界对气体做的功。 （3）结合热力学第一定律判断有关问题。 考●向●破●译 考向1 热力学定律与气体图像的结合 【重】 例1(2026·北京东城区)如图所示，一定质量的理想气体从状态开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态和。下列说法正确的是（ ） A．和状态，理想气体的温度相等 B．到状态，外界对理想气体做功 C．到状态，理想气体向外界放热 D．到状态，理想气体的分子平均动能逐渐变小 【变式训练1·变角度】（2026·北京丰台·二模）封闭在气缸中的一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其p-V图像如图所示。该过程中，下列说法正确的是（　　） A．气体与外界不存在热传递 B．气体分子的平均动能增大 C．单位体积内气体分子的数密度不变 D．气体吸收的热量小于封闭气体对外做的功 【变式训练2·变角度】（2026·北京昌平·二模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c，下列说法正确的是（　　） A．从a到b，气体体积减小 B．从a到b，气体对外界做功 C．从b到c，气体内能减小 D．从b到c，气体从外界吸热 思维建模 气体状态变化图像的应用技巧 （1）明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。 （2）巧妙利用斜率：在V ­T图像（或p ­T图像）中，比较两个状态的压强（或体积）大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强（或体积）越小；斜率越小，压强（或体积）越大。 （3）明确图像面积的物理意义：在p ­V图像中，p ­V图线与V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功。 考点四 热力学定律与气体实验定律的综合应用 知识点1 热力学定律与气体实验定律的综合应用 知●识●解●构 1.求解热力学定律与气体实验定律的综合问题的思路 2．判断理想气体内能变化的两种方法 （1）一定质量的理想气体，内能的变化完全由温度变化决定，温度升高，内能增大。 （2）若吸、放热和做功情况已知，可由热力学第一定律ΔU＝W＋Q来确定。 3.气体的做功情况、内能变化及吸放热关系可由热力学第一定律分析。 （1）由体积变化分析气体做功的情况：体积膨胀，气体对外做功；气体被压缩，外界对气体做功。 （2）由温度变化判断气体内能变化：温度升高，气体内能增大；温度降低，气体内能减小。 （3）由热力学第一定律ΔU=W+Q判断气体是吸热还是放热。 （4）在p-V图像中，图像与坐标轴所围面积表示气体对外界或外界对气体整个过程中所做的功。 考●向●破●译 考向1 热力学定律与实验定律的结合 【重】 例1（2026·北京西城·二模）“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，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。若认为冷却过程中罐中气体的体积不变，则冷却过程中气体（　　） A．压强减小 B．内能增大 C．对外界做功 D．分子平均动能不变 【变式训练1·变情境】（2026·北京朝阳·二模）如图所示，一种包装用的气泡膜内充满气体，气泡膜内气体可视为理想气体，在温度保持不变的情况下压缩气泡膜内的气体，则气泡内（　　） . A．分子无规则热运动加剧 B．气体压强增大 C．气体的内能增大 D．气体从外界吸收热量 【变式训练2·变情境】（2026·北京朝阳·一模）小明观看了一段视频：落水者用双手环抱倒扣的塑料盆，将盆口压入水中实现自救，如图所示。若盆中空气可视为质量一定的理想气体，且温度保持不变，则在盆被下压的过程中盆中气体（　　） A．对外做功 B．压强增大 C．从外界吸收热量 D．分子平均动能增加 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·北京·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 2．（2026·湖南·高考）（多选）如图，一块高功率芯片上方紧贴着一个均热板散热器。均热板是一个完全密封的扁平纯铜空腔，空腔内部注有微量的水。在正常工作过程中，水从高温芯片处吸收热量汽化，水蒸气在低温冷凝端放出热量变回液态水，并回流到底部。下列说法正确的是（ ） A．空腔内高温处所有水分子的运动速率都比低温处水分子的运动速率大 B．一定量的水吸收热量变成相同温度的水蒸气，内能变大 C．该均热板可以从高温物体吸热，向低温物体放热，不对外界做功 D．该均热板可以从低温物体吸热，向高温物体放热，而不产生其他影响 3．（2025·重庆·高考）易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中冲击。若某次撞击过程中，气袋被压缩（无破损），不计袋内气体与外界的热交换，则该过程中袋内气体（视为理想气体）（　　） A．分子热运动的平均动能增加 B．内能减小 C．压强减小 D．对外界做正功 4．（2025·湖北·高考）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 5．（2026·黑吉辽蒙·高考）（多选）一定质量的理想气体由状态经状态、变化到状态，图像如图所示，则（ ） A．状态的温度比状态的高 B．状态的内能比状态的大 C．、过程气体对外做的功相等 D．过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量 6．（2025·河北·高考）某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体（　　） A．对外做功 B．向外界传递热量 C．分子的数密度增大 D．每个分子的速率都增大 7．（2025·江苏·高考）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 8．（2025·浙江·高考）“拔火罐”是我国传统医学的一种疗法。治疗时，医生将开口面积为S的玻璃罐加热，使罐内空气温度升至，然后迅速将玻璃罐倒扣在患者皮肤上（状态1）。待罐内空气自然冷却至室温，玻璃罐便紧贴在皮肤上（状态2）。从状态1到状态2过程中罐内气体向外界放出热量。已知，，。忽略皮肤的形变，大气压强。求： (1)状态2时罐内气体的压强； (2)状态1到状态2罐内气体内能的变化； (3)状态2时皮肤受到的吸力大小。 9．（2025·山东·高考）如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求： (1)时，气柱高度； (2)从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $