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2024 高考物理二轮复习 80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型74 热学+图像模型
最新高考题
1. （2023高考选择性考试辽宁卷）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，
可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定
质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是（ ）
A. B.
C. D.
【参考答案】B
【名师解析】
根据理想气体状态方程，
可得
从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，
而a、c处于同一等温线上，p——T图线c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，
c态的体积大于b态体积。所以图像B正确。2. （2023高考江苏学业水平选择性考试）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
【参考答案】B
【名师解析】
．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；
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；
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；
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。
3．（9分）（2023广东卷）在驻波声场作用下，水中小气泡周围液体的压强会发生周期性
变化，使小气泡周期性膨胀和收缩，气泡内气体可视为质量不变的理想气体，其膨胀和收
缩过程可简化为如图所示的 图像，气泡内气体先从压强为 、体积为 、温度为
的状态 等温膨胀到体积为 、压强为 的状态 ，然后从状态 绝热收缩到体积
为 、压强为 、温度为 的状态 到 过程中外界对气体做功为 ．已知和 ．求：
（1） 的表达式；
（2） 的表达式；
（3） 到 过程，气泡内气体的内能变化了多少？
【名师解析】（1）气体从压强为 、体积为 的状态 等温膨胀到体积为 、压强为
的状态 ，由玻意耳定律，pV= p ·5V ，解得：p = 0.2p。
0 0 B 0 B 0
（2）从状态B到状态C，由理想气体状态方程， =
解得：T =1.9T 。
C 0
（3）由热力学第一定律，△U=W。
4. （2023学业水平等级考试上海卷）如图所示，一定质量的理想气体经历ab、bc、cd和
da四个过程，期中ab和cd为双曲线的一部分，则下列温度大小关系正确的是
A. T＞T B. T＞T C. T＞T D.T＞T
a b b c c d d a【参考答案】B
【名师解析】根据玻意耳定律，气体等温变化时p—V图像是双曲线，且越靠上的温度越
高，所以T=T ＞T=T ，B正确。
a b c d
5. （2022福建高考） 带有活塞的汽缸内封闭一定质量的理想气体，气体开始处于 a状态，
然后经过 状态变化过程到达c状态。在V——T图中变化过程如图所示。
（1）气体从a状态经过 到达b状态的过程中压强____________。（填“增大”、
“减小”或“不变”）
（2）气体从b状态经过 到达c状态的过程要____________。（填“吸收”或“放
出”）热量。
【参考答案】 ①. 增大 ②. 放出
【命题意图】此题考查对V——T图像的理解，气体实验定律，热力学第一定律及其相关
知识点。
【名师解析】
（1）[1]由V——T图像可知，气体从a状态经过 到达b状态的过程中，气体的体积
保持不变，温度升高，根据 ，可知气体的压强增大。
（2）[2]由V——T图像可知，气体从b状态经过 到达c状态的过程，气体的温度保
持不变，则气体的内能保持不变；气体的体积减小，则外界对气体做正功，根据热力学第
一定律可知，气体对外放出热量。
6．（2022高考北京卷）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，气体温度保持不变 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
【参考答案】D
【命题意图】此题考查对气体p——V图像的理解及其相关知识点。
【名师解析】一定质量的理想气体从状态a到状态b，体积不变，温度降低，放出热量；
从状态b到c，气体体积增大，对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律，可
知从外界吸热，选项D正确。
7. （2022高考辽宁物理）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学
温度T变化图像如图所示，此过程中该系统（ ）
A. 对外界做正功 B. 压强保持不变
C. 向外界放热 D. 内能减少
【参考答案】A
【命题意图】本题考查对V——T图像的理解、理想气体的状态方程、热力学第一定律及
其相关知识点.
【名师解析】
理想气体从状态a变化到状态b，体积增大，理想气体对外界做正功，选项A正确；由题
图V——T图像可知V = V + kT，根据理想气体的状态方程有 ，联立有
0，可看出T增大，p增大，选项B错误；理想气体从状态a变化到状态b，温度
升高，内能增大，选项D错误；理想气体从状态a变化到状态b，由选项AD可知，理想
气体对外界做正功且内能增大，则根据热力学第一定律可知气体向外界吸收热量，选项C
错误。
8（8分）（2022重庆高考）某同学探究一封闭气缸内理想气体的状态变化特性，得到压强
p随温度t的变化如图所示。已知图线Ⅰ描述的是体积为 的等容过程，当温度为 时气体
的压强为 ；图线Ⅱ描述的是压强为 的等压过程。取 为 ，求
①等容过程中，温度为 时气体的压强；
②等压过程中，温度为 时气体的体积。
【参考答案】.① ；②
【名师解析】①在等容过程中，设0℃时气体压强为p，根据查理定律， =
0
解得 p=
0
②当压强为p，温度为0℃时，设此时体积为V，根据理想气体状态方程
2 2
=解得：V=
2
9 （2022·全国理综甲卷·33（1））（5分）一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过
程如 图上从a到b的线段所示。在此过程中________。（填正确答案标号。选对1个
得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．气体一直对外做功
B．气体的内能一直增加
C．气体一直从外界吸热
D．气体吸收的热量等于其对外做的功
E．气体吸收的热量等于其内能的增加量
【参考答案】BCE
【命题意图】本题考查对p—T图像的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律。
【解题思路】根据理想气体状态方程可知，过原点的p—T图像的斜率与体积V有关，
一定质量理想气体从状态a到状态b，体积不变，对外不做功，选项A错误；根据理想气
体的内能只与温度有关，可知一定质量理想气体从状态a到状态b，温度一直升高，内能
一直增加，选项B正确；由热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，气体吸收的热量
等于其内能的增加量，选项D错误CE正确。
最新模拟题
1 . (2024长春重点高中质检)如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如
图中从a到b的直线所示。在此过程中（ ）A. 气体温度一直降低 B. 气体内能一直减少
C. 气体一直对外做功 D. 气体一直从外界吸热
【参考答案】CD
【名师解析】
．由图可知气体的 一直增大，由
知气体的温度一直升高，故A错误；
一定量的理想气体内能只与温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，故B错误；
气体的体积增大，则气体一直对外做功，故C正确；
气体的内能一直增加，并且气体一直对外做功，根据热力学第一定律
可知气体一直从外界吸热，故D正确。
2. （2024山西部分学校10月联考）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过等
温过程（A→B）、等压力过程（B→C）、等容过程（C→A）回到状态A，则在此过程中，
下列说法正确的是
A．A到B过程中，气体分子的平均速率变大
B．B到C过程中，气体放出热量
C．C到A过程中，气体压强减小的原因是气体分子的平均动能减小
D．整个过程气体对外不做功【参考答案】C
【名师解析】A到B过程中，气体发生等温变化，气体分子的平均速率不变，A项错误；B
到C过程中，气体对外做功，温度升高，内能增加，则气体一定从外界吸收热量，B项错
误；C到A过程中，压强减小，气体体积不变，分子密度不变，因此气体压强减小的原因
是气体分子的平均动能减小，C项正确；整个过程，气体对外做功，D项错误.
3. （2023山东济南三模）制冷机通常是按照如图所示的逆卡诺循环进行工作的，其中
1→2、3→4为绝热过程，2→3、4→1为等温过程。将制冷机中的封闭气体看作理想气体，
以下判断正确的是（ ）
A. 1→2的过程中气体温度降低
B. 2→3的过程中气体放热
C. 3→4的过程中气体内能增加
D. 1→2→3→4→1的整个循环过程中，气体对外界做正功
【参考答案】B
【名师解析】
1→2的过程为绝热过程，故
气体体积减小，故外界对气体做功
根据热力学第一定律
可知气体内能增大，气体温度升高，故A错误；
2→3的过程为等温过程，故
气体体积减小，故外界对气体做功
根据热力学第一定律可得
因此气体放热，故B正确；3→4的过程为绝热过程，故
气体体积增大，故气体对外界做功
根据热力学第一定律可知物体内能减小，故C错误；
根据p-V图线与横轴围成的面积表示做的功可知，1→2→3过程气体做负功，3→4→1过程
气体做正功，由于1→2→3曲线与横轴围成的面积大于3→4→1曲线与横轴围成的面积，
故整个过程气体对外界做负功，故D错误。
.4. . (2023湖南名校5月质检)一定质量的理想气体封闭在汽缸内，从初始状态A经状态
B、C、D再回到状态A，其体积V与热力学温度T的关系如图所示。下列说法正确的是（
）
的
A. 从状态A到状态B 过程中，气体从外界吸收热量
B. 从状态C到状态D的过程中，气体内能的减少量小于气体向外界放出的热量
C. 从状态B到状态C的过程中，气体分子在单位时间内对汽缸壁单位面积的碰撞次数减少
D. 从状态D到状态A与从状态A经B、C到状态D的过程中，气体对外界做功的数值相等
【参考答案】AB
【名师解析】
从状态A到状态B的过程中，气体发生等容变化，温度升高，气体内能增加，气体从外界
吸收热量，故A正确；从状态C到状态D，气体体积减小，外界对气体做功，温度降低，
内能减小，根据
可知气体内能的减少量小于气体向外界放出的热量，故B正确；
从状态B到状态C的过程中，气体发生的是等温变化，温度不变，分子平均速率不变，体
积减小，气体的数密度变大，压强变大，则气体分子在单位时间内对汽缸壁单位面积的碰
撞次数增大，选项C错误；从状态D到状态A，气体发生等压变化，设压强为p，则
从A到B为等容变化
从B到C体积减小压强变大且始终大于p，则外界对气体做功
从C到D体积减小压强变大且始终大于p，则外界对气体做功
则 ，故D错误；
5. （2023湖北高考冲刺模拟）一定质量的理想气体从状态a开始，经过如图所示的三个过
程回到初始状态a，下列判断正确的是（ ）
A. 在c→a的过程中外界对气体做的功小于b→c过程中气体对外界做的功
B. 在b→c的过程中气体从外界吸收的热量小于在c→a过程中气体向外界放出的热量
C. 在a→b的过程中气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量
D. 在a→b的过程中气体内能的增加量大于c→a过程中气体内能的减少量
【参考答案】BC
【名师解析】
p-V图象围成的面积等于气体做功。由图可知，在 c→a的过程中外界对气体做的功等于
b→c过程中气体对外界做的功，A正确；
由于
而状态 b 和状态 c 的气体温度相等，内能相同，状态 的温度低，内能小，由
可知，在c→a的过程中气体向外界释放的热量大于b→c过程中气体从外界吸收的热量，B
正确；在a→b的过程中，气体内能增加，则气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量，C正
确；
由B选项可知，在a→b的过程中气体内能的增加量等于c→a过程中气体内能的减少量，D
错误。
6.（2023山东烟台一模） 一定质量的理想气体从状态a开始，经 、 、
三个过程后再回到状态a，其 图像如图所示，则该气体（ ）
A. 在状态a的内能小于在状态b的内能
B. 在状态a的密集程度大于在状态b的密集程度
C. 在 过程中，外界对气体做功为0
D. 由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中，气体从外界吸热
【参考答案】D
【名师解析】
状态a与状态b的温度相同，则内能相同，故A错误；
状态a到状态b温度不变，压强增大，则体积减小，所以在状态a的密集程度小于在状态b
的密集程度，故B错误；
在 过程中，体积减小，外界对气体做功为
在 过程中，压强不变，温度升高，则体积增大，外界对气体做功为
在 过程，体积不变，则有
由于 ，所以有即在 过程中，外界对气体做的总功为负功，故C错误；
由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中， ，由热力学第一定律
可知
则由状态a经历三个过程后再回到状态a的过程中，气体从外界吸热，故D正确。
7. （2023辽宁大连金州高中三模）如图所示，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过
程到达状态b，再经过bc过程到达状态c，然后经过ca过程回到状态a．设气体在状态a、
状态b和状态c的温度分别为 、 和 ，下列说法正确的是（ ）
A. T>T，整个过程吸收热量 B. T>T，整个过程放出热量
b c b c
C. T=T，整个过程吸收热量 D. T=T，整个过程放出热量
a c a c
【参考答案】D
【名师解析】
从a到b是等容变化，由查理定律得
解得
从b到c是等压变化，由盖吕萨克定律得解得
由此可知
由状态a到b经过c再回到a，可知内能不变，根据p-V图线与坐标轴所围的面积表示功，
可知由b到c气体对外做功
W=-pV
1 0
由c到a外界对气体做功
由此可知外界对气体为
根据热力学第一定律
ΔU=Q+W
可知整个过程放出热量，故D正确，ABC错误。
8. （2023湖南邵阳二模）如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过等压变化到状态
B，再经过等容变化到状态C，最终经过等温变化回到初始状态A。已知从状态A到状态B
的过程中，气体吸收了 的热量，关于从A到B过程下列说法中正确的是（ ）
A. 气体内能增加 B. 气体内能增加
C. 气体内能减少 D. 气体内能减少
【参考答案】A
【名师解析】
从状态A到状态B的过程中，气体对外做功气体吸收了 的热量，根据热力学第一定律可知
气体内能增加 。故选A。
9. （2023 河南开封二模）如图所示，一定质量的理想气体从状态 P（ ，
， ）经热力学过程PQ、QS、SP后又回到状态P，则下列说法正确的是
（ ）
A. P、Q、S三个状态中，Q状态的温度最高且为
B. P、S两状态的气体内能相等
C. SP过程中，气体分子的平均动能保持不变
D. QS过程中，气体内能的减少量大于气体向外界放出的热量
E. 整个过程中，气体需要从外界吸收 的热量
【参考答案】ABE
【名师解析】
由理想气体状态方程可得
从P到Q，等压膨胀，温度升高，从Q到S，等容降压，温度降低，由于S与P对应的pV乘积相等，故温度相等，可知Q状态的温度最高，从P到Q可得
解得 ，A正确；
P、S两状态的温度相等，由于是理想气体，内能只跟温度有关，故两状态的气体内能相等，
B正确；
的
从S到P，pV乘积先增大后减小，故温度先升高再降低，故SP过程中，气体分子 平均动
能先增大再减小，初末状态相等，C错误；
QS过程中，温度降低，内能减小，体积不变，气体没有做功，故气体内能的减少量等于气
体向外界放出的热量，D错误；
P到Q气体对外做的功为
S到P过程中， 图线与横轴所围的面积表示外界对气体做的功，故S到P外界对气体
做的功为
而初末状态温度相等，内能相等，故整个过程中，气体需要从外界吸收 的热量，E正
确。
10 （2022山东泰安三模）一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C→D→A循环，
该过程每个状态均可视为平衡态，各状态参数如图所示。对此气体，下列说法正确的是（
）A. A→B的过程中，气体对外界放热，内能不变
B. B→C的过程中，气体的压强增大，单位体积内的分子数增多
C. C→D的过程中，气体的压强不变，气体从外界吸热
D. D→A的过程中，气体的压强减小，分子的平均动能减小，单位体积内的分子数不变
【参考答案】D
【名师解析】
A→B的过程中温度不变，内能不变，体积膨胀对外界做功，由热力学第一定律得气体从外
界吸热才可能保持内能不变，故A错误；B→C的过程中体积不变，单位体积内的分子数
不变，温度升高，分子的平均动能增大，压强增大，故B错误；C→D过程的直线过原点，
压强不变，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，气体放热才可能内能减小
故C错误；D→A的过程中气体的体积不变，单位体积内的分子数不变，温度减小，压强
也减小，温度是分子平均动能的标志，故分子的平均动能减小，故D正确。
11. （2022山东枣庄一模）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环由两个
绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该
气体（ ）
A. 状态a和c在同一条等温线上
B. 在a→b过程中增加的内能在数值上等于abefa所围的“面积”
C. 在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量
D. b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能
【参考答案】BC
【名师解析】
从c到d为绝热膨胀，有 ，外界对气体做功 ，根据热力学第一定律，可知
，即内能减少，温度降低，状态c的温度高于状态d的温度；从d到a，体积不变，由查理定律
可知压强减小，则温度降低，则状态d的温度高于状态a的温度，可得状态c的温度高于
状态a的温度，所以状态a的温度小于状态c的温度，A错误；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，可知
即外界对其做的功全部用于增加内能，而p-V图线与坐标轴所围面积表示外界对气体做功，
所以在a→b过程中增加的内能在数值上等于abefa所围的“面积”，B正确；
从b→c过程系统从外界吸收热量，从c→d系统对外做功，从d→a系统放出热量，从a→b
外界对系统做功，根据p-V图像“面积”即为气体做功大小，可知c到d过程气体对外界
做功，图像中b→c→d→a围成的图形的面积为气体对外界做的功，整个过程气体内能变化
为零，则 ，即在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，则b→c过程
中增加的内能大于d→a过程中减少的内能，C正确D错误。
12.（2022河北石家庄二中模拟）一定质量的理想气体依次经历三个过程，回到初始状态，
该过程可用如图甲所示的 图上三条直线a、b、c表示，其中a平行于横轴，b的延长
线过坐标原点O，c平行于纵轴，该过程也可用如图乙所示的 图表示。整个过程中气
体________（选填“从外界吸热”或“向外界放热”），图甲中的b过程与图乙中的
________（选填“d”、“e”或“f”）过程对应。
【参考答案】 ①. 从外界吸热 ②. e
【名师解析】
[1]由图可知，整个过程理想气体的内能不变，而气体对外做功，根据热力学第一定律又
故可得 。则整个过程中气体从外界吸热。
[2]图甲中，b过程，根据一定质量的理想气体状态方程
可知，温度不变，故与图乙中的e过程对应。
13. (2022辽宁沈阳二模)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，该气体
体积V随摄氏温度t变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程中，气体吸收热量
B. A→B过程中，气体压强增大
C. B→C过程中，气体压强不变
D. B→C过程中，气体分子的数密度减少
【参考答案】A
【名师解析】
A→B过程为恒温过程，体积增大，气体对外界做功，由 可知，气体吸收热
量。A正确；
B．结合A中分析，由 可知，压强减小。B错误；
B→C过程，根据
结合数学知识可知，B、C两点与—273.15℃点的连线为等压线，并且，斜率越大，压强越
小，所以B→C过程压强增大，由题意，B→C分子数不变，体积减小，气体分子的数密度
增大。CD错误。14. （2022湖北武汉4月调研）如图所示，一定质量的理想气体从状态a（ ， ， ）
经热力学过程ab，bc，ca后又回到状态a，对ab、bc、ca三个过程，下列说法正确的是（
）
A. ca过程中，气体对外界做功
B. bc过程中，气体向外界放热
C. 气体在状态a的体积是状态b的2倍
D. 气体在状态b的体积是状态c的4倍
【参考答案】C
【名师解析】
由图可知，ca过程中，气体压强不变，温度降低，则气体体积减小，外界对气体做功，故
A错误；
由图可知，bc过程中，气体温度升高，则气体吸收外界的热量，故B错误；
由图可知 ， ，则根据玻意耳定律
可得 ，即气体在状态a的体积是状态b的2倍，故C正确；
由图可知 ， ，则根据气体状态方程 ，可得 ，气体在状
态c的体积是状态b的4倍，故D错误。
15. （2022湖北新高考协作体高二质检）如图所示是氧气分子在0℃和100℃两种不同温度
下的速率分布情景图像，下列说法正确的是（ ）A. 图像①是氧气分子在100℃下的速率分布情景图像
B. 两种温度下，氧气分子的速率分布都呈现“中间多，两头少”的分布规律
C. 随着温度的升高，并不是每一个氧气分子的速率都增大
D. 随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减小
【参考答案】BC
【名师解析】
由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的
温度较高，所以①是氧气分子在0℃下的速率分布情景图像，故A错误；
两种温度下，都是中等速率大的氧气分子数所占的比例大，呈现“中间多，两头少”的分
布规律，故B正确；
温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不是每一个氧气分子的速率都增大，故C正确；
随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大，
故D错误；故选BC。
