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专题28 热学
考点01：分子动理论
1．（2022 高三·上海·学业考试）当两分子间距变化时分子势能变小了，则可以判定在此过程（ ）
A．分子力一定做了功
B．分子力一定增大
C．分子间距一定变大
D．分子力一定是引力
【答案】A
【详解】分子力做功与分子势能的关系是：分子力做正功分子势能变小，分子力做负功分子势能增大。
故选A。
2．（2019 高二·上海浦东新·学业考试）水的摩尔质量为M，则质量为m 的水所含分子数为（阿伏加德罗常
数为NA）
A．
NA
B．
NA
C．mNA
D．MNA
【答案】A
【详解】一个水分子的质量为
，所以质量为m 的水所含分子数为
，A 正确BCD 错误．
3．（2019 高二·上海浦东新·学业考试）一个房间内，上午10 点钟时的温度为16℃，下午2 点钟时的温度
为24℃，则下午2 点钟与上午10 点钟相比较，房间内的空气分子的平均动能
A．增大
B．减小
C．不变
D．无法确定
1
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【答案】A
【详解】分子的平均动能只与温度有关，所以下午2 点温度高，分子平均动能大于上午10 点的分子平均动
能，A 正确BCD 错误．
4．（2024 高二下·山东青岛·学业考试）关于热学的基本概念，下列说法正确的是（ ）
A．气体对器壁的压强大小等于大量气体分子对器壁单位面积上的平均作用力
B．物体的温度升高，内能一定增大
C．气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的作用力会越大
D．两个系统处于热平衡时，它们具有一个共同的性质——内能相同
【答案】A
【详解】A．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，气体对器壁产生的压强等
于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故A 正确；
B．物体内能包括分子动能和分子势能，温度升高只是分子平均动能增大，但分子势能不一定增大，所以
物体内能不一定增大，故B 错误；
C．气体的温度越高，分子平均动能越大，但不是每个气体分子的动能越大，所以气体的温度越高，并不
是每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大，故C 错误；
D．两个系统处于热平衡时，它们具有一个共同的性质——温度相同，故D 错误。
故选A。
5．（2023 高三·重庆·学业考试）关于对分子动理论以及热力学定律的理解，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能只与物体的温度有关与物体的体积无关
B．给足球打气时，越来越费力的原因是由于分子斥力的作用
C．对于理想气体，温度升高内能可能不变
D．一定质量的理想气体，从外界吸收热量的同时体积增加，气体的内能可能不变
【答案】D
【详解】A．物体的内能与物体的温度与物体的体积都有关，选项A 错误；
B．给足球打气时，越来越费力的原因是由于大气压的缘故，与分子斥力无关，选项B 错误；
C．对于理想气体，温度升高内能一定增加，选项C 错误；
D．一定质量的理想气体，从外界吸收热量的同时体积增加，气体对外做功，则气体的内能可能不变，选
项D 正确。
故选D。
6．（2023 高三·重庆万州·学业考试）下列有关热学现象的说法，正确的是（ ）
A．当分子间作用力表现为引力时，分子势能随分子间距离减小而增大
2
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B．所有晶体都具有各向异性的特征
C．一切自然过程总是向着分子热运动无序性减小的方向进行
D．高压气体突然快速膨胀会导致气体温度降低
【答案】D
【详解】A．当分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子间作用力做正功，分子势能减小，故A
错误；
B．只有单晶体才表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，故B 错误；
C．根据熵增加原理，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，故C 错误；
D．高压气体突然快速膨胀对外做功，气体的内能减少，温度降低，故D 正确。
故选D。
7．（2021 高二·重庆·学业考试）下列叙述正确的是（ ）
A．科技在发展，今后温度可以达到绝对零度
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．对一定质量的气体加热，其内能可能减小
D．相对湿度越大说明空气越干燥
【答案】C
【详解】A．绝对零度是低温的极限，即使科技在发展，今后温度也不可以达到绝对零度，A 错误；
B．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的热运动的表现，B 错误；
C．对一定质量的气体加热，若气体对外做功，则其内能可能减小，C 正确；
D．相对湿度越小说明空气越干燥，D 错误。
故选C。
8．（2022 高三·上海·学业考试）关于物体的内能，下列叙述中正确的应是（ ）
A．温度高的物体比温度低的物体内能大
B．物体的内能不可能为零
C．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同
D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能一定不相同
【答案】B
【详解】A．温度高低只反映分子平均动能的大小，由于物体的内能跟物体的质量、体积、温度和状态有
关，所以温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，A 错误；
B．内能是物体内所有分子无规则热运动的动能和分子势能的总和，分子在永不停息的做无规则运动，所
以内能永不为零，B 正确；
C．内能相同的物体，它们的温度可能不相同，所以它们的分子平均动能可能不相同，C 错误；
D．内能不同的两个物体，它们的温度可以相同，即它们的分子平均动能可以相同，D 错误。
3
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故选B。
9．（2020 高二上·江苏·学业考试）关于扩散现象，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．扩散现象只能在液体中发生
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
【答案】A
【详解】A．根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A 正确；
B．扩散现象是分子热运动引起的分子的迁移现象，没有产生新的物质，是物理现象，故B 错误；
C．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故C 错误；
D．液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，而是液体分子无规则运动产生的，故D 错误。
故选A。
10．（2020 高二上·江苏·学业考试）当两分子间距为r0时，它们之间的引力和斥力相等。关于分子之间的
相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．当两个分子间的距离等于r0时，分子势能最大
B．当两个分子间的距离小于r0时，分子间只存在斥力
C．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间作用力的合力一直增大
D．在两个分子间的距离由r＝r0逐渐减小的过程中，分子间作用力的合力一直增大
【答案】D
【详解】A．两个分子间的距离等于r0时，分子力为零；分子之间的距离无论是从r0开始减小，还是从r0
开始增大，分子力都做负功，所以分子势能增大，当分子之间的距离为r0，分子势能最小，故A 错误；
B．两分子之间的距离小于r0时，它们之间既有引力又有斥力的作用，而且斥力大于引力，作用力表现为
斥力，故B 错误；
C．两个分子间的距离由很远逐渐减小到r= r0的过程中，分子间作用力先增大后减小，最后为零，故C 错
误；
D．两个分子间的距离由r=r0开始减小的过程中，分子间相互作用力一直增大，故D 正确。
故选D。
11．（2020 高二下·上海·学业考试）以下说法中正确的是（ ）
A．升高
就是升高278K
B．气体的压强与它的温度成正比
C．体积不变时，一定质量的理想气体的压强跟它的温度成正比
4
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D．
等于278K
【答案】C
【详解】A．根据
热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，升高
同时就是升高5K，A 错误；
BC．根据查理定律
气体做等容变化时，一定质量的理想气体的压强和热力学温度成正比，B 错误，C 正确；
D．根据
当
时，则
D 错误。
故选C。
12．（2020 高二下·上海·学业考试）以下现象中能说明分子间存在斥力的是（ ）。
A．气体总是很容易充满容器
B．水的体积很难被压缩
C．两根玻璃棒用力挤压不能粘合在一起
D．破镜不能重圆
【答案】B
【分析】本题考查分子动理论的相关知识，分子动理论内容为：物质由大量分子组成；分子在永不停息地
做无规则运动；分子间存在有相互作用力，分子间引力和斥力同时存在，实际分子力是引力和斥力的合力，
根据实验现象进行分析。
【详解】A．气体总是很容易充满容器，说明分子间作用力很小，气体分子在做无规则运动，不能说明分
子间存在斥力，故A 错误；
B．水分子间有间隙，但水的体积很难被压缩，说明分子间存在有斥力，故B 正确；
C．分子间存在有相互作用力，但分子间能发生作用的距离范围很小，两根玻璃棒用力挤压在一起，因为
它们分子间的距离远大于分子间的作用距离，不能自然地对接在一起，并不能说明它们分子间存在有斥力，
故C 错误；
D．破镜不能重圆，是因为分子间的距离远大于分子间的作用距离，故D 错误。
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故选B。
13．（2020 高二下·江苏连云港·学业考试）下列说法正确的是（ ）
A．气体扩散现象表明了气体分子的无规则运动
B．气体温度升高，每个分子的动能一定增大
C．布朗运动的实质就是分子的热运动
D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
【答案】A
【详解】A．扩散是指一种物质进入另一种物质的现象，扩散现象说明了分子在不停的无规则运动，故A
正确；
B．物体温度升高，则分子平均动能一定增大，但不是每一个分子的动能都增大，故B 错误；
C．布朗运动是固体小颗粒的运动，它间接反应了液体分子无规则运动，故C 错误；
D．当分子间作用力表现为斥力时，距离减小时分子力做负功，故分子势能随它们间距离减小而增大，故D
错误。
故选A。
14．（2020 高三·北京·学业考试）下列说法中错误的是（ ）
A．水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性
B．压缩气体、液体和固体需要用力，都是因为分子间存在斥力的缘故
C．拉伸和压缩固体都会使固体内分子势能增大
D．衣柜中充满卫生球的气味，是因为卫生球发生了升华和扩散现象
【答案】B
【详解】A．水中的花粉颗粒在不停地做无规则运动，反映了液体分子运动的无规则性，故A 正确，与题
意不符；
B．压缩气体需要用力，是因为压缩气体，体积减小压强增大，故B 错误，与题意相符；
C．由于分子处于平衡状态时分子势能最小，所以拉伸和压缩固体都会使固体内分子势能增大，故C 正确，
与题意不符；
D．衣柜中充满卫生球的气味，是因为卫生球发生了升华和扩散现象，故D 正确，与题意不符。
故选B。
15．（多选）（2019 高二·贵州·学业考试）下述关于物体内能的说法中，正确的是（ ）
A．物体的内能仅与温度有关
B．任何物体都具有内能
C．做功不可以改变物体的内能
D．热传递可以改变物体的内能
【答案】BD
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【详解】A．内能与物体的温度、质量、状态等有关，故A 错误；
B．任何物体都具有内能，B 正确；
CD．做功和热传递都可以改变物体的内能，故C 错误，D 正确。
故选BD。
16．（多选）（2019 高三下·甘肃酒泉·学业考试）下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加
C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大
D．分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于引力
E．热量是热传递过程中，内能大的物体向内能小的物体转移内能多少的量度
【答案】BCD
【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．对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加，因为改变内能的方式有做功和热传递，故B 正确；
C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大，故C 正确；
D．分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于、等于或者大于引力，故D 正确；
E．热量是热传递过程中，温度高的物体向温度低的物体转移的内能的多少的量度，故E 错误。
故选BCD。
17．（多选）（2021 高三·湖南·学业考试）下列说法正确的是（ ）
A．低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体，最终两物体可达到热平衡状态
B．在r0<r<5r0范围内，当分子间距离增大时，分子势能一定增大
C．用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
D．地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大
气中氢含量相对较少
E．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关
【答案】BDE
【详解】A．根据热力学第二定律，低温的物体不能自发的把热量传递给高温的物体，故A 错误；
B．当r=r0时，分子势能最小，则在r0<r<5r0范围内，当分子间距离增大时，分子势能一定增大，选项B 正
确；
C．用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母各向异性，云母是晶
体，选项C 错误；
D．温度是分子平均动能的量度，温度越高，分子平均动能越大，质量越小速度越大，氢分子质量小，其
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平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少，故D 正确；
E．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关，随温度降低而减小，故E 正确。
故选BDE。
18．（多选）（2022 高三上·湖南湘潭·学业考试）如图所示，F 表示两分子间的作用力，
表示分子间的
势能，图中两条图像分别表示分子间作用力和分子势能随分子间距离变化的规律，图中
是分子势能为0
时对应的距离，
是分子间作用力为0 时对应的距离，
是分子间作用力随分子间距离变化的图像最低点
对应的距离，
是分子间作用力及分子势能均可视为0 的足够远的某一距离。下列说法正确的是（ ）
A．
对应着分子势能的最小值
B．从
到
，
先增大后减小
C．从
到
，F 一直减小
D．从
到
，F 先增大后减小，
不断增大
E．在仅受分子力的情况下，若将两个相距
的分子由静止释放，分子间能达到距离
【答案】ADE
【详解】ABCD．根据图像可知，分子间距离小于
时，
表现为斥力，距离越小，
越大；分子间距离大
于
时，
表现为引力，随着距离增大，
先增大后减小；分子间距离从0 开始增大的过程，
为斥力时
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做正功，
为引力时做负功，故分子间距离等于
时，
最小，从
到
，
先减小后增大，从
到
，
F 先减小后增大，从
到
，
先增大后减小，
不断增大，AD 正确，BC 错误；
E．在仅受分子力的情况下，若将两个相距
的分子由静止释放，两分子间先排斥后吸引，分子势能先减小
后增大，分子动能先增大后减小，根据能量守恒，分子间能达到距离
，E 正确。
故选ADE。
19．（2022 高三·河北·学业考试）2021 年11 月8 日，航天员王亚平等人圆满完成出舱活动全部既定任务。
王亚平曾在多年前在太空进行授课，图甲为授课场景，水滴呈现球形，这是由于水的表面张力作用的结果，
分子间作用力F 与分子间距离r 的关系如乙所示，水滴表面层中水分子之间的距离
（填“大
于”“小于”或“等于”）。若空间中两个水分子间距从无限远逐渐变小，直到小于
，则分子势能变化
的趋势是 。
【答案】 大于 先减小再增大
【详解】[1]在水滴表面层中，水分子之间的相互作用力表现为引力，所以距离大于
；
[2]若空间中两个水分子间距从无限远逐渐变小，直到等于
过程中，分子力做正功，分子势能减小；当分
子间距等于
后再继续减小，分子力做负功，分子势能增加，故分子势能变化的趋势是先减小再增大。
20．（2020 高二下·江苏连云港·学业考试）空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）
液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的
体积V=1.0×103cm3。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数
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NA=6.0×1023mol－1。试求：（结果均保留一位有效数字）
(1)该液化水的质量；
(2)该液化水中含有水分子的总数N；
(3)一个水分子的直径d。
【答案】（1）
；（2）
个；（3）
m
【详解】（1）根据
代入数据可得该液化水的质量
（2）V=1.0×103cm3水的摩尔数为
水分子数
N=nNA
联立并代入数据解得
个
（3）建立水分子的球模型设其直径为d，则可得每个水分子的体积为
又
联立并代入数据得水分子直径
m
21．（2019 高二下·江苏苏州·学业考试）已知水的摩尔质量是
，水的密度为
，
阿伏加德罗常数
.求：
①一个水分子的质量；
②一瓶
的纯净水所含水分子的数目．
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【答案】（1）
（2）
个
【详解】（1）1mol 水分子共有NA个，总质量为M，则一个水分子的质量为：
（2）分子总数
（个）
考点02：固体、液体和气体
1．（2020 高二·山东·学业考试）下列说法正确的是（ ）
A．晶体一定具有规则的几何外形
B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
C．当氢气和氧气的温度相同时，其分子运动的平均速率相同
D．气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数只与温度有关
【答案】B
【详解】A．晶体内部分子排列规则，但宏观形状不一定具有规则的几何形状，故A 错误。
B．液体表面分子间距大，分子间作用力为引力，宏观上表现为表面张力，故B 正确。
C．氢气与氧气温度相同时，分子的平均动能相同，但分子量不同，分子平均速率不同，故C 错误。
D．单位体积内的分子数越多，单位时间内单位面积器壁受到分子的碰撞次数越多；温度越高，分子运动
越剧烈，单位面积器壁受到分子碰撞次数越多；气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数与单位体
积内的分子数和温度有关；故D 错误。
故选B。
2．（2019 高二·上海浦东新·学业考试）如图，一端开口、另一端封闭的玻璃管竖直放置，管内用水银柱封
闭了一定量的气体．玻璃管按图示方式缓慢旋转直至水平状态，该气体的（ ）
A．压强增大，体积减小
B．压强减小，体积减小
C．压强增大，体积增大
D．压强减小，体积增大
【答案】A
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【详解】初始状态，设液柱长为h，气体压强为
，旋转至水平时
，压强变大，而温度不
变，根据等温方程
可知，气体的体积变小。
故选A。
3．（2023 高三下·海南·学业考试）烧瓶插上一根两端开口的细玻璃管，用手焐热烧瓶，然后把玻璃管插入
水中，如图所示，松手冷却后就有一小段（几厘米）的水柱进入玻璃管内。若室内空气温度、气压恒定，
则水柱高度保持不变；若室内气压恒定，空气温度升高或降低，水柱高度也会相应发生变化，如果在玻璃
管壁标上刻度，这就是一个能够反映出气温高低的简易温度计。由于玻璃管很细，被封闭气体的体积变化
可以忽略不计，则下面说法正确的是（ ）
A．若室内气压恒定，室内空气温度越高，水柱高度越低
B．若室内气压恒定，室内空气温度越低，水柱高度越低
C．若室内空气温度恒定，室内气压越高，水柱高度越低
D．水柱高度与室内气压大小无关
【答案】A
【详解】A．若室内气压恒定，令为p0，烧瓶内气体压强为p1，玻璃管中液柱高为h，则有
由于玻璃管很细，被封闭气体的体积变化可以忽略不计，即当温度升高时，烧瓶中气体体积不变，根据查
理定律可知，压强p1增大，由于室内气压恒定，可知玻璃管中液柱下降，即若室内气压恒定，室内空气温
度越高，水柱高度越低，A 正确；
B．根据上述，当温度降低时，烧瓶中气体体积不变，根据查理定律可知，压强p1减小，由于室内气压恒
定，可知玻璃管中液柱上升，即若室内气压恒定，室内空气温度越低，水柱高度越高，B 错误；
CD．若室内空气温度恒定，由于玻璃管很细，被封闭气体的体积变化可以忽略不计，即烧瓶中气体体积近
似不变，根据理想气体状态方程可知，烧瓶中压强p1不变，由于
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可知，室内气压越高，水柱高度越高，即水柱高度与室内气压大小有关，CD 错误。
故选A。
4．（2020 高三·山东·学业考试）下列说法错误的是（ ）
A．分子间距离减小时分子势能一定减小
B．即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止
C．将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体
D．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
【答案】A
【详解】A．当分子间的距离大于
时，分子间的距离减小分子间的势能减小，当分子间的距离小于
时，
分子间的距离减小分子间的势能增大，故A 符合题意；
B．只要温度高于绝对零度，分子间就一直有热运动，因此水结成冰分子间的热运动也不会停止，故B 不
符题意；
C．将一块晶体敲碎不改变其性质，因此还是晶体，故C 不符题意；
D．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体是对的，如石墨和金刚石，
故D 不符题意。
本题选错误的，故选A。
5．（2024 高二下·山东青岛·学业考试）如图所示，左端封闭、右侧开口的U 形玻璃管内分别用水银封有两
部分气体，左侧封闭气体的压强为
，图中水银面高度差为h。当环境温度略有升高，并重新达到平衡后，
h 和
的变化是（ ）
A．h 变大
B．h 不变
C．
变大
D．
不变
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【答案】C
【详解】设大气压强为
，右侧水银柱的高度为
，右侧部分封闭气体的压强为
，则有
由于
和
均不变，所以
不变；当环境温度略有升高，假设左侧气体体积不变，根据查理定律可得
可知
变大，则左侧水银面一定下降，左右水银面高度差
变小，根据
可知实际
变大。
故选C。
6．（2020 高二下·上海·学业考试）如图所示，开口向下的玻璃管插入水银槽后固定不动，管内封闭了一段
气体，气体压强为p，管内外水银面高度差为h。若大气压强增大，则（ ）
A．p 增大，h 增大
B．p 减小，h 增大
C．p 增大，h 减小
D．p 减小，h 减小
【答案】A
【详解】以水银柱为研究对象则有压强关系
当p0增大时，p+h＜p0，则水银柱将向上移动，水银柱高度将增大，由于气体体积减小，则由等温变化规律
可知空气柱的压强将增大
故选A。
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7．（2020 高二下·上海·学业考试）在验证玻意耳定律的实验中，如果将实验所得数据在
图中标出，
可得图像。如果实验中，使一定质量的气体的体积减小的同时，温度逐渐升高，则根据实验数据应描出图
中的（ ）
A．甲
B．乙
C．丙
D．无法判断
【答案】A
【详解】根据
可得
则
图像的斜率为
k=CT
当使一定质量的气体的体积减小的同时，温度逐渐升高，则当
增大时斜率变大，可知该过程为图中的甲。
故选A。
8．（2022 高三·上海·学业考试）如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开
口端置于水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管而平衡，此时管内外水银面高度差为
，弹簧测力计示数
为
，若在水银槽中缓慢地倒入部分水银，使槽内水银面升高一些，稳定后管内外水银面高度差为
，弹
簧测力计示数为
，则（ ）
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A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】管内气体压强为
p=p0-ρgh
测力计拉力为
F=G 玻+(p0-p)S
加入部分水银后，液面升高，h 减小，p 增大，F 减小，即满足
，
B 正确。
故选B。
9．（2022 高三·上海·学业考试）如图所示为一定质量的理想气体状态变化过程的p－t 图像，直线ab 通过
坐标原点，Va、Vb表示在状态a、b 的气体体积，则根据图像可以判定 （ ）
A．Va=Vb
B．Va>Vb
C．Va<Vb
D．无法判断
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【答案】B
【详解】如图所示，pa与pb为等容线，斜率越小说明体积越大，故可判断Va>Vb。
故选B。
10．（2024 高三·河北·学业考试）如图所示，一封闭有理想气体的上、下横截面积不等（上部分的横截面
积较小）的绝热气缸竖直置于水平地面上，用轻杆连接的两绝热活塞将气缸分为
三部分，活塞与
气缸壁间无摩擦，活塞的质量不可忽略。初始时三部分理想气体的温度相等，压强分别为
，现
通过电阻丝对
中的气体缓慢加热，活塞移动一小段距离过程电阻丝产生的焦耳热为
，则下列说法正确
的是（ ）
A．加热前一定有
B．加热过程，活塞向上运动
C．加热过程三部分气体内能均增加
D．
小于缸内气体内能的增加量
【答案】D
【详解】A．设上、下两活塞的横截面积分别为
，质量分别为
，轻杆上的力表现为拉力、大
小为
，加热前，
三部分气体的压强分别为
，对上活塞，有
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对下活塞，有
当轻杆上拉力大于
时，有
故A 错误；
B．缓慢加热一小段时间，活塞可视为始终受力平衡，电阻丝对b 中气体缓慢加热→b 中气体内能增大，温
度升高→气体压强增大→会缓慢推动活塞向下移动，故B 错误；
C．活塞下移，对气体a 分析，a 对b 做正功，a 气体内能减小，故C 错误；
D．根据能量守恒定律可知活塞重力势能的减少量与电阻丝产生的热量之和等于a、b、c 三部分气体内能
增加量，故D 正确。
故选D。
11．（多选）（2019 高三下·甘肃酒泉·学业考试）下列说法正确的是（ ）
A．图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态①的温度比状态②的温度高
B．图乙为一定质量的理想气体状态变化的
图线，由图可知气体由状态A 变化到B 的过程中，气
体分子的平均动能先增大后减小
C．图丙为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离r＞r0时，分子势能随分子
间的距离增大而增大
D．已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子体积的大小
E．一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，气体内能增加的同时向外界释放热量
【答案】ABC
【详解】A．、由甲图可知，①中速率大分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，故①对应
的温度较高，故A 正确；
B．图乙为
图像，对应的等温线为双曲线的一支，根据
可知，等温线对应的位置越高，同其
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温度越大，如取AB 段中点位置的坐标（4.5，2.5）可知，其对应的温度一定高于起点A 和终点B 的温度，
故说明由状态A 变化到B 的过程中，气体温度先升高后降低，故B 正确；
C．由图丙可知，当分子间的距离
时，分子力表现为斥力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子
势能增加，故C 正确；
D．已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子所占空间的大小，但不能
估算气体分子体积的大小，故D 错误；
E．一定质量的理想气体等压膨胀的过程中，体积增大，温度升高，内能增加
，膨胀过程中气体对
外做功
，根据热力学第一定律
知
，即气体内能增加的同时从外界吸热，故E 错误。
故选ABC。
12．（2020 高二下·上海·学业考试）在“用DIS 实验系统研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的
关系”实验中，除需保持气体温度不变外，还需保持气体的 不变。通过实验，得出结论：在实验
允许的误差范围内，当气体温度保持不变时，气体的压强p 与体积V 成 比。
【答案】 质量 反比
【详解】[1]在“用DIS 实验系统研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，要求温度
不变，且质量一定，故除需保持气体温度不变外，还需保持气体的质量不变。
[2]该实验是为了验证玻意耳定律，即
故需要验证在实验允许的误差范围内，当气体温度保持不变时，气体的压强P 与体积V 成反比。
13．（2020 高二下·上海·学业考试）如图所示，在“小钢珠连续撞击磅秤模拟气体压强的产生”的演示实
验中，当将一杯钢珠均匀地倒向磅秤，可观察到磅秤有一个 （选填“稳定”或“不稳定”示数。
这个实验模拟了气体压强的产生是 的结果。
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【答案】 稳定 大量气体分子撞击器壁
【详解】[1]当将一杯钢珠均匀地倒向磅秤，相同时间内有相同个数钢珠与磅秤相碰且相碰时的速度相同，
则钢珠对磅秤的作用力相同，所以可观察到磅秤有一个稳定的示数；
[2]根据气体压强产生原理可知，这个实验模拟了气体压强的产生是大量气体分子撞击器壁的结果。
14．（2020 高二下·上海·学业考试）如图所示，用一个带有刻度的注射器及DIS 实验系统来探究一定质量
气体的压强和体积关系。该实验需要用 传感器；实验过程中，若传感器与注射器之间的软管脱落，
（选填“可以”或“不可以”）重新接上，继续实验并记录数据。
【答案】 压强 不可以
【详解】[1]探究气体的压强和体积的关系，要保持温度一定，气体压强由压强传感器直接读取，则该实验
需要用压强传感器；
[2]软管与注射器脱落后，气体质量变化，不可以重新接上继续实验并记录数据，需重新做实验。
15．（2022 高三·河北·学业考试）如图所示，一上端开口的圆柱形绝热汽缸竖直放置，质量为m、面积为S
的绝热活塞封闭有一定质量的理想气体，此时汽缸内理想气体的温度为
，活塞距汽缸底部的距离为L，
现用电热丝缓慢给汽缸内的理想气体加热至温度为
时停止加热，在活塞上加一质量为M 的重物，稳定
后活塞又恢复到原来的位置。已知大气压强为
，重力加速度大小为g，不计活塞与汽缸之间的摩擦。求：
（1）汽缸内的理想气体加热至温度为
时，活塞上升的高度；
（2）活塞恢复到原位置时，汽缸内理想气体的温度。
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【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）活塞上升过程中气体做等压变化,
状态1
，
，
设汽缸内的理想气体加热至温度为
时，活塞上升的高度为
，
状态2
，
，
由盖－吕萨克定律得
解得活塞上升的高度
（2）状态3
，
，
从状态1 到状态3，由查理定律得
解得汽缸内理想气体的温度
16．（2022 高三·广东·学业考试）如图所示，竖直固定的绝热汽缸内有一质量和体积均不计的活塞，活塞
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上放一重物，距汽缸底部
处连接一
形管（管内气体的体积忽略不计）。初始时．活塞到汽缸底部距离
为
，两边水银柱高度差
。已知大气压强
，汽缸足够长。若将活塞上的重物慢慢
拿开，汽缸内气体温度不变，求最终活塞静止时到汽缸底部的距离。
【答案】
【详解】初始时被封闭气体压强为
最终平衡时，汽缸内体压强为
假设汽缸的横截面积为，根据玻意耳定律可得
解得活塞距离汽缸底部的距离为
17．（2022 高三·广东·学业考试）如图所示，内径均匀的玻璃管长
，其中有一段长
的
水银柱把一部分空气封闭在管中。当管开口向上竖直放置时，封闭气柱
的长度
。现将管以一
端为轴在竖直平面内缓慢转过
至开口向下，之后保持竖直。已知大气压强
，整个过程温
度保持不变。求玻璃管旋转到开口向下后，管内气柱
的长度。
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【答案】
【详解】根据题意，设水银密度为
，玻璃管的横截面积为，玻璃管旋转后空气柱的长度为
，以气柱
为研究对象，玻璃管旋转前，有
，
玻璃管旋转后，有
，
根据玻意耳定律有
联立代入数据解得
18．（2021 高二·河北·学业考试）如图所示，开口向上的汽缸静置于水平桌面上，用一横截面积
的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞上表面中心与物块
通过细绳、固定的轻滑轮连
接，可视为质点的
与
之间通过长度为
的轻绳连接（图中未画出）并叠放在桌面上。开始时，
滑轮两侧的细绳处于竖直无张力状态，活塞距缸底
，气体温度
，外界大气压强
。现用特殊装置使缸内气体的温度缓慢下降。已知物块
的质量为
，取重力加速度
。
（1）当物块
恰好开始上升时，求汽缸内气体的温度；
（2）若物块
恰好开始上升时汽缸内气体的温度为
，求物块
的质量。
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【答案】（1）
（或12℃）；（2）
【详解】(1)物块
开始上升前气体做等容变化，初态时
，
物块
恰好开始上升时气体压强
由查理定律得
解得
（或
）
（2）物块
恰好开始上升时，汽缸内气体的压强为
又
由理想气体状态方程有
解得
19．（2024 高三·河北·学业考试）图示为超压球体的系统组成，球体充气成型后体积达到极限并维持不变，
24
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球膜受到气压差作用，且球内气体质量不发生变化，球体在预定高度下受到浮力和重力作用并达到浮重平
衡。假设该球体通过系泊索固定在地面上，充气完成后的总质量为200kg，解除系泊，最终球体能浮在距
地面15000m 的高度处，该处环境温度为210K，大气压强为
。地面处的环境温度为27℃，大气
压强为
，密度为
，重力加速度为
。
（1）求解除系泊瞬间球体的加速度大小；
（2）若在地面时球内外的气压差为零，求最终悬浮时球内外的气压差。
【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）设在地面处体积为
的大气在
高度处的体积为
，由理想气体状态方程有
其中
，
则
高度处的大气密度与地面处大气密度之比为
又充气完成后球体的体积不变，则球体受到空气的浮力与空气的密度成正比，则充气完成后，在地面处球
体受到的浮力
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由牛顿第二定律，可知解除系泊瞬间球体的加速度大小为
（2）结合题述可知，在地面时球体内的气体压强等于外界大气压强，上浮过程球内气体发生等容变化由
查理定律有
则最终悬浮时球内外的气压差
20．（2024 高三·河北·学业考试）如图所示，气缸由导热性能良好、横截面积为1：2 的两圆筒组成，气缸
上端封闭，下端开口，其中细筒部分高度为
，细筒内封闭有一定质量的理想气体A，压强为
，粗筒内有高度为
的水银柱，水银柱上端在两圆筒连接处，两不计质量的活塞a、b
在粗筒内封闭一定质量的理想气体B，气体高度
，此时两部分气体均处于平衡状态，现将活
塞b 向上移动，使水银柱的
部分进入细筒中后处于平衡状态，求：
（1）活塞b 移动后A 部分气体的压强；
（2）活塞b 向上移动的距离。
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【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）活塞b 向上移动后，由于两部分圆筒横截面积之比为1：2，则细筒中水银柱的高度为
对A 部分气体，初状态
，
末状态压强
，长度
根据玻意耳定律有
解得
（2）对B 部分气体，初状态
，
，
末状态
根据玻意耳定律有
解得
活塞b 向上移动的距离为
可得
21．（2024 高三下·甘肃·学业考试）如图所示，一个圆筒形导热气缸开口向上竖直放置在水平平台上，内
有质量为m=1kg 的活塞，其面积为S=1×10-4m2，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气，密封有一定质量的理想
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气体，活塞上放有一个质量M=2kg 的物块，气柱高度h=0.1m。已知大气压强p0=1.0×105Pa，取
g=10m/s2。
（1）若拿掉物块后活塞上升到如图虚线所示位置，求此时气柱的高度；
（2）如果缓慢降低环境温度，使活塞恢复到原高度；此过程中气体放出热量3J，求气体内能的变化量
。
【答案】（1）0.2m；（2）-1J
【详解】（1）拿掉物块后，活塞将上升，设稳定时气柱的高度为h1，密封的理想气体可视为做等温变化，
则由玻意耳定律有
解得
（2）缓慢降低环境温度，使活塞恢复到原高度，此过程密封气体做等压变化，外界对密封气体做功为
对封闭气体，气体放出热量
由热力学第一定律
，解得气体内能的变化量
22．（23-24 高三下·河北沧州·阶段练习）如图所示为某型号高压锅的示意图，该高压锅内部气体压强达到
时，顶部的压力阀会被顶开放气，维持锅内气体压强保持不变。已知该高压锅在空锅情况下盖
紧盖子后，内部封闭空气的体积为
，初始温度为
，压强为
，此时锅内空气的密度为
。锅内空气可视为理想气体，
。生产厂家为测试此型号高压锅性能，现对空锅盖紧
盖子后缓慢加热。
28
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（1）求压力阀被顶起开始放气瞬间，锅内空气的温度为多少摄氏度；
（2）若锅内空气温度加热到177℃时，求锅内空气的密度。
【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）刚盖上盖子时锅内空气的压强为
，温度为
，加热到
放气前瞬间，锅内空气压强为
，温度为
。放气前，锅内气体为等容变化，则有
解得
则
（2）设锅内空气升温到
压强
时的体积为
。则根据理想气体状态
方程有
解得
密度与体积成反比，有
解得
23．（2023 高三·河北·学业考试）如图所示导热良好、粗细均匀的U 形玻璃管竖直放置。两侧的长度均为
29
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，右侧的玻璃管封闭，从左侧开口端注入一定量的水银，平衡时右侧封闭气柱的长度为
，左侧液面处有一厚度、质量和摩擦均不计的活塞（未画出）密封，活塞到管口的距离为
，已知外界大气压强恒为
，温度不变。已知
。求：（结果均保留一位
小数）
（1）将玻璃管缓慢地绕底端沿顺时针方向转过180°，求封闭气柱的长度；
（2）在左侧管口处放一厚度不计的活塞将左侧开口密封用力下缓慢地压活塞，使右侧液面比左侧高出
，求活塞下降的高度。
【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）转动前，封闭气体的压强为
假设转动后水银恰不从左侧玻璃管中流出时，则气柱长度为
压强为
由于
，假设不成立，所以水银不从左侧管口流出。设实际平衡时气柱长度为
，则平衡时封
闭气体的压强为
由玻意耳定律得
解得
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（2）当右侧液面比左侧高出
时，以右侧封闭的气体为研究对象，由玻意耳定律得
右侧气柱的长度为
解得
以左侧封闭的气体为研究对象，设活塞下降的高度为h，由玻意耳定律得
左侧气柱的长度为
又
解得
24．（2024 高二下·山东青岛·学业考试）2023 年10 月26 日，神舟十七号载人飞船成功与中国空间站天和
核心舱实现对接。如图所示，气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是闸门A，与外太空连接的是闸门
B。若核心舱气体体积
，气闸舱气体体积为
，核心舱气压为
、气闸舱的气压为
。此时核心舱内
的航天员要到舱外太空行走，先进入气闸舱，用一台抽气体积为
的抽气机把气闸舱中的气体，移送到
核心舱内。当气闸舱气压不高于
才能打开气闸门B。移动气体过程中两舱温度保持不变，不考虑漏气、
新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。求：
（1）完成1 次抽气后，气闸舱中的气压；
（2）至少送气多少次，才能打开闸门B。
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【答案】（1）
；（2）30 次
【详解】（1）完成1 次抽气后，根据玻意耳定律可得
解得气闸舱中的气压为
（2）第二次抽气后，有
解得
则第n 次抽气后，有
当满足
即
解得
可知至少抽气30 次，才能打开闸门B。
25．（2022 高三·河北·学业考试）夏天的清晨某同学发现小型水生昆虫水黾不仅能在水面上滑行，而且还
能像溜冰运动员一样在水面上优雅地跳跃和玩耍，如图甲所示，这是由 导致的物理现象。荷叶上滚
动着一个个晶莹剔透的小露珠，甚是好看。这些小露珠基本上都呈现为近似的球形，这是 共同作用
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的结果。
【答案】 水的表面张力 液体表面张力和不浸润现象
【详解】[1]本题考查液体表面张力、分子动理论．在液体表面层中，液体分子间距大于平衡距离，液体分
子之间的相互作用总体上表现为引力，它的作用是使液体表面紧绷，宏观上表现为液体的表面张力，水黾
可以在水面上如此活动是因为水的表面张力．
[2]露珠由于液体表面张力的作用总要收缩成球体，当露珠与荷叶接触时，液体的附着层内分子间表现为引
力，即小露珠基本上都呈现为近似的球形是液体表面张力和不浸润现象其同作用的结果．
26．（2022 高三·上海·学业考试）如图所示，玻璃管A 上端封闭，B 上端开口且足够长，两管下端用橡皮
管连接起来，A 管上端被一段水银柱封闭了一段长为6cm 的气体，外界大气压为75cmHg，左右两水银面高
度差为5cm，温度为t1=27℃。保持温度不变，向上移动B 管 cm 时，A 管中气体长度变为5cm，此
时A 管中的压强为 cmHg。
【答案】 18 96
【详解】[1][2]气体做等温变化
pA1=p0+ρghA =（75+5）cmHg=80 cmHg
VA1=6S，VA2=5S
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由玻意耳定律
pA1 VA1 =pA2 VA2
解得
pA2 =96 cmHg
B 管应向上移动的距离为
h=（96-75）+（6-5）-（5-1）=18cm
27．（2022 高三·上海·学业考试）某同学利用DIS 实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化，实验后
计算机屏幕显示如图所示的的P - t 图像。由A→B 的过程中气体体积 （选填“变大”、“变小”、
“保持不变”）；若在状态B 时气体的体积为VB= 3L，气体在状态C 的体积为 L。
【答案】 保持不变 2
【详解】[1]由图像可知，AB 的反向延长线过（- 273，0）可判断由A→B 过程为等容变化，所以体积保持不
变。
[2]由图像可知，B→C 过程为等温变化
PB = 1.0atm，VB = 3L，PC = 1.5atm
根据玻意耳定律得
PBVB = PCVC
解得
VC = 2L
28．（2022 高三·上海·学业考试）家用24cm（内径）的高压锅，锅盖上排气孔的直径是0.3cm，限压阀的
质量为0.08kg。如果上海地区用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强的关系的表格可知，这个高压锅内
的最高水温大约为 ℃。若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，则锅内的最高水温将
（填“升高”、“减低”或“不变”）。（上海地区的大气压强为1.0×105Pa）
T（℃）
100
110
112
114
116
118
120
122
124
126
128
P（×105Pa）
1.01
1.43
1.54
1.63
1.75
1.87
1.99
2.11
2.26
2.41
2.58
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【答案】 122 不变
【详解】[1]高压锅内能够产生的最大压强为
p=p0+
=2.13×105Pa
根据水的沸点与压强的关系的表格可知，这个高压锅内最高水温大约为122℃。
[2]若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，高压锅内能够产生的最大压强不变，锅内最高水温将不
变。
29．（2022 高三·上海·学业考试）从分子动理论来看，当气体的温度增加时，气体分子的 增加；
同时，如果气体体积不变，则单位时间里撞击器壁的分子次数也会增加，撞击器壁的平均作用力就会增大，
使气体的 变大。
【答案】 平均速率（或平均动能） 压强
【详解】[1][2]从分子动理论来看，当气体的温度增加时，气体分子的平均速率（或平均动能）增加；同时，
如果气体体积不变，则单位时间里撞击器壁的分子数目也会增加，这样平均撞击器壁的作用力就会增大，
使气体的压强变大。
30．（2022 高三·上海·学业考试）某同学将广口瓶开口向上放入77℃热水杯中，待热平衡后，用一个剥去
蛋壳的熟鸡蛋（最粗处横截面略大于瓶口横截面）恰好封住瓶口，如图所示。当热水杯中水温缓慢降至
42℃时，观察到鸡蛋缓慢落入瓶中。已知大气压强p0=1.0×105Pa，瓶口面积S=1.0×10-3m2，熟鸡蛋重力
G=0.50N。则温度为42℃时广口瓶内的压强大小为 ；当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时与瓶口间的阻力大小为
。
【答案】 0.9×105 Pa 10.5N
【详解】[1]广口瓶内的空气状态为
根据查理定律
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得
[2]当熟鸡蛋缓慢时，根据力的平衡，有
即
考点03：热力学定律
1．（2023 高二·湖南·学业考试）下列说法正确的是（ ）
A．水能和风能属于可再生能源
B．化石能源属于可再生能源
C．能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
D．在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，在可利用的品质上也不变
【答案】A
【详解】A．水能和风能可以在自然界里源源不断地得到补充的能源，可知水能和风能属于可再生能源，A
正确；
B．化石能源不可能在短时间从自然界得到补充的能源，可知化石能源属于不可再生能源，B 错误；
C．能量耗散是指在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，C 错误；
D．根据上述可知，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，D 错误。
故选A。
2．（2021 高二上·吉林·学业考试）能源和环保问题是当今热门话题，以下选项属于清洁能源的是（ ）
A．太阳能
B．柴薪
C．煤炭
D．石油
【答案】A
【详解】A．太阳能在使用时，不会对环境造成污染，属于清洁能源，A 正确；
B．柴薪燃烧时能产生一氧化碳等空气污染物，不属于清洁能源，B 错误；
C．煤在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，不属于清洁能源，C 错误；
D．石油在燃烧时能产生二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等空气污染物，不属于清洁能源，D 错误。
故选A。
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3．（2022 高二·四川·学业考试）目前，正在开发的新能源有（ ）
A．煤
B．石油
C．天然气
D．氢能
【答案】D
【详解】煤、石油和天然气属于三大化石燃料，也属于常规能源。氢能属于正在开发的新能源。
故选D。
4．（2024 高二下·山东青岛·学业考试）某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研
究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气、拧上气门芯再静置一段时间的整个过程中内能的变
化情况，车胎内气体温度随时间变化的情况如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增大
B．打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢减少
C．拔掉气门芯后，气体冲出对外做功，其温度急剧降低
D．拧上气门芯后的静置过程中，外界对气体做功，气体内能增大
【答案】C
【详解】A．从开始打气到打气结束的过程中由于外界对气体做功，气体温度迅速升高，内能迅速增大，
故A 错误；
B．打气结束到拔出气门芯前，气体体积不变，气体不对外做功，由于气体向外界放热，气体的温度缓慢
降低，内能缓慢减少，故B 错误；
C．拔掉气门芯后，气体冲出对外做功，气体内能迅速减少，其温度急剧降低，故C 正确；
D．拧上气门芯后的静置过程中，气体体积不变，外界没有对气体做功，由于气体从外界吸热，气体内能
增大，故D 错误。
故选D。
5．（2023 高二上·宁夏银川·学业考试）2015 年12 月1 日，习近平主席在巴黎气候大会上强调，我国目前
已成为世界节能和利用新能源、可再生能源的第一大国。截止目前，宁夏电网新能源利用率已连续四年超
过97%。下列说法正确的是（ ）
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A．煤炭是可再生资源
B．新能源不断开发说明能量可以创生
C．新能源不断替代传统能源可以减少碳排放
D．新能源利用率越来越高就不需要节约能源
【答案】C
【详解】A．煤炭是不可再生资源，选项A 错误；
B．虽然新能源不断开发，但是能量是不可以创生的，选项B 错误；
C．新能源不断替代传统能源可以减少碳排放，有利于环保，选项C 正确；
D．虽然新能源利用率越来越高，但是仍需要节约能源，选项D 错误。
故选C。
6．（2022 高二下·贵州·学业考试）生态文明要求人们注重环保节能，提倡低碳生活。以下不符合环保节能
理念的是（ ）
A．推广火力发电
B．推广风力发电
C．推广使用LED 灯
D．推广使用电动汽车
【答案】A
【详解】A．推广火力发电，会增加燃油、燃气、煤炭等能源的使用，增加二氧化碳的排放，产生环境污
染，不符合环保节能理念，符合题意；
B．推广风力发电，可减少燃油、燃气、煤炭等能源的使用，减少二氧化碳的排放，减少环境污染，符合
环保节能理念，不符合题意；
C．LED 灯是耗电少且亮度高的照明设备，因此推广使用LED 灯，符合环保节能理念，不符合题意；
D．推广使用电动汽车，能减少燃油、燃气等交通工具的使用，可减少汽车尾气的排放，减少环境污染，
符合环保节能理念，不符合题意。
故选A。
7．（2023 高三·重庆万州·学业考试）下列有关热学现象的说法，正确的是（ ）
A．当分子间作用力表现为引力时，分子势能随分子间距离减小而增大
B．所有晶体都具有各向异性的特征
C．一切自然过程总是向着分子热运动无序性减小的方向进行
D．高压气体突然快速膨胀会导致气体温度降低
【答案】D
【详解】A．当分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子间作用力做正功，分子势能减小，故A
错误；
B．只有单晶体才表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，故B 错误；
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C．根据熵增加原理，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，故C 错误；
D．高压气体突然快速膨胀对外做功，气体的内能减少，温度降低，故D 正确。
故选D。
8．（2020 高三·山东·学业考试）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，在此过程中说法错误的是（ ）
A．气体温度一直降低
B．气体内能一直增加
C．气体一直对外做功
D．气体一直从外界吸热
【答案】A
【详解】A．由图知从a 到b 气体的 p 和V 一直增大，由
可知，气体的温度一直升高，故A 错误，
符合题意。
B．一定量的理想气体内能只跟温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，故B 正确，不符合题意。
C．气体的体积增大，则气体一直对外做功，故C 正确，不符合题意。
D．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，不符合题意。
故选A。
9．（2020 高三·山东·学业考试）现在骑自行车已成为一种流行的运动，山地车更是受到人们的青睐。山地
自行车前轮有气压式减震装置，其原理如图所示，随着路面的颠簸，活塞A 上下振动，在汽缸内封闭的气
体的作用下，起到减震的目的。缸内气体可视为理想气体，如果路面不平，下列关于该减震装置的说法正
确的是（ ）
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A．A 迅速下压时汽缸内的气体温度不变
B．A 迅速下压时汽缸内的气体压强增大
C．A 下压后被迅速反弹时汽缸内气体内能增大
D．A 下压后被迅速反弹时汽缸内每个气体分子的速率均减小
【答案】B
【详解】AB．如果活塞迅速下压，活塞对气体做功，气体来不及散热，由热力学第一定律可知，气体内能
增大，温度升高，压强增大，故A 错误，B 正确；
CD．当活塞下压后被迅速反弹时，气体对外做功，来不及吸热，气体内能减小，温度降低，分子平均速率
减小，但不是每个气体分子的速率都减小，有些分子的速率可能增大，故CD 错误。
故选B。
10．（2024 高三·河北·学业考试）如图所示，开口向下竖直放置的内壁光滑导热汽缸内有一个质量为
的
密闭活塞，活塞封闭一段气体，活塞下端用一轻质弹簧和水平面相连。已知汽缸始终悬空，汽缸质量也为
，重力加速度为
，活塞横截面积为，室温为
，封闭气体长度为
，外界大气压强为
，则（ ）
A．环境温度缓慢降低，封闭气体的压强可能为
B．环境温度缓慢升高，活塞一定会相对地面向下运动
C．环境温度缓慢降低，单位时间撞击活塞的分子数减少
D．环境温度缓慢升高，封闭气体吸收的热量大于系统机械能增加量
【答案】D
【详解】A B．环境温度缓慢变化时，封闭气体发生等压变化，汽缸可视为处于平衡状态，则受力分析可知，
以汽缸整体（包含活塞）为研究对象，有弹簧弹力
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对于汽缸底部有
整理得封闭气体的压强
故AB 错误；
C．环境温度缓慢降低时，封闭气体的压强不变，气体分子平均速率降低，由压强的微观解释知单位时间
撞击活塞的分子数增多，故C 错误；
D．环境温度缓慢升高，封闭气体发生等压变化，内能增加，即
由盖－吕萨克定律知气体体积增大，封闭气体对外做功，则
W<0
系统机械能增加量
由热力学第一定律可知
则
即封闭气体吸收的热量大于系统机械能增加量，故D 正确。
故选D。
11．（2023 高三·河北·学业考试）如图所示，两个体积相同的容器，甲一直敞口，乙在中午盖上盖子密封。
到了夜间温度降低。若大气压强保持不变，容器导热性良好，下列说法正确的是（ ）
A．夜间甲容器中分子数减少
B．夜间乙容器中气体的内能减小
C．夜间甲容器中气体分子单位时间撞击单位面积器壁的次数减少
D．从中午到夜间，乙容器中气体从外界吸收热量
【答案】B
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【详解】A．夜间温度降低，甲容器敞口，压强不变，容器的容积不变，由
可知，相比中午，容器中“原来的气体”体积变小，会再进入一部分气体，则容器内的分子数增加，故A
错误；
B．乙容器中气体分子数不变，夜间温度降低，分子平均动能减小，内能减小，故B 正确；
C．气体压强
等于气体分子单位时间对单位面积器壁的冲量，夜间温度降低，分子平均动能减小，平均每次撞击对器壁
的冲量变小，又甲容器中气体压强不变，所以气体分子单位时间撞击单位面积器壁的次数增加，故C 错误；
D．由热力学第一定律
从中午到夜间，乙容器中气体内能减小，气体体积不变，外界对其不做功，可知气体向外界放热，故D 错
误。
故选B。
12．（2023 高三·河北·学业考试）一定质量的理想气体封闭在气缸中，气体由状态A 经B、C 最终变化到
D，该变化过程中气体的
图像如图所示，O、A、D 三点共线。则下列说法正确的是（ ）
A．气体由A 到B 一定从外界吸收热量
B．气体由B 到C 从外界吸收热量
C．气体由C 到D 对外做的功大于从外界吸收热量
D．气体在状态A 的压强大于状态D 的压强
【答案】B
【详解】A．气体由A 到B 体积减小，外界对气体做功，温度升高，气体的内能增加，由热力学第一定律
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可知，该过程气体不一定从外界吸收热量，故A 错误；
B．气体由B 到C，体积不变，气体不做功，温度升高，气体的内能增加，由热力学第一定律可知气体从外
界吸收热量，故B 正确；
C．气体由C 到D 的过程，做等温变化，气体的内能不变，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律
可知，气体对外做的功等于从外界吸收的热量，故C 错误；
D．由
得
所以气体在状态A、D 的压强相等，故D 错误。
故选B。
13．（2020 高三·北京·学业考试）如图所示为一个斯特林热气机理想循环的V–T 图像，一定质量理想气体
从状态A 依次经过状态B、C 和D 后再回到状态A 完成一个循环过程，则 （ ）
A．气体从状态A 变化到状态C 的过程当中，气体的内能减小
B．气体从状态C 变化到状态D 的过程中，气体分子单位时间内碰撞容器壁的次数增多
C．气体从状态D 变化到状态A 的过程中，气体放热
D．气体从状态D 变化到状态A 的过程中，气体吸热
【答案】C
【详解】A．气体从状态A 到状态C 的过程中，先经历一个等温压缩A 到B 过程再经过一个等容升温B 到
C 过程，在A 到B 过程中，温度不变，内能不变，在B 到C 过程中，温度升高，内能增大，故A 到C 过程
中，内能增大，A 错误；
B．气体从状态C 到状态D 的过程是一个等温膨胀过程，压强减小，气体分子平均速率不变，所以单位时
间内碰撞容器壁的次数减少，B 错误；
CD．气体从状态D 到状态A 的过程是一个等容降温的过程，根据热力学定律
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，
，所以
，是一个放热过程，D 错误C 正确。
故选C。
14．（多选）（2023 高三·河北·学业考试）一定质量的理想气体经历A→B、B→C 两个变化过程，其p-V 图
像如图所示，图中两图线均为直线段，下列说法正确的是（ ）
A．气体在状态B、C 时的温度相同
B．B→C 过程中气体内能先减小后增大
C．B→C 过程中气体从外界吸收的热量为
D．A→B→C 过程中气体从外界吸收的总热量为
【答案】AC
【详解】AB．根据理想气体状态方程有
可知B→C 气体温度先升高再降低至原值，则理想气体的内能先增加再减少，故A 正确，B 错误；
C．B→C 过程气体内能不变，气体对外做的功等于从外界吸收的热量，又气体对外做的功等于p-V 图线与
坐标轴围成的面积，则有
故C 正确；
D．A→B→C 过程中末状态温度高，气体内能的变化量
由热力学第一定律
知
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根据围成的面积可知
故D 错误。
故选AC。
15．（多选）（2019 高三下·甘肃酒泉·学业考试）下列说法正确的是（ ）
A．图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图可知状态①的温度比状态②的温度高
B．图乙为一定质量的理想气体状态变化的
图线，由图可知气体由状态A 变化到B 的过程中，气
体分子的平均动能先增大后减小
C．图丙为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离r＞r0时，分子势能随分子
间的距离增大而增大
D．已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子体积的大小
E．一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，气体内能增加的同时向外界释放热量
【答案】ABC
【详解】A．、由甲图可知，①中速率大分子占据的比例较大，则说明①对应的平均动能较大，故①对应
的温度较高，故A 正确；
B．图乙为
图像，对应的等温线为双曲线的一支，根据
可知，等温线对应的位置越高，同其
温度越大，如取AB 段中点位置的坐标（4.5，2.5）可知，其对应的温度一定高于起点A 和终点B 的温度，
故说明由状态A 变化到B 的过程中，气体温度先升高后降低，故B 正确；
C．由图丙可知，当分子间的距离
时，分子力表现为斥力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子
势能增加，故C 正确；
D．已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子所占空间的大小，但不能
估算气体分子体积的大小，故D 错误；
E．一定质量的理想气体等压膨胀的过程中，体积增大，温度升高，内能增加
，膨胀过程中气体对
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外做功
，根据热力学第一定律
知
，即气体内能增加的同时从外界吸热，故E 错误。
故选ABC。
16．（多选）（2021 高三·湖南·学业考试）下列说法正确的是（ ）
A．当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小
B．当分子间距离增大时，分子间的引力增大，斥力减小
C．并不是所有晶体的物理性质都表现为各向异性，但所有晶体都有固定的熔点
D．密闭容器中液体上方的饱和汽压随温度的升高而增大
E．热量不可以自发地从低温物体传递到高温物体，是因为违背了热力学第一定律
【答案】ACD
【详解】A．根据热力学第一定律，如果气体吸热的同时对外做功，其内能可能减小。A 正确；
B．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小。B 错误；
C．单晶体各向异性，多晶体各向同性，所有的晶体都有固定的熔点。C 正确；
D．密闭容器中液体上方的饱和汽压随温度的升高而增大。D 正确；
E．热量不可以自发地从低温物体传递到高温物体，是因为违背了热力学第二定律。E 错误。
故选ACD。
17．（多选）（2024 高三下·湖北·学业考试）如图所示，一定质量的某种理想气体，沿
图像中箭头所
示方向，从状态a 开始先后变化到状态b、c，再回到状态a。已知a 状态气体温度为27℃。则下列说法正
确的是（绝度零度取－273℃）（ ）
A．气体在c 状态时的温度为400K
B．气体在a→b→c→a 过程中放出热量100J
C．从状态a→b→c 的过程中，气体对外界做功200J
D．气体在b→c 过程中单位时间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数增多
【答案】AB
【详解】A．气体在a 状态气体温度为
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根据理想气体状态方程，对a、c 两状态有
结合图像，求得气体在c 状态时的温度为
故A 正确；
C．理想气体在a→b→c 过程中，气体体积增大，气体对外界做功，根据
图像围成的面积，可得气体
对外界做功为
故C 错误；
B．气体在a→b→c→a 过程中，根据
图像围成的面积，可得外界对气体所做的功为
根据热力学第一定律，可得
得
所以气体在a→b→c→a 过程中放出热量为100J，故B 正确；
D．气体在b→c 过程中，气体压强不变，体积变大，则温度升高，分子平均动能增大，则单位时间内撞击
单位面积器壁上的气体分子个数变少，故D 错误。
故选AB。
18．（多选）（2024 高二下·山东青岛·学业考试）如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态
B、C 后又回到状态A。其中
为等温过程。下列说法正确的是（ ）
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A．
过程中，气体吸收热量
B．
过程中，气体放出热量
C．
的过程，气体与外界的热量交换为零
D．
过程中，气体吸收热量
【答案】AB
【详解】A．
过程中，气体压强不变，体积变大，气体对外界做功；根据
可知气体温度升高，
气体内能增大，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A 正确；
B．
过程中，气体压强减小，气体体积不变，外界对气体不做功；根据
可知气体温度降低，
气体内能减少，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故B 正确；
C．
的过程，气体内能不变，根据
与横轴围成的面积表示做功，可知整个过程气体对
外界做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故C 错误；
D．
过程中，气体温度不变，气体内能不变，气体体积变小，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D 错误。
故选AB。
19．（多选）（2023 高三·河北·学业考试）图示为一定质量理想气体压强与体积的关系图象，A 到B 过程
和C 到D 过程气体发生等温变化，D 到A 过程和B 到C 过程气体发生绝热变化，下列说法正确的是
（ ）
A．气体在状态A 的温度大于在状态C 的
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B．气体在状态D 的内能大于在状态B 的
C．状态C 到状态D 的过程中气体一定向外界放出热量
D．A→B→C→D→A 的整个过程气体从外界吸收热量
【答案】ACD
【详解】A．由题图可知，气体在状态B 的压强和体积均大于在状态D 的，根据理想气体状态方程
可知，气体在状态B 的温度大于在状态D 的温度，又气体在状态A 的温度等于在状态B 的温度，气体在状
态C 的温度等于在状态D 的，A 正确；
B．一定质量理想气体的内能只与温度有关，则气体在状态D 的内能小于在状态B 的，B 错误；
C．状态C 到状态D 的过程气体发生等温变化，内能不变，体积减小，外界对气体做正功，根据
得
因此气体一定向外界放出热量，C 正确；
D．气体状态变化过程A→B→C→D→A，全过程内能不变，根据p—V 图象与横轴围成的面积表示做的功，
可知气体体积减小过程中外界对气体做的功小于气体体积增加过程中气体对外界做的功，全过程外界对气
体做负功，气体从外界吸收热量，D 正确。
故选ABD。
20．（2022 高三·山东·学业考试）如图所示为一定质量的理想气体状态变化时气体的压强随着温度变化的p
﹣t 关系图像，气体从a 状态开始，经历三个过程ab、bc、ca 最后回到a 状态，图中ba 的延长线过原点
O，bc 平行于t 轴，ca 的延长线过点（﹣273.15，0）。下列说法中正确的是（ ）
A．三个状态的体积关系为Va＝Vc＞Vb
B．过程bc 中外界对气体做功，气体从外界吸热
C．过程ab 中气体对外界不做功，气体从外界吸热
D．b 状态与c 状态相比，b 状态时容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数较多
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【答案】AD
【详解】A．根据
Vc＞Vb
ca 的延长线过点（﹣273.15，0），则
Va＝Vc
所以
Va＝Vc＞Vb
故A 正确；
B．过程bc 中气体体积增大，气体对外界做功，即
温度升高，内能增大，即
根据
则
即气体从外界吸热，故B 错误；
C．过程ab 中气体体积减小，气体对外界做负功，故C 错误；
D．b 和c 两个状态，压强相同，但c 状态时气体温度较高，即c 状态分子运动的平均速率较大，分子对容
器壁的平均撞击力较大，可判断b 状态时单位时间内单位面积容器壁受到分子撞击的次数较多，故D 正确。
故选AD。
21．（多选）（2022 高三下·湖南·学业考试）如图所示，一定质量的理想气体发生状态变化时，对应的
图如图所示（全过程为1→2→3→4→1），p 为理想气体的压强，T 为热力学温标，其中1 到2、3 到4
过程的直线反向延长线过坐标原点，则下列说法正确的是（ ）
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A．1 到2 的过程气体从外界吸热
B．状态1 的体积是状态4 体积的2 倍
C．全过程外界对气体做功为0
D．全过程气体向外界放出的热量大于从外界吸收的热量
E．4 到1 的过程气体和外界没有热量交换
【答案】ABD
【详解】A．1 到2 的过程气体等容变化，外界对气体不做功，则
1 到2 的过程气体温度升高，内能增大，则
由热力学第一定律
知
所以1 到2 的过程气体从外界吸热，故A 正确；
B．状态2 与状态3 温度相同，由
且
，解得
1 到2 的过程、3 到4 的过程气体是等容变化，所以状态1 的体积是状态4 体积的2 倍，故B 正确；
C．1 到2 的过程、3 到4 的过程气体是等容变化，外界对气体不做功，4 到1 过程气体体积增大，外界对气
体做负功
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2 到3 过程气体体积减小，外界对气体做正功
由于
所以全过程外界对气体做正功，故C 错误；
D．由于全过程外界对气体做正功，所以
由热力学第一定律
可知全过程气体内能变化为0，则
所以全过程气体向外界放出的热量大于从外界吸收的热量，故D 正确；
E．4 到1 的过程气体温度不变，内能变化为0，则
4 到1 过程气体体积增大，外界对气体做负功，则
所以
所以气体从外界吸热，故E 错误。
故选ABD。
22．（2022 高三·河北·学业考试）汽缸内由气密性良好的活塞封闭一定质量的某种理想气体，气体的温度
和压强自状态A（300K，
）经状态B（300K，
）变化到状态C（600K，
），这一
过程的
图像如图所示，已知状态A 下汽缸内封闭气体的体积为3.0L。
（1）求汽缸内封闭气体在状态B 和C 下的体积；
（2）已知从状态B 到状态C 过程中，气体内能增加200J，求气体与外界交换的热量。
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【答案】（1）9.0L；18.0L；（2）从外界吸收热量1100J
【详解】（1）A→B 过程，气体做等温变化，由玻意耳定律有
B→C 过程，气体做等压变化，由盖－吕萨克定律得
联立解得
，
（2）B→C 过程，气体压强不变，体积增大，外界对气体做负功
解得
W＝－900J
由热力学第一定律有
解得
Q=1100J
气体从外界吸收热量1100J。
23．（2024 高二下·山东青岛·学业考试）如图所示，内壁光滑的导热气缸竖直倒立放置在水平地面上，内
有面积
，质量
的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，在距缸底40cm 处
有一卡环。开始时气体处于A 状态，气体温度
，活塞与气缸底的距离为60cm；系统在缓慢冷却
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的过程中活塞缓慢上升，当气体向外界释放了120J 热量时，活塞恰好到达卡环处，此时气体达到状态B；
系统继续降温，气体又向外界释放了30J 的热量时达到状体C。已知外界大气压强
，重力加速
度
，若气体的内能与热力学温度成正比，比例系数为k（k 未知）。求
（1）气体从A 状态到B 状态内能的变化量；
（2）比例系数k；
（3）气体在C 状态的压强。
【答案】（1）-20J；（2）0.1；（3）
【详解】（1）气体从A 状态到B 状态，外界对气体做功为
由热力学第一定律
得气体从A 状态到B 状态内能的变化
（2）气体从A 状态到B 状态，由盖-吕萨克定律有
得
由题意有
代入数据得
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B 状态下气体压强为
，有
得
（3）气体从B 状态到C 状态气体等容变化，又向外界释放了30J 的热量，所以内能变化量为-30J，根据
（2）小问，可知C 状态气体的温度为
气体从B 状态到C 状态为等容变化，由查理定律有
得
24．（2024 高三·河北·学业考试）如图所示，固定在水平地面上的气缸A 和B 中分别用活塞封闭有一定质
量的理想气体，已知两活塞面积均为S。两活塞用穿过B 底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，
两个气缸都不漏气。初始时，A、B 中气体的体积均为
，温度均为
，A 中气体压强
，
是气
缸外的大气压强。活塞和细杆的质量均不计，细杆的直径可忽略。
（1）求细杆对气缸A 中活塞的作用力大小以及气缸B 中气体的压强。
（2）现对A 缓慢加热，使其中气体的压强升到
，同时保持B 中气体的温度不变，在此过程中气
缸A 中气体的内能增加了
。求：末状态时A 中气体的温度，以及在此过程中两部分气体从外界吸收的
热量
。
【答案】（1）
，
；（2）
，
【详解】（1）对A 中活塞分析可得
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对B 中活塞分析可得
解得
，
（2）对A 中气体由理想气体状态方程得
分析可知A、B 中气体压强之和恒为
，对B 中气体由玻意耳定律得
解得
，
对两部分气体分析，由热力学第一定律得
解得
25．（2023 高三·河北·学业考试）如图所示，两个横截面积相同、导热性能良好的气缸竖直放置在水平面
上，左侧气缸略高于右侧气缸，右侧气缸顶端封闭，左侧气缸顶部开口与大气连通，两个气缸通过底部的
细管连通，细管上装有阀门K，阀门关闭时，在左侧气缸中用质量为
、截面积为S 的活塞封闭体积为
的气柱
，右侧气缸内封闭有体积为
的气柱
，打开阀门K，右侧气缸中气体缓慢流入左侧气缸中，当
左侧气缸中气体体积为
时，两气缸中气体压强相等。不计活塞厚度，活塞与气缸内壁无摩擦且不漏气，
大气压强为
，重力加速度为
，环境温度始终不变，封闭气体可视为理想气体，不计细管的容积。
（1）求未打开阀门时右侧气缸中气体的压强以及全过程气体吸收的热量。
（2）若先锁定活塞，打开阀门，待稳定后再解除活塞的锁定，求解除锁定瞬间活塞的加速度大小。
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【答案】（1）
；
；（2）
【详解】（1）未打开阀门时，
中气体的压强
设
中气体的压强为
，打开阀门后，根据玻意耳定律有
解得
气体发生等温变化，根据热力学第一定律可知气体吸收的热量等于气体对外做的功，为
（2）若先锁定活塞，设打开阀门，稳定后气体的压强为
，根据玻意耳定律有
解得
解除锁定瞬间，对活塞根据牛顿第二定律有
解得
26．（2022 高三·河北·学业考试）一圆柱形绝热汽缸开口向上竖直放置，用质量为m 的绝热且光滑活塞，
封闭一定质量的理想气体，活塞的底面面积为S，开始时活塞距缸底高度为
，气体的温度为
，现通过
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电热丝（体积可忽略）缓慢加热气体，经过一段时间，活塞上升至距缸底高度为
。已知大气压强为
，
重力加速度为g。
（i）加热过程中，若封闭气体内能增加了
，求电热丝放出的热量；
（ii）现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的总质量为
时，活塞恰好回到原来
的位置，求此时气体的温度
。
【答案】（i）
；（ii）
【详解】（i）气体对外做功为
由热力学第一定律得
解得
（ii）气体的初状态有
，
，
气体末状态有
，
，
，
气体发生等容变化，由查理定律得
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解得
27．（2020 高三下·山东·学业考试）在一上面盖有活塞的汽缸中封闭一定质量的理想气体，该气体在初状
态A 时的温度tA=27℃，体积VA=2×10-3m3，压强pA=3×105Pa。气体体积保持不变，从状态A 变化到状态B，
压强降低为pB=2×105Pa。然后保持压强不变，从状态B 变化到状态C，体积增大到Vc=3×10-3m3。
（1）求该气体在状态B、C 时的温度。
（2）该气体从状态A 到状态C 的过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?
【答案】（1）
℃；
℃；（2）吸热；Q=200J
【详解】(1)气体从状态A 到状态B 做等容变化，由查理定律有
解得
K，即
℃
气体从状态B 到状态C 做等压变化，由盖一吕萨克定律，有
解得
K，即
℃
(2)因为状态A 和状态C 温度相等，且理想气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志，
所以在这个过程中气体内能变化量为零，即
由热力学第一定律△U=Q+W 得
在整个过程中，气体从状态B 到状态C 过程对外做功，有
即
是正值，吸热。所以气体从状态A 到状态C 的过程是吸热，吸收的热量Q=200J。
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28．（2024 高二上·江苏·学业考试）利用太阳能、煤炭、石油、天然气等能源，可以减少污染环境的气体
排放的是 。
【答案】太阳能
【详解】使用太阳能不污染环境，是一种清洁能源；煤炭燃烧时产生大量的二氧化碳、一氧化碳、二氧化
硫等物质，污染环境；石油燃烧时产生大量的二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮等物质，污染环境；天然气
燃烧时生成大量的二氧化碳、一氧化碳等物质，污染环境。
29．（2022 高三·河北·学业考试）吸盘挂钩的工作原理如图甲、乙所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在
墙上，如图甲所示，吸盘中的气体被挤出一部分。然后将锁扣扳下，如图乙所示，让锁扣以盘盖为依托把
吸盘向外拉出，这样吸盘就会牢牢地被固定在墙壁上。若将吸盘内的气体视为理想气体，在拉起吸盘的过
程中，吸盘内空气的温度始终不变，则在拉起吸盘后，吸盘内气体的密度 （填“大于”“等
于”或“小于”）外界空气的密度，此过程中吸盘内的气体要 （填“吸收”或“放出”）热
量。
【答案】 小于 吸收
【详解】[1]当锁扣扳下前后，吸盘内气体的质量不变，但在锁扣扳下的过程中，吸盘被拉起，吸盘内气体
的体积增大，所以其密度减小；
[2]由于气体的体积增大，所以气体要对外界做功，但由于在锁扣扳下的过程中吸盘内气体的温度始终不变，
所以气体的内能不发生变化，故由热力学第一定律
可知，此过程中吸盘内气体要从外界吸收热量。
30．（2022 高三·广东·学业考试）如图，导热性能良好的汽缸固定在水平地面上，用活塞将一定质量理想
气体密闭在汽缸中，活塞与汽缸间摩擦不计，大气压强为
。若环境温度缓慢降低10℃，活塞缓慢向左
移动一段距离，汽缸内气体体积减小
，则相对温度降低前，汽缸内气体对单位面积汽缸壁在单位时间
内的碰撞次数 （选填“增加”、“减少”或“不变”），汽缸内气体放出的热量 （选填
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“大于”、“小于”或“等于”）
。
【答案】 增加 大于
【详解】[1]根据题意可知汽缸内气体做等压变化，由于温度降低，分子平均动能减小，故汽缸内气体对单
位面积汽缸壁在单位时间内的碰撞次数增加。
[2]汽缸内气体温度降低、内能减少，根据热力学第一定律可知，汽缸内气体放出的热大于外界对气体所做
的功，即大于
。
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