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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。
1
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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
2
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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，p0V0= pB·5V0，解得：pB= 0.2p0。
（2）从状态B 到状态C，由理想气体状态方程，
=
解得：TC=1.9T0。
（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. Ta＞Tb B. Tb＞Tc C. Tc＞Td D.Td＞Ta
3
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【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Ta=Tb＞Tc=Td，B 正确。
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（ ）
4
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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 = V0 + kT，根据理想气体的状态方程有
，联立有
5
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，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p0，根据查理定律，
=
解得 p0=
②当压强为p2，温度为0℃时，设此时体积为V2，根据理想气体状态方程
=
6
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解得：V2=
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（ ）
7
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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
8
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【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；
9
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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（
）
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；
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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；
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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
12
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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. Tb>Tc，整个过程吸收热量
B. Tb>Tc，整个过程放出热量
C. Ta=Tc，整个过程吸收热量
D. Ta=Tc，整个过程放出热量
【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
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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
W1=-pV0
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
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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
15
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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；
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（
）
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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，
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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
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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。
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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（ ）
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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。
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