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高考重点考点解读与针对性训练
第十六章 热学
考点133 气体图像
【考点解读】
考点1 气体状态变化的图像问题
一定质量的气体不同图像的比较
等温变化
等容变化
等压变化
图
像
p-V 图像
p- 1
V 图像
p-T 图像
V-T 图像
特
点
pV＝CT（其中C 为恒
量），即pV 之积越大
的等温线温度越高，
线离原点越远
p＝CT 1
V ，斜率k＝
CT，即斜率越大，
温度越高
p＝C
V T，斜率k＝
C
V ，即斜率越
大，体积越小
V＝C
p T，斜率k＝
C
p ，即斜率越大，
压强越小
注意 上表中各个常量“C”意义有所不同。
考点2 热力学第一定律与气体状态变化图像的综合
处理热力学第一定律与气体状态变化图像的综合问题的思路
（1）根据气体状态变化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、放热情况及做功情况。
（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。
求解气体实验定律与热力学第一定律的综合问题的图示
1
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【高考真题】
【典例1】． （2025 高考甘肃卷）如图，一定量的理想气体从状态A 经等容过程到达状态
B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随
温度升高而增大。下列说法正确的是（ ）
A. A→B 过程为吸热过程
B. B→C 过程为吸热过程
C. 状态A 压强比状态B 的小
D. 状态A 内能比状态C 的小
【答案】ACD
【解析】一定量的理想气体从状态A 经等容过程到达状态B，温度升高，内能增大，由热
力学第一定律，A→B 过程为吸热过程，A 正确；然后经等温过程到达状态C，体积减小，
外界对气体做功，由热力学第一定律，B→C 过程为放热过程，B 错误；由理想气体状态方
程可知状态A 压强比状态B 的小，C 正确；状态A 内能比状态B 的小，状态BC 温度相同，
内能相同，所以状态A 内能比状态C 的小，D 正确。
【典例2】（2024·新课标卷21 题）如图，一定量理想气体的循环由下面4 个过程组成：
1→2 为绝热过程（过程中气体不与外界交换热量），2→3 为等压过程，3→4 为绝热过程，
4→1 为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是
（ ）
2
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A.1→2 过程中，气体内能增加
B.2→3 过程中，气体向外放热
C.3→4 过程中，气体内能不变
D.4→1 过程中，气体向外放热
答案：AD
解析：1→2 为绝热过程，Q＝0，气体体积减小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一
定律ΔU＝Q＋W 可知ΔU＞0，气体内能增加，A 正确；2→3 为等压膨胀过程，W＜0，由盖
－吕萨克定律可知气体温度升高，内能增加，即ΔU＞0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 可
知Q＞0，气体从外界吸热，B 错误；3→4 过程为绝热过程，Q＝0，气体体积增大，W＜
0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 可知ΔU＜0，气体内能减少，C 错误；4→1 过程中，气体
做等容变化，W＝0，又压强减小，则由查理定律可知气体温度降低，内能减少，即ΔU＜
0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 可知Q＜0，气体对外放热，D 正确。
【典例3】（2024·海南高考11 题）如图，一定质量的理想气体从状态a 开始经ab、bc、ca
三个过程回到原状态，已知ab 垂直于T 轴，bc 延长线过坐标原点O，下列说法正确的是（
）
A.bc 过程外界对气体做功
B.ca 过程气体压强不变
C.ab 过程气体放出热量
D.ca 过程气体内能减小
答案：AC
解析：由于bc 过程气体体积减小，则外界对气体做功，A 正确；根据pV＝CT（C 为常量）
可得V＝C
p T，根据题图可知，ca 过程，图线上的点与坐标原点连线的斜率增大，则p 减小，
B 错误；ab 过程气体温度不变，内能不变，即ΔU＝0，体积减小，外界对气体做功，即W
＞0，结合热力学第一定律ΔU＝Q＋W 可知，Q＜0，即气体放出热量，C 正确；ca 过程，
3
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气体温度升高，内能增大，D 错误。
【典例4】.（2024·山东高考6 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
解析： a→b 过程是等压变化且体积增大，则Wab＜0，由盖－吕萨克定律可知Tb＞Ta，即
ΔUab＞0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W 可知a→b 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→c 过程中气体与外界无热量交换，即
Qbc＝0，又由气体体积增大可知Wbc＜0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 可知气体内能减少，
B 错误；c→a 过程为等温过程，可知Tc＝Ta，ΔUac＝0，根据热力学第一定律可知a→b→c 过
程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C 正确；由A 项分析可知Qab＝ΔUab－Wab，
由B 项分析可知Wbc＝ΔUbc，由C 项分析可知0＝Wca＋Qca，又ΔUab＋ΔUbc＝0，联立解得Qab
－（－Qca）＝－Wca－Wbc－Wab，根据p-V 图像与坐标轴所围图形的面积表示气体对外界做
的功，结合题图可知Qab－（－Qca）≠0，所以a→b 过程气体从外界吸收的热量Qab不等于
c→a 过程放出的热量－Qca，D 错误。
图像分析
【典例5】.（2024·江西高考13 题）可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理
想气体经ABCDA 完成循环过程，AB 和CD 均为等温过程，BC 和DA 均为等容过程。已知T1
＝1 200 K，T2＝300 K，气体在状态A 的压强pA＝8.0×105 Pa，体积V1＝1.0 m3，气体在
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状态C 的压强pC＝1.0×105 Pa。求：
（1）气体在状态D 的压强pD；
（2）气体在状态B 的体积V2。
答案：（1）2.0×105 Pa （2）2.0 m3
解析：（1）气体从状态D 到状态A 的过程发生等容变化，根据查理定律有pD
T 2
＝pA
T 1
代入数据解得pD＝2.0×105 Pa。
（2）气体从状态C 到状态D 的过程发生等温变化，根据玻意耳定律有pCVC＝pDV1
代入数据解得VC＝2.0 m3
又气体从状态B 到状态C 发生等容变化，因此气体在状态B 的体积为V2＝VC＝2.0 m3。
【典例6】（2024·贵州高考13 题）制作水火箭是青少年科技活动的常见项目之一。某研究
小组为了探究水火箭在充气与喷水过程中气体的热学规律，把水火箭的塑料容器竖直固定
其中A、C 分别是塑料容器的充气口、喷水口，B 是气压计，如图a 所示。在室温环境下，
容器内装入一定质量的水，此时容器内的气体体积为V0，压强为p0，现缓慢充气后压强变
为4p0，不计容器的容积变化。
（1）设充气过程中气体温度不变，求充入的气体在该室温环境下压强为p0时的体积；
（2）打开喷水口阀门，喷出一部分水后关闭阀门，容器内气体从状态M 变化到状态N，
其压强p 与体积V 的变化关系如图b 中实线所示，已知气体在状态N 时的体积为V1，压强
为p1。求气体在状态N 与状态M 时的热力学温度之比；
（3）图b 中虚线MN'是容器内气体在绝热（既不吸热也不放热）条件下压强p 与体积V 的
变化关系图线，试判断气体在图b 中沿实线从M 到N 的过程是吸热还是放热。（不需要说
明理由）
答案：（1）3V0 （2）p1V 1
4 p0V 0
（3）吸热
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解析：（1）设充入的气体在该室温环境下压强为p0时的体积为V，充气过程中气体温度不
变，则有p0V0＋p0V＝4p0V0
解得V＝3V0。
（2）容器内气体从状态M 变化到状态N，由理想气体的状态方程可得
4 p0V 0
T M
＝
p1V 1
T N
可得
T N
T M
＝
p1V 1
4 p0V 0
。
（3）由p-V 图像与横坐标轴所围面积表示气体做功可知，从M 到N 的过程对外做功更多，
N 和N'都是从M 状态变化而来，pV
T 应该相同，可得TN＞TN'
可知从M 到N 的过程内能降低得更少。由热力学第一定律ΔU＝Q＋W 可知，从M 到N'的
过程绝热，内能的减少量等于气体对外做功；从M 到N 的过程气体对外做功更多，内能降
低反而更少，则气体必然吸热。
【针对性训练】
1. （河北名校联考普通高中2025 届高三年级适应性演练）如图甲所示，一质量为
、横
截面积为
的绝热活塞封闭着绝热气缸（内有体积可忽略的加热丝）内的一部分理想气体，
封闭气体经过一系列过程从状态
经状态
到状态
，气体的体积
和温度
的关系如图
乙所示。已知外界大气压始终为
，重力加速度为
，不计摩擦。下列说法中正确的是（
）
A. 从
到
过程中，单个气体分子对气缸壁的平均撞击力先不变后增大
B. 从
到
的过程中，气体分子的数密度先减小后不变
C. 从
到
的过程中，气体从加热丝吸收的热量等于气体内能的增加量
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D. 在
状态的压强为
【答案】B
【解析】．温度是分子平均动能的标志 ，从A 到C 过程中，气体温度一直升高，分子平均
动能增大，所以单个气体分子对气缸壁的平均撞击力一直增大，并非先不变后增大，故A
错误；
从A 到B，体积V 增大，分子数密度减小；从B 到C，体积V 不变，分子数密度不变，所以
从A 到C 的过程中，气体分子的数密度先减小后不变 ，故B 正确；
从
到
过程，温度增大，气体内能增大，同时气体体积增大，气体对外做功，故从
到
的过程中，气体从加热丝吸收的热量等于气体内能的增加量与气体对外做功之和，故C
错误；
在状态A 时，对活塞有
从A 到C，由理想气体状态方程有
联立解得
，故D 错误。
2. （2025 年4 月河南十校教育联盟物理）如图甲所示，一定质量的理想气体从状态
经等
压过程到状态
。此过程中，气体压强
，吸收的热量
，下列对
气体从状态
到状态
过程说法正确的是（ ）
A. 气体在状态
的体积为
B. 气体分子在状态
和状态
的速率分布可能如图乙所示
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C. 气体从状态
到状态
过程对外界做功为240J
D. 气体从状态
到状态
过程中内能的增加量为720J
【答案】BC
【解析】．由于从状态
到状态
为等压变化，根据盖-吕萨克定律可得
解得
，A 错误；
状态B 的温度高，气体分子运动剧烈，速率大的分子百分比含量大，B 正确；
从状态A 到状态B 过程，气体体积增大，对外界做功
，C 正确；
从状态A 到状态B 过程，气体对外界做功，使内能减小，做功W 取负值，吸收的热量使内
能增大，热量Q 取正值，由热力学第一定律
内能的增加量为240J，D 错误。
3. （2025 学年湖北省百师联盟高三下二轮复习联考（二））如图所示，一定质量的理想气
体经历a→b→c→a 的循环过程，其中c→a 过程为等温过程，下列说法正确的是（ ）
A. a→b 过程，气体的内能增加，各速率区间分子数占总分子数的百分比增加
B. b→c 过程，气体分子在单位时间内撞击在器壁单位面积上的次数增多
C. c→a 过程，气体分子的平均动能不变，外界对气体做负功，气体从外界吸收热量
D. c→a 过程气体从外界吸收的热量等于a→b→c 过程气体放出的热量
【答案】BC
【解析】．
过程，气体体积不变，压强增大，根据查理定律可知，气体温度升高，
气体内能增加，高速率区间分子数占总分子数的百分比增加，低速率区间分子数占总分子
数的百分比减少，故A 错误；
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B．
过程，气体压强一定，体积减小，根据盖吕萨克定律可知，气体温度降低，气
体分子平均动能减少，单个分子的平均撞击力减小，由于压强不变，则气体分子单位时间
内撞击在器壁单位面积上的次数增多，故B 正确；
C．
过程为等温变化过程，所以气体分子的平均动能不变，内能不变，气体体积增
大，气体对外界做正功，即有
根据热力学第一定律有
由于内能不变，可知
即气体从外界吸收热量，故C 正确；
D．
的循环过程，内能变化量
图像与横坐标所围几何图形的面积表示功，根据图像与横轴围成的面积大小可知，
过程气体对外界做的功小于
过程外界对气体做的功的大小，根据热力学
第一定律有
所以
过程，气体从外界吸收的热量小于
过程气体放出的热量，故D 错误。
4. (湖北省黄冈中学2025 届高三5 月第三次模拟考试)一定质量的封闭气体可看做理想气体，
其状态从a 变为状态b、c 又回到状态a，用
图像表示如图所示。下列说法正确的是
（ ）
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A. 在b→c 过程中，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少
B. 在c→a 过程中，气体对外界做功，气体内能不变，温度不变
C. 在a→b→c 过程中，气体放出的热量等于
D. 气体在a→b→c→a 循环过程中对外做的功等于
图像围成的面积
【答案】BC
【解析】在b→c 过程中，气体压强不变，体积减小，温度降低，则气体数密度增加，气体
分子平均速率减小，可知单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加，A 错误；
B．在c→a 过程中，气体体积增大，气体对外界做正功，又根据
可知，气体温度
不变，气体内能不变，B 正确；
C．因ac 两态温度相同，可知在a→b→c 过程中，气体内能不变，气体体积减小，外界对气
体做功
根据
可知气体放出的热量等于
，C 正确；
气体在a→b→c→a 循环过程中对外做功
，即为
图像围成的面积，可知选
项D 错误。
5. （2025 年5 月河南名校联考）如图所示，一定质量的理想气体从状态a 依次经过一系列
的变化过程回到状态a。已知ad 和bc 与T 轴平行，ab 和cd 与p 轴平行，bd 的延长线经过
O 点。则在a、b、c、d 四个状态及①、②、③、④四个过程中（ ）
A. 过程②中气体的密度增大
B. 过程①中单位时间内气体分子对单位面积的容器壁的撞击次数增多
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C 过程②中气体向外界放出热量
D. 过程③中气体向外界放出热量
【答案】D
【解析】．过程②中气体的压强不变，温度升高，气体的内能增大，由盖—吕萨克定律
可知气体的体积增大，密度减小，气体对外做功，则
，由热力学第一定律
可知
，故过程②中气体从外界吸收热量，故选项AC 错误；
过程①中气体的压强减小，温度不变，根据玻意耳定律
可知体积增大，单位时间
内气体分子对单位面积的容器壁的撞击次数减小，故选项B 错误；
过程③中气体的温度不变，内能不变，压强增大，由玻意耳定律
可知，气体的体
积减小，外界对气体做正功，则
，由热力学第一定律
可知
，气
体向外界放出热量，选项D 正确。
6. (内蒙古2025 年普通高等学校招生全国统一考试第三次模拟)一定质量的理想气体从状态
A 缓慢经过状态B、C、D 再回到状态A，其体积V 与热力学温度T 的关系图像如图所示，其
中BC 的延长线过O 点，气体在状态A 时的压强为
。下列说法正确的是（ ）
A. A→B 过程中气体
压强增大了
B. B→C 过程中气体对外界放出的热量小于外界对气体做的功
C. C→D 过程中气体的压强变小，气体从外界吸收热量
D. D→A 过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器的碰撞次数减少
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【答案】D
【解析】．A→B 过程为等容过程，根据查理定律有
解得
可知，A→B 过程中气体的压强增大了
，故A 错误；
由于BC 的延长线过O 点，根据盖吕萨克定律可知，该过程为等压过程，压强不变，B→C
过程，温度降低，气体内能减小，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律
可知，气体对外界放出的热量大于外界对气体做的功，故B 错误；
C→D 过程中为等容过程，温度降低，根据查理定律可知，气体的压强变小，温度降低，气
体内能减小，体积一定，气体与外界之间做功为0，根据热力学第一定律，气体向外界释
放热量，故C 错误；
D→A 过程为等温过程，根据玻意耳定律可知，体积增大，压强减小，由于温度一定，则分
子运动的平均速率一定，一个分子与器壁撞击的平均作用力一定，而压强减小，则气体分
子在单位时间内对单位面积容器的碰撞次数减少，故D 正确。
7. . （2024~2025 学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研（二））如图所示为一定质量理
想气体经历的循环，该循环由两个等温过程、一个等压过程和一个等容过程组成。则下列
说法正确的是（ ）
A. 在
过程中，气体分子的数密度变小
B. 在
过程中，气体吸收热量
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C. 在
过程中，气体分子的平均速率增大
D. 在
过程中，气体
内能增加
【答案】B
【解析】．在
过程中，气体的体积减小，则气体分子的数密度大，故A 错误；
在
过程中，气体等压膨胀，根据
可知，气体温度升高，气体内能增大；由于
气体体积增大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故B 正确；
在
过程中，气体温度不变，气体分子的平均速率不变，故C 错误；
在
过程中，气体体积不变，压强减小，根据
可知，气体温度降低，气体内能
减小，故D 错误。
8. (湖北省2025 届八校三统联考)某拖拉机
往复式柴油内燃机利用迪塞尔循环进行工作，
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
气体经历的迪塞尔循环，则（ ）
A. 在状态a 和c 时气体温度
B.
过程，气体对外界做功、内能减少
C.
过程，气体增加的内能小于该过程吸收的热量
D. 完成一次循环过程，气体对外界做的功大于吸收的热量
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【答案】C
【解析】．据题意，结合题图可知，气体从c 到d 为绝热膨胀，则
,
,
根据
,
则温度降低；气体从d 到a，体积不变，压强减小，则温度降低，则该气体在状态c 的温度
高于在状态a 时的温度，故A 错误；
a→b 过程为绝热压缩，外界对气体做功
,
则
即外界对气体做的功全部用于增加内能，故B 错误；
过程中体积增大，气体对外做功，即
根据热力学第一定律
可知
, 即增加的内能小于该过程吸收的热量，故C 正确；
根据pV 图像与V 轴围成的面积表示气体做功的大小，可知一次循环过程中气体对外界做的
功
而一次循环过程整个过程气体内能变化为零，则整个过程
即在一次循环过程中气体吸收的热量大于气体对外界做的功，故D 错误。
9. （海淀区2024-2025 学年第二学期期末练习）如图所示，一定质量的理想气体从状态a
开始，沿图示路径经状态b、c 再回到状态a，其中，图线
平行于纵轴、图线
平行于
横轴。下列说法正确的是（ ）
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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a，气体内能减小
D. 从c 到a，气体从外界吸热
【答案】D
【解析】．从a 到b，气体体积减小，外界对气体做功，A 错误；
从b 到c，气体做等容变化，根据
可知压强减小，温度降低，B 错误；
从c 到a，气体压强不变，根据
可知体积增大，温度升高，气体内能增加，C 错误；
从c 到a，气体体积增大，对外做功，而气体内能增加，根据热力学第一定律U=Q＋W，
可知气体从外界吸热，D 正确。
10. （2025 年5 月天津红桥二模高三物理） 一定质量的理想气体由状态A 变化到状态B 的
过程中，其体积V 随温度T 变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 气体向外放出的热量等于外界对气体做的功
B. 气体压强保持不变
C. 气体分子的平均动能增大
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
【解析】根据
可知由状态A 变化到状态B
过程中，气体压强保持不变，温度降低，则气体分子平均动
能减小，气体体积减小，气体分子数密度增加，可知单位时间内，与单位面积器壁碰撞的
气体分子数增加；外界对气体做功，内能减小，根据
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可知气体向外放热，则气体向外放出的热量大于外界对气体做的功。
故选B。
11. (2025 高考宝鸡三模)封闭在导热汽缸内一定质量的理想气体从状态A 开始，经历状态
B、C 到状态D，其体积V 与热力学温度T 的关系如图所示。已知O、A、D 三点在同一直线
上，且图线AB、CD 平行于横轴T，BC 平行于纵轴V，则依据图像判断下列说法正确的是（
）
A. 由状态A 向状态B 变化过程中，气体向外界放出热量
B. 由状态B 向状态C 变化过程中，气体从外界吸收热量，内能增加
C. 气体在状态A 时的压强等于状态D 时的压强
D. 气体分子在状态C 时平均动能小于在状态D 时的平均动能
【答案】C
【解析】A．由状态A 向状态B 变化过程中，气体体积不变，则W=0；温度升高，则
根据
,可知Q>0，则气体从外界吸收热量，选项A 错误；
．由状态B 向状态C 变化过程中，气体温度不变，则内能不变；体积变大，则W<0；根据
可知Q>0，气体从外界吸收热量，选项B 错误；
．根据
,因 O、A、D 三点在同一直线上，可知气体在状态A 时的压强等于状态D 时
的压强，选项C 正确；
状态C 的温度高于D 态，可知气体分子在状态C 时平均动能大于在状态D 时的平均动能，
选项D 错误。
12. （2025 届信阳潢川县一高和高级中学二模联考）如图所示，一定质量的理想气体先后
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经过1、2、3 三个过程回到初始状态A，下列说法正确的是（ ）
A. 过程1 气体体积增大，气体对外界做功
B. 过程2 气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
C. 过程3 一定是吸热的
D. 气体经过一个循环回到初始状态A 的过程中外界对气体做功
【答案】AD
【解析】．根据理想气体状态方程
可知，过程1 压强减小，温度不变，故体积增
大，气体对外界做功，A 正确；
B．根据理想气体状态方程
可知，过程2 压强不变，温度升高，故体积增大，气体
对外界做功，内能增大，根据
，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的
功，B 错误；
C．根据理想气体状态方程
可知，过程3 压强增大，温度降低，故体积减小，外界
对气体做功，内能减小，根据
，气体放出的热量大于外界对气体做的功，C
错误；
D．可作出
图像
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气体经过一个循环，外界对气体做功，选项D 正确。
13.〔多选〕（2025·河北秦皇岛市模拟）一定质量的理想气体，状态变化依次经历a→b，
再经历b→c 的过程，其压强p 和温度T 的关系如图所示，根据p-T 图像，下列说法正确的
是（ ）
A.状态a 的体积小于状态c 的体积
B.状态a 的内能大于状态c 的内能
C.a→b 的过程，气体从外界吸热
D.b→c 的过程，气体的分子数密度增大
答案 AC
解析： 由理想气体的状态方程pV
T ＝C，可得p＝C
V T，即p-T 图线上的点与坐标原点连线
的斜率与体积成反比，由题图可知ka＝kb＞kc，则有Va＝Vb＜Vc，可知状态a 的体积小于状
态c 的体积，b→c 的过程，气体的分子数密度减小，A 正确，D 错误；由题图可知Ta＜Tc，
可知状态a 的内能小于状态c 的内能，B 错误；a→b 的过程，气体温度升高，内能增大，
即ΔU＞0，从状态a 到状态b 气体做等容变化，则W＝0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W，
可知Q＞0，气体从外界吸热，C 正确。
14.（2025·福建莆田一中模拟考试）如图所示，一定质量的理想气体从状态a 开始按箭头
所示经一系列状态变化又回到状态a。由图可知，气体在a、b、c 三个状态的密度ρa、ρb、
ρc的大小关系是
，气体分子的平均动能Eka、Ekb、Ekc的大小关系是
，从状
态a 又回到状态a 的过程，气体
（选填“从外界吸收”或“向外界放出”）热量。
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答案 ρa＞
ρ b＝
ρ c Eka＝
E kc＜
E kb 从外界吸收
解析：由题图可知，气体体积关系为Va＜Vb＝Vc，气体的质量一定，则密度关系为ρa＞ρb＝
ρc；由理想气体状态方程pV
T ＝C 可知，气体温度T＝pV
C ，由题图数据可得Ta＝Tc＜Tb，温
度越高，分子平均动能越大，则分子平均动能的关系为Eka＝Ekc＜Ekb；p-V 图像中，气体沿
顺时针变化回到初状态，可知气体对外做功，从状态a 又回到状态a，温度不变，内能不
变，由热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量。
15 一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p- 1
V 图像如图所示，变化顺序为
a→b→c→d→a，图中ab 线段延长线过坐标原点，cd 线段与p 轴垂直，da 线段与1
V 轴垂直。
气体在此状态变化过程中（ ）
A.a→b 过程，压强减小，温度不变，体积增大
B.b→c 过程，压强增大，温度降低，体积减小
C.c→d 过程，压强不变，温度升高，体积减小
D.d→a 过程，压强减小，温度升高，体积不变
答案：A
解析：由题图可知，a→b 过程，气体发生等温变化，气体压强减小而体积增大，故A 正确；
由理想气体状态方程pV
T ＝C 可知p＝CT 1
V ，斜率k＝CT，连接O、b 的直线比连接O、c 的
直线的斜率小，所以b 的温度低，b→c 过程，温度升高，压强增大，且体积也增大，故B
错误；c→d 过程，气体压强不变而体积变小，由理想气体状态方程pV
T ＝C 可知，气体温
度降低，故C 错误；d→a 过程，气体体积不变，压强变小，由理想气体状态方程pV
T ＝C
可知，气体温度降低，故D 错误。
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16 （2025·辽宁省沈阳市期末考试）一定质量的理想气体经过如图所示的一系列过程，下
列说法正确的是（ ）
A.a→b 过程，气体内能增加
B.a→b 过程，气体分子热运动加剧
C.当分子热运动减缓时，压强必定减小
D.当分子平均动能增大时，气体体积可以保持不变
答案：D
解析：a→b 过程，温度不变，一定质量的理想气体的内能不变，故A 错误；a→b 过程，温
度不变，分子热运动的平均动能不变，气体分子热运动的剧烈程度不变，故B 错误；b→c
过程，温度降低，分子热运动减缓，压强不变，故C 错误；c→a 过程，温度升高，分子平
均动能增大，因为c→a 过程的p-T 图像过原点，所以c→a 过程为等容过程，气体体积保持
不变，故D 正确。
17 如图所示，一定质量的理想气体，经过图线A→B→C→A 的状态变化过程，AB 的延长
线过O 点，CA 与纵轴平行。由图线可知（ ）
A.A→B 过程，气体压强不变，密度减小
B.B→C 过程，气体压强增大，密度增大
C.B→C 过程，气体温度升高，密度减小
D.C→A 过程，气体温度不变，密度增大
答案：B
解析：由题图可知，A→B 过程，气体体积与热力学温度成正比，则气体发生等压变化，气
体压强不变，体积减小，密度变大，故A 错误；由题图可知，B→C 过程，体积减小，温度
升高，故压强增大，密度增大，B 正确，C 错误；由题图可知，C→A 过程，气体的体积增
大，温度不变，故压强减小，密度减小，故D 错误。
18.一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd、da 四个过程，其中bc 的延长线通
过原点，cd 垂直于ab 且与水平轴平行，da 与bc 平行，则气体体积在（ ）
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A.ab 过程中不断减小
B.bc 过程中保持不变
C.cd 过程中不断增加
D.da 过程中保持不变
答案 B
解析： 因为bc 的延长线通过原点，所以bc 是等容线，即气体体积在bc 过程中保持不变，
B 正确；ab 是等温线，压强减小则体积增大，A 错误；cd 是等压线，温度降低则体积减小，
C 错误；连接aO 交cd 于e，则ae 是等容线，即Va＝Ve，因为Vd＜Ve，所以Vd＜Va，所以da
过程中气体体积发生变化，D 错误。
19 一定质量的理想气体由状态a 开始，经历ab、bc、ca 三个过程回到原状态，其p-T 图
像如图所示，气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc，压强分别为pa、pb、pc。已知pb＝
p0，pc＝4p0，则下列说法正确的是（ ）
A.pa＝3p0
B.Vb＝3Vc
C.从状态a 到状态b，气体对外做功
D.从状态c 到状态a，气体从外界吸热
答案：D
解析：从状态a 到状态b，气体体积不变，气体不对外做功，由查理定律可得pa
T a
＝pb
T b
，又
pb＝p0，解得pa＝2p0，故A、C 错误；从状态b 到状态c，气体温度不变，由玻意耳定律可
得pbVb＝pcVc，解得Vb＝4Vc，故B 错误；从状态c 到状态a，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ΔU＝Q＋W，可知气体吸收热量，故D 正确。
20 一定量的理想气体从状态a 经状态b 变化到状态c，其过程如T-V 图像上的两条线段所
示，则气体在（ ）
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A.由a 变化到b 的过程中，气体对外做功
B.由b 变化到c 的过程中，气体的压强不变
C.由a 变化到b 的过程中，气体从外界吸热
D.由a 变化到b 的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能
答案 AC
解析： 根据理想气体状态方程pV
T ＝C 可知T＝p
C ·V，即T-V 图像的斜率为p
C ，故有pa＝
pb＞pc，故B 错误；理想气体由a 变化到b 的过程中，因体积增大，则气体对外做功，故A
正确；理想气体由a 变化到b 的过程中，温度升高，则内能增大，由热力学第一定律有ΔU
＝Q＋W，而ΔU＞0，W＜0，则有ΔU＝Q－｜W｜，可得Q＞0，Q＞ΔU，即气体从外界吸
热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故C 正确，D 错误。
21. （2025 年5 月四川宜宾市三模）某探究小组设计了一个气缸如图甲，开口向上并竖直
放置，其上端装有固定卡环，气缸导热性能良好且内壁光滑。质量
kg，横截面积
的活塞将一定质量气体（可视为理想气体）封闭在气缸内。现缓慢升高
环境温度，气体从状态A 变化到状态C 的
图像如图乙所示，已知大气压强
Pa，重力加速度
m/s²。求：
（1）状态C 时气体的压强；
（2）气体从A 到C 的过程中气体内能增加了72J，则这一过程中气体吸收的热量是多少？
【答案】（1）
（2）
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【解析】（1）在A 状态气体压强为
气体由B 状态变化到C 状态，气体发生等容变化，则有
又
联立解得
（2）气体从A 状态到B 状态为等压过程，外界对气体做功为
根据热力学第一定律
联立解得
22. （江苏盐城射阳中学2025 届高三三模）汽车搭载空气悬挂有助于提升汽车的舒适性，
某国产汽车的空气悬挂由空气弹簧与避震桶芯所组成。某次测试中，空气弹簧内密封有一
定质量的理想气体，其压缩和膨胀过程可简化为如图所示的p-V 图像。气体从状态
等温压缩到状态
，然后从状态B 绝热膨胀到状态
，B 到C 过程中气体对外界做功为W，已知
和W。求：
（1）状态C 的温度
；
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（2）A 到C 全过程，空气弹簧内的气体内能变化量。
【答案】（1）
（2）-W
【解析】（1）从B 到C 过程，根据理想气体状态方程可知
解得
（2）根据热力学第一定律可知A 到B 过程
B 到C 过程
由于
故A 到C 过程气体内能增加
联立解得
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