文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
第50 讲 热力学定律与能量守恒定律
目录
01 课标达标
练.................................................................................................................................................................................1
题型01 热力学第一定律的理解及应用................................................................................................................1
题型02 热力学第二定律.......................................................................................................................................4
题型03 热力学第一定律与气体p-T 图像的综合...........................................................................................5
题型04 热力学第一定律与气体V-T 图像的综合...........................................................................................5
题型05 热力学第一定律与气体P-V 图像的综合...........................................................................................6
题型06 与气体实验定律的综合问题..................................................................................................................6
02 核心突破练.......................................................................................................................................................9
03 真题溯源练.....................................................................................................................................................13
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
01 热力学第一定律的理解及应用
1．（2025·福建宁德·三模）如图是一种儿童玩具“橡皮枪”，主体由枪筒，活塞和橡皮筋组成。在枪筒的
前端扣紧“帽子”，枪筒里面的空气被活塞和“帽子”密封。扣动扳机，橡皮筋迅速拉动活塞压缩空气，
“帽子”还未掀开的过程中，枪筒中的气体压强 （选填“增大”“不变”或“减小”）；气体的内
能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
【答案】 增大 增大
【详解】[1]“帽子”还未掀开的过程中，枪筒中的气体体积减小，则压强增大；
[2]外界对气体做功，气体来不及和外界有热交换，根据热力学第一定律可知，气体的内能增大。
2．（2025·福建福州·三模）我国古代发明的点火器原理如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着易燃
艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃。在此压缩过程中，外界对套筒内封闭的气体做 （选填“正功”、
“负功”），气体压强 （选填“增大”、“减小”或“不变”），内能 （选填“增大”、
“减小”或“不变”）。
【答案】 正功 增大 增大
【详解】[1]在此压缩过程中，外界对套筒内封闭的气体做正功（W>0）。
[2]猛推推杆，可知该过程气体温度不变、体积减小，故压强增大。
[3]猛推推杆，可知Q=0
根据热力学第一定律有
可知
，故气体内能增大。
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
02 热力学第二定律
3.根据热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
B．功转变为热的实际宏观过程是可逆过程
C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机
【答案】A
【详解】A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其它变化，故A 正
确；
B．根据热力学第二定律，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，故B 错误；
C．根据热力学第二定律，从单一热源吸收热量，全部用来对外做功而不引起其他变化是不可能的，故C
错误；
D．自然界的能量不会减少，形成“能源危机”的原因是能源的品质下降，可利用的能源不断减少，故D
错误；
故选A。
03 热力学第一定律与气体p-T 图像的综合
4．（2025·福建·模拟预测）一定质量的理想气体经历
四段状态变化过程，其
图像
如图所示。其中da 延长线与横轴的交点为0K，bc 和cd 分别平行于横轴和纵轴，
、、
三个状态的体
积关系为
，下列说法不正确的是（ ）
A．从
到，单位时间碰撞单位面积器壁的分子数减少
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
B．、
两状态的体积之比为
C．从
到的过程气体从外界吸收的热量小于从到
的过程气体从外界吸收的热量
D．从
到
，气体的体积不变
【答案】CD
【详解】A．从b 到c，压强不变，温度升高，则体积变大，单位体积内分子数减少，则单位时间碰撞单位
面积器壁的分子数减少，故A 正确；
B．d 到a 等容过程有
c 到d 等温过程有
又
联立解得
，故B 正确；
C．由
，
联立解得
bcd 过程的
图如下
由图可知，b 到c 和c 到d 的体积差相等。由于
图线与横坐标围成的面积表示气体对外界做的功，显
然
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
b 到c，气体温度升高，内能增加，根据热力学第一定律得
c 到d，气体温度不变，内能不变，根据热力学第一定律得
联立可得
，故C 错误；
D．根据
得
可知图像的斜率与气体体积有关，从a 到b，图线的斜率增大，则气体的体积减小，故D
错误。
选不正确的，故选CD。
04 热力学第一定律与气体V-T 图像的综合
5．（2025·福建龙岩·二模）如图甲所示，内壁光滑的柱形汽缸内被活塞封闭了一定质量的理想气体，当封
闭气体的温度
时，封闭气体的体积
。现对汽缸内的气体缓慢加热，当封闭气体的
温度上升至
时，活塞恰好到达汽缸口，
图线如图乙，该过程中缸内气体吸收的热量
。已知活塞的质量
，横截面积
，外界大气压
，取
。
求：
(1)缸内气体的压强p；
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
(2)活塞到达汽缸口时封闭气体的体积
；
(3)该过程中封闭气体内能的增量
。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）选活塞为研究对象，有
解得缸内气体的压强为
（2）对汽缸内的气体缓慢加热，封闭气体等压膨胀，由盖—吕萨克定律可得
解得
（3）活塞上升的距离
外界对气体做功
对封闭气体由热力学第一定律
可得该过程中封闭气体内能的增量
05 热力学第一定律与气体p-V 图像的综合
6．（2024·福建漳州·一模）喷壶示意图如图甲所示，在某次喷液过程中，储气室内气体可视为一定质量的
理想气体且温度保持不变，气体压强
随体积
变化的图像如图乙所示，则储气室内气体从状态A 到状态
B 过程中内能 （填“变大”、“变小”或“不变”），气体 （填“吸热”、“放热”
或“既不吸热也不放热”）。
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
【答案】 不变 吸热
【详解】[1][2]由题意可知，储气室内气体从状态A 到状态B 过程中，温度保持不变，则气体内能不变；由
于气体体积变大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律
可知气体吸热。
7.（2025·福建莆田·三模）如图所示，一定质量的理想气体从状态A 开始，经历两个状态变化过程，先后到
达状态
和
。已知状态A 的温度为
，则气体从状态A 到状态B 要 （填“放热”或“吸热”），
气体从状态B 到状态C 对外做的功为
，气体在状态C 的温度为
。
【答案】 放热
400
【详解】[1]气体从状态A 到状态B 的过程是等容降压变化，温度降低，内能减少，外界对气体不做功，根
据热力学第一定律
可知气体从状态A 到状态B 要放热；
[2]气体从状态
到状态
对外做的功为
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
[3]气体从状态
到状态
，根据气体的状态方程有
代入数据解得
06 与气体实验定律的综合问题
8．（2024·福建泉州·一模）二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一，目前正在研究二氧化碳的深海
填埋处理技术。某次试验，将一定质量的二氧化碳气体封闭在可以自由压缩的导热容器中，从海面缓慢移
到深海中心处后会自主下沉，从而实现深海填埋处理。已知初始时容器内的气体压强为
、热力学温度为
，A 处热力学温度为
，气体体积减小为初始时的一半，该过程容器内气体可视为理想气体，则
此过程中容器的气体的内能 （选填“增加”“减小”或“不变”），气体 （选填“吸收”或
“放出”）热量，容器位于A 处时内部气体压强为 。
【答案】 减小 放出
【详解】[1]由题可知气体温度降低，则内能减小；
[2]气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律
可知
，则气体放出热量；
[3]根据理想气体状态方程有
解得
9．（2024·福建厦门·模拟预测）如图甲为一只气垫运动鞋，鞋底塑料气垫空间内充满气体（可视为理想气
体），可以通过压缩气体产生缓冲效果。已知气垫内气体体积为V0，压强为p0，不考虑气垫漏气。若运动
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
员穿上鞋子，气垫内气体体积被缓慢压缩到
（不计温度变化）时，气垫内气体的压强变为
；若气垫内气体温度缓缓上升（忽略体积变化），此过程中气垫内的气体 （选填“吸热”、
“放热”或“不吸热也不放热”）。
【答案】
吸热
【详解】[1]由玻意耳定律有
解得
[2]气体的温度上升，内能增加，则
忽略体积变化，气体对外做功为
由热力学第一定律
可知气体吸热。
10．（2024·福建厦门·二模）如图所示，一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸中。在某次深潜
实验中，探测到汽缸所在处的海水温度为280K，压强为100atm，汽缸内气体体积为
。已知海平面
的温度为300K，大气压强为1atm，不计活塞质量和一切摩擦。当该汽缸缓慢上升至海平面时，气体体积
为 m3，则在此过程中气体 （选填“吸热”或“放热”）。
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
【答案】 3 吸热
【详解】[1]由理想气体状态方程
其中
，
，
，
，
解得
[2]汽缸缓慢上升的过程中，温度升高，则
气体体积增大，则
根据热力学第一定律
可得
即在此过程中气体吸热。
1．（2024·福建·模拟预测）常见的气压式水枪玩具内部原理如图所示。从储水罐充气口充入气体，达到一
定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M 打开，水立即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，罐内温
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
度始终保持不变，则罐内气体内能 （选填“变大”、“不变”或“变小”），气体 （选
填“吸热”或“放热”）。
【答案】 不变 吸热
【详解】[1]气体温度不变，则气体的内能不变；
[2]气体体积增大，则气体对外做功
由热力学第一定律
可知
气体从外界吸热。
2．（2024·福建泉州·二模）德化白瓷享誉世界。如图，向陶瓷茶杯倒入一定量的热水，迅速盖上杯盖后，
发现杯盖被顶起又落下发出“哐哐”的声响。下列说法正确的是（ ）
A．杯盖被顶起是杯内气体分子间斥力作用的结果
B．杯盖被顶起说明杯内每个气体分子动能都增大
C．杯盖不再被顶起后，封闭在杯子内气体的内能一定保持不变
D．杯盖不再被顶起后，杯内气体的压强有可能大于杯外大气压强
【答案】D
【详解】AB．杯盖被顶起是杯内气体温度升高，压强增大的结果；气体温度升高，说明气体分子平均动能
增大，但不是每个气体分子动能都增大，故AB 错误；
C．杯盖不再被顶起后，封闭在杯子内气体的温度可能继续升高，杯子内气体的内能可能增大，故C 错误；
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
D．杯盖不再被顶起后，设杯盖的质量为
，根据受力分析可知
则杯内气体的压强有可能大于杯外大气压强，故D 正确。
故选D。
3．（2024·福建·三模）“回热式热机”的热循环过程可等效为一定质量的理想气体经a→b→c→d→a 的过
程，其p-V 图像如图所示，其中a→b、c→d 为等温过程，b→c，d→a 为等容过程，可知a 状态气体内能比
c 状态 （填“大”或“小”）；a 状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子数比b 状态
（填“多”或“少”）；整个循环过程，气体对外界 （填“吸收”或“放出”）热量。
【答案】 大 多 吸收
【详解】[1]由于
，而从b 到c 的过程中，发生等容变化，因此
可得
因此a 状态气休温度比c 状态高，a 状态气体内能比c 状态大；
[2]由图可知
，而
，气体分子平均速率相等，气体分子对器壁的平均碰撞力相等，a 态气体体
积较小，气体数密度较大，根据压强的微观解释，可知a 状态下单位时间与器壁单位面积碰撞的气体分子
数比b 状态多；
[3]在p-V 图像中，图像与横轴围成的面积等于气体做的功，可知整个循环过程，气体对外做功，而内能不
变，因此吸收热量。
4．（2025·福建·二模）一个用钉销锁定的导热活塞将绝热汽缸分成体积相等的左右两室，两室装入不同质
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
量的氮气，左室压强大于右室压强。拔出钉销后活塞移动至稳定状态，已知氮气可视为理想气体，不计一
切摩擦，则整个过程中左室氮气 （选填“吸热”或“放热”），左室氮气的内能
（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 吸热 不变
【详解】[1][2]设活塞也绝热，即Q=0，则在拔出钉销后活塞移动的过程中，左侧气体对活塞做功，即W 左
＜0，活塞对右侧气体做功，即W 右＞0，由热力学第一定律知，
左＜0，
右＞0，则左侧气体温度T 左
降低，右侧气体温度T 右升高，即T 左＜T 右，但是，由于活塞是导热的，所以整个过程中左侧气体从右侧
气体吸热，由于汽缸是绝热的，对于整体分析知，气体不会与外界有热交换，即Q=0，总体积没变，所以
与外界无做功，即W=0，故整体稳定时内能不变，则稳定后的温度与拔出钉销前的温度相等，故左室氮气
的内能不变。
5．（2024·福建福州·二模）在汽缸中，用活塞封闭一定质量的理想气体，经历a→b→c→d 的一系列变化，
p-V 图像如图所示，其中bc 的反向延长线过原点O，曲线cd 是双曲线的一部分，a、b、d 在一条平行于横
轴的直线上，则 （选填“a→b”“b→c”或“c→d”）过程中气体的温度不变；a→b 过程中气体
（选填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”）；d 状态下单位时间与单位面积活塞碰撞的分子数与a
状态相比 （选填“更多”“更少”或“一样多”）。
【答案】 c→d 吸热 更少
【详解】[1]根据理想气体状态方程
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
可得
可知若气体的温度不变，则气体压强与气体体积的乘积不变，曲线cd 是双曲线的一部分，故c→d 过程中
气体的温度不变。
[2]a→b 过程中气体压强不变，根据盖吕萨克定律，气体体积增大，气体温度升高，气体内能增大，由于
气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，a→b 过程中气体吸热。
[3]d 状态与a 状态相比压强相等、体积大，根据盖吕萨克定律，可知d 状态温度较高，气体分子的平均速
率大，根据压强微观意义可知，d 状态下单位时间与单位面积活塞碰撞的分子数与a 状态相比更少。
1．（2025·甘肃·高考真题）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
【详解】A．A→B 过程，体积不变，则W=0，温度升高，则∆U>0，根据热力学第一定律∆U=W+Q
可知Q>0，即该过程吸热，选项A 正确；
B ．B→C 过程，温度不变，则∆U=0，体积减小，则W>0，根据热力学第一定律∆U=W+Q
可知Q<0，即该过程为放热过程，选项B 错误；
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
C ．A→B 过程，体积不变，温度升高，根据
可知，压强变大，即状态A 压强比状态B 压强小，选项C 正确；
D．状态A 的温度低于状态C 的温度，可知状态A 的内能比状态C 的小，选项D 正确。
故选ACD。
2．（2025·北京·高考真题）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
【详解】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。
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
16
