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2026 届高三物理二轮复习选择题专练·考点5 热学
一．高考真题...............................................................................1
二．分子动理论、固体与液体.................................................................7
三．理想气体状态方程与图像.................................................................9
四．热力学定律............................................................................12
五．热力学定律与状态方程及图像............................................................14
一．高考真题
1.（2025·重庆）易碎物品运输中常采用缓冲气袋减小运输中的冲击。若某次撞击过程中，气袋被压缩(无破损
)，不计袋内气体与外界的热交换，则该过程中袋内气体(视为理想气体)( )
A. 分子热运动的平均动能增加
B. 内能减小
C. 压强减小
D. 对外界做正功
【答案】A
【解析】A、B、D .绝热压缩时外界对气体做功，气体对外界做负功，内能增加，温度升高，分子平均动能
由温度决定，分子热运动的平均动能增加，故A 正确，B、D 错误;
C.根据理想气体状态方程pV
T =C，体积减小，温度升高，可知压强增大，故C 错误。
2. （2025·河北）某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此
过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体( )
A. 对外做功
B. 向外界传递热量
C. 分子的数密度增大
D. 每个分子的速率都增大
【答案】A
【解析】A.皮球体积变大，气体膨胀，对外界做功，故A 正确。
B.太阳暴晒使气体温度升高，是外界对气体传热(气体吸热)，而非气体向外界传递热量，故B 错误。
C.皮球未漏气，分子总数不变，体积变大，分子的数密度减小，故C 错误。
D.温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，只是“平均”情况，故D 错误。
故选A。
3. （2025·江苏）如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞
跳出时，瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体( )
A. 内能迅速增大
B. 温度迅速升高C. 压强迅速增大D. 体积迅速膨胀
【答案】D
【解析】瓶塞跳出的过程中瓶内的气体对外做功，气体体积迅速膨胀，由于该过程的时间比较短，可知气体
来不及吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，则温度降低，由理想气体状态方程 pV
T =C
可知，气体压强减小。
故选D。
4. （2025·江西）如图所示，一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等于大气压强p0、
体积为V 0的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出V 0的临界值V 0c，当V 0=V 0c时，在液面最低的情况
下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S，颈部高度为l，按压前桶中气体压强
为p0。不考虑温度变化和漏气，忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知水的密度为ρ，重力
加速度为g。该临界值V 0c等于( )
A. ρgS
p0
H
2
B. ρgS
p0
H ( H +l)
C.
p0- ρg( H +l)
p0
SH
D.
p0+ ρg( H +l)
p0
SH
【答案】B
【解析】根据题意，设往桶内压入压强为 p0 、体积为 V 0c 的空气后，桶内气体压强增大到 p ，根
据玻意耳定律有 p0 SH + p0V 0c = pSH
泵水器恰能出水满足 p= p0+ ρg(H +l)
联立解得 V 0c = ρgS
p0
H ( H +l)
故选B。
5. （2025·四川）如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在a处。将气缸置于
恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从a处缓慢下降并停在b处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升
回a处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则( )
A. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体压强升高
B. 活塞从a到b的过程中，气缸内气体内能不变
C. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体压强升高
D. 活塞从b到a的过程中，气缸内气体内能不变
【答案】D
【解析】AB.根据题意可知活塞从a到b的过程中，气缸内气体，温度降低，则内能减小，体积减小，压强不
变，故AB 错误；
CD .根据题意可知活塞从b到a的过程中气缸内气体温度不变，则内能不变，体积增大，根据玻意耳定律
pV =C，可知压强减小，故C 错误，D 正确。
故选D。
6. （2025·内蒙古）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，
将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体( )
A. 内能变小
B. 压强变大
C. 分子的数密度变大
D. 每个分子动能都变大
【答案】B
【解析】A. 将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，温度升高，理想气体内能只与温度有关，则内能变大，
故A 错误；
B.将糖果瓶带入温暖的车厢内，气体做等容变化，根据p
T =C，温度升高，气体压强增大，故B 正确；
C.气体分子数量不变，气体体积不变，则分子的数密度不变，故C 错误；
D.温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D 错误；
故选：B。
7. （2025·安徽）在恒温容器内的水中，让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气，球内气体(可视为
理想气体)温度不变，则气球上升过程中，球内气体( )
A. 对外做功，内能不变
B. 向外放热，内能减少
C. 分子的平均动能变小
D. 吸收的热量等于内能的增加量
【答案】A
【解析】根据题意可知，气球缓慢上升的过程中，气体温度不变，则气体的内能不变，分子的平均动能不变，
气体压强减小，根据理想气体方程可知气体的体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，由于气体
的内能不变，则吸收的热量与气体对外做的功相等。
故选A。
8. （2025·江苏）一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图
所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时( )
A. 分子的数密度较大
B. 分子间平均距离较小
C. 分子的平均动能较大
D. 单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
【答案】C
【解析】AB.根据题意，一定质量的理想气体，甲乙两个状态下气体的体积相同，所以分子密度相同、分子
的平均距离相同，故AB 错误；
C.根据题图可知，乙状态下气体速率大的分子占比较多，则乙状态下气体温度较高，则平均动能大，故C 正
确；
D.乙状态下气体平均率度大，密度相等，则单位时间内撞击容器壁次数较多，故D 错误。
故选C。
9. （2025·湖北）如图所示，内壁光滑的气缸内用活塞密封一定量理想气体，气缸和活塞均绝热。用电热丝对
密封气体加热，并在活塞上施加一外力F，使气体的热力学温度缓慢增大到初态的2倍，同时其体积缓慢减小。
关于此过程，下列说法正确的是( )
A. 外力F保持不变
B. 密封气体内能增加
C. 密封气体对外做正功
D. 密封气体的末态压强是初态的2倍
【答案】B
【解析】气体的热力学温度增大到初态的2倍，温度升高，内能增大，又气体体积减小，则由理想气体状态方
程pV
T =C，可知气体压强增大，对活塞受力分析，有F +mg+ p0 S = pS，可知外力F增大，A 错误，B 正确;
气体体积减小，气体对外界做负功，C 错误;由理想气体状态方程pV
T =C可知，气体的热力学温度增大到初
态的2倍，若气体体积不变，则密封气体的末态压强是初态的2倍，但气体体积减小，则密封气体的末态压强
大于初态的2倍，D 错误。
10. （2025·河南）（多选）如图，一圆柱形汽缸水平固定，其内部被活塞M、P、N密封成两部分，活塞P与
汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时，P左、右两侧理想气体的温度分别为T 1和T 2，体积分别为V 1和V 2，
T 1<T 2,V 1<V 2。则( )
A. 固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将右移
B. 固定M、N，若两侧气体同时缓慢升高相同温度，P将左移
C. 保持T 1、T 2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将右移
D. 保持T 1、T 2不变，若M、N同时缓慢向中间移动相同距离，P将左移
【答案】AC
【解析】AB.固定M、N时，升高温度后，左侧温度 T 1' =T 1+ ΔT，右侧温度T 2' =T 2+ ΔT，由
于 T 1<T 2，左侧温度变化比例
T 1+ ΔT
T 1
大于右侧
T 2+ ΔT
T 2
，导致左侧压力增加更多。又因为再次平衡时
P1' = P2'，则活塞P将向右移动。故A 正确，B 错误；
CD .保持T 1、T 2不变，气体做等温变化，根据玻意耳定律pV =C(C为常量)。设M、N 向中间移动的距
离为x，活塞横截面积为S，初始压强都为p。
左侧气体变化后体积V 1' =V 1- xS，根据玻意耳定律pV 1= p1' V 1'，则p1' =
pV 1
V 1- xS ，压强变化量
Δ p1' = p1' - p=
pxS
V 1- xS
同理可得右侧气体压强变化量Δ p2' = p2' - p=
pxS
V 2- xS ，由于V 1<V 2，Δ p1' > Δ p2'，左侧压强增加得更多，
活塞P将右移，故C 正确，D 错误。
故选AC。
11. （2025·云南）图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a
内封有一定质量的气体(视为理想气体)，与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化
而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压p0下，b管上的刻度可以直接读出环境温
度。则在p0下( )
A. 环境温度升高时，b管中液面升高
B. 环境温度降低时，b管中液面升高
C. 水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小
D. 水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大
【答案】BD
【解析】A、B：以玻璃泡a内的理想气体为研究对象，在环境温度变化时，气体做等容变化，由等容变化的
规律可知，当环境温度升高时，a中气体的压强增大，设a中气体压强为p，由平衡条件可知：p= p0- ρgh，
故当温度升高时，b中液面的高度下降，反之，则液面升高，也就是b中液面越低，环境温度越高，故A 错误，
B 正确；
C、D：由压强关系：p= p0- ρgh可知，在温度一定时，h的高度一定，h为b中水面到槽中水面的高度，当
水槽中的水少量蒸发后，水槽中的水面高度降低，故b中水面的高度也将下降，由A、B中分析可知，此时测
量的温度将偏高，故C 错误，D 正确。
12. （2025·甘肃）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】A. A →B 过程，体积不变，则W =0，温度升高，则ΔU >0，
根据热力学第一定律ΔU =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ΔU =0，体积减小，则W >0，
根据热力学第一定律ΔU =W +Q，可知Q<0，即该过程为放热过程，选项B 错误；
C. A →B 过程，体积不变，温度升高，根据 pV
T =C，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。
二．分子动理论、固体与液体
13.以下说法正确的是( )
A. 雾霾天气中首要污染物是PM 2.5，PM 2.5在空气中的运动就是分子的热运动
B. 1克100℃水的内能等于1克100℃水蒸气的内能
C. 气体对器壁的压强就是大量气体分子在单位时间作用在器壁单位面积上的平均冲量
D. 已知氢气的摩尔质量为M (kg/mol)，密度为ρ(kg/m
3)，阿伏加德罗常数为N A 。则氢原子的直径为
3√
6 M
πρ N Λ
(m)
【答案】C
【解析】A.PM 2.5是指空气中直径小于2.5 μm的小颗粒，其悬浮在空气中做无规则运动，不是分子的热运动，
A 错误；
B.1克100℃的水需要吸收热量才能变为1克100℃的水蒸气，故1克100℃水的内能小于1克100℃水蒸气
的内能， B 错误；
C.气体对器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞形成的，是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平
均作用力，也可以理解为大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的平均冲量，C 正确；
D.氢气摩尔体积为V = M
ρ ，因氢气是双原子分子，1摩尔氢气含氢原子数2 N A，则一个氢原子体积
V 0= V
2 N A
=
M
2 ρ N A
(m
3)，原子近似球体，设d为氢原子直径，一个氢原子体积V 0= 1
6 π d
3，联立解得
d =
3√
3 M
πρ N A
(m)，D 错误。
故选C。
14.二十四节气是中国古人问天的智慧，节气歌“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪
冬小大寒”在农耕社会起到了重要的作用，里面涉及与节气有关的物理现象。下列说法正确的是( )
A. 春天气温比夏天低，所以夏天大气中所有分子的热运动速率均比春天大
B. 夏天小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中主要靠的是水的浮力作用
C. 秋天“丹桂飘香”的主要原因是气体分子之间存在着空隙
D. 冬天低温下会结冰，如果一定质量的0℃水变成0℃的冰，体积会增大，分子势能会减小
【答案】D
【解析】A、温度是分子平均动能的标志，是大量分子热运动的统计规律，不能说夏天大气中所有分子的热
运动速率均比春天大，只是分子的平均热运动速率夏天比春天大，因为即使在低温状态下，也有少数分子的
热运动速率较大，故A 错误；
B、夏天小昆虫能在水面上自由往来而不陷入水中主要是靠水的表面张力作用，液体表面层内的分子比较稀
疏，分子间表现为引力，使得液体表面像一层绷紧的弹性薄膜；而浮力是浸在液体中的物体受到液体向上托
起的力，小昆虫在水面的情况并非主要是浮力作用，故B 错误；
C、秋天“丹桂飘香”的主要原因是分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，而不是因为气体分子之间
存在空隙，故C 错误；
D、一定质量的0℃水变成0℃的冰，体积会增大，因为水变成冰的过程中要放出热量，且温度不变，分子
的平均动能不变，根据能量守恒可知，分子势能会减小，故D 正确。
15.分子力F随分子间距离r的变化如图所示，将两分子从相距r =r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列
说法正确的是 ( )
A. 从r =r❑2到r =r❑0分子间引力、斥力都在减小
B. 从r =r❑2到r =r❑1分子力的大小先减小后增大
C. 从r =r❑2到r =r❑0分子势能先减小后增大
D. 从r =r❑2到r =r❑1分子动能先增大后减小
【答案】D
【解析】A、从r =r2到r =r0分子间引力、斥力都在增加，故A 错误；
B、由图可知，在r =r0时分子力为零，故从r =r2到r =r1分子力的大小先增大后减小再增大，故B 错误；
C、分子势能在r =r0时最小，故从r =r2到r =r0分子势能一直在减小，故C 错误；
D、从r =r2到r =r1分子力先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，故D 正确。
故选：D。
16.爱出汗的夏季，相比传统的棉质衣物，速干面料的衣物更广受喜爱，它能快速吸附汗液，并快速扩散到外侧，
网状或孔状的编织结构使得水分能快速蒸发，下列说法正确的是
A. 棉质衣物不浸润汗液
B. 速干面料不浸润汗液
C. 速干面料网状或孔状中的水膜表面分子间表现为斥力
D. 速干面料的网状或孔状结构是利用毛细现象加速水分蒸发
【答案】D
【解析】AB.速干面料的衣物能快速吸附汗液，并快速扩散到外侧，则棉质衣物和速干面料都浸润汗液，故
AB 错误；
C.速干面料网状或孔状中的水膜表面分子间表现为引力，故C 错误；
D.速干面料的网状或孔状结构是利用毛细现象加速水分蒸发，故D 正确。
三．理想气体状态方程与图像
17.一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，其中ba的延长线经过原点O，b→c是等温过程，状态a的
压强为p0，下列说法正确的是( )
A. 状态b的压强大于p0
B. 状态c的压强为1.5 p0
C. b→c过程中，外界对气体做的功等于气体释放的热量
D. c→a过程中，气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数变多
【答案】D
【解析】A. ba 的延长线经过原点 O ，知 a→b 是等压过程， pb= pa= p0 ，故A 错误；
B.由图可知 T c=T b=2T a ， a→c 过程中，由理想气体状态方程，有 p0V a
T a
= pcV c
T c
解得 pc= 2
3 p0 ，故B 错误；
C. b→c 过程中，温度不变，则内能不变，气体对外做功，由热力学第一定律 ΔU =W +Q 可知，外界对
气体做的功等于气体吸收的热量，故C 错误；
D. c→a 过程中，温度降低，分子平均动能减小，又压强逐渐增加，则气体分子单位时间内撞击单位面积器
壁的次数变多，故D 正确。
故选D 。
18.如图所示，一定质量的理想气体经A →B→C →D→A完成循环过程，其中A →B和C →D均为等温过程，
关于该循环过程，下列说法正确的是( )
A. A →B过程中，气体对外做功大于从外界吸收的热量
B. C →D过程的温度高于A →B过程的温度
C. B→C过程中，单位时间单位面积气体撞击器壁的次数减小
D. 从状态A经一个循环又回到A的全过程中，气体吸收的热量小于放出的热量
【答案】C
【解析】A.A →B过程中，气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据△U =W +Q，可知气
体从外界吸收的热量等于对外做功，A 错误；
B. 根据理想气体状态方程，体积为V 1时，A状态压强高于D状态压强，因此温度T 1高于T 2，B 错误；
C.B→C过程中，气体体积不变，压强减小，温度降低，气体的平均速率减小，单位时间单位面积气体撞击
器壁的个数减小，C 正确；
D. 从状态A经一个循环又回到A的全过程中，气体内能不变，整个过程气体对外做功大小等于图像ABCDA
围成的面积，则整个过程气体吸收热量，即气体吸收的热量大于放出的热量，D 错误。
故选C。
19.如图所示，导热良好的气筒内封闭一定质量体积为V 0的理想气体．第1次缓慢推活塞，使气体体积减小到
V 1.第2次迅速压缩活塞，也把气体体积压缩至V 1.两次压缩气体的过程中，下列关于气体压强p与气体体积V
的图像可能正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】第1次：缓慢推活塞意味着过程是等温的。对于理想气体，根据玻意耳定律pV =C(C为常量)，在
等温过程中，压强p与体积V 成反比。初始体积为V 0，当体积减小到V 1时，压强会增大，其p-V 图像是一条
双曲线的一部分，从(V 0, p0)( p0为初始压强)变化到(V 1, p1)( p1> p0)。
第2次：迅速压缩活塞时，气体来不及与外界进行热交换，此过程为绝热过程。在压缩过程中，体积减小，压
强增大。而且绝热压缩过程中温度升高，与等温过程相比，在相同体积下，绝热过程的压强更大。所以从初
始状态(V 0, p0)变化到(V 1, p2)( p2> p1)。
综合以上分析，等温过程的p-V 图像为双曲线，绝热过程的p-V 图像比等温过程的更陡(因为绝热过程中压
强随体积变化更快)，且在相同体积下绝热过程的压强大于等温过程的压强。所以正确的p-V 图像应该是等
温过程的曲线和绝热过程的曲线，且绝热过程曲线在等温过程曲线的上方。
故选 C。
20.（多选）中国是瓷器的故乡，号称“瓷器之国”。如图甲是烧制瓷器的窑炉，图乙为其简化原理图，上方有
一单向排气阀，当窑内气压升高到4 p0( p0为大气压强)时，排气阀才会开启向外排气，压强低于4 p0时，排
气阀自动关闭且不漏气。某次瓷器烧制过程，初始时窑内温度t1=27℃，窑内气体压强为p0。已知烧制过程
中窑内气体温度均匀且缓慢升高。不考虑瓷胚体积的变化，气体可视为理想气体，绝对零度取-273℃。为
烧制该瓷器窑内温度需增加到1227℃，则下列相关说法正确的是( )
A. 排气阀开始排气时，窑内气体的温度为927℃
B. 排气阀开始排气时，窑内气体的温度为1200℃
C. 窑内温度为1227℃时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值为1:5
D. 窑内温度为1227℃时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值为1:4
【答案】AC
【解析】AB.对封闭在气窑内的气体，排气前容积V 0不变，烧制前温度为
T 0=(273+27)K =300 K
排气阀刚开启则气体升温过程中发生等容变化，
根据查理定律有
p0
T 0
= p1
T 1
解得T 1=1200 K
即t1=927°C，故A 正确，B 错误；
CD.当气体温度为1227°C、压强为4 p0时，体积为V 2，
根据理想气体状态方程有：
p0V 0
T 0
= 4 p0V 2
T 2
解得V 2= 5
4 V 0
又V 排=V 2-V 0= 1
4 V 0
所以
m排
m总
= V 排
V 2
= 1
5，故C 正确，D 错误．
四．热力学定律
21.在深海中的潜水员看到呼出的气泡快速上升，若气泡在上升过程中的质量不变，则下列说法正确的是
A. 气体对液体不做功
B. 液体对气体做正功
C. 气泡的内能减小
D. 气泡受到的浮力不变
【答案】C
【解析】AC、设气泡在水下深度为h，则气泡压强为p= p0+ ρgh，可见从水下几米深处快速上升到水面的过
程中，压强变小，假设气体温度不变，则由玻意耳定律可知：
p1V 1= p2V 2
则随着气泡压强变小，气泡体积会增大，则液体对气体做功为：
W <0
又因为这一过程中气体与外界未实现热交换，由热力学第一定律可知
ΔU =W +Q
其中，Q =0
则ΔU =W <0
即气体内能减小，故A 错误，C 正确；
B.以气体为研究对象，液体对气体的力与气体的位移方向相反，所以液体对气体做负功，故B 错误；
D.因为气泡的体积变大，排开水的体积变大，所以由F 浮= ρ水V 排g得：气泡受到水的浮力变大，故D 错误。
22.（多选）科技小组用容积2.0 L的可乐瓶制作水火箭，箭身及配重物总质量M =0.1kg.瓶内装入0.5 L水后密
封，初始气体压强为1atm.用打气筒每次打入0.5 L、1atm的空气，当瓶内气压达5atm时橡胶塞脱落，水高
速喷出，火箭起飞．已知水的密度ρ=1.0×10
3kg/m
3，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/ s
2.下列说法
正确的是
A. 打气时筒内气体温度升高是因为摩擦生热
B. 水喷出的过程中，水火箭内的气体对外做功
C. 至少打气12次水火箭的橡胶塞才脱落
D. 若橡胶塞脱落后水以v =10m/ s全部喷出，火箭最多能升到125m高处
【答案】BCD
【解析】A.根据热力学第一定律，打气时，活塞对筒内气体做功，气体内能增加，温度升高，故而筒壁发热，
故A 错误;
B.由热力学第一定律，当水喷出时，水火箭内气体体积急剧膨胀，气体对外做功，故而气体吸热，故B 正确;
C.以水火箭内密封气体为分析对象，由气体等温变化规律，p0V 1+n p0V 0= p末V 1，解得n=12，故C 正确;
D.水火箭竖直放置时，能上升的高度最高，由反冲运动动量守恒定律，M v箭=m水v，可得水火箭的初速度
v箭=50m/ s，再由竖直上抛运动规律2gh= v箭
2 ，可得最大高度为h=125m，故D 正确。
23.（多选）如图所示，两种不同金属组成一个回路，接触头1置于热水杯中，接触头2置于冷水杯中，此时回
路中电流表指针会偏转，出现了“温差电现象”。假设此过程中，电流做功为W ，接触头1从热水中吸收的
热量为Q₁，冷水从接触头2吸收的热量为Q2，不计电流表内阻，则下列说法正确的是( )
A. “温差电现象”出现是由于金属晶体热性质各向同性
B. “温差电现象”出现是由于金属中载流子的热运动
C. 根据热力学第一定律，Q1+Q2=W
D. 根据热力学第二定律，Q1>W
【答案】BD
【解析】AB.“温差电现象”出现是由于金属中载流子的热运动，故A 错误，B 正确；
C.由能量守恒定律， Q1=Q2+W ，故C 错误；
D.根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量使之全部用来做功，而不产生其他影响；所以从热水中
吸收的热量Q1应该大于电流做的功W ，故D 正确。
故选 BD。
五．热力学定律与状态方程及图像
24.一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其p-V 图像如图所示。下列说法
正确的是( )
A. 气体在状态D的压强为3×10
5 Pa
B. 从A →B的过程中，气体分子的平均动能减小
C. 在B→C的过程中，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数增多
D. 完成A →B→C →D→A一个循环的过程中，气体对外界做功1.95×10
6 J
【答案】D
【解析】A、根据图像可得，气体在状态D的压强为pD= 0.5×10
6
5
×2 Pa=2.0×10
5 Pa，故A 错误；
B、A →B过程为等压膨胀过程，根据V
T =C，则温度升高，气体分子平均动能增大，故B 错误；
C、B→C的过程为等容降压，根据p
T =C，则温度降低，气体分子平均动能减小，平均速率减小，而体积V
不变，则分子数密度不变，所以单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，故C 错误；
D、p-V 图像的面积表示气体做功，
完
成
A →B→C →D→A一
个
循
环
的
过
程
中
，
气
体
对
外
界
做
功
W =1.0×10
6×(5-2)J - 2.0×10
5+0.5×10
6
2
×(5-2)J =1.95×10
6 J，故D 正确。
故选：D。
25.如图，1mol某理想气体经两个不同的过程(a→b→c和a→c)由状态a变到状态c。已知理想气体遵循气体
定律pV = RT，气体内能的变化量与温度的关系为ΔU = 3
2 R(T 2-T 1)( R为大于0的已知常量，T 1、T 2分别
为气体始末状态的温度)。初始状态a的温度为T 0。则( )
A. 两过程内能增量相同均为ΔU =2 RT 0
B. a→c过程单位时间撞击器壁单位面积的分子数增加
C. a→b→c过程内能逐渐增大
D. 两过程从外界吸收热量之比为9
10
【答案】D
【解析】A.由3V 0
T c
= V 0
T 0
，可得状态c的温度T c =3T 0，两过程内能增量相同均为ΔU = 3
2 R(T c-T 0)=3 RT 0，
A 错误；
B.a→c过程，压强不变，温度升高，分子运动剧烈，故单位时间撞击器壁单位面积的分子数减少，B 错误；
C.a→b的过程，p与V 乘积先增大后减小，故温度先升高后降低，内能先增大后减小，b→c过程p与V 乘积
增大，故温度升高，内能增大，C 错误；
D.由热力学第一定律知，气体从外界吸收的热量等于对外做的功与内能增量之和，则两过程从外界吸收热量
之比Qabc
Qac
= W abc+3 RT 0
W ac+3 RT 0
=
( p0+2 p0
2
V 0)×2+6 p0V 0
2 p0×2V 0+6 p0V 0
= 3 p0V 0+6 p0V 0
4 p0V 0+6 p0V 0
= 9
10
，D 正确．
26.如图所示，容器内一定质量的理想气体由状态1开始经历过程1→2→3→4→1回到初始状态。其中，过程
1→2和3→4为等温变化，2→3和4→1为等容变化，则下列判断中正确的是
A. 在1→2的过程中，单个气体分子对容器壁的平均冲力逐渐减小
B. 处于状态2时气体的每个分子的速率都比处于状态3时的要大
C. 在3→4的过程中，外界对气体做功，气体内能增大
D. 整个循环1→2→3→4→1过程，气体对外做的功等于从外界吸收的热量
【答案】D
【解析】A.在1→2的过程中，是等温变化，温度不变。温度是分子平均动能的标志，所以分子的平均动能不
变，单个气体分子对容器壁的平均冲力取决于分子的平均动能，因此单个气体分子对容器壁的平均冲力不变，
故 A 错误。
B.状态2到状态3是等容变化，压强减小，温度降低。温度是分子平均动能的标志，只能说明状态2时分子的
平均动能比状态3时大，但不能说状态2时气体的每个分子的速率都比状态3时的大，因为分子的速率分布是
遵循统计规律的，存在速率较小和较大的分子，故 B 错误。
C.在3→4的过程中，是等温变化，温度不变，而理想气体的内能只与温度有关，所以气体内能不变。此过程
中体积减小，外界对气体做功，故 C 错误。
D.整个循环1→2→3→4→1过程，气体内能不变，即ΔU =0。根据热力学第一定律△U =Q+W (其中Q为
吸收或放出的热量，W 为外界对气体做功或气体对外界做功)，可得Q =-W ，这意味着气体对外做的功等于
从外界吸收的热量，故 D 正确。
27.（多选）一定质量的某种理想气体从状态M开始经M →N →E→M回到初始状态M，在各状态时的参数
如V -T图所示，已知在状态N时的压强为3 p0，下列说法正确的是( )
A. 在状态M时的压强为p0
4
B. 在N →E过程中气体从外界吸收热量
C. 在E→M过程中气体对外界做功的数值小于3 p0V 0
D. 在E→M过程中气体向外界放出热量且内能不变
【答案】AC
【解析】解：A、由图示图像可知：V M = 4V 0，T M =T 0，V N =V 0，T N =3T 0，由题意可知：pN =3 p0，气
体由M到N过程，由理想气体状态方程得
pM V M
T M
= pN V N
T N
，解得：pM = p0
4 ，故A 正确；
B、由图示图像可知，在N →E过程中气体体积不变，外界对气体不做功，W =0，气体温度降低，气体内能
减少，ΔU <0，由热力学第一定律ΔU =W +Q可知，Q = ΔU -W = ΔU <0，气体向外界放出热量，故B 错
误；
C、由图示图像可知：T N =3T 0，T E=T 0，由题意可知：pN =3 p0，从N到E过程气体体积不变，由查理定
律得
3 p0
3T 0
= pE
T 0
，解得：pE= p0，由图示图像可知，在E→M过程中气体温度不变而体积变大，由玻意耳定
律可知，气体压强p减小，如果气体压强不变，则在E→M过程中气体对外做功W = p0(4V 0-V 0)=3 p0V 0，
实际上气体压强减小，则气体对外界做功小于3 p0V 0，故C 正确；
D、由图示图像可知，在E→M过程中气体温度不变而体积变大，气体内能不变，ΔU =0，气体对外做功，
W <0，由热力学第一定律ΔU =W +Q可知：Q = ΔU -W =-W >0，气体从外界吸收热量，故D 错误。
故选：AC。
28.1824年，法国工程师卡诺提出了一个理想热力学循环，即卡诺循环，已知卡诺循环由两个等温过程和两个
绝热过程组成，密闭容器内封闭一定质量的理想气体，能在a、b、c、d四个状态间转化，其p-V 图像如图
所示.已知a→b和c→d为等温过程，b→c和d →a为绝热过程，下列说法正确的是( )
A. a→b过程的温度T 1高于c→d过程的温度T 2
B. 状态a单位时间撞击单位面积容器壁的气体分子数少于状态b
C. a→b过程气体吸收的热量高于c→d过程气体放出的热量
D. a→b过程气体吸收的热量低于c→d过程气体放出的热量
【答案】AC
【解析】根据p-V 图的规律可知a→b过程的温度T 1高于c→d过程的温度T 2，A 正确;
温度恒定时，单位时间撞击单位面积容器壁的气体分子数正比于单位体积内的分子数，a→b过程为等温膨
胀过程，单位体积内的分子数减小，故状态a单位时间撞击单位面积容器壁的气体分子数多于状态b，B 错误；
经过整个循环过程，气体内能不变，对外做功，而b→c过程和d →a过程绝热，根据热力学第一定律，
a→b过程气体吸收的热量与c→d过程气体放出的热量之差等于气体对外做的功，故a→b过程气体吸收的
热量高于c→d过程气体放出的热量，C 正确，D 错误．
