【期末押题预测】期末核心考点 热力学定律（含解析）2024-2025学年高二下学期物理教科版（2019）

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期末核心考点 热力学定律
一．选择题（共7小题）
1．（2025 朝阳区二模）去高原旅游时，密封的食品包装袋比在平原上膨胀许多。假设环境温度不变，袋内气体视为理想气体。下列说法正确的是（　　）
A．高原地区的大气压较高
B．包装袋中气体内能减小
C．包装袋中气体压强减小
D．包装袋中气体放出热量
2．（2025 昌平区二模）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（　　）
A．从a到b，气体分子的平均动能不变
B．从a到b，气体对外界做功，内能减小
C．从b到c，气体从外界吸热，内能增大
D．从b到c，气体向外界放热，内能减小
3．（2025 丰台区二模）如图所示，密封包装的食品袋从低海拔运送到高海拔地区的过程中，会发生膨胀现象。若此过程中温度不变，袋内空气视为理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．袋内空气对外界做功，内能减小
B．袋内空气分子的平均动能减小
C．袋内空气压强减小
D．袋内空气向外界放热
4．（2025 宝鸡模拟）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
5．（2025 南开区二模）如图所示为某一定质量的理想气体循环过程的p﹣V图像。B→C为等压过程，D→A为等容过程，A→B和C→D为等温过程。关于该循环过程下列说法正确的是（　　）
A．A状态气体的温度高于C状态气体的温度
B．C→D过程气体向外界放出热量
C．B→C过程气体对外做功，气体分子的平均动能减小
D．整个循环过程，B状态单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数最多
6．（2025 历下区校级二模）压燃式四冲程柴油发动机具有动力大、油耗小、低排放等特点，被广泛应用于大型机车及各种汽车中。发动机工作过程中内部气体（可视为定量的理想气体）遵循如图所示的狄塞尔循环，其中a→b、c→d为绝热过程，则气体（　　）
A．在a→b过程中温度不变
B．在b→c过程中吸收的热量大于对外界做功
C．在d→a过程中吸收热量
D．经历一个循环过程后对外界做功为0
7．（2025春 石家庄期中）如图所示导热性能良好内壁光滑的汽缸固定在平台上，汽缸内有一导热和密封性良好的活塞，初始活塞离汽缸底部的距离为d，活塞面积为S，用不可伸长的细线跨过光滑定滑轮与放在地面上的物块相连，物块质量为m。初始时细线刚好伸直且无拉力，大气压强始终为p0，初始时环境温度为T0，现缓慢降低环境温度直至活塞运动到距离汽缸底部处，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．物块对地面的压力为0时的气体温度为
B．气体的最终温度为
C．整个过程中外界对气体做的功为（p0S﹣mg）d
D．若整个过程气体内能减少量为ΔU，则气体释放的热量为
二．多选题（共3小题）
（多选）8．（2025春 北京校级月考）如图所示，在斯特林循环的p﹣V图像中，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，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。下列说法正确的是（　　）
A．从a到b，气体得温度一直升高
B．从b到c，气体与外界无热量交换
C．从c到d，气体对外放热
D．从d到a，单位体积中的气体分子数目增大
（多选）9．（2025 青秀区校级模拟）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3p0，下列说法正确的是（　　）
A．在状态M时的压强为
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3p0V0
D．在E→M过程中气体向外界放出热量且内能不变
（多选）10．（2025 山海关区一模）如图所示，一定质量的理想气体按p﹣V图像中箭头所示由M→N→S→M完成一个循环，其中M→N为等温过程，N→S为等容过程。对该理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．状态M的内能等于状态N的内能
B．状态M的温度高于状态S的温度
C．S→M过程中气体吸收热量
D．M→N→S→M全过程中外界对气体做功
三．填空题（共3小题）
11．（2025 厦门模拟）小萌同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后得到如图所示的p﹣T图像。a→b的过程中气体对外界 　 　 （选填“做正功”“做负功”或“不做功”）；a→b→c的过程中气体 　 　 热量（选填“吸收”“放出”或“既不吸收也不放出”）。
12．（2025 莆田二模）一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其p﹣T图像如图所示。已知气体在状态C时的体积为0.9m3。气体在状态B时的体积为　 　 m3；从状态A到状态C的过程中气体　 　 （填“吸收”或“释放”）热量。
13．（2025 泉州模拟）图甲为一气压升降椅，图乙为其模型简图，气缸与活塞间封闭有一定质量的理想气体。某同学坐上升降椅，缸内的气体被压缩，若缸内气体温度视为不变，则此过程中缸内气体的压强　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”），气体分子单位时间内对单位面积缸壁的碰撞次数　 　 （选填“增加”“减少”或“不变”），气体　 　 （选填“吸收”或“放出”）热量。
四．解答题（共2小题）
14．（2025 南充模拟）如图所示为一定质量理想气体从状态A→状态B→状态C的p﹣V图像，已知状态A的温度TA＝600K。结合图中数据求：
（1）状态B的温度TB和状态C的温度TC；
（2）从状态A到状态B的过程中，系统吸收的热量Q。
15．（2025春 南京期中）如图所示，一定质量的理想气体由状态A变为状态B的V—T图像，气体在状态A时的压强为p＝3×105Pa，在整个过程中气体内能增加了ΔU＝4.0×104J，求：
（1）理想气体在状态A时的热力学温度为多少；
（2）判断从状态A到B的过程中，气体吸放热情况，并求出热量Q的大小。
期末核心考点 热力学定律
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．（2025 朝阳区二模）去高原旅游时，密封的食品包装袋比在平原上膨胀许多。假设环境温度不变，袋内气体视为理想气体。下列说法正确的是（　　）
A．高原地区的大气压较高
B．包装袋中气体内能减小
C．包装袋中气体压强减小
D．包装袋中气体放出热量
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体的等温变化与玻意耳定律的应用．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】气体体积增大，对外界做功，根据玻意耳定律分析C，根据热力学第一定律分析BD。
【解答】解：AC、根据玻意耳定律pV＝C可知，包装袋中气体压强减小，则高原地区的大气压较低，故C正确，A错误；
BD、温度不变，则气体内能不变，气体体积增大，对外界做功，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，包装袋中气体吸收热量，故BD错误；
故选：C。
【点评】本题以袋内气体变化为背景，考查热力学第一定律，关键是弄清楚题干给出的条件，能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化与哪些因素有关（功和热量）。
2．（2025 昌平区二模）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（　　）
A．从a到b，气体分子的平均动能不变
B．从a到b，气体对外界做功，内能减小
C．从b到c，气体从外界吸热，内能增大
D．从b到c，气体向外界放热，内能减小
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据图像可分析气体在各个过程分别做何种变化，再根据一定质量理想气体状态方程和热力学第一定律列式即可求解。
【解答】解：AB、a→b 的过程中，压强不变，C可知，气体温度升高，内能增大，分子平均动能增大，由题图可知，气体体积增大，气体对外界做功，故AB错误；
CD、b→c 的过程中，气体压强减小，体积不变，由 C 可知，气体温度减小，内能减小，即ΔU＜0，体积不变，则有W＝0，由热力学第一定律ΔU＝Q+W，可得Q＝ΔU＜0，可知气体对外界放出热量，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】该题考查一定质量的理想气体图像问题，需要由图像准确分析各个过程分别为哪种变化，正确找到对应实验定律列式求解。
3．（2025 丰台区二模）如图所示，密封包装的食品袋从低海拔运送到高海拔地区的过程中，会发生膨胀现象。若此过程中温度不变，袋内空气视为理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．袋内空气对外界做功，内能减小
B．袋内空气分子的平均动能减小
C．袋内空气压强减小
D．袋内空气向外界放热
【考点】热力学第一定律的表达和应用．
【专题】定性思想；推理法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】C
【分析】袋内气体做等温膨胀，由于体积增大，故分子之间的距离减小，内能不变，气体对外做功，根据热力学第一定律即可判断。
【解答】解：AD、温度不变，气体的内能不变，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可得，Q＞0，袋内空气一定从外界吸热，故AD错误；
B、由于温度不变，故袋内空气分子的平均动能不变，故B错误；
C、袋内气体的温度不变，气体做等温变化，根据玻意耳定律可得：pV＝C，体积增大，压强减小，故C正确；
故选：C。
【点评】本题是对气体的热力学定律和气体状态方程的考查，知道温度时分子平均动能的量度，运用理想气体状态方程和热力学第一定律结合研究这类问题。
4．（2025 宝鸡模拟）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
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合；理想气体状态变化的图像问题．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据V﹣T图像，直观得到体积和温度的变化，结合热力学第一定律判断出能量的变化。
【解答】解：A、由状态A变到状态B过程中，气体体积不变，则W＝0，温度升高，则ΔU＞0，根据ΔU＝W+Q可知，气体吸收热量，故A错误；
B、从状态B到状态C，气体温度不变，内能不变；体积变大，则气体对外做功，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，气体吸收热量，故B错误；
C、AD连线过原点，为等压线，故气体在状态A时的压强等于状态D时的压强，故C正确；
D、气体状态C的温度大于在状态D的温度，则状态C时平均动能大于在状态D时平均动能，故D错误；
故选：C。
【点评】利用热力学第一定律可以判断气体的做功、热传递和内能的变化情况。
5．（2025 南开区二模）如图所示为某一定质量的理想气体循环过程的p﹣V图像。B→C为等压过程，D→A为等容过程，A→B和C→D为等温过程。关于该循环过程下列说法正确的是（　　）
A．A状态气体的温度高于C状态气体的温度
B．C→D过程气体向外界放出热量
C．B→C过程气体对外做功，气体分子的平均动能减小
D．整个循环过程，B状态单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数最多
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合；理想气体状态变化的图像问题．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据理想气体状态方程判断出BC点的温度高低，气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律有ΔU＝W+Q判断气体吸热还是发热；温度是分子平均动能的标志；根据图象利用理想气体状态方程对每一个过程进行分析即可。
【解答】解：A、根据图可知：pB＝pC，VB＜VC，根据理想气体状态方程可得
解得：TA＝TB＜TC＝TD，故A错误；
B、C→D为等温过程，气体体积变大，则W＜0，由热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，C→D过程气体从外界吸收的热量，故B错误；
C、气体的温度越高，气体分子的平均动能越大，B→C过程气体对外做功，气体分子的平均动能增大，故C错误；
D、B状态，体积最小，单位体积内分子数最多，温度最高，气体分子的平均动能最大，故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数最多，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查的是p﹣V图象问题，解题的关键从图象判断气体变化过程，利用理想气体状态方程，然后结合热力学第一定律进行分析判断即可解决。
6．（2025 历下区校级二模）压燃式四冲程柴油发动机具有动力大、油耗小、低排放等特点，被广泛应用于大型机车及各种汽车中。发动机工作过程中内部气体（可视为定量的理想气体）遵循如图所示的狄塞尔循环，其中a→b、c→d为绝热过程，则气体（　　）
A．在a→b过程中温度不变
B．在b→c过程中吸收的热量大于对外界做功
C．在d→a过程中吸收热量
D．经历一个循环过程后对外界做功为0
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】气体从a→b、c→d为绝热过程，根据理想气体状态方程可判断温度变化；在p﹣V图像中图线与V轴所夹面积表示气体做功；结合热力学第一定律分析放热情况。
【解答】解：A、a→b过程为绝热过程，体积减小，则W＞0，根据ΔU＝W+Q可知，ΔU＞0，则温度升高，故A错误；
B、在b→c过程中，气体压强不变，根据C可知，温度升高，内能增大则ΔU＞0，气体体积增大，则W＜0，根据ΔU＝W+Q可知，气体吸收的热量大于对外界做功，故B正确；
C、d→a过程中体积不变，则W＝0，根据C可知，温度降低，内能减小，则气体放出热量，故C错误；
D、根据图像与坐标轴围成的面积代表气体做功可知，经历一个循环过程后对外界做功不为0，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查理想气体的状态方程，解题关键在于掌握在p﹣V图像中图线与V轴所夹面积表示气体做功。
7．（2025春 石家庄期中）如图所示导热性能良好内壁光滑的汽缸固定在平台上，汽缸内有一导热和密封性良好的活塞，初始活塞离汽缸底部的距离为d，活塞面积为S，用不可伸长的细线跨过光滑定滑轮与放在地面上的物块相连，物块质量为m。初始时细线刚好伸直且无拉力，大气压强始终为p0，初始时环境温度为T0，现缓慢降低环境温度直至活塞运动到距离汽缸底部处，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．物块对地面的压力为0时的气体温度为
B．气体的最终温度为
C．整个过程中外界对气体做的功为（p0S﹣mg）d
D．若整个过程气体内能减少量为ΔU，则气体释放的热量为
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的计算；气体的等容变化与查理定律的应用．
【专题】定量思想；方程法；热力学定律专题；理想气体状态方程专题；理解能力．
【答案】D
【分析】根据力的平衡条件确定物块对地面压力为零时的条件，进而求解气体温度。
利用理想气体的状态方程计算气体的最终温度。
根据热力学第一定律计算外界对气体做的功以及气体释放的热量。
【解答】解：A、从初始到物块对地面压力为0的过程，活塞不动，气体做等容变化，初始气体的温度为T0，压强为p0，当物块对地面压力为0时，对活塞受力分析有p0S＝p1S+mg，解得气体的压强，根据查理定律有，解得，故A错误；
B、根据题意可知，当活塞开始运动后，气体做等压变化，根据盖﹣吕萨克定律有，解得最终气体的温度，故B错误；
C、根据题意可知，整个过程外界对气体做的功，故C错误；
D、根据热力学第一定律有﹣ΔU＝W﹣Q，解得，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查理想气体的状态方程、热力学第一定律以及力的平衡条件。
二．多选题（共3小题）
（多选）8．（2025春 北京校级月考）如图所示，在斯特林循环的p﹣V图像中，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，整个过程由两个等温和两个等容过程组成。下列说法正确的是（　　）
A．从a到b，气体得温度一直升高
B．从b到c，气体与外界无热量交换
C．从c到d，气体对外放热
D．从d到a，单位体积中的气体分子数目增大
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】比较思想；图析法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】ACD
【分析】从a到b，气体发生等容变化，根据压强的变化分析温度的变化；从b到c，气体发生等温变化，根据热力学第一定律分析吸放热情况；从c到d，气体体积不变，不做功，根据温度变化判断内能的变化，再根据热力学第一定律分析吸放热情况；从d到a，根据体积变化分析单位体积中的气体分子数目的变化。
【解答】解：A、从a到b，气体发生等容变化，压强一直增大，根据C知，气体的温度一直升高，故A正确；
B、从b到c，温度不变，气体的内能不变。体积变大，气体对外界做功，根据ΔE＝Q+W可知，则气体吸热，气体与外界有热量交换，故B错误；
C、从c到d，气体温度降低，内能减小。体积不变，W＝0，根据ΔE＝Q+W，知气体对外放热，故C正确；
D、从d到a，气体体积减小，则单位体积中的气体分子数目增大，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查气体定律以及热力学第一定律的综合运用，解题关键是要分析好压强p、体积V、温度T三个参量的变化情况，选择合适的规律解决，然后结合热力学第一定律公式ΔU＝W+Q进行分析。
（多选）9．（2025 青秀区校级模拟）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3p0，下列说法正确的是（　　）
A．在状态M时的压强为
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3p0V0
D．在E→M过程中气体向外界放出热量且内能不变
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】AC
【分析】根据图示图像分析清楚气体状态变化过程，求出气体状态参量，应用理想气体状态方程求出气体在状态M时的压强；一定质量的理想气体内能由温度决定，气体体积变大气体对外做功，气体体积变小外界对气体做功，分析清楚气体状态变化过程，应用热力学第一定律分析答题。
【解答】解：A、由图示图像可知：VM＝4V0，TM＝T0，VN＝V0，TN＝3T0，由题意可知：pN＝3p0，气体由M到N过程，由理想气体状态方程得
解得：pM
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：TN＝3T0，TE＝T0，由题意可知：pN＝3p0，从N到E过程气体体积不变，由查理定律得
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（4V0﹣V0）＝3p0V0，实际上气体压强减小，则气体对外界做功小于3p0V0，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。
【点评】根据题意分析清楚气体状态变化过程、求出气体状态参量，应用理想气体状态方程、查理定律与热力学第一定律即可解题；应用热力学第一定律解题时注意各物理量正负号的含义。
（多选）10．（2025 山海关区一模）如图所示，一定质量的理想气体按p﹣V图像中箭头所示由M→N→S→M完成一个循环，其中M→N为等温过程，N→S为等容过程。对该理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．状态M的内能等于状态N的内能
B．状态M的温度高于状态S的温度
C．S→M过程中气体吸收热量
D．M→N→S→M全过程中外界对气体做功
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】根据一定质量的理想气体状态方程，先判断体积的变化，膨胀是气体对外做功，收缩是外界对气体做功；理想气体无势能，内能与温度有关；最后根据热力学第一定律判断吸放热情况。
【解答】解：A、M→N为等温过程，则温度相等，可知状态M的内能等于状态N的内能，故A正确；
B、N→S为等容过程，根据C可知，N的温度或M的温度小于S的温度，故B错误；
C、S→M过程中温度降低，内能减小，体积减小，则W＞0，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，气体放出热量，故C错误；
D、p﹣V图像与坐标轴围成的面积代表气体做功，可知全过程中外界对气体做功，故D正确；
故选：AD。
【点评】本题考查气体定律以及热力学第一定律的综合运 用，解题关键是要先根据气体实验定律判断气体 的 p、V、T 的变化，然后结合热力学第一定律公式ΔU＝W+Q 进行分析。
三．填空题（共3小题）
11．（2025 厦门模拟）小萌同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后得到如图所示的p﹣T图像。a→b的过程中气体对外界 　不做功　 （选填“做正功”“做负功”或“不做功”）；a→b→c的过程中气体 　吸收　 热量（选填“吸收”“放出”或“既不吸收也不放出”）。
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合；理想气体及理想气体的状态方程；热力学第一定律的表达和应用．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】不做功；吸收
【分析】根据理想气体状态方程判断出体积变化，从而分析做功情况，根据热力学第一定律有ΔU＝W+Q判断气体吸热还是放热。
【解答】解：a→b的过程中气体的体积不变，则气体对外界不做功；a→b→c的过程中气体温度减小，则内能减小，根据pV＝C可知，b→c的过程中体积减小，则W＞0，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知Q＞0，则气体吸收热量。
故答案为：不做功；吸收
【点评】本题考查的是p﹣T图像问题，解题的关键从图像判断气体变化过程，利用理想气体状态方程，然后结合热力学第一定律进行分析判断即可解决。
12．（2025 莆田二模）一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其p﹣T图像如图所示。已知气体在状态C时的体积为0.9m3。气体在状态B时的体积为　0.6　 m3；从状态A到状态C的过程中气体　吸收　 （填“吸收”或“释放”）热量。
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】定量思想；方程法；热力学定律专题；理解能力．
【答案】0.6；吸收。
【分析】根据理想气体状态方程和热力学第一定律求解。
【解答】解：由题中图像可知，从状态B变为状态C为等压变化，则
解得VB＝0.6m3
从状态A到状态C温度增大，则内能增大，即ΔU＞0，气体体积增大，则气体对外界做功，即W＜0，则根据ΔU＝W+Q可知，从状态A到状态C，气体吸收热量。
故答案为：0.6；吸收。
【点评】本题关键掌握理想气体状态方程和热力学第一定律，并能根据题意灵活运用．
13．（2025 泉州模拟）图甲为一气压升降椅，图乙为其模型简图，气缸与活塞间封闭有一定质量的理想气体。某同学坐上升降椅，缸内的气体被压缩，若缸内气体温度视为不变，则此过程中缸内气体的压强　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”），气体分子单位时间内对单位面积缸壁的碰撞次数　增加　 （选填“增加”“减少”或“不变”），气体　放出　 （选填“吸收”或“放出”）热量。
【考点】热力学第一定律的表达和应用；气体压强的微观解释；理想气体及理想气体的状态方程．
【专题】定量思想；方程法；热力学定律专题；理想气体状态方程专题；理解能力．
【答案】变大；增加；放出。
【分析】当理想气体被压缩时，如果气体温度保持不变，根据理想气体状态方程，可以推断出气体压强的变化。
根据压强的微观解释，可以分析气体分子对缸壁碰撞次数的变化。
根据热力学第一定律，可以判断气体是吸收还是放出热量。
【解答】解：根据理想气体状态方程，当气体被压缩，体积V减小，而温度T保持不变时，为了保持等式成立，压强p变大。压强p的增大意味着单位时间内气体分子对单位面积缸壁的碰撞次数增加，因为压强的增大反映了气体分子对容器壁的撞击力增强。
由于气体被压缩，外界对气体做功，而气体温度保持不变，说明气体的内能没有变化。根据热力学第一定律，外界对气体做的功等于气体放出的热量，因此气体放出热量。
故答案为：变大；增加；放出。
【点评】本题通过理想气体状态方程和热力学第一定律，分析了气体在压缩过程中压强、分子碰撞次数以及热交换的变化。本题主要考查理想气体的状态方程及其物理意义。
四．解答题（共2小题）
14．（2025 南充模拟）如图所示为一定质量理想气体从状态A→状态B→状态C的p﹣V图像，已知状态A的温度TA＝600K。结合图中数据求：
（1）状态B的温度TB和状态C的温度TC；
（2）从状态A到状态B的过程中，系统吸收的热量Q。
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】（1）状态B的温度为600K，状态C的温度为200K；
（2）从状态A到状态B的过程中，系统吸收的热量为4×105J。
【分析】（1）AB两点坐标乘积相等，故AB两个状态温度相等，根据查理定律列式求出状态C的温度；
（2）根据功的计算公式得出气体对外界做的功，结合热力学第一定律解答。
【解答】解：（1）因AB两点坐标乘积相等，故AB两个状态温度相等TB＝600K
B变化到C为等压变化，据
解得TC＝200K
（2）A变化到B外界对气体做功WΔVJ＝﹣4×105J
根据热力学第一定律：ΔU＝W+Q
其中因温度相等内能不变 ΔU＝ 0
解得：Q＝4×105J
答：（1）状态B的温度为600K，状态C的温度为200K；
（2）从状态A到状态B的过程中，系统吸收的热量为4×105J。
【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程与热力学第一定律的应用，解题的关键点是分析出气体变化前后的状态参量。
15．（2025春 南京期中）如图所示，一定质量的理想气体由状态A变为状态B的V—T图像，气体在状态A时的压强为p＝3×105Pa，在整个过程中气体内能增加了ΔU＝4.0×104J，求：
（1）理想气体在状态A时的热力学温度为多少；
（2）判断从状态A到B的过程中，气体吸放热情况，并求出热量Q的大小。
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合．
【专题】定量思想；推理法；热力学定律专题；推理论证能力．
【答案】（1）理想气体在状态A时的热力学温度为200K；
（2）判断从状态A到B的过程中，气体从外界吸收热量，吸收的热量为1.0×105J。
【分析】（1）从A到B的过程为等压变化，由盖﹣吕萨克定律列式求解；
（2）气体对外界做功W＝pΔV，结合热力学第一定律列式求解。
【解答】解：（1）由图像得从A到B的过程为等压变化，由盖吕萨克定律有
得TA＝200K
（2）从A到B的过程中气体体积变大，气体对外界做功W＝﹣pΔV＝﹣3×105×（0.6﹣0.4）J＝﹣6.0×104J
由热力学第一定律有ΔU＝W+Q
得Q＝1.0×105J
所以，气体从外界吸收热量，吸收的热量为Q＝1.0×105J
答：（1）理想气体在状态A时的热力学温度为200K；
（2）判断从状态A到B的过程中，气体从外界吸收热量，吸收的热量为1.0×105J。
【点评】热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系。此定律是标量式，应用时热量的单位应统一为国际单位制中的焦耳。
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