最新高考物理《热学》专题训练附答案
2023年新高考II卷物理热力学题及答案
2023年新高考II卷物理热力学题及答案【2023年新高考II卷物理热力学题及答案】一、选择题1. 以下关于热力学第一定律的说法正确的是：A. 热力学第一定律是能量守恒定律的具体表述B. 热力学第一定律说明热量是一种不可逆转的能量转移方式C. 热力学第一定律仅适用于绝热系统D. 热力学第一定律和能量守恒定律意义相同【参考答案】A2. 一个物体温度从30°C升高到60°C，其摄氏温度变化为：A. 30°CB. 60°CC. -30°CD. 90°C【参考答案】A3. 一定质量水的比热容是c，若把温度为T的物体放入温度为0°C 的水中，物体的温度也降到0°C，那么物体的比热容为：A. cB. 2cC. 0.5cD. c/2【参考答案】B4. 空气中两个气体体积相等，压强分别是p和2p，则两者的温度比为：A. 1:2B. 2:1C. 1:4D. 4:1【参考答案】A5. 理想气体的内能只与其：A. 温度有关B. 压强有关C. 体积有关D. 分子数有关【参考答案】A二、计算题1. 一块质量为0.5 kg的铁板温度由20°C升至80°C，已知铁的比热容为460 J/(kg·°C)，求此过程中铁板所吸收的热量。
【参考答案】Q = mcΔTQ = 0.5 kg × 460 J/(kg·°C) × (80°C - 20°C)Q = 0.5 kg × 460 J/(kg·°C) × 60°CQ = 13800 J2. 一个物体单位质量的比热量为c，其质量为m，温度由T1升至T2，请计算所需吸收或释放的热量Q。
【参考答案】Q = mcΔTQ = mc(T2 - T1)3. 一个容器内有一定质量的水，初始温度为20°C，加入一物体，使整个水体温度升至30°C，已知物体具有热容量C，求物体的热容量C。
热学专题(2024高考真题及解析)
热学专题1.[2024·安徽卷] 某人驾驶汽车,从北京到哈尔滨.在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降(假设轮胎内气体的体积不变,且没有漏气,可视为理想气体),于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气,使其内部气体的压强恢复到出发时的压强(假设充气过程中,轮胎内气体的温度与环境温度相同,且保持不变).已知该轮胎内气体的体积V0=30 L,从北京出发时,该轮胎内气体的温度t1=-3 ℃,压强p1=2.7×105 Pa.哈尔滨的环境温度t2=-23 ℃,大气压强p0取1.0×105 Pa.求:(1)在哈尔滨时,充气前该轮胎内气体压强的大小;(2)充进该轮胎的空气体积.1.(1)2.5×105 Pa(2)6 L[解析] (1)在哈尔滨时,设充气前该轮胎内气体压强的大小为p2.由查理定律可得p1T1=p2 T2其中p1=2.7×105 Pa,T1=(273-3) K=270 K,T2=(273-23) K=250 K解得p2=2.5×105 Pa(2)设充进该轮胎的空气体积为V.以充进的空气和该轮胎内原有的气体整体为研究对象,由玻意耳定律可得p2V0+p0V=p1V0解得V=6 L2.[2024·北京卷] 一个气泡从恒温水槽的底部缓慢上浮,将气泡内的气体视为理想气体,且气体分子个数不变,外界大气压不变.在上浮过程中气泡内气体 ()A.内能变大B.压强变大C.体积不变D.从水中吸热2.D[解析] 上浮过程气泡内气体的温度不变,内能不变,故A错误;气泡内气体压强p=p0+ρ水gh,故上浮过程气泡内气体的压强减小,故B错误;由玻意耳定律pV=C知,气体的体积变大,故C错误;上浮过程气体体积变大,气体对外做功,由热力学第一定律ΔU=Q+W 知,气体从水中吸热,故D正确.3.[2024·甘肃卷] 如图所示,刚性容器内壁光滑、盛有一定量的气体,被隔板分成A 、B 两部分,隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连(忽略隔板厚度和弹簧体积).容器横截面积为S 、长为2l.开始时系统处于平衡态,A 、B 体积均为Sl ,压强均为p 0,弹簧为原长.现将B 中气体抽出一半,B 的体积变为原来的34.整个过程系统温度保持不变,气体视为理想气体.求: (1)抽气之后A 、B 的压强p A 、p B . (2)弹簧的劲度系数k.3.(1)45p 0 23p 0 (2)8p 0S15l[解析] (1)抽气前两部分的体积为V =Sl ,对A 分析,抽气后V A =2V -34V =54Sl 根据玻意耳定律得p 0V =p A ·54V 解得p A =45p 0对B 分析,若压强不变的情况下抽去一半的气体,则体积变为原来的一半,即V B =12V ,则根据玻意耳定律得p 0·12V =p B ·34V 解得p B =23p 0(2)由题意可知,弹簧的压缩量为l4,对活塞受力分析有p A S =p B S +F 根据胡克定律得F =k l4联立得k =8p 0S15l4.[2024·广东卷] 差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系统.如图所示,A、B 两个导热良好的汽缸通过差压阀连接,A内轻质活塞的上方与大气连通,B的体积不变.当A内气体压强减去B内气体压强大于Δp时差压阀打开,A内气体缓慢进入B中;当该差值小于或等于Δp时差压阀关闭.当环境温度T1=300 K时,A内气体体积V A1=4.0×10-2 m3;B 内气体压强p B1等于大气压强p0.已知活塞的横截面积S=0.10 m2,Δp=0.11p0,p0=1.0×105 Pa.重力加速度大小g取10 m/s2.A、B内的气体可视为理想气体,忽略活塞与汽缸间的摩擦,差压阀与连接管道内的气体体积不计.当环境温度降低到T2=270 K时:(1)求B内气体压强p B2;(2)求A内气体体积V A2;(3)在活塞上缓慢倒入铁砂,若B内气体压强回到p0并保持不变,求已倒入铁砂的质量m.4.(1)9×104 Pa(2)3.6×10-2 m3(3)110 kg[解析] (1)当环境温度降低到T2=270 K时,B内气体压强降低.若此时差压阀没打开,设p B2'为差压阀未打开时B内气体的压强,B内气体体积不变,由查理定律得p0 T1=p B2' T2解得p B2'=9×104 Pa由于A、B内气体压强差p0-p B2'<Δp,故差压阀未打开,则p B2=p B2'即p B2=9×104 Pa(2)差压阀未打开时,A内气体的压强不变,由盖-吕萨克定律得V A1 T1=V A2 T2解得V A2=3.6×10-2 m3(3)倒入铁砂后,B内气体的温度和体积都不变,但压强增加,故可知A中气体通过差压阀进入B中,当B内气体压强为p0时,A内气体压强比B内气体压强高Δp,再根据A的活塞受力平衡可知(p0+Δp)S=p0S+mg解得m=110 kg5.[2024·广西卷] 如图甲,圆柱形管内封装一定质量的理想气体,水平固定放置,横截面积S =500 mm 2的活塞与一光滑轻杆相连,活塞与管壁之间无摩擦.静止时活塞位于圆管的b 处,此时封闭气体的长度l 0=200 mm .推动轻杆先使活塞从b 处缓慢移动到离圆柱形管最右侧距离为5 mm 的a 处,再使封闭气体缓慢膨胀,直至活塞回到b 处.设活塞从a 处向左移动的距离为x ,封闭气体对活塞的压力大小为F ,膨胀过程F -15+x曲线如图乙.大气压强p 0=1×105 Pa .(1)求活塞位于b 处时,封闭气体对活塞的压力大小; (2)推导活塞从a 处到b 处封闭气体经历了等温变化;(3)画出封闭气体等温变化的p -V 图像,并通过计算标出a 、b 处坐标值.5.(1)50 N (2)见解析 (3)如图所示[解析] (1)活塞位于b 处时,根据平衡条件可知此时气体压强等于大气压强p 0,故此时封闭气体对活塞的压力大小为 F =p 0S =1×105×500×10-6 N=50 N (2)根据题意可知F -15+x 图线为一条过原点的直线,设斜率为k ,可得F =k ·15+x 根据F =pS 可得气体压强为p =k(5+x )S故可知活塞从a 处到b 处对封闭气体由玻意耳定律得 pV =k(5+x )S·S ·(x +5)×10-3=k ·10-3故可知该过程中封闭气体的pV 值恒定不变,故可知a →b 过程封闭气体做等温变化.(3)分析可知全过程中气体做等温变化,开始在b 处时,有 p b V b =p 0Sl 0在b 处时气体体积为 V b =Sl 0=10×10-5 m 3 在a 处时气体体积为 V a =Sl a =0.25×10-5 m 3 根据玻意耳定律有 p a V a =p b V b =p 0Sl 0解得p a=40×105 Pa故封闭气体等温变化的p-V图像如图6.[2024·海南卷] 用铝制易拉罐制作温度计,一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀,吸管与罐密封性良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐体积为330 cm3,薄吸管底面积为0.5 cm2,罐外吸管总长度为20 cm,当温度为27 ℃时,油柱离罐口10 cm,不考虑大气压强变化,下列说法正确的是()A.若在吸管上标注等差温度值,则刻度左密右疏B.该装置所测温度不高于31.5 ℃C.该装置所测温度不低于23.5 ℃D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,则油柱离罐口距离增大6.B[解析] 设油柱离罐口的距离为x,由盖-吕萨克定律得V1T1=VT,其中V1=V0+Sl1=335cm3,T1=(273+27)K=300 K,V=V0+Sl=(330+0.5x)cm3,代入解得T=(3067x+1980067)K,根据T=(t+273) K可知t=(3067x+150967)℃,故若在吸管上标注等差温度值,则刻度均匀,故A错误;当x=20 cm时,该装置所测的温度最高,代入解得t max≈31.5 ℃,故该装置所测温度不高于31.5 ℃,当x=0时,该装置所测的温度最低,代入解得t min≈22.5 ℃,故该装置所测温度不低于22.5 ℃,故B正确,C错误;其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,由盖-吕萨克定律可知,油柱离罐口距离不变,故D错误.7.(多选)[2024·海南卷] 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O 点,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7.AC [解析] 由理想气体状态方程pVT =C ,化简可得V =Cp ·T ,V -T 图线中,各点与原点连线的斜率的倒数表示气体的压强,则图线的斜率越大,压强越小,故p a <p b =p c ,bc 过程为等压变化,气体体积减小,外界对气体做功,故A 正确;由A 选项可知,ca 过程气体压强减小,故B 错误;ab 过程为等温变化,故气体内能不变,即ΔU =0,气体体积减小,外界对气体做功,故W >0,根据热力学第一定律ΔU =Q +W ,解得Q <0,故ab 过程气体放出热量,故C 正确;ca 过程,气体温度升高,内能增大,故D 错误.8.(多选)[2024·河北卷] 如图所示,水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分,左侧封闭一定质量的理想气体,右侧为真空,活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接.汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度,弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计.活塞初始时静止在汽缸正中间,后因活塞密封不严发生缓慢移动,活塞重新静止后 ( )A .弹簧恢复至自然长度B .活塞两侧气体质量相等C .与初始时相比,汽缸内气体的内能增加D .与初始时相比,活塞左侧单位体积内气体分子数减少8.ACD [解析] 初始状态活塞受到左侧气体向右的压力和弹簧向左的弹力而处于平衡状态,弹簧处于压缩状态.因活塞密封不严,可知左侧气体向右侧真空散逸,左侧气体压强变小,右侧出现气体,对活塞有向左的压力,由于最终左、右两侧气体相通,故两侧气体压强相等,因此弹簧恢复原长,A 正确;由于活塞向左移动,最终两侧气体压强相等,左侧气体体积小于右侧气体体积,所以左侧气体质量小于右侧气体质量,B 错误;密闭的汽缸绝热,与外界没有能量交换,与初始时相比,弹簧弹性势能减少了,所以气缸内气体的内能增加,C 正确;初始时气体都在活塞左侧,最终气体充满整个汽缸,所以初始时活塞左侧单位体积内气体分子数应该是最终的两倍,D 正确.9.[2024·湖北卷] 如图所示,在竖直放置、开口向上的圆柱形容器内用质量为m 的活塞密封一部分理想气体,活塞横截面积为S ,能无摩擦地滑动.初始时容器内气体的温度为T 0,气柱的高度为h.当容器内气体从外界吸收一定热量后,活塞缓慢上升15h 再次平衡.已知容器内气体内能变化量ΔU 与温度变化量ΔT 的关系式为ΔU =C ΔT ,C 为已知常数,大气压强恒为p 0,重力加速度大小为g ,所有温度都为热力学温度.求: (1)再次平衡时容器内气体的温度. (2)此过程中容器内气体吸收的热量.9.(1)65T 0 (2)15h (p 0S +mg )+15CT 0[解析] (1)容器内气体进行等压变化,则由盖-吕萨克定律得V 0T 0=V1T 1即ℎS T 0=(ℎ+15ℎ)S T 1解得T 1=65T 0(2)此过程中容器内气体内能增加量ΔU =C (T 1-T 0) 容器内气体压强p =p 0+mgS气体体积增大,则气体对外做功,W =-pS ·15h 根据热力学第一定律得ΔU =W +Q 联立解得Q =15h (p 0S +mg )+15CT 010.[2024·湖南卷] 一个充有空气的薄壁气球,气球内气体压强为p 、体积为V.气球内空气可视为理想气体.(1)若将气球内气体等温膨胀至大气压强p 0,求此时气体的体积V 0(用p 0、p 和V 表示); (2)小赞同学想测量该气球内气体体积V 的大小,但身边仅有一个电子天平.将气球置于电子天平上,示数为m =8.66×10-3 kg(此时须考虑空气浮力对该示数的影响).小赞同学查阅资料发现,此时气球内气体压强p 和体积V 还满足:(p -p 0)(V -V B 0)=C ,其中p 0=1.0×105 Pa 为大气压强,V B 0=0.5×10-3 m 3为气球无张力时的最大容积,C =18 J 为常数.已知该气球自身质量为m 0=8.40×10-3 kg,外界空气密度为ρ0=1.3 kg/m 3,g 取10 m/s 2.求气球内气体体积V 的大小.10.(1)pVp0(2)5×10-3 m3[解析] (1)理想气体做等温变化,根据玻意耳定律有pV=p0V0解得V0=pVp0(2)设气球内气体质量为m气,则m气=ρ0V0对气球进行受力分析如图所示根据平衡条件有mg+ρ0gV=m气g+m0g结合题中p和V满足的关系(p-p0)(V-V B0)=C联立解得V=5×10-3 m311.[2024·江苏卷] 某科研实验站有一个密闭容器,容器内有温度为300 K、压强为105 Pa 的气体,容器内有一个面积为0.06 m2的观测台.现将这个容器移动到月球,容器内的温度变成240 K.整个过程可认为气体的体积不变,月球表面为真空状态.求:(1)气体现在的压强;(2)观测台对气体的压力.11.(1)8×104 Pa(2)4.8×103 N[解析] (1)由题知,整个过程可认为气体的体积不变,则根据查理定律得p1T1=p2 T2解得p2=8×104 Pa(2)根据压强的定义,观测台对气体的压力F=p2S=4.8×103 N12.[2024·江西卷] 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=1200 K,T2=300 K,气体在状态A的压强p A=8.0×105 Pa,体积V1=1.0 m3,气体在状态C的压强p C=1.0×105 Pa.求:(1)气体在状态D的压强p D;(2)气体在状态B的体积V2.12.(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p DT2=p A T1解得p D=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p C V2=p D V1解得V2=2.0 m3气体从状态B到状态C发生等容变化,因此气体在状态B的体积也为V2=2.0 m313.[2024·山东卷] 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13.C[解析] a→b过程是等压过程且体积增大,则W ab<0,由盖-吕萨克定律可知T b>T a,则ΔU ab>0,根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知,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Q bc=0,由于气体体积增大,则W bc<0,由热力学第一定律ΔU=Q+W可知,ΔU bc<0,即气体内能减少,B错误;c→a过程是等温过程,即T c=T a,则ΔU ac=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Q ab=ΔU ab-W ab,由B项分析可知W bc=ΔU bc,由C项分析可知0=W ca+Q ca,又ΔU ab+ΔU bc=0,联立解得Q ab-(-Q ca)=(-W ab-W bc)-W ca,根据p-V图像与坐标轴所围图形的面积表示外界与气体之间做的功,结合题图可知a→b→c过程气体对外界做的功大于c→a过程外界对气体做的功,即-W ab-W bc>W ca,则Q ab-(-Q ca)>0,即a→b过程气体从外界吸收的热量Q ab大于c→a过程放出的热量-Q ca,D错误.14.[2024·山东卷] 图甲为战国时期青铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器,如图乙所示.长柄顶部封闭,横截面积S1=1.0 cm2,长度H=100.0 cm,侧壁有一小孔A.储液罐的横截面积S2=90.0 cm2、高度h=20.0 cm,罐底有一小孔B.汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体从孔B进入,空气由孔A排出;当内外液面相平时,长柄浸入液面部分的长度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,储液罐内刚好储满液体.已知液体密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g取10 m/s2,大气压p0=1.0×105 Pa.整个过程温度保持不变,空气可视为理想气体,忽略器壁厚度.(1)求x;(2)松开孔A,从外界进入压强为p0、体积为V的空气,使满储液罐中液体缓缓流出,堵住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体,求V.14.(1)2 cm(2)8.92×10-4 m3[解析] (1)在缓慢地将汲液器竖直提出液面的过程中,封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律有p1(H-x)S1=p2HS1根据题意可知p1=p0,p2+ρgh=p0联立解得x=2 cm(2)对新进入的气体和原有的气体整体分析,由玻意耳定律有S2)p0V+p2HS1=p3(HS1+ℎ2=p0又p3+ρg·ℎ2联立解得V=8.92×10-4 m315.(多选)[2024·新课标卷] 如图所示,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()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15.AD[解析] 1→2为绝热过程,则Q=0,由于气体体积减小,则外界对气体做功,即W>0,根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知ΔU>0,即气体内能增加,故A正确;2→3为等压过程,气体体积增大,根据盖-吕萨克定律可知,气体温度升高,则气体内能增大,即ΔU>0,由于气体体积增大,则气体对外界做功,即W<0,根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知Q>0,即气体从外界吸热,故B错误;3→4为绝热过程,则Q=0,由于气体体积增大,则气体对外界做功,即W<0,根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知ΔU<0,即气体内能减小,故C错误;4→1为等容过程,压强减小,根据查理定律可知,气体温度降低,则气体内能减小,即ΔU<0,由于体积不变,则W=0,根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知Q<0,即气体向外放热,故D正确.16.[2024·浙江6月选考] 如图所示,测定一个形状不规则小块固体体积,将此小块固体放入已知容积为V0的导热效果良好的容器中,开口处竖直插入两端开口的薄玻璃管,其横截面积为S,接口用蜡密封.容器内充入一定质量的理想气体,并用质量为m的活塞封闭,活塞能无摩擦滑动,稳定后测出气柱长度为l1.将此容器放入热水中,活塞缓慢竖直向上移动,再次稳定后气柱长度为l2、温度为T2.已知S=4.0×10-4 m2,m=0.1 kg,l1=0.2 m,l2=0.3 m,T2=350 K,V0=2.0×10-4 m3.大气压强p0=1.0×105 Pa,环境温度T1=300 K,g取10 m/s2.(1)在此过程中器壁单位面积所受气体分子的平均作用力(选填“变大”“变小”或“不变”),气体分子的数密度(选填“变大”“变小”或“不变”);(2)求此不规则小块固体的体积V;(3)若此过程中气体内能增加10.3 J,求吸收的热量Q.16.(1)不变 变小 (2)4×10-5 m 3 (3)14.4 J[解析] (1)温度升高时,活塞缓慢上升,受力不变,故封闭气体压强不变,由p =F S 知器壁单位面积所受气体分子的平均作用力不变;由于气体体积变大,所以气体分子的数密度变小.(2)气体发生等压变化,有V 0-V+l 1S T 1=V 0-V+l 2S T 2 解得V =4×10-5 m 3(3)此过程中,外界对气体做功为W =-p 1S (l 2-l 1)对活塞受力分析,有p 1S =mg +p 0S由热力学第一定律得ΔU =W +Q其中ΔU =10.3 J联立解得Q =14.4 J。
高考物理最新力学知识点之热力学定律专项训练解析附答案(1)
高考物理最新力学知识点之热力学定律专项训练解析附答案(1)一、选择题1．如图所示，A、B为两相同的绝热气缸，用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体，活塞和杠杆质量不计，活塞和杠杆接触，忽略一切摩擦．O为固定轴，且MO=NO，将A中气体温度升高（变化不大）到杠杆MN重新平衡，下列说法正确的是（）A．B中气体温度不变B．B中气体温度降低C．A中气体克服外力做功，外界对B气体做功D．A中气体内能增加，B中气体内能减少2．给一定质量、温度为的水加热，在水的温度由上升到的过程中，水的体积随着温度升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在相互作用的势能在水反常膨胀的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的关于这个问题的下列说法中正确的是A．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功B．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功C．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功D．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功3．快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示。
假设袋内气体与外界没有热交换，当充气袋四周被挤压时，袋内气体A．对外界做负功，内能增大B．对外界做负功，内能减小C．对外界做正功，内能增大D．对外界做正功，内能减小4．一定质量的理想气体在某一过程中，气体对外界做功1.6×104J，从外界吸收热量3.8×104J，则该理想气体的（）A．温度降低，密度减小B．温度降低，密度增大C．温度升高，密度减小D ．温度升高，密度增大5．下列有关热学的叙述中，正确的是（ ）A ．同一温度下，无论是氢气还是氮气，它们分子速率都呈现出“中间多，两头少”的分布规律，且分子平均速率相同B ．在绝热条件下压缩理想气体，则其内能不一定增加C ．布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动D ．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力6．根据学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是( )A ．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能B ．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体C ．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293 ℃D ．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来7．若通过控制外界条件，使图甲装置中气体的状态发生变化．变化过程中气体的压强p 随热力学温度T 的变化如图乙所示，图中AB 线段平行于T 轴，BC 线段延长线通过坐标原点，CA 线段平行于p 轴．由图线可知A ．A →B 过程中外界对气体做功B ．B →C 过程中气体对外界做功C ．C →A 过程中气体内能增大D ．A →B 过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功8．关于热力学定律，下列说法正确的是( )A ．在一定条件下物体的温度可以降到0 KB ．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C ．吸收了热量的物体，其内能一定增加D ．压缩气体气体的温度一定升高9．一定质量的理想气体在某一过程中压强51.010P Pa =⨯保持不变，体积增大100cm 3，气体内能增加了50J ，则此过程（ ）A ．气体从外界吸收50J 的热量B ．气体从外界吸收60J 的热量C ．气体向外界放出50J 的热量D ．气体向外界放出60J 的热量10．下列说法正确的是( )A ．分子的热运动就是布朗运动B．气体的温度越高，每个气体分子的动能越大C．物体的速度越大，内部分子的热运动越激烈D．热力学温标的最低温度为0K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一11．一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中ab与竖直轴平行，bc的延长线通过原点，cd与水平轴平行，da与bc平行，则 ( )A．ab过程中气体温度不变，气体不吸热也不放热B．bc过程中气体体积保持不变，气体放出热量C．cd过程中气体体积不断增加，气体吸收热量D．da过程中气体体积保持不变，气体放出热量12．如图表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平于横轴,dc平行于纵轴,ab的延长线过原点，以下说法不正确的是A．从状态d到c,气体体积增大，气体对外做功B．从状态c到b，气体体积减小，外界对气体做功C．从状态a到d,内能增加，气体从外界吸热D．从状态b到a，内能增加，气体对外界放热13．⑴下列说法：正确的是．A．由阿伏德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的大小B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间斥力随分子间距离的增大而减小D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体14．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是（）A．物体吸收热量，内能一定增大B．物体对外做功，内能一定减少C．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变D．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变15．下列说法正确的是_________．A．布朗运动是液体分子的无规则运动B ．只有外界对物体做功才能增加物体的内能C ．功转变为热的实际宏观过程是可逆过程D ．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加16．下列过程中可能发生的是 ( )A ．某种物质从高温热源吸收20 kJ 的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响B ．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发溢进去，恢复原状C ．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高D ．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开17．如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出．气缸外部温度恒定不变，则A ．缸内的气体压强减小，内能减小B ．缸内的气体压强增大，内能减小C ．缸内的气体压强增大，内能不变D ．外界对气体做功，缸内的气体内能增加18．下列说法正确的是（ ）A ．一个绝热容器中盛有气体，假设把气体中速率很大的如大于v 的分子全部取走，则气体的温度会下降，此后气体中不再存在速率大于v 的分子B ．温度高的物体的分子平均动能一定大，内能也一定大C ．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度、气体的重力都有关D ．熵值越大，代表系统分子运动越无序19．如图所示，一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ，再到状态C ，最后变化到状态A ，完成循环。
专题13 热学-2024年高考真题和模拟题物理分类汇编(学生卷)
专题13热学1.(2024.河北卷考题)9.如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。
汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。
活塞初始时静止在汽缸正中间，后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新静止后（）A.弹簧恢复至自然长度B.活塞两侧气体质量相等C.与初始时相比，汽缸内气体的内能增加D.与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少2.（2024年新课标考题）8.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（）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3.（2024年山东卷考题）6.一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4.（2024全国甲卷考题）13.如图，四个相同的绝热试管分别倒立在盛水的烧杯a 、b 、c 、d 中，平衡后烧杯a 、b 、c 中的试管内外水面的高度差相同，烧杯d 中试管内水面高于试管外水面。
已知四个烧杯中水的温度分别为a t 、b t 、c t 、d t ，且ab c d t t t t <<=。
水的密度随温度的变化忽略不计。
下列说法正确的是（）A.a 中水的饱和气压最小B.a 、b 中水的饱和气压相等C.c 、d 中水的饱和气压相等D.a 、b 中试管内气体的压强相等E.d 中试管内气体的压强比c 中的大5.（2024年上海卷考题）1.通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为（）A.1510m -B.1210m -C.910m -D.610m-6.（2024年上海卷考题）2.验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示，用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中。
2024高考物理热学题
2024高考物理热学题一、关于热力学第一定律，以下说法正确的是？A、物体吸收热量，其内能一定增加B、物体对外做功，其内能一定减少C、物体吸收热量同时对外做功，其内能可能不变D、物体不做功也不吸收热量，其内能一定不变（答案）C解析：热力学第一定律表明，物体内能的变化等于物体吸收的热量与外界对物体所做的功之和。
因此，物体吸收热量时，如果同时对外做功，其内能可能并不增加，甚至可能减少。
同样，物体对外做功时，如果同时吸收热量，其内能也可能并不减少。
选项C正确，因为它涵盖了这种可能性。
二、在密闭容器中，一定量的理想气体进行等容变化，若气体温度升高，则？A、气体压强减小B、气体压强增大C、气体分子平均动能减小D、气体分子数密度减小（答案）B解析：根据查理定律，对于一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，温度每升高1摄氏度，压强就增加原始压强的1/273.15。
因此，气体温度升高时，压强会增大。
选项B正确。
三、关于热传递，以下说法错误的是？A、热传递是热量从高温物体传向低温物体的过程B、热传递的方式有传导、对流和辐射三种C、热传递过程中，物体的内能一定发生变化D、热传递是热量转移的唯一方式（答案）D解析：热传递确实是热量从高温物体传向低温物体的过程，方式包括传导、对流和辐射。
在热传递过程中，物体的内能通常会发生变化。
然而，热量转移并不仅仅通过热传递实现，还可以通过做功等方式进行。
因此，选项D是错误的。
四、关于热力学第二定律，以下说法正确的是？A、热力学第二定律表明，热量不能自发地从低温物体传向高温物体B、热力学第二定律是能量守恒定律的另一种表述C、热力学第二定律只适用于气体，不适用于液体和固体D、热力学第二定律表明，所有热机的效率都可以达到100%（答案）A解析：热力学第二定律是热力学中的基本定律之一，它表明热量不能自发地从低温物体传向高温物体，这是热力学过程中的一个基本方向性规律。
选项A正确。
热力学第二定律并不是能量守恒定律的另一种表述，而是对能量转化和传递方向性的描述。
新高考物理复习专题十五热学练习含答案
专题十五热学五年高考考点过关练考点一分子动理论内能1.(2023北京,1,3分)夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低。
与白天相比,夜间轮胎内的气体()A.分子的平均动能更小B.单位体积内分子的个数更少C.所有分子的运动速率都更小D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大答案A2.(2020北京,10,3分)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=r2到r=r0分子间引力、斥力都在减小B.从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大C.从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大D.从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小答案D考点二固体、液体和气体3.[2020江苏单科,13A(1)](多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史,它是一种非晶体。
下列关于玻璃的说法正确的有()A.没有固定的熔点B.天然具有规则的几何形状C.沿不同方向的导热性能相同D.分子在空间上周期性排列答案AC4.(2023江苏,3,4分)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答案B5.(2023辽宁,5,4分)“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 BC D答案B6.[2023全国甲,33(2),10分]一高压舱内气体的压强为1.2个大气压,温度为17 ℃,密度为1.46 kg/m3。
(ⅰ)升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变,求气体温度升至27 ℃时舱内气体的密度;(ⅱ)保持温度27 ℃不变,再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0个大气压,求高压舱内气体的密度。
高考物理热学练习题及答案
高考物理热学练习题及答案一、选择题1.以下哪个选项表示物体温度的单位？A. JB. WC. ℃D. m答案：C2.将100g的水加热，当水温从25℃升高到50℃时，已吸收的热量为3000J，求水的比热容。
A. 2J/g℃B. 4J/g℃C. 6J/g℃D. 8J/g℃答案：A3.以下哪种情况能使物体的温度降低？A. 吸热B. 放热C. 等热D. 绝热答案：B4.一块物体受到300J的热量，使其温度升高10℃，求该物体的热容量。
A. 3J/℃B. 10J/℃C. 30J/℃D. 3000J/℃答案：C5.以下情况中，将加热器和冷凝器内的水混合会发生温度变化的是：A. 两器内水温度相同B. 加热器内水较热C. 冷凝器内水较热 D. 两器内水温度不同答案：D二、填空题1.物体放热的方式有两种，分别是_____________和______________。
答案：传导，传播2.热量的单位是______________。
答案：焦耳（J）3.热平衡是指处于同一温度下的物体之间没有_____________。
答案：能量交换4.若一个物体的热容量为100J/℃，已知该物体温度变化为5℃，则吸收或放出的热量为_____________。
答案：500J5.热传导的方式包括_____________、_____________、_____________。
答案：导热、对流、辐射三、计算题1.一块200g的铁块温度为20℃，将其放入100g的水中，水的温度由15℃升高到30℃，求铁和水的热平衡温度。
解答：设最终热平衡温度为x℃。
根据热平衡定律，有：[m(Fe) * c(Fe) * (Tf - 20)] + [m(water) * c(water) * (Tf - 30)] = 0其中，m(Fe)为铁的质量，c(Fe)为铁的比热容，m(water)为水的质量，c(water)为水的比热容。
代入已知数据，得：[200 * 0.45 * (x - 20)] + [100 * 4.18 * (x - 30)] = 0化简方程，得：90(x - 20) + 418(x - 30) = 0解方程，得：90x - 1800 + 418x - 12540 = 0508x - 14340 = 0x = 28.22所以，铁和水的热平衡温度约为28.22℃。
五年2024_2025高考物理真题专题点拨__专题14热学含解析
部大气压相同，温度为 450 K，最终降到 300 K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的 20 。 21
若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的 20 ，罐内气压与火罐降温 21
后的内部气压相同。罐内气体均可视为志向气体，忽视抽气过程中气体温度的变更。求应抽
出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。
结合 A 选项可知Wab Wbc 0 ，所以 Qbc Qab 。 b c 过程气体汲取的热量大于 a b 过程汲取的热量，B 错误；气体从 c a ，温度降低，所以 Uca 0 ，气体体积减 小，外界对气体做功，所以Wca 0 ，依据热力学第肯定律可知 Qca ，放出热量，C 正 确；志向气体的内能只与温度有关，依据Ta Tb 可知从 Tca Tbc ，所以气体从 c a 过程中内能的削减量等于 b c 过程中内能的增加量，D 错误。故选 C。
p1 p0 pgh 0 ， p2 p0 pgh
V1 S 2H l h0 ，V2 SH
联立以上式子并代入题给数据得 h=12.9cm； （ii）密封气体再经等压膨胀过程体积变为 V3，温度变为 T2，由盖一吕萨克定律有
V2 V3 T1 T2
按题设条件有V3 S(2H h) ，代入题给数据得 T2=363K。
则
pV
1 2
p 2V
( p1
p2 ) 3V
则甲乙中气体最终压强
p'
p1
p2
2 3
p
（ii）若调配后将甲气体再等温压缩到气体原来的压强为 p，则 p 'V pV ' ，计算可
得V ' 2V 3
由密度定律可得，质量之比等于 m现 V ' 2 m原 V 3
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最新高考物理《热学》专题训练附答案
一、单选题
1．若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状况下水蒸气的质量密度，N A为阿伏加德罗常数，m、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：其中（）
①②③④
A．①和②都是正确的B．①和③都是正确的
C．③和④都是正确的D．①和④都是正确的
2．一房间内，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假定大气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的
A．空气密度增大B．空气分子的平均动能增大
C．空气分子速率都增大D．空气质量增大
3．关于布朗运动，下列说法中正确的是（）
A．液体温度越高，布朗运动越剧烈B．液体温度越低，布朗运动越剧烈C．布朗微粒的运动是有规则的D．液体中悬浮微粒越大，布朗运动越显著4．如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小横坐标表示两个分子的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离
的变化关系，为两曲线的交点，则下列说法正确的是
A．为引力曲线，为斥力曲线
B．若两个分子间距离增大，则引力和斥力的合力一定减小
C．若两个分子间距离增大，则分子势能也一定增大
D．若两个分子间距离大于点的横坐标表示的距离，则分子间
作用力表现为斥力
5．可持续发展的首要任务是（）
A．环境保护B．能源开发C．发展经济D．消除贫困
6．如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1 =20cm（可视为理想气体），两管中水银面等高．现将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水
银面h=10cm(环境温度不变，大气压强p o=75cmHg)．则稳
定后低压舱内的压强为（）cmHg．
A．40B．50C．60D．70
7．汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为，压
强为．装载货物后，该轮胎内气体的压强增加．若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，则装载货物前后此轮胎内气体体积的减少量为
A．B．C．D．
8．关于布朗运动，下列说法正确的是( )
A．布朗运动就是分子运动，布朗运动停止了，分子运动也会暂时停止B．布朗运动是无规则的，因此它说明了液体分子的运动也是无规则的C．微粒做布朗运动，充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动的D．布朗运动的无规则性，是由于外界条件无规律的不断变化而引起的9．图a、b是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线，你认为在下列说法中，正确的是（）
A．a是一种晶体的熔化曲线
B．b是一种晶体的熔化曲线
C．a是一种非晶体的熔化曲线
D．以上说法均不正确
10．关丁晶体和非晶体，下列说法正确的是
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．制作大规模集成电路也可以用多晶体
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的．非晶体是各向同性的
二、实验题
11．用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是
_______________________________________________．实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以。