2020年高考物理真题分类汇编 热学
2020年高考物理最新模拟试题汇编15 热学
专题15 热学1．（2020·湖南长郡中学高三模拟）如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态，图中ad与T轴平行，cd与p轴平行，ab的延长线过原点，则下列说法中正确的是（）A．气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积B．从状态b到状态a的过程，气体吸收的热量一定等于其增加的内能C．从状态c到状态d的过程，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加D．从状态a到状态d的过程，气体对外做功，内能不变E.从状态b到状态c的过程，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功【答案】BCE【解析】因ab连线过原点，可知是等容线，则气体在状态a时的体积等于在状态b时的体积，选项A错误；从状态b到状态a的过程，气体体积不变，则对外做功为零，即W=0，根据∆U=W+Q可知，气体吸收的热量一定等于其增加的内能，选项B正确；从状态c到状态d的过程，气体的温度不变，压强变大，体积减小，则气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加，选项C正确；从状态a到状态d的过程，气体压强不变，温度升高，则体积变大，气体对外做功，内能变大，选项D错误；从状态b到状态c的过程，气体温度升高，体积变大，内能增加，对外做功，根据∆U=W+Q可知，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功，选项E正确。
故选BCE。
2．（2020·山东省实验中学高三模拟）下列说法中正确的是A．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力B．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的尘埃作无规则运动，属于布朗运动C．一定质量的理想气体温度升高其压强一定增大D．一定质量的理想气体温度升高其内能一定增大【答案】D【解析】用打气筒打气时，里面的气体因体积变小，压强变大，所以再压缩时就费力，与分子之间的斥力无关，故A错误；教室空气中飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的；不是布朗运动；故B错误；由理想气体状态方程可知，当温度升高时如果体积同时膨胀，则压强有可能减小；故C错误；理想气体不计分子势能，故温度升高时，分子平均动能增大，则内能一定增大；故D 正确。
历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(物理光学)汇编(附答案)
历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(物理光学)汇编一、单选题1．（2023ꞏ山东ꞏ统考高考真题）如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。
G 为标准石英环，C 为待测柱形样品，C 的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。
用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。
已知C 的膨胀系数小于G 的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）A ．劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B ．劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动C ．劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D ．劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动2．（2023ꞏ北京ꞏ统考高考真题）阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的（ ）A ．偏振现象B ．衍射现象C ．干涉现象D ．全反射现象3．（2023ꞏ江苏ꞏ统考高考真题）用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。
则双缝间的距离变为原来的（ ）A ．13倍B ．12倍C ．2倍D ．3倍4．（2022ꞏ北京ꞏ高考真题）下列现象能说明光是横波的是（ ）A ．光的衍射现象B ．光的折射现象C ．光的偏振现象D ．光的干涉现象5．（2022ꞏ浙江ꞏ统考高考真题）关于双缝干涉实验，下列说法正确的是（ ）A ．用复色光投射就看不到条纹B ．明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C ．把光屏前移或后移，不能看到明暗相间条纹D ．蓝光干涉条纹的间距比红光的大6．（2022ꞏ全国ꞏ统考高考真题）一点光源以113W 的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m 的光，在离点光源距离为R 处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 × 1014个。
普朗克常量为h = 6.63 × 10 - 34J s 。
R 约为（ ）A．1 × 102m B．3 × 102m C．6 × 102m D．9 × 102m7．（2021ꞏ江苏ꞏ高考真题）铁丝圈上附有肥皂膜，竖直放置时，肥皂膜上的彩色条纹上疏下密，由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是（ ）A．B．C．D．8．（2021ꞏ湖北ꞏ统考高考真题）如图所示，由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。
高考物理力学知识点之热力学定律真题汇编附答案精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版高考物理力学知识点之热力学定律真题汇编附答案一、选择题1．一定质量的理想气体，从状态M开始，经状态N、Q回到原状态M，其p-V图象如图所示，其中QM平行于横轴，NQ平行于纵轴．则（）A．M→N过程气体温度不变B．N→Q过程气体对外做功C．N→Q过程气体内能减小D．Q→M过程气体放出热量2．下列说法正确的是（）A．决定封闭理想气体压强大小的是，分子密集程度和分子的平均动能B．决定理想气体压强的是，分子平均动能和分子种类C．质量相同的0C︒的水和0C︒的冰具有相同的内能D．一定质量的理想气体绝热自由膨胀过程，内能一定减少3．下列过程中可能发生的是（）A．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开B．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高C．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D．某种物质从高温热源吸收20kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响4．下面几幅图中，有关功与内能的说法中正确的是A．图1中迅速下压活塞，棉花会燃烧起来，说明热传递可以使物体的温度升高B．图2中重物下落带动叶片转动，由于叶片向水传递热量而使水的温度升高C．图3中降落的重物使发电机发电，电流对水做功使水的温度升高D．做功和热传递都可以使物体的内能增加5．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6．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（）A．第二类永动机违背能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别7．如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )图13－2－4A．温度升高，压强增大，内能减少B．温度降低，压强增大，内能减少C．温度升高，压强增大，内能增加D．温度降低，压强减小，内能增加8．根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法中正确的是( )A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量B．满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行C．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大9．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10．在下列叙述中，正确的是A．物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能B．—定质量的气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大C．对一定质量的气体加热，其内能一定增加D．随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小11．如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中()A．气体对外界做功，温度降低，内能减少B．气体对外界做功，温度不变，内能不变C．气体不做功，温度不变，内能不变D．气体不做功，温度不变，内能减少12．一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V-T 图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，图线bc平行于T轴，图线ca平行于V轴，则（）A．ab过程中气体压强不变，气体从外界吸热B．bc过程中气体体积不变，气体不吸热也不放热C．ca过程中气体温度不变，气体从外界吸热D．整个变化过程中气体的内能先减少后增加13．下列说法正确的是（）A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变14．研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56℃时，30分钟就可以灭活。
2020年高考热学计算专题：气体实验定律应用：充气、放气问题 (1)
充气、放气类型题理想气体实验定律的研究对象必须是一定量的封闭气体，即质量不变的气体。
但充气、放气这类题出现一个迷惑点，就是变化前后，容器内的气体质量发生改变。
这类题的一个难点是正确找出质量不变的研究对象这类题的正确处理方法是，目光不能局限于容器，不能把变化前容器内的气体和变化后容器内的气体看作同一团气体，不能就这样用气体实验定律。
正确解题思路：这类题要把研究对象划分为起码两团气体，划分标准是每团气体变化前后都质量不变，它们的体积不一定等于容器容积。
例如：（1）放气题：既要考虑留在容器内的气体A，也要考虑跑到容器外的气体B；A和B是两团气体，两个研究对象，要分别使用气体实验定律；（2）充气题：既要考虑一开始就在容器内的气体A，也要考虑后来充入容器的气体B。
A和B同样划分为两个研究对象，分别使用气体实验定律。
例题、贮气筒容积为100L, 贮有温度为27℃, 压强为3×106Pa的氢气, 使用后, 温度降为20℃, 压强降为2×106Pa. 求用掉的氢气的质量. (氢气在标准状态下的密度是 0.09g/L)解析：本题一定要分清研究对象，筒内气体气体会有一部分被用掉，留在筒内的气体变少了。
正确做法是一开始就要把筒内的气体分为两部分：将会留在筒内的气体A和用掉的气体B。
实际上，题目存在有两团一定量的气体，有两个研究对象。
明确研究对象后，我们分别对气体A和B用气体实验定律。
对留在筒内的气体A ：设初始体积为V １，初始压强为ｐ１＝3×106Pa ，后来体积为V ２＝１００L ，后来压强为ｐ２＝2×106Pa 。
等温变化，有：ｐ１Ｖ１＝ｐ２Ｖ２，可求出V １。
所以，用掉的气体初始体积是１００Ｌ－V １，初始压强为ｐ１＝3×106Pa ，后来体积为V ３，后来压强为ｐ０，同样是等温变化，可求出V ３； 再根据ｍ＝ρV ３就可求出用掉氢气的质量了。
【模拟题、真题练习】1、（2019年新课标I 卷）热等静压设备广泛用于材料加工中。
2020高考物理一轮复习 专题17热学(解析版)
专题17 热学1．（2020届四川省绵阳市高三四模）关于气体的内能，下列说法正确的是______。
A ．气体被压缩时，内能可能不变B ．质量和温度都相同的气体，内能一定相同C ．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关D ．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加【答案】ACE【解析】A ．气体被压缩时，外界对气体做功W ＞0，如果向外界放热Q ＜0，根据热力学第一定律，△U=W+Q ，可能△U=0，内能不变，故A 正确；B ．质量和温度都相同的气体，分子平均动能相同，但气体的分子数不一定相等，内能也不一定相同，故B 错误；C ．理想气体分子间无分子势能，理想气体的内能只与温度有关，故C 正确；D ．物体的内能与温度、体积有关，与物体宏观整体运动的机械能无关，所以整体运动速度越大，其内能不一定越大，故D 错误；E ．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，体积变大，根据理想气体状态方程可知，温度升高，内能一定增加，故E 正确。
故选ACE 。
2．（2020届四川省绵阳市高三四模）一热气球体积为V ，内部充有温度为T a 的热空气，气球外冷空气的温度为T b 。
己知空气在1个大气压、温度T a 时的密度为0ρ，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g 。
(1)求该热气球所受浮力的大小：(2)设充气前热气球的质量为m 0，求充气后它还能托起的最大质量m 。
【答案】（1）00b gVT F T ρ=；（2）00000b a VT VT m m T T ρρ=--【解析】(1)设1个大气压下质量为m 的空气在温度T 0时的体积为V 0，密度为0ρ，温度为T b 时的体积为V Tb ，密度为T b ρ，则00m V ρ= T bTb m V ρ= 00Tb bV V T T = 解得00Tb bT T ρρ= 设气球所受的浮力为F ，则Tb F gV ρ=解得00b gVT F T ρ=(2)设气球内热空气所受的重力为G ，充气后它还能托起的最大质量m ，则T a G Vg ρ=解得00aT G gV T ρ= 则00000b a VT VT m m T T ρρ=--3．（2020届安徽省马鞍山市高三第二次质监）氧气分子在100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图中曲线所示。
2020北京高考物理热学光学单选汇编
6
A. 光频率大于 光的频率 B. 在真空中 光波长大于 光波长 C. 在真空中， 光传播速度大于 光传播速度 D. 在完全相同的条件下做双缝干涉实验， 光对应的干涉条纹间距大于 光对应的干涉条纹间距
17. 如图所示是一透明玻璃球体，其半径为 ， 为球心， 为水平直径． 点是玻璃球的最高点，
一条平行于 的光线自 点射人球体内，其折射光线为 ，已知
32. 封闭在气缸内一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变，当温度降低时，以下说法正确的是（ ）
A. 气体密度减小 B. 每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 C. 气体压强增大 D. 气体分子的平均动能减小
33. 分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质．据此可判断，下列说法错. 误. 的是（ ）
5. 很多公园的水池底部都装有彩灯，当一束由红、蓝两色光组成的灯光从水中斜射向空气时，下列光路 图中可能存在的一种情况是（ ）
A.
2
B.
C.
D.
6. 根据量子理论：光子既有能量也有动量；光子的能
速．由于光子有动量，照到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的冲量，也就对
7
C. 若仅增大紫外线灯照射的强度，则单位时间内产生的光电子数减少 D. 若仅减小紫外线灯照射的强度，则可能不发生光电效应
20. 一束光从某种介质射入空气，折射光路如图所示，则（ ）
A. 该介质的折射率约为 B. 该介质的折射率约为 C. 进入空气后这束光的速度变慢，波长变长 D. 进入空气后这束光的频率增高，波长变短
A. 气体在 状态下的内能大于 状态下的内能 B. 气体温度越高对应图像中的峰值越大 C. 状态大多数分子的速率大于 状态大多数分子的速率 D. 气体在 状态下的压强大于 状态下的压强
高考物理力学知识点之热力学定律真题汇编附答案
高考物理力学知识点之热力学定律真题汇编附答案一、选择题1．一定质量的理想气体，从状态M开始，经状态N、Q回到原状态M，其p-V图象如图所示，其中QM平行于横轴，NQ平行于纵轴．则（）A．M→N过程气体温度不变B．N→Q过程气体对外做功C．N→Q过程气体内能减小D．Q→M过程气体放出热量2．下列说法正确的是（）A．决定封闭理想气体压强大小的是，分子密集程度和分子的平均动能B．决定理想气体压强的是，分子平均动能和分子种类C．质量相同的0C︒的水和0C︒的冰具有相同的内能D．一定质量的理想气体绝热自由膨胀过程，内能一定减少3．下列过程中可能发生的是（）A．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开B．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高C．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D．某种物质从高温热源吸收20kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响4．下面几幅图中，有关功与内能的说法中正确的是A．图1中迅速下压活塞，棉花会燃烧起来，说明热传递可以使物体的温度升高B．图2中重物下落带动叶片转动，由于叶片向水传递热量而使水的温度升高C．图3中降落的重物使发电机发电，电流对水做功使水的温度升高D．做功和热传递都可以使物体的内能增加5．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6．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（）A．第二类永动机违背能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别7．如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体( )图13－2－4A．温度升高，压强增大，内能减少B．温度降低，压强增大，内能减少C．温度升高，压强增大，内能增加D．温度降低，压强减小，内能增加8．根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法中正确的是( )A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量B．满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行C．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大9．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10．在下列叙述中，正确的是A．物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能B．—定质量的气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大C．对一定质量的气体加热，其内能一定增加D．随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小11．如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉，让左侧气体自由膨胀到右侧直至平衡，在此过程中()A．气体对外界做功，温度降低，内能减少B．气体对外界做功，温度不变，内能不变C．气体不做功，温度不变，内能不变D．气体不做功，温度不变，内能减少12．一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V-T 图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，图线bc平行于T轴，图线ca平行于V轴，则（）A．ab过程中气体压强不变，气体从外界吸热B．bc过程中气体体积不变，气体不吸热也不放热C．ca过程中气体温度不变，气体从外界吸热D．整个变化过程中气体的内能先减少后增加13．下列说法正确的是（）A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变14．研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56℃时，30分钟就可以灭活。
高考物理考点《热学》真题练习含答案
高考物理考点《热学》真题练习含答案1．[2023·新课标卷](多选)如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f 、g 、h 三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦．初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等．现通过电阻丝对f 中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后( )A ．h 中的气体内能增加B ．f 与g 中的气体温度相等C ．f 与h 中的气体温度相等D ．f 与h 中的气体压强相等答案：AD解析：当电阻丝对f 中的气体缓慢加热时，f 中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知f 中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，则弹簧被压缩．与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动右边活塞，故活塞对h 中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可知，h 中的气体内能增加，A 正确；未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析p f S ＝F 弹＋p g S则p f >p g分别对f 、g 内的气体分析，根据理想气体状态方程有p 0V 0T 0 ＝p f V f T fp 0V 0T 0 ＝p g V g T g由题意可知，因弹簧被压缩，则V f >V g ，联立可得T f >T g ，B 错误；对弹簧、活塞及g 中的气体组成的系统分析，根据平衡条件可知，f 与h 中的气体压强相等，D 正确．在达到稳定过程中h中的气体体积变小，f中的气体体积变大，即V f＞V h.根据理想气体状态方程对h气体分析可知p0V0T0＝p h V h T h联立可得T f>T h，C错误；故选AD.2．[2023·全国甲卷，节选](多选)在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程，气体一定与外界有热量交换的过程是()A．气体的体积不变，温度升高B．气体的体积减小，温度降低C．气体的体积减小，温度升高D．气体的体积增大，温度不变E．气体的体积增大，温度降低答案：ABD解析：气体的体积不变，温度升高，则气体的内能升高，体积不变气体做功为零，因此气体吸收热量，A正确；气体的体积减小温度降低，则气体的内能降低，体积减小．外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知气体对外界放热，B正确；气体的体积减小，温度升高，则气体的内能升高，体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知Q可能等于零，即没有热量交换过程，C错误；气体的体积增大，温度不变则气体的内能不变，体积增大气体对外界做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知Q>0即气体吸收热量，D正确；气体的体积增大，温度降低则气体的内能降低，体积增大气体对外界做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知Q可能等于零，即没有热量交换过程，E错误．故选ABD.3．[2023·湖南卷]汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力．如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆AB与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车．助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力．每次抽气时，K1打开，K2闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然后，K1闭合，K2打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从K2排出，完成一次抽气过程．已知助力气室容积为V0，初始压强等于外部大气压强p0，助力活塞横截面积为S，抽气气室的容积为V1.假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变．(1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1；(2)第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF.答案：(1)p0V0V0＋V1(2)[1－(V0V0＋V1)n]p0S解析：(1)以助力气室内的气体为研究对象，则初态压强p0，体积V0，第一次抽气后，气体体积V＝V0＋V1根据玻意耳定律p0V0＝p1V解得p1＝p0V0V0＋V1(2)同理第二次抽气p1V0＝p2V解得p2＝p1V0V0＋V1＝(V0V0＋V1)2p0以此类推……则当n次抽气后助力气室内的气体压强p n＝(V0)n p0V0＋V1则刹车助力系统为驾驶员省力大小为ΔF＝(p0－p n)S＝[1－(V0)n]p0SV0＋V14．[2024·全国甲卷，节选]如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离bc＝10ab，活塞的面积为1.0×10－2m2.初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为1.0×105Pa和300 K．在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处(过程中气体温度视为不变)，外力增加到200 N并保持不变．(ⅰ)求外力增加到200 N时，卡销b对活塞支持力的大小；(ⅱ)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度．答案：(ⅰ)100 N(ⅱ)327 K解析：(ⅰ)活塞从位置a到b过程中，气体做等温变化，初态p1＝1.0×105Pa、V1＝S·11ab 末态p2＝？、V2＝S·10ab根据p1V1＝p2V2解得p2＝1.1×105Pa此时对活塞根据平衡条件F＋p1S＝p2S＋N解得卡销b对活塞支持力的大小N＝100 N；(ⅱ)将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时，气体做等容变化，初态p2＝1.1×105Pa，T2＝300 K末态，对活塞根据平衡条件p3S＝F＋p1S解得p3＝1.2×105Pa 设此时温度为T3，根据p2T2＝p3T3解得T3≈327 K．。
2020年高考物理热门必考点名校模拟试题汇编-热点37 热学计算题(含答案解析)
2020年高考物理热门必考点名校模拟试题汇编-热点37 热学计算题1.（10分）（2019广东七校联考）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2．已知大气压强为p0，重力加速度为g，T1和T2均为热力学温度，不计活塞与气缸的摩擦。
求：①活塞上升的高度；②加热过程中气体的内能增加量．【命题意图】本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律及其相关知识点。
2.（8分）（2019四川成都摸底）如图，A为竖直放置的导热气缸，其质量M＝50kg、高度L ＝12cm，B气缸内的导热活塞，其质量m＝10kg；B与水平地面间连有劲度系数k＝100N/cm 的轻弹簧，A与B的横截面积均为S＝100cm2。
初始状态下，气缸A内封闭着常温常压下的气体，A、B和弹簧均静止，B与气缸底端相平。
设活塞与气缸间紧密接触且无摩擦，活塞厚度不计，外界大气压强p0＝1×105Pa。
重力加速度g＝10m/s2。
（i）求初始状态下气缸内气体的压强；（ii）用力缓慢向下压气缸A（A的底端始终未接触地面），使活塞B下降lcm，求此时B到气缸顶端的距离。
【命题意图】此题考查平衡条件和玻意耳定律及其相关知识点。
【解题思路】（i）初态，A受重力、大气向下压力P0S和内部气体向上压力P1S作用处于平衡状态由力的平衡条件有：Mg＋p0S＝p1S（2分）代入数据解得：p1＝1.5×105Pa（1分）3.(8分) （2018海南高考物理）一储存氮气的容器被一绝热轻活塞分隔成两个气室A和B，活寨可无摩擦地滑动。
开始时用销钉固定活塞，A中气体体积为2.5×10-4m3，温度为27℃，压强为6.0×104 Pa；B中气体体积为4.0×10-4m3，温度为-17℃，压强为2.0×104Pa。
2020届高三物理热学专题训练(共48题)
C. 从状态 c 到状态 d 的过程，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加 D. 从状态 a 到状态 d 的过程，气体对外做功，内能不变 E. 从状态 b 到状态 c 的过程，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功
二、填空题（本大题共 5 小题） 18. 用金属丝制成一个 U 型架，一段细长棉线两端紧扣在 U 型架两臂上
8. 一定质量的理想气体从状态 M 到达状态 N，有两个过程可以经历，其 − 图象如图所示。在过程 1 中，气体始终与外界无热量交换；在
过程 2 中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程， 下列说法正确的是( )
A. 气体经历过程 1，其温度降低，内能减少 B. 气体经历过程 1，对外做功，内能不一定减少 C. 气体在过程 2 中，对外先不做功后来对外做功 D. 气体在过程 2 中，先向外放热后吸热 E. 气体在过程 2 中，一直向外放热
的距离为 0时，引力与斥力大小相等，分子势能最小
C. 物质是晶体还是非晶体，比较可靠的办法是从各向异性或各向同性来判断 D. 如果用 Q 表示物体吸收的能量，用 W 表示物体对外界所做的功， 表示物体内能的增
加，那么热力学第一定律可以表达为 = +
E. 如果没有漏气没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率可以达到 100%
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知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根
封闭气体的压强______(选填“增大”减小”或“不变”)；气体______(选填“吸收”“放 出”或“既不吸收也不放出”)热量。 21. 如图所示，两个绝热的、容积相同的球状容器 A、B，用带有阀门 K 的绝热细管连通，相邻两球球心的高度 h。初始时，阀门是关闭 的，A 中装有 2mol 的氦( )，B 中装有 2mol 的氪( )，二者的温 度和压强都相同。气子之间的相互作用势能可忽略。现打开阀门 K， 两种气体相互混合，已知两种气体的摩尔质量 < ，最终每一 种气体在整个容器中均匀分布，两个容器中气体的温相同，则两种
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2020年高考物理真题分类汇编（详解+精校） 热学 1．（2020年高考·四川理综卷）气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外 A．气体分子可以做布朗运动 B．气体分子的动能都一样大 C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动 D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大 1.C 解析：布朗运动是固体小颗粒的运动，A错误；气体分子的运动是杂乱无章的，表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性，与温度的关系是统计规律，B错误；气体分子的相互作用力十分微弱，但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大，D错误；气体分子的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动造成气体没有形状。答案C。 2.（2020年高考·全国卷新课标版）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是_______。 A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变 B．若气体的内能不变，其状态也一定不变 C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大 D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关 E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大 2.ADE 解析：理想气体的内能只由温度决定，由理想气体状态方程PVCT可知，若气体的压强和体积都不变，温度T也不变，所以内能也一定不变，A、E选项正确。若气体的内能不变，则温度T不变，但气体的压强和体积可以改变，B项错误。若气体的温度升高，体积增大，其压强可以不变， C项错误。由热力学第一定律UQW知，D选项正确。 3．（2020年高考·全国大纲版理综卷）关于一定量的气体，下列叙述正确的是 A．气体吸收的热量可以完全转化为功 B．气体体积增大时，其内能一定减少 C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加 D．外界对气体做功，气体内能可能减少 3.AD 解析：根据热力学第二定律：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。即气体吸收热量在引起了其他变化的情况下，可以完全转化为功，A对；内能的影响因素有气体的体积和温度，故气体体积增大时，由于温度变化情况未知，故内能不一定减少，B错；内能可以通过做功和热传递改变，气体从外界吸收热量，由于对外做功情况未知，故内能不一定增加，C错；同理外界对气体做功，由于热传递情况未知，故气体内能有可能减少，D对。 4．（2020年高考·重庆理综卷）某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体
A．对外做正功，分子的平均动能减小 B．对外做正功，内能增大 C．对外做负功，分子的平均动能增大 D．对外做负功，内能减小 4.A 解析：密闭于气缸内的压缩气体膨胀对外做正功W＜0，缸内气体与外界无热交换说明Q=0，忽略气体分子间相互作用，说明内能是所有分子动能的总和。根据热力学第一定律△U=W+Q，可知内能减小，分子平均动能减小，温度降低。所以只有A正确。 5．（2020年高考·广东理综卷）如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是
铅柱 钩码
箱盖 气体 汽缸 活塞 A．铅分子做无规则热运动 B．铅柱受到大气压力作用 C．铅柱间存在万有引力作用 D．铅柱间存在分子引力作用 5.D 解析：由于铅柱较软，由于接触面平滑后，用力压紧，使得铅分子间的距离小到分子力起作用的距离，分子引力的作用使铅柱在钩码的牵引下未分开，D正确。 6．（2020年高考·广东理综卷）图为某种椅子与其升降部分的结构示意图。M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中
A．外界对气体做功，气体内能增大 B．外界对气体做功，气体内能减小 C．气体对外界做功，气体内能增大 D．气体对外界做功，气体内能减小 6.A 解析：筒内气体不与外界发生热交换，当气体体积变小时，则外界对气体做功，外界对气体做功使气体的内能增大。A正确。 7．（2020年高考·上海卷）如图所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强
A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终不变 D．先增大后减小 7.A 解析：本题考查气体状态方程，要求学生运用PV＝nRT分析V－T图象。从图中可看出气体从状态a→b的过程中体积V减小，温度T增大，故压强P增大，A对。
M N
a b O
V
T 8．（2020年高考·上海卷）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ，TⅡ，TⅢ，则
A．TⅠ>TⅡ>TⅢ B．TⅢ>TⅡ>TⅠ C．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ D．TⅠ=TⅡ=TⅢ 8.B 解析：本题考查分子速率分布规律。气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均速率加大，且分子速率分布呈现两头多中减少的特点。温度高时速率大的分子所占据的比例越大，将图线的对称轴近似看作平均含义，显然从图中可看出TⅢ＞TⅡ＞TⅠ，B对。 9．[3-3]（本题共有两个小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意） ⑴（2020年高考·福建理综卷）如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T。从图中可以确定的是_______。（填选项前的字母） A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0 B．曲线M的bc段表示固液共存状态 C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态 ⑵（2020年高考·福建理综卷）一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的_______。（填选项前的字母） A．温度降低，密度增大 B．温度降低，密度减小
C．温度升高，密度增大 D．温度升高，密度减小 9．（1）B （2）D
O f(v) v Ⅰ Ⅱ
Ⅲ
T O Tt a b c d e f g M
N 解析：（1）看能否得出结论：晶体与非晶体间关键区别在于晶体存在固定的熔点，固液共存态时吸热且温度不变，而非晶体则没有。B正确。 （2）理想气体从外界吸热大于对外做功，所以内能增大，温度是理想气体内能的标志，温度一定升高；对外做功，体积膨胀，质量不变，密度要减小。D正确。 10．（2020年高考·海南理综卷）关于空气湿度，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣2分，最低得0分）。 A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小 C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示 D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 10.BC 解析：人们感到干燥时，空气中实际水汽含量小，即空气中所含水蒸气的压强小，空气的绝对湿度小，B、C正确；空气的相对湿度定义为水蒸气的实际压强与相同温度时水的饱和蒸汽压之比，人们感到干燥时，相对湿度较小，A、D错误。 11．（2020年高考·山东理综卷） ⑴人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是 。 a．液体的分子势能与体积有关 b．晶体的物理性质都是各向异性的 c．温度升高，每个分子的动能都增大 d．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用 ⑵气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1=14cm。后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2=44cm。（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg） ①求恒温槽的温度。
O A
B
C D
软胶管 ②此过程A内气体内能 （填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将 （填“吸热”或“放热”）。 11.（1）a d （2）①364K ②增大；吸热 解析：物体体积变化时，分子间的距离将发生改变，分子势能随之改变，所以分子势能与体积有关，a正确。晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质各向异性，多晶体的物理性质各向同性，b错误。温度是分子平均动能的标志，具有统计的意义，c错误。液体表面的张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，d正确。 （2）①设恒温槽的温度为2T，由题意知1273TKA内气体发生等容变化
由查理定律得1212PPTT ①
110hPPP ② 220hPPP ③
联立①②③式解得2364TK ④ ②理想气体的内能只由温度决定，A气体的温度升高，所以内能增大。 由热力学第一定律UQW知，气体不对外做功，气体将吸热。
12．（2020年高考·上海卷）如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积VA和温度TA。
3 12.解析：设初态压强为P0，膨胀后A，B压强相等PB＝1.2 P0，B中气体始末状态温
度相等，P0V0＝1.2P0(2V0－VA)，∴VA＝76V0 ，A部分气体满足P0V0T0＝1.2P0V0TA ∴TA＝1.4T0。
A B
A B C D
O
橡胶管