热学高考题详解,历届物理热学高考真题及答案解析
高考物理选考热学计算题(十六)含答案与解析
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高考物理选考热学计算题(十六)含答案与解析
评卷人 得 分
一．计算题（共40小题）
1．如图所示为大炮的一种复位装置示意图。开炮时，炮管反冲带动连杆活塞使油压缩空气，此过程空气跟外界没有热传递。反冲结束后，被压缩的空气推动活塞使炮管复位。设开炮前封闭的空气压强为p1，热力学温度为T1，体积为V1，炮管反冲使空气的热力学温度为T3，体积压缩为V2，气体内能增加△U．求：
①反冲后空气的压强；
②反冲过程中油对气体做的功。
2．如图所示质量均为m的甲、乙两个相同的气缸放在水平地面上，甲气缸固定，两个气缸中的活塞分别封闭有A、B理想气体两活塞用水平轻杆通过活动铰链连接，活塞的横截面积为S，开始时A、B气体压强均等于大气压强p0，温度均为T0，体积分别为V，2V，气缸乙与地面间的动摩擦因数为0.5，活塞与气缸壁无摩擦且气密性好，不计活塞的重力，重力加速度为g，给电热丝通电，对A气体级慢加热，乙气缸的导热性能好，当乙气魟刚好要移动时。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求
（i）B气体的体积；
（ii）A气体的温度。
3．太阳光垂直射到地面上时，地面S＝1m2的面积上接收的太阳光的功率P＝1.4kW其中可见光部分约占45%，普朗克常量h＝6.6×10﹣34J•s．（结果保留2位有效数字）
（1）假如认为可见光的波长约为λ＝0.55μm，日地间的距离R＝1.5×1011m，估算太阳每秒辐射出的可见光子数为多少；
（2）若已知地球的半径R0＝6.4×106m，估算地球接收的太阳光的总功率。
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4．如图所示，在长为l＝60cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内，用5cm高的水银柱封闭着50cm长的理想气体，管内外气体的温度均为27℃．（当地大气压强为P＝75cmHg）
（i）若缓慢对玻璃管加热升温至多少℃时，管中水银柱上表面恰好与管口相齐？
（ii）若将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成37°角（管口斜向上），此时管中气体的长度为多少？
高三物理热学试题答案及解析
高三物理热学试题答案及解析
1. 如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的摩擦，且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0，整个过程中温度保持不变。求小车的加速度的大小。
【答案】
【解析】设小车加速度大小为a，稳定时气缸内气体的压强为，活塞受到气缸内外气体的压力分别为，
由牛顿第二定律得：，
小车静止时，在平衡情况下，气缸内气体的压强应为，
由波伊尔定律得：
式中，
联立解得：
2. 下列说法中正确的是 A．水可以浸润玻璃，水银不能浸润玻璃 B．热管是利用升华和汽化传递热量的装置 C．布朗运动是指在显微镜下直接观察到的液体分子的无规则运动。
D．一般说来物体的温度和体积变化时它的内能都要随之改变
【答案】AD
【解析】热管是利用热传导原理与致冷介质的快速热传递性质的装置，B错；布朗运动是固体小颗粒的运动，C错；
3. （1）关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是____。（填选项前的字母）
A．一定量气体吸收热量，其内能一定增大
B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体
C.若两分子间距离增大，分子势能一定增大
D.若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大
（2）空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L,现再充入1.0 atm的空气9.0L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为_____。（填选项前的字母）
A．2.5 atm B.2.0 atm C.1.5 atm D.1.0 atm
【答案】（1）D (2)A
【解析】(1) 改变内能有热传递和做功，如果吸热比对外做功要少得话，物体的内能会减小，所以答案A错；在引起变化的条件下，热量可以从低温传给高温如空调等所以答案B错；在分子力为排斥力时距离增大分子势能减小，答案C错，正确答案选D.
历届高考物理真题整理答案及解析
历届高考物理真题整理答案及解析
常常成为考生备考的重要素材。通过整理，并结合详细的答案及解析，考生可以更好地了解考试要求和解题思路，提高解题能力。下面将对进行整理，并给出相应的答案解析。
一、力学部分
1. 弹簧振子问题
题目：一个弹簧振子的振动周期与振幅的关系是什么？
答案及解析：弹簧振子的振动周期与振幅之间满足一个简单的线性关系。当振幅较小时，振动周期接近一个常数，而当振幅较大时，振动周期会随着振幅的增加而略微减小。
2. 力矩问题
题目：一个质量为m的物体在水平面上通过一根静摩擦系数为μ的绳子悬挂在一根半径为R的圆柱体上。求绳子上所受的拉力大小。
答案及解析：考虑物体在竖直方向上受到重力的作用，以及在水平方向上受到绳子所施加的拉力和静摩擦力的合力，可得出绳子上所受的拉力大小为mg/(μR)。
二、热学部分
1. 热传导问题
题目：一根长度为L的铁棒，一端放在沸水中一段时间，使其温度升高。然后将其另一端放在冰水中，求铁棒中心处的温度分布情况。
答案及解析：由于铁棒两端温度不同，会导致热传导，使得中心处的温度逐渐升高或降低。可以利用热传导方程求解铁棒中心处的温度分布情况，具体求解过程可以参考热传导理论。
2. 热力学第一定律问题
题目：一定质量的物体从初温为T1的状态经历一系列过程，最终温度为T2。求该物体总的热量变化量。
答案及解析：根据热力学第一定律，该物体总的热量变化量等于该物体所吸收的热量减去所放出的热量，即ΔQ = Qin - Qout。具体求解过程需要根据热力学过程的性质选择相应的计算方法。
三、电磁学部分
1. 安培环路定理问题
题目：一个闭合回路中通过电流I1、I2、I3，分别位于不同的位置。根据安培环路定理，求该闭合回路中的磁场强度。
答案及解析：根据安培环路定理，该闭合回路中的磁场强度等于通过该回路所穿过的电流的代数和乘以相应的系数。具体求解过程需要根据电流所在位置和相关参数进行计算。
新课标高考全国理综卷物理试题分类--热学计算(含答案)
2010新课标
如图所示，一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体；一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡
时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为．现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢
向下运动，各部分气体的温度均保持不变．当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，
求此时气缸内气体的压强．大气压强为ρ0，重力加速度为g．
设当小瓶内气体的长度为时，封闭气体的压强为p
1；
当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为p
2，气缸内气体的压强为p
3．
依题意P
1=P
0
+ρgl…①
由玻意耳定律…②
式中S为小瓶的横截面积．
联立①②两式，得…③
又有…④
联立③④式，得…⑤
2011新课标
如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，
上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为P0=76cmHg．如果使玻璃管绕
底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视
为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。
解：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为：P
1=P
0+ρgl
3①
（式中ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度．）
玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空．
设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则P
2=ρgl
1，P
2+ρgx=P
0②
（P
2管内空气柱的压强．）
由玻意耳定律得P
1（sl
2）=P
2（sh）③
（式中，h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积．）
由①②③式和题给条件得h=12cm④
从开始转动一周后，设空气柱的压强为P
3，则P
3=P
0+ρgx⑤
由玻意耳定律得P
1（sl
2）=P
3（sh′）⑥
（式中，h′是此时空气柱的长度．）
由①②③⑤⑥h′≈9.2cm
2012新课标
如图，用U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门
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。它适用于所有物质形态，不仅限于气体。同时，根据热力学第二定律，所有热机的效率都不可能达到100%。
高二物理热学试题答案及解析
高二物理热学试题答案及解析
1. 一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。
（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是_________
A.大于大气压强
B.是由于气体重力而产生的
C.是由于气体分子之间的斥力而产生的
D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的
（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是_________
A.球内气体体积变大
B.球内气体体积变小
C.球内气体内能变大
D.球内气体内能不变
(3) 为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.013105Pa，忽略气球张力和塑料板的重力，取g="10" m/s2，则气球内气体的压强 Pa。（取3位有效数字）。
（4）气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？
【答案】（1） AD （2） BD （3）1.05×105 （4） 相等
【解析】（1）气球内气体的压强大于大气压强，是由于大量气体分子的碰撞而产生的，AD对；（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，压强增大体积减小，温度不变内能不变，BD对；（3）略（4）略
2. 关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是
A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零
B．乙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为晶体
高考物理计算题专题复习《热力学定律综合题》(解析版)
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《热力学定律综合题》
一、计算题
1. 如图所示 图中，一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B，气体对外做功280J，放出热量410J；气体又从状态B经BDA过程回到状态A，这一过程中气体对外界做功200J．
求： 过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？
过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？
2. 图中A、B气缸的长度和截面积分别为30cm和 ，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成。起初阀门关闭，A内有压强 帕的氮气。B内有压强 帕的氧气。阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。假定氧气和氮气均为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略。求：
活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热 简要说明理由 。
3. 薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判．对于均匀薄膜材料，在一定温度下，某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数
，其中t为渗透持续时间，S为薄膜的面积，d为薄膜的厚度， 为薄膜两侧气体的压强差．k称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数．透气系数愈小，材料的气密性能愈好． 第2页，共21页 图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意图．EFGI为渗透室，U形管左管上端与渗透室相通，右管上端封闭；U形管内横截面积 实验中，首先测得薄膜的厚度 ，再将薄膜固定于图中处，从而把渗透室分为上下两部分，上面部分的容积 ，下面部分连同U形管左管水面以上部分的总容积为 ，薄膜能够透气的面积 打开开关 、 与大气相通，大气的压强 ，此时U形管右管中气柱长度 ， 关闭 、 后，打开开关 ，对渗透室上部分迅速充气至气体压强 ，关闭 并开始计时．两小时后，U形管左管中的水面高度下降了 实验过程中，始终保持温度为 求该薄膜材料在 时对空气的透气系数． 本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中不能保持恒定，在压强差变化不太大的情况下，可用计时开始时的压强差和计时结束时的压强差的平均值
物理热学知识点高考题目
物理热学知识点高考题目
高考物理考试中，热学是一个相对较难的部分。热学是研究物体在不同温度下的热现象和能量转换的学科，涉及到多个重要知识点，如热力学定律、热传导、热辐射等。为了帮助同学们更好地掌握这些知识点，本文将介绍一些与高考相关的物理热学题目，并给出详细的解析。
1. 一个质量为0.5kg的物体以2m/s的速度水平地撞击一个静止的质量为2kg的物体，两物体粘连在一起运动。求它们运动后的速度。
解析：根据动量守恒定律，两物体撞击前后的总动量保持不变。设两物体撞击后的速度为v，则根据动量守恒定律可得：
(0.5kg×2m/s) + (2kg×0m/s) = (0.5kg+2kg)×v
即：
1kg×2m/s = 2.5kg×v
解得：
v = 1m/s
所以，两物体运动后的速度为1m/s。
2. 一个物体受到一系列力的作用，使其从A点到B点沿直线运动，物体在整个过程中所受到的摩擦力大小不变。若物体从A点到B点所消耗的能量为E，那么从B点到A点所消耗的能量是多少？
解析：根据能量守恒定律，物体由A点到B点所消耗的能量等于摩擦力所做的功。若物体由B点到A点进行反向运动，则摩擦力的方向与位移方向相反，所以物体由B点到A点所消耗的能量为负值。
因此，从B点到A点所消耗的能量是-E。
3. 两种物质A和B的比热容分别为c1和c2，质量分别为m1和m2。当两种物质被混合放入一个绝热容器中时，达到热平衡后的最终温度为多少？
解析：根据热平衡的原理，在绝热条件下，两种物质达到热平衡时，它们的总热量保持不变。
设物质A和物质B的初始温度分别为T1和T2，最终达到的温度为T。根据热量守恒定律，可得：
m1c1(T1 - T) + m2c2(T2 - T) = 0
化简得：
m1c1T1 + m2c2T2 = (m1c1 + m2c2)T
解得：
T = (m1c1T1 + m2c2T2) / (m1c1 + m2c2)
高考物理选考热学计算题(一)含答案与解析
高考物理选考热学计算题(一)含答案与解析
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高考物理选考热学计算题（一）
评卷人 得 分
一．计算题（共50小题）
1．开口向上、内壁光滑的汽缸竖直放置，开始时质量不计的活塞停在卡口处，气体温度为27℃，压强为0.9×105 Pa，体积为1×10﹣3m3，现缓慢加热缸内气体，试通过计算判断当气体温度为67℃时活塞是否离开卡口。（已知外界大气压强p0=1×105Pa）
2．铁的密度ρ=7.8×103kg/m3、摩尔质量M=5.6×10﹣2 kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1．可将铁原子视为球体，试估算：（保留一位有效数字）
①1 克铁含有的分子数；
②铁原子的直径大小．
3．如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S=0.01m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。A的质量不计，B的质量为M，并与一劲度系数为k=5×103N/m的较长的弹簧相连。已知大气压p0=1×105Pa，平衡时两活塞之间的距离l0=0.6m，现用力压A，使之缓慢向下移动一段距离后保持平衡。此时用于压A的力F=500N．求活塞A下移的距离。
4．如图，密闭性能良好的杯盖扣在盛有少量热水的杯身上，杯盖质量为m，杯身与热水的总质量为M，杯子的横截面积为S．初始时杯内气体的温度为T0，压高考物理选考热学计算题(一)含答案与解析
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强与大气压强p0相等．因杯子不保温，杯内气体温度将逐步降低，不计摩擦．
（1）求温度降为T1时杯内气体的压强P1；
（2）杯身保持静止，温度为T1时提起杯盖所需的力至少多大？
（3）温度为多少时，用上述方法提杯盖恰能将整个杯子提起？
5．如图，上端开口、下端封闭的足够长的细玻璃钌竖直放置，﹣段长为l=15.0cm的水银柱下方封闭有长度也为l的空气柱，已知大气压强为p0=75.0cmHg；如果使玻璃管绕封闭端在竖直平面内缓慢地转动半周．求在开口向下时管内封闭空气柱的长度．
最近6年山东高考物理热学真题及答案
1
07-12年山东理综热学真题集
(07年山东高考)36.某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。
（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。
(2)假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？
（3）已知大气压强P随海拔高度H的变化满足0(1)PPH，其中常数0。结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。
答案：（1）0AVnNV（2）锅内气体内能减少，减少了3J（3）阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。
解析：（1）设锅内气体分子数为n 0AVnNV
（2）根据热力学第一定律3EWQJ 锅内气体内能减少，减少了3J
（3）由0(1)PPH（其中0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小；
由1PPmgS知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小；
根据查理定律1212PPTT 可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。
（08年山东高考）36.喷雾器内有10 L水，上部封闭有1atm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。
（1）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因。
（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。
解：（1）设气体初态压强为p1,体积为V1；末态压强为p2,体积为V2，由玻意耳定律
p1V1=p1V1 ①