热学高考大题
热学-高考经典例题
２０１７ 课标Ⅰ，３３（１） ５ ２０１７ 课标Ⅰ，３３（２） １０ ２０１７ 课标Ⅱ，３３（１） ５ ２０１７ 课标Ⅱ，３３（２） １０ ２０１７ 课标Ⅲ，３３（１） ５ ２０１７ 课标Ⅲ，３３（２） １０
２０１６ 课标Ⅰ，３３（１） ５
２０１６ 课标Ⅰ，３３（２） ６ ２０１６ 课标Ⅱ，３３（１） ５ ２０１６ 课标Ⅱ，３３（２） １０
２
考点一 分子动理论、内能
１．分子动理论 （ １） 物体是由大量分子组成的 ①分子的大小：分子直径的数量级为 １０－１０ ｍ，分子质量的数
量级为 １０－２６ ｋｇ。 ②分子直径估测方法：油膜法。 ③阿伏加德罗常数：１ ｍｏｌ 的任何物质中含有 ＮＡ ＝ ６．０２×１０２３
个分子。 （ ２） 分子在永不停息地做无规则运动 ①扩散现象：不同物质能够彼此进入对方的现象。 扩散现
动能。 物体内所有分子动能的平均值叫分子平均动能。 （２） 分子势能：由分子间相对位置决定的势能叫分子势能。
固体和液体的分子势能与物体的体积有关。 （ ３） 物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势
能的总和叫做物体的内能。 ①决定内能的因素。 微观上：分子动能、分子势能、分子个
数。 宏观上：温度、体积、物质的量。 ②改变物体内能有两种方式：做功和热传递。 ４．分子力与分子势能的关系 分子势能与分子间距离有关。 当改变分子间距离时，分子
气体实验定律
计算 中 汽缸活塞移动 构建模型 计算型 科学推理
内能
选择 易
选项并列 物质观念
气体实验定律
计算 中 汽缸活塞移动 构建模型 计算型 科学推理
热力学第一定律 选择 易 气体状态变化 图像法 选项并列 物质观念
反应热高考题汇总
1.（2017全国I卷28）（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算, 可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________, 制得等量H2所需能量较少的是_____________。
2.（2017全国II卷27）（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下:①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1已知: ②C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=−119 kJ·mol−1③H2(g)+ 12O2(g)= H2O(g) ΔH3=−242kJ·mol−1反应①的ΔH1为________kJ·mol−1。
3. （2017全国III卷7）化学与生活密切相关。
下列说法错误的是A. PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物B. 绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染C. 燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放D. 天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料4.（2017全国III卷28）（3）已知: As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1H2(g)+12O2(g)=H2O(l) ΔH22As(s)+52O2(g) =As2O5(s) ΔH3则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。
5（2017天津7）（3）0.1 mol Cl2与焦炭、TiO2完全反应, 生成一种还原性气体和一种易水解成TiO2·xH2O 的液态化合物, 放热4.28 kJ, 该反应的热化学方程式为__________。
6.（2017北京26）（1）氯化过程: TiO2与Cl2难以直接反应, 加碳生成CO 和CO2可使反应得以进行。
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。
46道高中物理33题热学热门大题整理大全
1\如图5所示，厚度和质量不计、横截面积为S＝10 cm2的绝热汽缸倒扣在水平桌面上，汽缸内有一绝热的“T”形活塞固定在桌面上，活塞与汽缸封闭一定质量的理想气体，开始时，气体的温度为T0＝300 K，压强为p＝0.5×105 Pa，活塞与汽缸底的距离为h＝10 cm，活塞与汽缸可无摩擦滑动且不漏气，大气压强为p0＝1.0×105 Pa。
图5(1)求此时桌面对汽缸的作用力F N；(2)现通过电热丝将气体缓慢加热到T，此过程中气体吸收热量为Q＝7 J，内能增加了ΔU＝5 J，整个过程活塞都在汽缸内，求T的值。
解析(1)对汽缸受力分析，由平衡条件有F N＋pS＝p0S，解得F N＝(p0－p)S＝(1.0×105 Pa－0.5×105 Pa)×10×10－4 m2＝50 N。
(2)设温度升高至T时活塞距离汽缸底距离为H，则气体对外界做功W＝p0ΔV＝p0S(H－h)，由热力学第一定律得ΔU＝Q－W，解得H＝12 cm。
气体温度从T0升高到T的过程，由理想气体状态方程得pShT0＝p0SHT，解得T＝p0Hph T0＝105×0.120.5×105×0.10×300 K＝720 K。
答案(1)50 N(2)720 K(等压变化，W＝pΔV；只要温度发生变化，其内能就发生变化。
(4)结合热力学第一定律ΔU＝W＋Q求解问题。
2．如图8所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底部高度h 1＝0.50 m ，气体的温度t 1＝27 ℃。
给汽缸缓慢加热至t 2＝207 ℃，活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h 2处，此过程中缸内气体增加的内能ΔU ＝300 J ，已知大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，活塞横截面积S ＝5.0×10－3 m 2。
2023年高考热学
2023年高考真题（热学）1．【2023年北京】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】A【详解】AC．夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确、C错误；BD．由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，BD错误。
故选A。
2．【2023年海南】下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大C．分子势能在r0处最小D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小【答案】C【详解】分子间作用力与距离的关系图，当r=r0时，分子间作用力为0，分子势能最小。
故选C3．【2023年湖北】如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为S、2S，由体积可忽略的细管在底部连通。
两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。
初始时，性限度内。
求：(1)最终汽缸内气体的压强。
(2)弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。
182p S2p S4．【2023年湖南】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，1K 打开，2K 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，1K 闭合，2K 打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从2K 排出，完成一次抽气过程.已知助力气室容积为0V ，初始压强等于外部大气压强0p ，助力活塞横截面积为S ，抽气气室的容积为1V 。
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)这就是两种物质混合后达到的最终温度。
专题03 热学版块大题综合-【冲刺双一流之大题必刷】备战2024年高考物理冲刺
专题03 热学版块大题综合一、解答题1．（2023·辽宁·校联考模拟预测）如图所示，底部带有阀门K 的导热汽缸静置在水平地面上，质量为m 、横截面积为S 的活塞将汽缸内的空气分为高度均为h 的上、下两部分，初始时上面封闭空气的压强恰好等于外界大气压强。
现用打气筒从阀门K 处缓慢充入空气，使活塞缓慢上升。
已知重力加速度大小为g ，大气压强恒为5mg S，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且汽缸不漏气，空气可视为理想气体，不考虑空气温度的变化，当活塞上升2h 时，求： （1）活塞上方封闭空气的压强p ；（2）活塞下方原来封闭的空气与充入空气的质量之比k 。
2．（2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测）下端带有阀门的气缸内封闭有一定质量的理想气体，开始时缸内气体的压强等于大气压强0p ，温度为7C t =︒。
（1）关闭气缸底部的阀门K ，使缸内气体温度升高至87C t '=︒，试计算此时缸内气体的压强；（2）保持缸内气体温度始终为87C ︒，打开气缸底部的阀门，缓慢放出部分气体，使缸内气体的压强再次等于大气压强0p ，试计算缸内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值。
3．（2023·辽宁·校联考模拟预测）如图所示的粗细均匀薄壁U 形管，左管上端封闭，右管开口且足够长；温度为1300K T =时，右管内水银面比左管高4cm h =，左管内空气柱长度40cm L =，大气压强076cmHg p =。
（1）求此时封闭气体的压强大小；（2）现使左管内空气温度缓慢下降，则当左管内液面上升14cm h =时，管内气体热力学温度为多少？（3）若让整个装置自由下落，且温度保持不变，求下落过程中封闭空气柱的长度。
（结果保留三位有效数字）4．（2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考二模）学校开设太空探索课，某学生小组根据反冲原理制作了一个“水火箭”。
高考物理热学大题专题训练专用(带答案)
高考物理热学大题常考题型专项练习题型一：单缸单活塞问题 题型二：单缸双活塞问题 题型三：双缸单活塞 题型四：双缸双活塞 题型五：单汞柱问题 题型六：双汞柱问题 题型七：变质量问题 题型八：非活塞汞柱问题题型一：单缸单活塞问题1.（2014年全国卷1）一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。
开始时气体压强为P ，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h ，外界的温度为To 。
现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T ，求重新达到平衡后气体的体积。
已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g 。
【答案】94mghTpT2.（2018年全国卷I ，33，15分★★★）如图，容积为V 的汽缸由导热材料制成，面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K 。
开始时，K 关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p 0， 现将K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为8V时，将K 关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了6V，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g 。
求流入汽缸内液体的质量。
答案：01526p Sm g3.（2018年全国卷II ，33，10分★★★★★）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体．已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦．开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0．现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处．求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为g．答案．T2 =(1 + hH)(1 +mgp0S)T0W = (p0S + mg)h4.[2018东北三校联考,33(2),10分]一端开口且导热性能良好的汽缸固定在水平面上,如图所示,用质量和厚度均可忽略不计的活塞封闭一定质量的理想气体。
高考热力学真题及答案解析
高考热力学真题及答案解析热力学是物理学中的一个重要分支，研究能量转化和传递的规律。
在高考物理科目中，热力学题目一直是考生的重点和难点之一。
本文将结合历年高考真题，对几个典型的热力学问题进行解析，帮助考生更好地理解和掌握热力学的基本概念和计算方法。
问题一：一个制冷剂在恒温过程中从高温热库吸收了200 J的热量，同时向低温热库放出100 J的热量。
求制冷剂对外界做功。
解析：根据热力学第一定律，能量不能自发消失或产生，只能相互转化。
系统吸收的热量等于对外界做的功与放出的热量之和。
本题中，制冷剂吸收了200 J的热量，放出了100 J的热量，对外界所做的功可以表示为W=Q1-Q2。
代入数值计算，得到制冷剂对外界做的功为W=200 J - 100 J = 100 J。
问题二：一个绝热容器中有一定质量的某种气体，通过某种过程，其初末状态分别为初始状态（P1，V1，T1）和末态（P2，V2，T2）。
如果过程是绝热的，求气体的最终温度T2与初始温度T1之间的关系。
解析：绝热过程是指在过程中系统与外界没有热量的交换，即Q=0。
根据理想气体状态方程PV=nRT（其中n为气体的摩尔数，R为气体常数），对绝热过程可得：P1V1^γ=P2V2^γ（γ为绝热系数，对于单原子分子气体，γ≈5/3；对于双原子分子气体，γ≈7/5）。
由此可得转换关系为：(T2/T1)^(γ-1)= P2/P1 = (V1/V2)^γ。
因为绝热过程没有热量交换，即Q=0，所以根据理想气体状态方程也有：P1V1/T1 = P2V2/T2。
将两个等式相除并化简，得到(T2/T1)^(γ-1) = (V1/V2)^γ =P2/P1，即T2/T1 = (P2/P1)^((γ-1)/γ)。
问题三：一个理想气体在压强为P，体积为V的状态下，体积保持不变，温度从T1变为T2。
求气体对外界做的功。
解析：对于等容过程，即体积保持不变，气体对外界做的功为零。
根据理想气体状态方程PV=nRT，可以推导出气体对外界做功的公式为W=nR(T2-T1)。
(完整word版)热学高考大题
热学高考大题10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小平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，重力加速度为。
（2010·山东）36．（8分）[物理—物理3—3]一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，开始时内部封闭气体的压强为0p 。
经过太阳曝晒，气体温度由K T 3000=升至K T 3501=。
（1）求此时气体的压强。
（2）保持K T 3501=不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到0p 。
求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。
判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。
（2）（8分）如图，容积为1V 的容器内充有压缩空气。
容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。
气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为2V 。
打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h 。
已知水银的密度为ρ，大气压强为O P ，重力加速度为g ；空气可视为理想气体，其温度不变。
求气阀打开前容器中压缩空气的压强P 1。
ρl 4l2l0ρg（2011·全国卷）33．【物理——选修3-3】（15分）（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______。
（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。
每选错一个扣3分，最低得分为0分）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段升高，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）（9分）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。
高考必做大题05：热力学综合
高考必做大题05：热力学综合一、计算题1．如图所示，将横截面积S=100cm2、容积为V=5L，开口向上的导热良好的气缸，置于t1=－13℃的环境中。
用厚度不计的轻质活塞将体积为V1=4L的理想气体封闭在气缸中，气缸底部有一个单向阀门N。
外界大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速g=10m/s2，不计一切摩擦。
求：(i)将活塞用卡销Q锁定，用打气筒通过阀门N给气缸充气，每次可将体积V0=100mL，压强为p0的理想气体全部打入气缸中，则打气多少次，才能使其内部压强达到1.2p0；(ii)当气缸内气体压强达到1.2p0时，停止打气，关闭阀门N，将质量为m=20kg的物体放在活塞上，然后拔掉卡销Q，则环境温度为多少摄氏度时，活塞恰好不脱离气缸。
2．如图所示，固定的气缸℃和气缸℃的活塞用劲度系数为k＝200N/cm的轻质弹簧相连，两活塞横截面积的大小满足S1＝2S2，其中S2＝20cm2．两气缸均用导热材料制成，内壁光滑，两活塞可自由移动。
初始时两活塞静止不动，与气缸底部的距离均为L0＝30cm，环境温度为T0＝300K，外界大气压=1.0×105Pa，弹簧处于原长。
现只给气缸℃缓慢加热，使气缸℃的活塞缓慢移动了强为p15cm。
已知活塞没有到达气缸口，弹簧能保持水平，气缸内气体可视为理想气体。
求此时：（a）弹簧的形变量；（b）气缸℃内气体的温度。
3．如图所示，一竖直放置的导热性能良好的汽缸上端开口，汽缸壁内设有卡口，卡口到缸底间距离为10cm，口下方由活塞封闭一定质量的理想气体。
已知活塞质量为4kg，横截面积为2cm2，厚度可忽略，不计汽缸壁与活塞之间的摩擦。
开始时活塞处于静止状态活塞与卡口之间的作用力为20N，现利用抽气机抽出汽缸内一部分气体，使活塞刚好与卡口间无作用力，抽出的气体充入到一导热性能良好的真空容器内，容器横截面积为1cm2，高度为20cm。
已知大气压强为p0=105Pa，环境温度保持不变，重力加速度g取10m/s2，求此时充入气体的容器中气体压强。
2022年全国高考物理真题汇编：热学
2022年全国高考物理真题汇编：热学一、单选题(共3题；共6分)1．（2分）（2022·辽宁）一定质量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其体积V 和热力学温度T 变化图像如图所示，此过程中该系统（ ）A ．对外界做正功B ．压强保持不变C ．向外界放热D ．内能减少【答案】A 【解析】【解答】理想气体从状态a 变化到状态b ，体积增大，气体对外界做正功，A 正确； 由图得V =kT +V 0，又PV T=C ， 所以 P （KT+V 0）T =C ，P =CT KT+V 0=CK+V 0T ， 所以T 增大，P 增大。
B 错误；理想气体从状态a 变化到状态b ，温度升高，内能增大。
D 错误；理想气体对外界做正功且内能增大，则根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，C 错误。
故答案为：A 。
【分析】由理想气体状态方程列出等量关系，再联立图像函数表达式，得出压强变化。
温度升高，内能增大。
同时根据热力学第一定律做出判断。
2．（2分）（2022·湖北）一定质量的理想气体由状态a 变为状态c ，其过程如p-V 图中a→c 直线段所示，状态b 对应该线段的中点。
下列说法正确的是（ ）A ．a→b 是等温过程B ．a→b 过程中气体吸热C ．a→c 过程中状态b 的温度最低D ．a→c 过程中外界对气体做正功【答案】B 【解析】【解答】AB ．由PV T=C ，当a→b 气体温度升高，且体积增大气体对外界做功，则W < 0，由热力学第一定律∆U =W +Q ，可知a→b 过程中气体吸热，A 错误、B 正确；C ．根据理想气体的状态方程PV T=C 可知，p—V 图像的坐标值的乘积对应温度大小，a 状态和c 状态的坐标值的乘积相等，中间状态的坐标值乘积较大，所以a→c 过程的温度先升高后降低，且状态b 的温度最高，C 错误；D ．a→c 过程气体体积增大，对外膨胀，外界对气体做负功，D 错误。
2023高考物理真题分类汇编(热学部分)
2023年高考真题（热学部分）一、单选题1．（北京卷）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2．（海南卷）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（）A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大C．分子势能在r0处最小D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小3．（江苏卷）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4．（江苏卷）在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。
利用注射器选取一段空气柱为研究对象。
下列改变空气柱体积的操作正确的是（）A．把柱塞快速地向下压B．把柱塞缓慢地向上拉C．在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞D．在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞5．（重庆卷）密封于气缸中的理想气体，从状态a依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。
若该气体的体积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所示，则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是（）A．B．C．D．二、多选题6．（全国乙卷）对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是（）A ．等温增压后再等温膨胀B ．等压膨胀后再等温压缩C ．等容减压后再等压膨胀D．等容增压后再等压压缩E ．等容增压后再等温膨胀7．（全国甲卷）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8．（新课标卷）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。
热学高考专题
热学高考专题一、单项选择题1、（92年）一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大。
则( )(A)气体分子的平均动能增大(B)气体分子的平均动能减少(C)气体分子的平均动能不变(D)条件不够，无法判定气体分子平均动能的变化2、（93年）图中容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。
A、B的底部由带有阀门K的管道相连。
整个装置与外界绝热。
原先，A中水面比B中的高。
打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡。
在这个过程中，() (A)大气压力对水做功，水的内能增加(B)水克服大气压力做功，水的内能减少(C)大气压力对水不做功，水的内能不变(D)大气压力对水不做功，水的内能增加3、(94年)图19-2中A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为T A，状态B的温度为T B；由图可知( )。
(A)T B＝2T A；(B)T B＝4T A(C)T B＝6T A；(D)T B＝8T A。
4、(94年)金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物。
有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是( )(A)迅速向里推活塞；(B)迅速向外拉活塞；(C)缓慢向里推活塞；(D)缓慢向外拉活塞。
5、(94年)如图19-4所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置。
金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。
不计圆板与容器内壁之间的摩擦。
若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于( )(A)p0+(Mgcosθ)/s(B)(p0/cosθ)+[Mg/(scosθ)](C)p0+(Mgcos2θ)/s(D)p0+(Mg/s)6、(95年)已知铜的密度为8、9×103千克/米3,原子量为64、通过估算可知铜中每个铜原子所占的体积为( )A、7×10-6米3;B、1×10-29米3;C、1×10-26米3;D、8×10-24米3;7、（2000年）对于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（A）当分子热运动变剧烈时，压强必变大（B）当分子热运动变剧烈时，压强可以不变（C）当分子间的平均距离变大时，压强必变小（D）当分子间的平均距离变大时，压强必变大8、（2000年）图中活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气。
高考物理热学题真题
高考物理热学题真题热学是物理学中的一个重要分支，也是高考物理考试中比较常见的一个考点。
以下是一些真实高考物理试题中的热学相关题目，供同学们复习参考。
1. （2019年浙江高考）在夏季，浙江大多数农田中可以见到晒谷场。
下午时，一位农民告诉你：“明天下午要晒谷，一定要等到太阳光照到了晒谷场上再把谷筛散。
这样做晾晒效果会好一些”。
请你说明下列现象或现象组合，哪些属于太阳辐射热传热方式？A. 晒谷场处的气温比室外高。
B. 晒谷场上把谷筛散前，和筛散后的空气温度的变化。
C. 农民的手直接摸晒谷场下的土壤、筛散后的谷子。
D. 在饭店中，用碗抓花生米，碗会感到烫。
2. （2018年辽宁高考）如图所示，室外气温为37℃，室内温度为24°C，两间房子都有空调。
左图所示为应用泰勒定理的情形；右图所示为两房子都开着空调，门窗关闭后。
关于A、B、C、D四点之间的热传递，上述功能描述正确的是：A. 点A、B人和人保持热平衡，BC人和空气保持热平衡。
B. 点C、D房子间热传递量比泰勒定理的小。
C. 两房之间热传递以空气为介质进行，且在24°C。
D. 只要下层房子开着空调，空气上扬，下层空气温度就会比上层低。
3. （2017年江苏高考）在促销现场，市民们可以在购买一杯奶茶后获得一只气球，气球绑有2002年世界杯标志。
有名大学生看到市民们充气该气球时气球发充分膨胀现象，说明气球充气的热稠密是（）。
A. 原来的气体热容比新充的大。
B. 充气时与气体摩擦力作功量较大。
C. 充气时液体生成固体作功量增多。
D. 充气出纯净空气相交换加热。
4. （2016年陕西高考）一雪脂甘油棒在开放空间表面放置一天后，发现秋蝉的一注额口在进孔附气满态轻跃上啄仞的棍坛而惊飞。
下列关于雪脂甘油棒的描写，不正确的是：A. 森蓬不阳油油的，置于开放空间几天自然融化。
B. 和室外物体相接触时，表面有固体物擦到涂铁的作愤。
C. 外表打开失保护而棒的顶部出现泡沫。
高考物理热学试题
高考物理热学试题汇总一、水银柱问题1、开口向上2、开口向下P= P=3、开口倾斜P= P=4、开口水平P=5、“U”型管P= P= P= P= P= P=二、活塞问题[考例1] 如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆柱活塞A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，活塞的质量为M，不计活塞与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p。
则封闭在容器内的气体的压强为 ( )练习：一圆形气缸静置于地面上，如图(1)所示，气缸筒的质量为M，活塞的质量为m，活。
现将活塞缓慢上提，求气缸刚离开地面时气缸内气体的压强．(忽塞面积为S，大气压强为p略摩擦)练习：如图所示，一个壁厚可以不计、质量为M的气缸放在光滑的水平地面上，活塞的质量为m，面积为S，内部封有一定质量的气体,活塞不漏气，摩擦不计，外界大气压强为，若在活塞上加一水平向右的恒力F （不考虑气体温度的变化），求气缸和活塞以共同加PF速度运动时，缸内气体的压强多大？[考例2]（2010年新课标)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l/4。
一用活塞将气缸封闭（较中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的渐度均保持不变。
发小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为l/2，求此时气缸内气体的压强。
（大气压强为ρ，重力加速度为g）（08年宁夏卷）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。
取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。
沙子倒完时，活塞下降了h/4。
再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。
外界天气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。
（2011年新课标）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。
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热学高考大题10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小平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，重力加速度为。
（2010·山东）36．（8分）[物理—物理3—3]一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，开始时内部封闭气体的压强为0p 。
经过太阳曝晒，气体温度由K T 3000=升至K T 3501=。
（1）求此时气体的压强。
（2）保持K T 3501=不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到0p 。
求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。
判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。
（2）（8分）如图，容积为1V 的容器内充有压缩空气。
容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。
气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为2V 。
打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h 。
已知水银的密度为ρ，大气压强为O P ，重力加速度为g ；空气可视为理想气体，其温度不变。
求气阀打开前容器中压缩空气的压强P 1。
ρl 4l2l0ρg（2011·全国卷）33．【物理——选修3-3】（15分）（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______。
（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。
每选错一个扣3分，最低得分为0分）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段升高，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）（9分）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P o=76cmHg。
如果使玻璃管绕低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。
（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中，B的容积是A的3倍。
阀门S将A和B两部分隔开。
A内为真空，B和C内都充有气体。
U形管内左边水银柱比右边的低60mm。
打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。
假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。
（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；（ii）将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。
（2012·上海）30．(10分)如图，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料。
开始时活塞至容器底部的高度为H1，容器内气体温度与外界温度相等。
在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H2处，气体温度升高了△T；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H3处：已知大气压强为p0。
求：气体最后的压强与温度。
(2) (9分)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。
开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为P o和P o/3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V0/4。
现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。
已知外界温度为To，不计活塞与气缸壁间的摩擦。
(i)恒温热源的温度T;(ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V X 。
(2)(10分)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。
玻璃管的下部封有长1l =25.0cm 的空气柱，中间有一段长为2l =25.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度3l =40.0cm 。
已知大气压强为P0=75.0cmHg 。
现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为'1l =20.0cm 。
假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。
（2）（8分）如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为3：1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l （以cm 为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出3l /8。
现使活塞缓慢向上移动11l /32，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以cmHg 为单位）（2）一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为P Ⅰ0，如图（a ）所示，若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3:1，如图（b ）所示。
设外界温度不变，已知活塞面积为S ，重力加速度大小为g ，求活塞的质量。
（2）一种水平重物打捞方法的工作原理如图所示。
将一质量kg M 3103⨯＝、体积305.0m V ＝的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。
向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离m h 401=，筒内气体体积311m V ＝。
在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为2h 时，拉力减为零，此时气体体积为2V ，随后浮筒和重物自动上浮。
求2V 和2h 。
3l /l已知大气压强Pa p 50101⨯＝，水的密度33/101m kg ⨯＝ρ，重力加速度的大小2/10s m g =。
不计水温度变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
（2）（10分）如图所示，两气缸AB 粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A 的直径为B 的2倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除A 顶部导热外，其余部分均绝热。
两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a 、b ，活塞下方充有氮气，活塞a 上方充有氧气；当大气压为P 0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a 离气缸顶的距离是气缸高度的14，活塞b 在气缸的正中央。
（℃）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b 升至顶部时，求氮气的温度；（℃）继续缓慢加热，使活塞a 上升，当活塞a 上升的距离是气缸高度的116时，求氧气的压强。
（2）（9分）一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。
开始时气体压强为P ，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h ，外界的温度为T 0。
现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界温度变为T ，求重新达到平衡后气体的体积。
已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g 。
（2015·上海）30．（10分）如图，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接0V 1V 0V 2V 2h 1h 浮筒重物0p 水面触。
初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比V1:V2=1:2，温度之比T1:T2=2:5。
先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡。
求：（1）两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比；（2）最后两侧气体的体积之比。
（2）（10分）如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0cm时，将开关K 关闭，已知大气压强P0=75.0cmHg。
（℃）求放出部分水银后A侧空气柱的长度（℃）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度（2）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象。
如图，截面积为S的热杯盖扣在p。
当封闭气体水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强0温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气p,温度仍为303K。
再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K。
整体压强立减为个过程中封闭气体均可视为理想气体。
求：（℃）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强；（℃）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力。
（2）（10分）如图，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为，横截面积为，小活塞的质量为，横截面积为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为，气缸外大气压强为，温度为。
初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度取，求（i）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度（ii）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强（2）如图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V。
已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为。
现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触。
求活塞A移动的距离。
（2）（8分）如图，密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连，汽缸壁导热；U形管内盛有密度为23=7.510kg/mρ⨯的液体。
一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为3=4.510 PaP⨯。
外界温度保持不变。
缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差h=40 cm，求此时左、右两气室的体积，取重力加速度大小210m/sg=，U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。
（2）（10分）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半12.50m kg=2180.0s cm=21.50m kg=2240.0s cm=40.0l cm=51.0010p Pa=⨯303T K=2l1495T k=g210/m sOP径r 之间的关系为Δp =2σr,其中σ=0.070 N/m 。