(完整版)近5年全国卷高考热力学汇编(带答案),推荐文档
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（i）打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；
（ii）接着打开 K3，求稳定时活塞的位置； （iii）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20 ℃，求此时活塞下方气体的压强。
答：（i）设打开 K2 后，稳定时活塞上方气体的压强为 p1，体积为 V1。依题意，被活塞分 开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得
A．图中两条曲线下面积相等 B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C．图中实线对应于氧气分子在 100 ℃时的情形 D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E．与 0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在 0~400 m/s 区间内的分子数占总分 子数的百分比较大 （2）（10 分）如图，容积均为 V 的汽缸 A、B 下端有细管（容积可忽略）连通，阀门 K2 位于细管的中部，A、B 的顶部各有一阀门 K1、K3，B 中有一可自由滑动的活塞（质量、 体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在 B 的底部；关闭 K2、K3，通过 K1 给汽 缸充气，使 A 中气体的压强达到大气压 p0 的 3 倍后关闭 K1。已知室温为 27 ℃，汽缸导 热。
2
∆p1=
①
r1
代入题给数据得
∆p1=28 Pa
②
（ii）设气泡在水下 10m 处时，气泡内空气的压强为 p1，气泡体积为 V1,；气泡到达水面 附近时，气泡内空气压强为 p2，内外压强差为∆p2，其体积为 V2，半径为 r2。
气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律
p1V1=p2V2
③
p1=p0+ρgh+∆p1④
解：设气缸的横截面积为 S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为 Δp，由玻意耳 定律得
1
phS =(p +Δp)(h - h)S
①
4
解得
1
Δp = p
②
3
外界的温度变为 T 后，设活塞距底面的高度为 h′。根据盖—吕萨克定律，得
h
1 4
h S
=
hS
③
T0
T
解得
3T
h′= h
④
4T0
据题意可得
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
五年高考热力学
1.（2014）(1)(6 分)一定量的理想气体从状态 a 开始，经历三个过程 ab、bc、ca 回 到原状态，其 p -T 图像如图所示。下列判断正确的是 ADE 。(填正确答案标号。选对 1 个得 3 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)
mg Δp =
S
气体最后的体积为 V =Sh′
联立②④⑤⑥式得
9mghT V=
4 pT0
⑤ ⑥ ⑦
2. （2015）（1）下列说法正确的是（bce）
A. 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B. 固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 C. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 E. 在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体 （2）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
上升，已知大气压强 p0=1.0×105 g=10 m/s2。
Pa，水的密度 ρ=1.0×103
kg/m3，重力加速度大小
（i）求在水下 10 m 处气泡内外的压强差；
（ii）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半 径之比的近似值。
（i）当气泡在水下 h=10 m 处时，设其半径为 r1，气泡内外压强差为∆p1
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必 定达到热平衡
（2）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 与气泡半径 r 之 2σ
间的关系为 Δp= r ,其中 σ=0.070 N/m。现让水下 10 m 处一半径为 0.50 cm 的气泡缓慢
A.过程 ab 中气体一定吸热 B.过程 bc 中气体既不吸热也不放热 C.过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D.a、b 和 c 三个状态中，状态 a 分子的平均动能最小 E.b 和 c 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
(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 T0。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。
p2=p0+∆p2
⑤
气泡体积 V1 和 V2 分别为
V1= 43πr13 V1= 43πr23
⑥ ⑦
联立③④⑤⑥⑦式得
r1 r2
3
p0 p2 gh p0 Baidu Nhomakorabeap1
⑧
由②式知，∆pi<<p0,i=1，2，故可略去式中的∆pi 项。代入题给数据得 r2 3 2 1.3 ⑨ r1
4.（2017）（1）（5 分）氧气分子在 0 ℃和 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分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是 _ABC_。（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）
3.（2016）关于热力学定律，下列说法正确的是__BDE_。（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）
A．气体吸热后温度一定升高
B．对气体做功可以改变其内能
C．理想气体等压膨胀过程一定放热
D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
（ii）接着打开 K3，求稳定时活塞的位置； （iii）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20 ℃，求此时活塞下方气体的压强。
答：（i）设打开 K2 后，稳定时活塞上方气体的压强为 p1，体积为 V1。依题意，被活塞分 开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得
A．图中两条曲线下面积相等 B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C．图中实线对应于氧气分子在 100 ℃时的情形 D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E．与 0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在 0~400 m/s 区间内的分子数占总分 子数的百分比较大 （2）（10 分）如图，容积均为 V 的汽缸 A、B 下端有细管（容积可忽略）连通，阀门 K2 位于细管的中部，A、B 的顶部各有一阀门 K1、K3，B 中有一可自由滑动的活塞（质量、 体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在 B 的底部；关闭 K2、K3，通过 K1 给汽 缸充气，使 A 中气体的压强达到大气压 p0 的 3 倍后关闭 K1。已知室温为 27 ℃，汽缸导 热。
2
∆p1=
①
r1
代入题给数据得
∆p1=28 Pa
②
（ii）设气泡在水下 10m 处时，气泡内空气的压强为 p1，气泡体积为 V1,；气泡到达水面 附近时，气泡内空气压强为 p2，内外压强差为∆p2，其体积为 V2，半径为 r2。
气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律
p1V1=p2V2
③
p1=p0+ρgh+∆p1④
解：设气缸的横截面积为 S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为 Δp，由玻意耳 定律得
1
phS =(p +Δp)(h - h)S
①
4
解得
1
Δp = p
②
3
外界的温度变为 T 后，设活塞距底面的高度为 h′。根据盖—吕萨克定律，得
h
1 4
h S
=
hS
③
T0
T
解得
3T
h′= h
④
4T0
据题意可得
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
五年高考热力学
1.（2014）(1)(6 分)一定量的理想气体从状态 a 开始，经历三个过程 ab、bc、ca 回 到原状态，其 p -T 图像如图所示。下列判断正确的是 ADE 。(填正确答案标号。选对 1 个得 3 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 6 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分)
mg Δp =
S
气体最后的体积为 V =Sh′
联立②④⑤⑥式得
9mghT V=
4 pT0
⑤ ⑥ ⑦
2. （2015）（1）下列说法正确的是（bce）
A. 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B. 固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质 C. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 E. 在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体 （2）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
上升，已知大气压强 p0=1.0×105 g=10 m/s2。
Pa，水的密度 ρ=1.0×103
kg/m3，重力加速度大小
（i）求在水下 10 m 处气泡内外的压强差；
（ii）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半 径之比的近似值。
（i）当气泡在水下 h=10 m 处时，设其半径为 r1，气泡内外压强差为∆p1
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必 定达到热平衡
（2）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 与气泡半径 r 之 2σ
间的关系为 Δp= r ,其中 σ=0.070 N/m。现让水下 10 m 处一半径为 0.50 cm 的气泡缓慢
A.过程 ab 中气体一定吸热 B.过程 bc 中气体既不吸热也不放热 C.过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热 D.a、b 和 c 三个状态中，状态 a 分子的平均动能最小 E.b 和 c 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
(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 T0。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。
p2=p0+∆p2
⑤
气泡体积 V1 和 V2 分别为
V1= 43πr13 V1= 43πr23
⑥ ⑦
联立③④⑤⑥⑦式得
r1 r2
3
p0 p2 gh p0 Baidu Nhomakorabeap1
⑧
由②式知，∆pi<<p0,i=1，2，故可略去式中的∆pi 项。代入题给数据得 r2 3 2 1.3 ⑨ r1
4.（2017）（1）（5 分）氧气分子在 0 ℃和 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分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是 _ABC_。（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）
3.（2016）关于热力学定律，下列说法正确的是__BDE_。（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）
A．气体吸热后温度一定升高
B．对气体做功可以改变其内能
C．理想气体等压膨胀过程一定放热
D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体