专题19 热学-五年（2017-2021）高考物理真题分项汇编（全国通用）

专题12 热学 （解析版） 近5年（2017-2021）高考物理试题分类解析 1.2021全国甲卷第13题. 如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积-温度（V-t）图上的两条直线I和Ⅱ表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标， t0=-273.15℃；a、b为直线I上的两点。由图可知，气体在状态a和b的压强之比 =___________；气体在状态b和c的压强之比=___________。 【答案】 (1). 1 (2). 【解析】 [1]根据盖吕萨克定律有 整理得 由于体积-温度（V-t）图像可知，直线I为等压线，则a、b两点压强相等，则有 [2]设 时，当气体体积为 其压强为 ，当气体体积为 其压强为 ，根据等温变化，则有 由于直线I和Ⅱ各为两条等压线，则有 ， 联立解得 。 2. 2021全国甲卷第14题. 如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为A、B两部分；初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压p0，隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p0时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使B的体积减小为 。 （i）求A的体积和B的压强； （ⅱ）再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A的体积和B的压强。 【答案】（i） ， ；（ⅱ） ， 【解析】 （i）对B气体分析，等温变化，根据波意耳定律有 解得 对A气体分析，根据波意耳定律有 联立解得 （ⅱ）再使活塞向左缓慢回到初始位置，假设隔板不动，则A的体积为 ，由波意耳定律可得 则A此情况下的压强为 则隔板一定会向左运动，设稳定后气体A的体积为 、压强为 ，气体B的体积为 、 压强为 ，根据等温变化有 ， ， 联立解得 （舍去）， 。 3. 2021全国乙卷第13题. 如图，一定量的理想气体从状态 经热力学过程 、 、 后又回到状态a。对于 、 、 三个过程，下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体始终吸热 B. 过程中，气体始终放热 C. 过程中，气体对外界做功 D. 过程中，气体的温度先降低后升高 E. 过程中，气体的温度先升高后降低 【答案】ABE 【解析】A．由理想气体的 图可知，理想气体经历ab过程，体积不变，则 ，而压强增大，由 可知，理想气体的温度升高，则内能增大，由 可知，气体一直吸热，故A正确； BC．理想气体经历ca过程为等压压缩，则外界对气体做功 ，由 知温度降低，即内能减少 ，由 可知， ，即气体放热，故B正确，C错误； DE．由 可知， 图像的坐标围成的面积反映温度，b状态和c状态的坐标面积相等，而中间状态的坐标面积更大，故bc过程的温度先升高后降低，故D错误，E正确； 故选ABE。 4. 2021全国乙卷第14题. 如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为 ， 。将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差 。已知外界大气压为 。求A、B两管内水银柱的高度差。 【答案】 【解析】对B管中的气体，水银还未上升产生高度差时，初态为压强 ，体积为 ，末态压强为 ，设水银柱离下端同一水平面的高度为 ，体积为 ，由水银柱的平衡条件有 B管气体发生等温压缩，有 联立解得 对A管中的气体，初态为压强 ，体积为 ，末态压强为 ，设水银柱离下端同一水平面的高度为 ，则气体体积为 ，由水银柱的平衡条件有 A管气体发生等温压缩，有 联立可得 解得 或 则两水银柱的高度差为 【另解】对B, 75*32=(75+5)*l2’解得l2’=30cm 对A, 75*13.5=(75+5+h’)*l1’ 又h’=(l2-l2’)-(l1-l1’) 解得方程h’2+91.5h’-92.5=0解得h’=1cm 5. 2021湖南卷第15题. 如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为 和 ）封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从 下降 高度到 位置时，活塞上细沙的总质量为 。在此过程中，用外力 作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强 保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为 。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程，外力 做功大于0，小于 B. 整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变 C. 整个过程，理想气体的内能增大 D. 整个过程，理想气体向外界释放的热量小于 E. 左端活塞到达 位置时，外力 等于 【答案】BDE 【解析】A. 根据做功的两个必要因素有力和在力的方向上有位移，由于活