专题20 热学-2021年高考真题物理分项汇编（新高考）

专题20 热学 1．（2021高考新课程I卷山东卷）如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体（ ） A．内能减少 B．对外界做正功 C．增加的内能大于吸收的热量 D．增加的内能等于吸收的热量 【参考答案】B 【名师解析】上浮过程中，小瓶内气体压强减小，体积增大，对外界做正功，温度升高，内能增大，选项A错误B正确；根据热力学第一定律，吸收的热量等于增加的内能与对外做功之和，选项CD错误。 2．（2021高考新课程II卷海南卷）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，直线 过原点．则气体（ ） A．在状态c的压强等于在状态a的压强 B．在状态b的压强小于在状态c的压强 C．在 的过程中内能保持不变 D．在 的过程对外做功 【参考答案】AC【名师解析】根据理想气体的V——T图像中等压线为过原点的倾斜直线，可知，气体在状态c的压强等于在状态a的压强，选项A正确；由玻意耳定律可知，气体在状态b的压强大于在状态c的压强，选项B错误；在 的过程中气体温度不变，根据理想气体的内能只与温度有关，可知气体内能保持不变 ，选项C正确；在 的过程，气体气体不变，不对外做功，选项D错误。 3．（2021新高考北京卷）比较45(C的热水和100(C的水蒸汽，下列说法正确的是 A．热水分子的平均动能比水蒸汽的大 B．热水的内能比相同质量的水蒸汽的小 C．热水分子的速率都比水蒸汽的小 D．热水分子的热运动比水蒸汽的剧烈 【参考答案】B 【解题思路】根据温度是分子平均动能的标志，可知45(C的热水的平均动能比100(C的水蒸汽平均动能小，选项A错误；根据内能的定义，可知热水的内能比相同质量的水蒸汽的小，选项B正确；热水分子的平均动能比水蒸汽的平均动能小，但是热水分子的速率不一定都比水蒸汽的小，选项C错误；热水蒸汽分子的热运动比水分子的剧烈，选项D错误， 4．（2021新高考天津卷）列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成．上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换．若气缸内气体视为理想气体，在气体压缩的过程中（ ） A．上下乘客时，气体的内能不变 B．上下乘客时，气体从外界吸热 C．剧烈颠簸时，外界对气体做功 D．剧烈颠簸时，气体的温度不变 【参考答案】AC 【解题思路】上下乘客时，气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换，在气体压缩的过程中，外界对气体做功，气体的内能不变，向外界散热，选项A正确B错误；剧烈颠簸时，在气体压缩的过程中，外界对气体做功，气体的温度升高，选项C正确D错误。 5.（4分）(2021新高考福建)如图，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，该过程气体对外__________“做正功”或“做负功”或“不做功”），气体的温度__________（填“升高”“降低”“先升高后降低”或“始终不变”）. 【参考答案】做正功 先升高后降低 【解题思路】：一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，该过程气体体积增大，对外做正功。由于p——V图像中等温线是一双曲线，对A、B两个状态，由理想气体状态方程可得，A、B两个状态的温度相同，内能相同，所以气体的温度先升高后降低。 6．（2021高考新课程I卷山东卷）血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V；每次挤压气囊都能将的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V，压强计示数为。已知大气压强等于，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于（ ） A． B． C． D． 【参考答案】D 【名师解析】充气前臂带内气体压强为p1=，每次挤压气囊都能将V0 =的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积为5V，压强为p2=+=900mmHg，由玻意耳定律，p1V+5 p1V0 =5 p2V ，解得V=60cm，选项D正确。 7.（9分）（2021高考新课程湖北卷）质量为m的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为s的活塞封闭一定量的理想气体。在下述所有过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离。当气缸如图（a