专题集训（十二）热 学-【核动力】2023高考物理大二轮复习高考必备B计划之专题集训（新教材）

专题集训(十二)　热　学 [A组􀅰高考真题] 题型一　热学基本规律 １．(２０２１􀅰广东卷,１５(１))在高空飞行的客机上某乘客 喝完一瓶矿泉水后,把瓶盖拧紧．下飞机后发现矿泉 水瓶变瘪了,机场地面温度与高空客舱内温度相同． 由此可判断,高空客舱内的气体压强　　　　(选填 “大于”、“小于”或“等于”)机场地面大气压强;从高 空客舱到机场地面,矿泉水瓶内气体的分子平均动 能　　　　(选填“变大”、“变小”或“不变”)． ２．(２０２１􀅰河北卷,１５(１))两个内壁光滑、完全相同的 绝热汽缸A、B,汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相 同的理想气体,如图１所示．现向活塞上表面缓慢倒 入细沙,若A 中细沙的质量大于B 中细沙的质量, 重新平衡后,汽缸A 内气体的内能　　　　(填“大 于”“小于”或“等于”)汽缸B 内气体的内能．图２为 重新平衡后A、B 汽缸中气体分子速率分布图像,其 中曲线　　　　(填图像中曲线标号)表示汽缸B 中 气体分子的速率分布规律． 题型二　热力学定律及其与气体实验定律的综合 ３．(２０２１􀅰山东卷,２)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 ４．(２０２１􀅰湖南卷,１５(１)改编)(多选)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S１ 和S２)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 A 下降h 高度到B 位置时,活塞上细沙的总质量为 m．在此过程中,用外力F 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p０ 保持不变．系统始终处于平衡状态,重力加速度为g． 下列说法正确的是　　　　．(填正确答案标号．) A．整个过程,外力F 做功大于０,小于mgh B．整个过程,理想气体的分子平均动能保持不变,理 想气体内能不变 C．整个 过 程,理 想 气 体 向 外 界 释 放 的 热 量 小 于 (p０S１h＋mgh) D．左端活塞到达B 位置时,外力F 等于 mgS２ S１ ５．(２０２２􀅰湖南卷,１５(１)改编)(多选)利用“涡流效应” 可实现冷热气体的分离．如图,一冷热气体分离装置 由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等 构成．高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中,然后以螺 旋方式在环形管中向右旋转前进,分子热运动速率 较小的气体分子将聚集到环形管中心部位,而分子 热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部 位．气流到达分离挡板处时,中心部位气流与分离挡 板碰撞后反向,从A 端流出,边缘部位气流从B 端 流出．下列说法正确的是 (　　) A．A 端为冷端,B 端为热端 B．A 端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B 端流出的 C．A 端流出的气体内能一定大于B 端流出的 D．该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律,也 满足热力学第二定律 ６．(２０２２􀅰山东卷,５)如图所示,内壁光滑的绝热气缸 内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体,初始时气 缸开口向上放置,活塞处于静止状态,将气缸缓慢转 动９０°过程中,缸内气体 (　　) A．内能增加,外界对气体做正功 B．内能减小,所有分子热运动速率都减小 C．温度降低,速率大的分子数占总分子数比例减少 D．温度升高,速率大的分子数占总分子数比例增加 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —６６１— ７．(２０２２􀅰河北卷,１５(１))如图,绝 热密闭容器中装有一定质量的 某种理想气体和一个充有同种 气体的气球．容器内温度处处相 同,气球内部压强大于外部压 强．气球缓慢漏气后,容器中气球外部气体的压强将 　　　　(填“增大”“减小”或“不变”);温度将　　 　　(填“升高”“降低”或“不变”)． ８．(２０２１􀅰江苏卷,１３)如图所示,一定质量理想气体被 活塞封闭在汽缸中,活塞的面积为S,与汽缸底相距 L,汽缸和活塞绝热性良好．气体的压强、温度与外界 大气相同,分别为p０、T０．现将通电热丝加热气体, 一段时间后断开,活塞向右缓慢移动距离L 后停止． 活塞与汽缸间的滑动摩擦力为f,最大静摩擦力等于 滑动摩擦力．整个过程中气体吸收的热量为Q．求该 过程中气体 (１)内能的增加量ΔU; (２)最终温度T． 题型三　热力学定律与图像的结合 ９