专题15 热学 题组4-【区块练】2021-2025年五年高考真题分类汇编物理

色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 5.ZxXk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 专题15 题 班级： 热学 组 姓名： 四 学号： 一、选择题 1.(2023·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() 压力表 柱塞 空气柱 橡胶塞 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 二、非选择题 2.(2021全国卷)如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积一温度(0 图上的两条直线I和Ⅱ表示，和分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；。为它们的延长线 与横轴交点的横坐标，6=一273.15℃；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papb= ；气体在状态b和c的压强之比pbpc= ↑V/m3 b tt/℃ 3.(2023浙江卷)如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积S=100cm2,质量m=1kg 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时 圆筒内气体处于状态A,其体积V4=600cm3。缓慢推动活塞使气体达到状态B.此时体积Va =500cm3。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C,此时压强pc=1.4×105Pa。已知从状 态A到状态C,气体从外界吸收热量Q=14J;从状态B到状态C,气体内能增加△U=25J 大气压po=1.01×105Pa。 热源 AAA (1)气体从状态A到状态B.其分子平均动能 (选填“增大”“减小”或“不 ·独家授权侵权必究· 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxXk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 变”)，圆筒内壁单位面积受到的压力 (选填“增大”“减小”或“不变”)； (2)求气体在状态C的温度Tc (3)求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。 4.(2024吉林卷)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:2=5：1,原线圈接在 电压峰值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝，电热丝密封在绝 热容器内，容器内封闭有一定质量的理想气体，接通电路开始加热，加热前气体温度为T。 (1)求变压器的输出功率P; (2)已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量△T成正比，即Q=C△T,其中C 己知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2倍，求电 热丝的通电时间t。 5.(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=1200K,T2=300 K,气体在状态A的压强p4=8.0×105Pa,体积=1.0m3,气体在状态C的压强pc=1.0×10 Pa。求： p/Pa 0 V/m (I)气体在状态D的压强PD: (2)气体在状态B的体积'2。 6.(2023·湖北卷)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 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 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，两汽缸内封闭气柱的高度 均为H,弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞 下降13H,左侧活塞上升12H。已知大气压强为Po,重力加速度大小为g,汽缸足够长，汽缸内 气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求： S 2S ZZZZZZZ7 wwww (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。 7.(2022·湖南卷)如图，小赞同学设计了一个液体拉力测量仪。一个容积'。=9.9L的导热 汽缸下接一圆管，用质量m1=90g、横截面积S=10cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活 塞与圆管壁间摩擦不计。活塞下端用轻质细绳悬挂一质量m2=10g的U形金属丝，活塞刚好 处于A位置。将金属丝部分浸入待测液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝从液体中拉出，活塞在 圆管中的最低位置为B。己知A、B间距离h=10cm,外界大气压强P。=1.01×105Pa,重力 加速度取10ms2.环境温度保持不变。求： Vo ↑4A B U形金属丝 待测液体 (1)活塞处于A位置时，汽缸中的气体压强P1: (②)活塞处于B位置时，液体对金属丝拉力F的大小。 ·独家授权侵权必究 专题15　题组四 1.解析　因为该实验是要探究气体等温变化的规律；实验中要缓慢推动或拉动活塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积不需要在橡胶套处接另一注射器。故选B。 答案　B 2.解析　根据盖­吕萨克定律有＝k 整理得V＝kt＋273k 由体积－温度(Vt)图像可知，直线Ⅰ为等压线，则a、b两点压强相等，则有＝1 设t＝0 ℃时，当气体体积为V1 其压强为p1 ，当气体体积为V2 其压强为p2，根据等温变化，则有p1V1＝p2V2 由于直线Ⅰ和Ⅱ各为两条等压线，则有p1＝pb ，p2＝pc 联立解得＝＝ 答案　1　 3.解析　(1)圆筒导热良好，则气体从状态A缓慢推动活塞到状态B，气体温度不变，则气体分子平均动能不变；气体体积减小，则压强变大，圆筒内壁单位面积受到的压力增大。 (2)状态A时的压强 pA＝p0－＝1.0×105 Pa 温度TA＝300 K；体积VA＝600 cm3； C态压强pC＝1.4×105 Pa；体积VC＝500 cm3； 根据＝ 解得TC＝350 K。 (3)从B到C气体进行等容变化，则WBC＝0，因从B到C气体内能增加25 J可知，气体从外界吸热25 J，而气体从A到C从外界吸热14 J，可知气体从A到B气体放热11 J，从A到B气体内能不变，可知从A到B外界对气体做功11 J。 答案　(1)不变　增大　(2)350 K　(3)11 J 4.解析　(1)由原线圈所接正弦交流电的峰值求出其有效值U1＝，设变压器副线圈的输出电压为U2，则有　＝ 求得U2＝U1＝ 故变压器的输出功率P＝＝。 (2)设加热前容器内气体的压强为p0，加热后容器内气体的温度为T1，则加热后气体的压强为2p0，由题意可知容器内的气体做等容变化，则由查理定律有＝ 解得T1＝2T0 由Q＝CΔT知气体吸收的热量Q＝C(2T0－T0)＝CT0 又容器是绝热容器且电热丝产生的热量全部被气体吸收，则Q＝Pt＝CT0，即t＝CT0 解得t＝。 答案　(1)　(2) 5.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＝ 代入数据解得pD＝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pCV2＝pDV1 代入数据解得V2＝2.0 m3 又气体从状态B到状态C发生等容变化，因此气体在B状态的体积也为V2＝2.0 m3。 答案　(1)2.0×105 Pa　(2)2.0 m3 6.解析　(1)对左右汽缸内所封的气体，初态压强 p1＝p0 体积V1＝SH＋2SH＝3SH 末态压强p2，体积为V2＝S·H＋H·2S＝SH 根据玻意耳定律可得p1V1＝p2V2 解得p2＝p0。 (2)对右边活塞受力分析可知mg＋p0·2S＝p2·2S 解得m＝ 对左侧活塞受力分析可知 p0S＋k·H＝p2S 解得k＝。 答案　(1)p0　(2)　 7.解析　(1)将活塞与金属丝视为一整体，因平衡则有P0S＝P1S＋(m1＋m2)g，代入数据解得P1＝105 Pa。 (2)当活塞在B位置时，汽缸内压强为P2，则有P1V0＝P2(V0＋Sh)，代入数据解得P2＝9.9×104Pa，将活塞与金属丝视为一整体，因平衡则有P0S＝P2S＋(m1＋m2)g＋F，联立解得F＝1 N。 答案　(1)P1＝105Pa　(2)F＝1 N 学科网（北京）股份有限公司 $