课后限时练17 热学（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与讲义

课后限时练17 1．B　[设充气时间为t，根据玻意耳定律有p0V0＋p0V·t＝pm·Vm，其中p0＝1 atm，V0＝0.05 m3，V＝36 L，pm＝2.5 atm，Vm＝0.15 m3，代入数据解得t≈9 min，故选B。] 2．A　[用沸水浇右瓶时，装置内气体的温度升高，所以内能增大，故A正确；水能喷出的原因就是装置内气体的压强增大，故B错误；装置内气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，故C错误；水喷出时有动能，故瓶内气体对水做的功等于水动能的增量和重力势能的增量之和，故D错误。故选A。] 3．BD　[根据题意，a中气体做等容变化，根据＝C，当环境温度升高，则a中气体压强增大，又pa＋ρ液gh＝p0，可知b管中液面降低，同理可知环境温度降低时，b管中液面升高，故B正确，A错误；由A、B选项分析可知，b管中刻度从上到下温度逐渐升高，同一温度，a中压强不变，b管中液面与水槽内液面高度差不变，水槽中的水少量蒸发后，水槽中液面降低，则b管内液面降低，则温度测量值偏大，故D正确，C错误。故选BD。] 4．D　[由pV＝RT可知，c状态温度为3T0。两过程内能增加量相同，为ΔU＝R(Tc－Ta)＝R×2T0＝3RT0，A错误；a→c过程压强不变，温度升高，分子撞击器壁作用力增大，故单位时间撞击器壁单位面积的分子数减少，B错误；a、b状态温度相同，内能相同，故C错误；由图线与V轴围成面积可求两过程外界对气体做功Wabc＝－＝－RT0，Wac＝－2p0×2V0＝－2RT0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W，可得Qabc＝RT0， Qac＝5RT0，所以二者比值为，故D正确。故选D。] 5．B　[第一次抽气相当于气体的体积由V变为V1＝V，温度由T0变为T1＝T0－T0，根据理想气体状态方程得，解得p1＝p0，第二次抽气相当于气体的体积由V1变为V2＝V1，温度由T1变为T2＝T1－T1，根据理想气体状态方程得，解得p2＝p1＝p0，同理抽气3次后气舱内气压为p3＝p0，故选B。] 6．AB　[T0~2T0，气体发生等压变化，当温度达到2T0以后压强变大，可知当温度达到2T0时，活塞到达汽缸顶端，故A正确；2T0~3T0，气体发生等容变化，由查理定律可得，解得p1＝1.5p0，故B正确；T0~2T0，气体发生等压变化，气体体积变大，则气体对外界做功，故C错误；2T0~3T0，气体温度升高，分子平均动能增大，但并不是所有的分子动能都增大，故D错误。故选AB。] 7．解析：(1)对活塞受力分析，由平衡条件有mg＋p0S＝p1S 解得初始时，缸内气体的压强为p1＝＋p0。 (2)对物体和活塞整体受力分析，由平衡条件有Mg＋mg＋p0S＝p2S 解得缸内气体最终的压强为p2＝＋p0 由玻意耳定律可知p1Sh＝p2Sh' 活塞下降的高度Δh＝h－h' 联立可得Δh＝。 (3)由于过程中温度保持不变，则该过程缸内气体内能的变化量为ΔU＝0 外界对其所做的功W＝(Mg＋mg＋p0S)Δh＝Mgh。 答案：(1)＋p0　(2)＋p0　　(3)0　Mgh 1/2 学科网（北京）股份有限公司 $ 课后限时练17　热学 说明：单选题每小题4分，多选题每小题6分，本试卷总分44分 1．(2025·河南名校联盟高三下学期5月二模)电动充气泵是家用汽车常备工具，它利用电能驱动电机将外界气体压入轮胎，从而达到充气的目的。在充气前汽车轮胎内存有0.05 m3、1 atm的气体，现用电动充气泵对轮胎充气，每分钟可将36 L外部气体充入轮胎，外部气体压强为1 atm，该汽车轮胎最大容积为0.15 m3，内部最大允许气压为2.5 atm，假设充气过程中气体温度不变，则充气时间最长约为(　　) A．5 min B．9 min C．10 min D．12 min 2．(2025·1月八省联考四川卷)某同学制作了一个小型喷泉装置，如图甲所示，两个瓶子均用瓶塞密闭，两瓶用弯管连通，左瓶插有两端开口的直管。左瓶装满水，右瓶充满空气。用沸水浇右瓶时，左瓶直管有水喷出，如图乙所示，水喷出的过程中，装置内的气体(　　) A．内能比浇水前大 B．压强与浇水前相等 C．所有分子的动能都比浇水前大 D．对水做的功等于水重力势能的增量 3．(多选)(2025·云南卷)图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a内封有一定质量的气体(视为理想气体)，与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压p0下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在p0下(　　) A．环境温度升高时，b管中液面升高 B．环境温度降低时，b管中液面升高 C．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小 D．水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大 4．(2025·山东济宁高三下学期考前押题联合测试)如图所示，1 mol某理想气体经两个不同的过程(a→b→c和a→c)由状态a变到状态c。已知理想气体遵循气体定律pV＝RT，气体内能的变化量与温度的关系为ΔU＝R(T2－T1)(R为大于0的已知常量，T1、T2分别为气体始末状态的温度)。初始状态a的温度为T0。则(　　) A．两过程内能增量相同均为ΔU＝2RT0 B．a→c过程单位时间撞击器壁单位面积的分子数增加 C．a→b→c过程内能逐渐增大 D．两过程从外界吸收热量之比为 5．(2025·河北沧州多校高三下学期二模)如图所示，气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是闸门A，与外太空连接的是闸门B。国际空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需先经过气闸舱，开始时气闸舱内气压为p0(地球表面标准大气压)，用抽气机多次抽取气闸舱中气体，当气闸舱气压降到一定程度后才能打开气闸门B。已知每次从气闸舱抽取的气体(视为理想气体)体积都是气闸舱容积的，每次抽气降低的温度是抽气前气闸舱内热力学温度的，不考虑漏气、新气体及航天员大小产生的影响。则抽气3次后气闸舱内气压为(　　) A．p0 B．p0 C．p0 D．p0 6．(多选)(2025·重庆市育才中学高三下学期二模)如图甲所示，一个上端开口内壁光滑的导热汽缸静止在地面上，一定质量的理想气体被厚度不计的轻质活塞封闭在汽缸内，气体的初始压强为p0，温度为T0，汽缸顶端两侧各有一个卡口，活塞到达顶端不会离开汽缸。现用电热丝缓慢对气体加热，气体的压强随温度的变化如图乙所示，下列说法正确的是(　　) A．当气体温度达到2T0时，活塞到达汽缸顶端 B．当气体温度达到3T0时，气体压强p1＝1.5p0 C．T0～2T0过程中，外界对气体做功，气体内能增大 D．2T0～3T0过程中，由于温度升高所有分子动能都增大 7．(16分)(2025·1月八省联考陕晋青宁卷)如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体(可视为理想气体)，活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m、横截面积为S，大气压强为p0，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。求： (1)初始时，缸内气体的压强； (2)缸内气体最终的压强及活塞下降的高度； (3)该过程缸内气体内能的变化量及外界对其所做的功。 4/4 学科网（北京）股份有限公司 $