专题卷(15)热学-【鱼跃龙门卷】2026年高三物理二轮复习专题金卷（湖南专版）

·物理X· 一个铀235核裂变释放的能量为△E=△mc2=0.1507× 931.5MeV≈1.4×102MeV」 (2)核电站每年输出的能量为E曲=1×10°×3600×24× 365J≈3.15×1016J, 需要的总核能为E。后7.8照X10, 需要的幽25核数为N一是 3.52×102”个， 每年消耗的铀235的质量为M=3.52×1027×235.0439× 1.66×10-27kg≈1.4×103kg。 (3)每次碰撞后中子动能比例为 Eu=0.64, 设需要碰撞n次，则有0.64=0.025×10 -=1.25×10-8, 2 可得=g1.25X10) 1g0.64 其中g0.64=g(10) /64 =61g2-2≈-0.194，lg(1.25×10-8)= 1g1.25-8≈0.0969-8=-7.9031， 联立解得n=-7.9031 41。 -0.194 物理（十五） 1.A2.B 3.D【解析】由V-T图像中ca连线过原点，可知气体由状态c到 状态4，发生等压降温的过程，气体的体积减小，由 得T.=2T。,故A错误；气体由状态c到状态a的过程中，气体 体积减小，分子的数密度增大，温度降低，分子的平均动能减 小，压强保持不变，则单位时间内撞击单位面积器壁的分子数 增大，故B错误；气体由状态a到状态b,气体体积增大，对外界 做功，故C错误；气体经历a→b→c→a循环的过程中，由状态 a到状态b,气体体积增大，对外界做功W6=p△V,由状态b 到状态c,气体体积不变，对外界不做功，由状态c到状态a,气 体体积减小，外界对气体做功W。=P。△V,由V-号T,可知 pb<pa,可得W=Wb十Wa>0,又△U=0,由热力学第一定 律△U=W十Q,可知Q<0,说明气体经历a→b→c→a循环的 过程中，吸收的热量小于释放的热量，故D正确。 4.C【解析】喷出气体过程中，罐内气体质量变小，温度、体积不 变，根据pV=nRT,可知气体压强减小，故A错误；温度不变， 平均动能不变，罐内气体分子数减少了，故总内能减小，故B错 误：气体膨胀，对外做功，故C正确，根据热力学第一定律可知 △U=W十Q,喷出气体瞬间，气体对外做功，内能减小，温度降 低，此时罐内气体需要吸收热量，使得罐内气体温度保持不变， 故D错误 5.D【解析】第一次抽气相当于气体的体积由V变为(1+0)V, 温度不变，根据玻意耳定律得p,V=p:(1+司)V,解得p: P,同理可得，第二次轴气后有p1V=p:(1+。)V解得 10 100 p:=12i0 6.D【解析】根据玻意耳定律可知poV+5p,V。=p1×5V,已知 o=750 mmHg,Vo=60 cm,1=750 mmHg+150 mmHg= 900mmHg,代入数据整理得V=60cm3。 C【解析】假设两部分气体做等容变化，则根据学-公T可 卫1 得压强变化△p=|p,一p|= …测Ape-|引， △T △T △p名=干p右，而其中p一p十p,若同时升高相同的温 度，则左侧气体压强增加得多，所以左侧水银面上升，右侧水银 面下降，左右水银面高度差变小；同理若同时降低相同的温度， 则左侧气体压强减少得多，所以左侧水银面下降，右侧水银面上 升，左右水银面高度差变大，故A错误，C正确；玻璃管竖直匀速 下落与静止放置，水银柱都处于平衡状态，所以两侧气体压强不 变，左右水银面高度差不变，故B错误；玻璃管竖直加速下落，水 银柱处于失重状态，有向下的加速度，则有(p右十pa一p左)S= ma,假设左右水银面高度差不变，则可知左侧压强减小，右侧压 强增大，由p。V。=pV,可知左侧气体体积增大，右侧气体体积减 小，则左右水银面高度差变小，故D错误。 AC AC【解析】A→B过程是一定质量的理想气体的温度不变，内 能不变，体积增大，气体对外做功，A→B为等温膨胀过程，根据 热力学第一定律可知气体从外界吸收的热量等于对外做的功， A正确；BC过程是一定质量的理想气体压强减小，温度降 低，B→C为等容降温过程，分子的平均动能减小，并不是所有 气体分子的动能都减小，B错误：C→D过程是一定质量的理想 气体的压强增大，体积减小，分子密集程度增大，温度不变，C→ D为等温压缩过程，工作气体平均动能不变，C正确；D→A过 程是外界对气体不做功，一定质量的理想气体的压强增大，温度 升高，DA为等容加热过程，内能的增加量等于气体从外界吸 收的热量，D错误。 BD【解析】在某一段时间内电流表的读数逐渐增大，可知热 敏电阻阻值逐渐减小，则在这段时间内，汽缸中气体温度逐渐 升高，分子平均动能增大，故B正确；由于外界大气压恒定不 变，以活塞为对象，根据受力平衡可知，汽缸中气体压强不变，故 A馈误：根据理想气体状态方程y-C,由于气体压强不变，混 度升高，所以气体体积增大，气体对外界做功；由于气体内能升 高，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故C错误，D正 确。 QAD【解析】对三个完好轮胎之一，由查理定律可得二=， 其中T1=300K,代入数据解得T2=360K,A正确，B错误； 完好轮胎体积不变，外界没有对气体做功，即W=0,由于温度 升高内能增大，由热力学第一定律可得△U=Q,故气体吸收的 热量等于其内能的增加量，D正确；假设漏气轮胎漏出的气体 没有散开，发生等压膨胀，对外做功，即W<0,温度升高内能 增大，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于其内能的 增加量，C错误。 BC【解析】由F=l,得。三，其中F的单位是N, kg·m/s,l的单位是m,代入上式，得到表面张力系数σ的单位 是kg·s2,故A错误；肥皂膜上下两个表面都存在表面张力，故 有F。=2L,得到肥皂水的表面张力系数为a=FF4 参考答案及解析 F。 2元，故B正确：由于肥皂泡表面存在表面张力，肥皂泡呈球形，为 f=Ma,又f=uN', 解得a=g(sin0-ucos0), 了维持球形的形状，肥皂泡内部气体压强大于外部大气压强，故 以水银柱为研究对象，其受力情况如图丙 C正确；右侧半球膜受到膜内、外气体的压力和膜边缘的表面张 所示， 力，如图，根据受力平衡可知F内=F外十F,因肥皂泡的内外表面 沿平行于斜面方向应用牛顿第二定律得 都存在表面张力，故肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为 mgsin 0+p2S-poS=ma, mg FA-R=F=2么·2R=2:元2R-2a,版D帽谈 m 解得p2=p+S(a一gsin), 11.(1)0.8kPa(2)3.36×109J 将m=pSh及上面求出的a值代入该式并整理得p?=po 【解析】(1)气泡等温膨张，根据玻意耳定律有p。V。=pV1, 4 ogh cos0。 且V。=专wiM=号mr 14.（1)抽气2次(2)号p.S 得气泡膨胀后的压强p1=0.8kPa。 【解析】(1)由题意可知，每次抽气气体的温度不发生变化，即 (2)根据热力学第一定律，膨胀过程有△U1=W1十Q1, 气体发生等温变化，则第一次抽气有V。=,(V。十V), 塌缩过程△U2=W2十Q2, V。 其中△U1=0,△U2=3.6×10-9J,Q1=2.4×10-10J,Q2=0, 解得1=7，十VP, 解得W=W1+W2=3.36×10-9J。 则对第二次抽气有1V。=2(V。十V), 12.(1)13.147.8℃(2)32.7℃ 【解析】(1)由题意可知饮料罐内的气体压强力=p。十p= 解得：=(v)广o=有， 80 cmHg, 在测温过程中，封闭气体做等压变化，当温度为27℃时，T 可知抽气2次，助力气室内气压达到p, 273K+27K=300K, 封闭气体的体积V=V。+h1S=346cm3, (2)启动前制动，助力气室长度压缩为之，该过程发生等温变 所测温度最低时，封闭气体的体积Vm=V,=330cm, 所测温度最高时，封闭气体的体积Vmax=V。十(L一h)S= 化，有SL。=pS·合， 370cm3, 此时杆AB由受力平衡得F,十S=p1S十F。, 由等压变化规律有丁一TT】 启动后制动助力气室长度将压缩宁，有号p,S。=S· 4 2, 解得Tmin≈286.1K,tin=13.1℃，Tma≈320.8K,tmax= 此时杆AB由受力平衡得F2十pS=p2S十F。, 47.8℃， 所以驾驶员能节省的力为△F=F1一F2, 即该温度计的测量范围是13.1~47.8℃。 (2)当温度计显示温度为40.5℃时，T=273K+40.5K= 联立得△F-吕，S。 313.5K, 15.(1)0.5A(2)2T。120s 由弯压变化复件有子-分 【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律可得电动势为E= 解得此时封闭气体的体积V,≈361.6cm3, n△S=200X0.05X0.3V=3V, △B 此时封闭气体的压强p1=p。十pw=78.0cmHg, 根据闭合电路欧姆定律可得流过电热丝的电流为I一R十， E 由理短气体秋态方程有兴-兴 T 解得T≈305.7K, 5+7A=0.5A。 即t=32.7℃。 (2)开始通电活塞缓慢运动，直至到达卡环，密封气体做等压变 13.(1)po-pghsin 0 (2)po-uoghcos 0 【解析】(1)当玻璃管静止时，设被封闭气体的 N V 化，根据盖二昌萨克定律可得会予解得此时汽缸内气体 压强为1，以水银柱为研究对象，其受力情况 如图甲所示， 的温度为T=2To, 根据水银柱沿斜面方向受力平衡有。S= 此过程气体对外界做功为W=,AV=0·2V=1X10× mg sin 0+pS, 而m=pSh,解得p1=p。一pgh sin0。 2×1×103J-50J, (2)在玻璃管沿粗糙斜面匀加速下滑过程中，设被封 闭气体压强为2，以玻璃管、水银柱及封闭气体整 汽缸内气体的内能增加了100J,根据热力学第一定律可得 体为研究对象，其受力情况如图乙所示， △U=-W+Q, 分别沿垂直于斜面和平行于斜面方向应用力的平衡 可解得气体吸收热量为Q=150J, 条件和牛顿第二定律得N'=Mgcos0,Mg sin 0- 根据焦耳定律可得Q=IRt,解得电热丝的通电时间为t= 120s。2025一2026学年度高三二轮复习专题卷（十五） 物理·热学 (考试时间75分钟，满分100分) 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。带 题目为能力提升题，分值不计入总分。 1.很多汽车都可以通过传感器监测汽车轮胎内气体的温度和压强，通过某次监控数据发现，中 午12点的气温比早上8点的气温升高了10℃，轮胎内气压升高了0.1个标准大气压，轮胎不 漏气，气体可看成理想气体，忽略气体体积变化。与早上相比 A.轮胎内气体吸收的热量等于其内能的增加量 B.轮胎内气体内能不变 C.单位时间内轮胎内气体分子碰撞单位面积内壁的次数不变 D.轮胎内气体分子数密度变小 2.2025年，中国科学院物理研究所研制出二维金属材料（单原子层金属）。科研人员将金属铋在 280℃的高温下熔化，之后通过范德华挤压技术给金属施压，经数小时冷却后就得到了二维金 属，则金属铋在 A.熔化的过程中，分子热运动的平均动能一直增加 B.熔化的过程中，温度不变但内能增加 C.温度升高时，每个分子的动能均增大 D.冷却后，所有分子都停止热运动 3.一定质量的理想气体经历了α→b→c→a循环，其V-T图像如图所示，气体在各状态时的温 度和体积部分已标出。已知该气体在状态α时的压强为卫。，下列说法正确的是 A.气体在状态c的温度是0.5T。 V 2V B.气体由状态c到状态a的过程中单位时间内撞击单位面积器壁的分 子数减少 C.气体由状态a到状态b,外界对气体做功为p。V。 D.气体经历了a→b→c→a循环的过程中，吸收的热量小于释放的热量 4.游客去高海拔景区旅游时，有时会出现高原反应，而通过吸氧可以缓解高原反应。某游客按 压便携式氧气罐喷出气体过程中，假定罐内气体可视为理想气体且温度保持不变，则罐内 气体 A.压强不变 B.总内能不变 C.对外做功 D.放出热量 物理X·专题卷（十五）第1页（共8页） 鱼跃力 5.如图所示，国际空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需经过气闸舱，开始时气闸舱内气 压为力。，用抽气机多次抽取气闸舱中的气体，当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体积都是气闸舱容积的。，若抽气过程中温度保持不变，则抽气2 次后，气闸舱内气压为 Apo 9p0 核心舱 气闸舱 A. 5 B. 11 B 外太空 C. 81p0 100po D. 100 121 6.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 加压气囊 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 细管 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 压强计 囊都能将60cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气 臂带 体体积变为5V,压强计示数为150mmHg。已知大气压强等于750mmHg,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.30 cm3 B.40 cm3 C.50 cm3 D.60 cm3 如图，U形玻璃管两端封闭竖直静置，管内水银柱把管内气体分成两部分，此时两边 气体温度相同，水银面高度差为。若要使左右水银面高度差变大，则可行的方 法是 A.同时升高相同的温度 B.玻璃管竖直匀速下落 C.同时降低相同的温度 D.玻璃管竖直加速下落 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选 对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。带￥题目为能力提升题，分值不计入 总分。 7.分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。分子势能E。与分子间距离的关系如图所 示，r。为分子间的平衡位置，下列说法正确的是 E A.当r=r。时，分子势能最小 B.当r=r1时，分子势能最小 C.当r=r。时，分子力为0 D.当x=r1时，分子力表现为引力 龙门卷 物理X·专题卷（十五）第2页（共8页） 8.斯特林循环包括等温膨胀、等容降温、等温压缩和等容加热四个过程，一个完整斯特林循环过 程中的p-V关系如图所示。工作气体在热交换器之间来回流动，从而实现热能和机械能的转 化。若将工作气体看成理想气体，关于斯特林循环，下列说法正确的是 A.A→B过程是等温膨胀，工作气体吸收的热量等于对外做的功 B.B→C过程是等容降温，所有气体分子的动能都减小 C.C→D过程是等温压缩，工作气体平均动能不变 D.D→A过程是等容加热，工作气体吸收的热量大于内能的增加量 9.如图所示，在活塞可自由移动的竖直放置的汽缸中，将一个热敏电阻（电阻率随温度升高而减 小)R置于汽缸中，热敏电阻与容器外的电源E和电流表A组成闭合回路，电路中的电流很 小，电阻R上产生的热量可以不计。汽缸中封闭一定质量的气体（不计 分子间的作用力，外界大气压恒定不变)，在某一段时间内电流表的读 数逐渐增大，则在这段时间内汽缸中气体 A.压强增大 B.分子平均动能增大 C.向外界放热 D.对外界做功 10.已知某轿车四个轮胎为同一种型号的轮胎，汽车刚启动时四个轮胎的压强都为2.0tm(标 准大气压)，环境温度为27℃。汽车行驶一段时间后，胎压检测系统显示其中三个轮胎压强 为2.4atm,一个轮胎的压强仍为2.0atm(漏气)。四个轮胎此时温度相等，假设轮胎体积均 不变，密闭气体可视为理想气体，则 A.此时轮胎的温度为360K B.此时轮胎的温度为360℃ C.这段时间内漏气轮胎内气体吸收的热量等于其内能的增加量 D.这段时间内完好轮胎内气体吸收的热量等于其内能的增加量 ￥液体的表面张力会使液体表面总处于绷紧的状态。设想在液面上作一条分界线，张力的作用 表现在分界线两边液面以一定的拉力F相互作用，F的大小与分界线的长度1成正比，即F= σl(。为液体的表面张力系数)，F的方向总是与液面相切，并垂直于液面的分界线。小明设计 了一个简易装置用来测量某液体的表面张力系数。如图所示，间距为L的U形细框上放置一 细杆MN,两者间摩擦不计。将装置从肥皂水中取出后水平放置，会形成一水平膜（忽略膜受 到的重力)，甲、乙分别为俯视图和正视图，由于表面张力的缘故，膜的上、下表面会对MN产生 水平向左的力。小明用一测力计水平向右拉住MN使其保持静止，测力计示数为F。,接着将 物理X·专题卷（十五）第3页（共8页） 鱼跃龙 该肥皂膜吹成了球形肥皂泡，如图丙所示。当肥皂泡大小稳定时，测得其球形半径为R。下列 说法正确的是 Fo N 甲（俯视图） 乙（正视图） 丙 A.表面张力系数。的单位是kg·s1 。 B.测得肥皂水的表面张力系数为2 C.肥皂泡内部气体压强大于外部大气压强 D.肥皂泡内外气体对右侧半球膜的压力差为 4πRFo L 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11.(7分)“声致发光”是悬浮于液体中的气泡受到强声波的激发，气泡膨胀后迅速塌缩并发出极 短暂亮光的现象。设气泡内气体最初的压强p。=100kPa,温度T。=300K,气泡半径r。= 5.0μm。当气泡周围流体中的压强降低时，气泡等温膨胀至半径为r1=25.0μm;接着由于 声波的作用，压强突然爆增，气泡迅速坍缩到半径为r。已知气泡在膨胀过程吸收2.4× 10-10J的热量，在塌缩过程中内能增加了3.6×10-9J。求： (1)气泡膨胀后的压强； (2)在一次膨胀和塌缩的过程中外界对气泡所做的总功。 门卷 物理X·专题卷（十五）第4页（共8页） 班级 12.(9分)某同学制作了一个简易温度计，如图所示，向一个空金属饮料罐内插入一根玻璃管，将 13. 接口密封好，在玻璃管内注入一段5cm长的水银柱。如果不计大气压的变化和饮料罐容积 姓名 的变化，这就成了一个温度计。已知饮料罐的容积为330L,玻璃管的横截面积为 1.6cm2,玻璃管在饮料罐外面的长度为30cm,当温度为27℃时，水银柱下表面距离饮料罐 得分 上表面的高度为10cm,大气压p。=75.0cmHg,T=t十273K,不计饮料罐容积的变化。 (结果均保留1位小数) (1)求该温度计测量温度的范围； (2)某次温度计的测量值为40.5℃，后来发现实际的大气压为73.0cmHg,求当时 答题栏 1 的实际温度。 2 3 5 6 * 7 9 o 物理X·专题卷（十五）第5页（共8页） 鱼跃龙门卷 (10分)如图所示，粗细均匀的长直玻璃管被轻绳倒挂于倾角为0的斜面上，管内一段长为h 的水银柱（其密度为ρ）封闭着一段空气柱，大气压强为p。,重力加速度大小为g。求在下列 情况下，被封闭气体的压强为多少。（题干中各物理量单位均为国际单位制单位） (1)玻璃管静止不动； (2)剪断轻绳后，玻璃管沿斜面保持匀加速下滑过程（已知管与斜面间的动 摩擦因数为u,且u<tan0)。 物理X·专题卷（十五）第6页（共8页） 14.(14分)汽车刹车助力装置能有效辅助驾驶员踩刹车，达到省力目的。该装置结构与工作原 15. 理如图乙所示。连杆AB与助力活塞固定为一体，驾驶员通过对连杆AB施加水平力，推动 液压泵实现刹车。助力气室与抽气气室用极细的导气管连接，汽车启动后，发动机带动抽气 活塞快速上下运动。抽气活塞向上运动时，K,打开，K2闭合；抽气活塞向下运动时，K1闭 合，K:打开，直至助力气室压强变为。p,K立刻锁定。停车熄火后，助力气室压强缓慢恢 复至p。后，抽气活塞复位至底部，K1、K2均锁定。已知助力气室容积为V。=240cm3,外界 大气压强为卫。，助力气室长度为L。,助力活塞横截面积为S,侧壁视为光滑，抽气气室的容 积为V1=120cm3,假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不 变。求： 1)抽气几次，才能使助力气室内气压达到，； (2)已知将AB杆向右推进时，液压泵左端受到大小为F。的力，此时才能产生足够大的制 动力。为达到有效制动，比较汽车启动前后，驾驶员能节省的力△F大小。 抽气活塞 助力活塞 抽气气室 Po Vo K 推杆（与制动踏板相连） 制动总泵 ·液压泵 水平力S 助力气室 连杆 真空助力器 -Lo 甲 乙 物理X·专题卷（十五）第7页（共8页） 鱼跃龙门卷 (16分)如图，圆形线圈的匝数n=200,面积S=0.3m2,处在垂直于纸面向里的匀强磁场中， 磁感应强度大小B随时间t变化的规律为B=0.05t(T),回路中接有阻值为R=5Ω的电热 丝，线圈的电阻r=12。电热丝密封在体积为V=1×10-3m3的长方体绝热容器内，容器开 口处有卡环。容器内有一不计质量的活塞，活塞与容器内壁无摩擦且不漏气，活塞左侧封闭 一定质量的理想气体，起始时活塞处于容器中间位置，外界大气压强始终为p。=1×105P, 接通电路开始缓慢对气体加热，加热前气体温度为T。 (1)求流过电热丝的电流； (2)通电后活塞缓慢运动，刚到达卡环时，汽缸内气体的内能增加了100J,若电热丝产生的热 量全部被气体吸收，求此时汽缸内气体的温度及电热丝的通电时间。 十 R 物理X·专题卷（十五）第8页（共8页）