专题十五 热学-【创新教程】2022-2026五年高考物理真题分类特训

最新真题分类特训·物理 ②根据△x=京入 可知要增大条纹间距可以增大双缝到光屏的距离1，减 小双缝的间距d;故选D. 答案：①C②D 实验十八测量玻璃的折射率 1.解析：(1)设入射角为i,折射角为r,根据几何关系有sin i- L,sin r= L2 √L2+h, √L22十h2 根据折射定律n=sin主 sin r' 可得糖水的折射率为n=L√，+2 Le√L12+h, (2)根据题中数据作图 y不 1.42 1.40 1.38 1.36 1.34 1.32 1020304050y/(%) 故可得糖水浓度每增加10%，折射率的增加值为△n= 1.38-1.32×10%=0.02. 30% 答案：1)L1+2 (2)0.02 L,√L+h 2.解析：(1)A.入射角适当即可，不能太小，入射角太小，导 致折射角太小，测量的误差会变大，故A错误；B.激光的 平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差，故B正 确：C.相同的材料在各，点的折射效果都一样，故C错误. (2)设半圆柱体玻璃砖的半径为R,根据几何关系可得入 射角的正弦值为sini=义， R 折射角的正弦值为sinr=反· 折射率n=sn=义， sin r x ≈1.51. 可知yx图像斜率大小等于折射率，即”一28 (3)根据(2)中数据处理方法可知若描画的半圆孤轮廓 线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果 不变， 答案：(1)B(2)1.57(3)不变 专题十五热学 考点1分子动理论与内能 1.BA.温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平 均动能增大，故热水分子的平均动能比水蒸汽的小，故 A错误：B.内能与物质的量、温度、体积有关，相同质量 的热水和水蒸汽，热水变成水蒸汽，温度升高，体积增 大，吸收热量，故热水的内能比相同质量的水蒸汽的小， 故B正确；C.温度越高，分子热运动的平均速率越大， 45℃的热水中的分子平均速率比100℃的水蒸汽中的 分子平均速率小，由于分子运动是无规则的，并不是每 个分子的速率都小，故C错误；D.温度越高，分子热运动 越剧烈，故D错误.故选B. 2.C两个分子间距离r等于r。时分子势能为零，从r。处 随着距离的增大，此时分子间作用力表现为引力，分子 间作用力做负功，故分子势能增大；从。处随着距离的 减小，此时分子间作用力表现为斥力，分子间作用力也 做负功，分子势能也增大：故可知当r不等于r。时，E 为正.故选C. 3.C由于外界温度T下降，封闭气体内能减小，分子热运 动的平均动能减小，A、D错误；U形管右侧液面上升，可 知封闭气体体积V增大，分子的数密度减少，根据理想 气体状态方程'=C(C为常量)可知，压强力减小，B错 误，C正确， 4.D设心形气球总体积为V(恒定)，小气球体积为V,,外 部气体体积V:=V-V1 小气球内气体物质的量1，压强1，外部气体物质的量 n,压强p2. 由于忽略温度对气球材料性质的影响，弹性气球的压强 差△p=(p1一p2)为恒定值. 根据理想气体状态方程pV=nRT,得：pV1=nRT, P:V:=n:RT, 禁理得：△的=RT(份-”) Ap为定值，强度T升高时，等式委求（份”v)减 小，而（份一）随V增大单调递减，因此V小气 球体积)一定变大，故C错误，D正确；A.温度升高后，小 气球体积V,增大，因此V2=(V一V,)减小，由2= ,T升高、V减小，一定增大，A错误；初始时V V =V:=之，已知p>,由pV=nRT得>n,分子数 不相等，故B错误. 5.ACDA.同一物质的饱和气压与温度有关，温度越大， 饱和气压越大，a中水的温度最低，则a中水的饱和气压 最小，故A正确：B.同理，中水的温度小于b中水的温 度，则中水的饱和气压小于b中水的饱和气压，故B错 误；C.c中水的温度等于d中水的温度，则c、d中水的饱 和气压相等，故C正确；D.设大气压强为p。,试管内外 水面的高度差为△h,则a、b中试管内气体的压强均为p =p,十P水g△h,故D正确； E.d中试管内气体的压强为p=p。一P水g△h, d中试管内气体的压强为p=p,十P*g△h, 可知p1<p,故E错误. 考点2气体实验定律 1.B设初始时气体压强为，体积为V,温度为T,当体积 变为初态的一半，压强变为初态的3倍时，根据理想气体 状态方程兴=CC为常教).可知末态温度T=多T,A 错误；由于末态温度升高，分子的热运动加剧，故气体分 子平均动能变大，但并非所有分子速率都增大，B正确， C错误；由于气体体积减小，温度升高，单位时间内与容 器壁单位面积碰撞的分子数增多，D错误. 详解详析 2.AC由题干可知初始左右气体的压强相同，假设在升温 又V,=S1,V=s-）ps=As+ps·日1g 的过银中P发不发生格动，则由等容造报号一器△0 联立解得p。=gpg, 8 =号△T,可得左侧气体压强增加量多，则P板向右移 (2)根据题意可知，管内剩余气体在温度为T,、压强为 动；A正确，B错误；保持温度不变移动相同的距离时 T CI-得C立cT CT,同理V, =CP=V V1V2 A时的休积为V,=品S, V, 物体交力平衡不变，故此时气体压强A=p,十号Pgl P不特，<兴长 =pgl, C。T。 -△立，则D>D:P板向右移动，C正确，D错误.故选 密封刚完成时=g1,V,-吕1，T=300K, AC. 由理想气体状态方程，气体质量比等于心之比，且压强 3.BD根据题意，a中气体微等容变化，根据号=C,当环 力不变，则m=.， 境温度升高，则a中气体压强增大，又力。十Pgh=巾， m。VT:' 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 答案：1号gl名 变，b管中液面液槽内液面高度差不变，水槽中的水少量 8.解析：(1)竖直放置时里面气体的压强为力1=p。十Pgh, 蒸发后，槽中液面降低，则b管内液面降低，则温度测量 水平放置时里面气体的压强p:=p。, 值偏大，故D正确，C错误.故选BD. 由等温过程可得p1L1S=pLS, 4.B将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，温度升高， 而理想气体内能只与温度相关，则内能变大，故A错误： 解得g=色L:-L) 将糖果瓶带入温暖的车厢过程，气体做等容变化，根据 票=C,因为温度升高，则压强变大，故B正确：气体分子 (2)油等客这散会-会 联立可得g= Po(T-T:) 数量不变，气体体积不变，则分子的数密度不变，故C错 T2ph 误；温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分 代入数据可得g=9.5m·s2. 子的动能都增大，故D错误.故选B. 5.AD对f加热，则f中气体温度升高，体积增加，此时f 答案：(1)g=L-L) Liph 挤压g、h,而gh中均为绝热气体，故g、h体积均减小， (2)g=9.5m·s2 压强增大，弹簧弹力增加，A,当∫右侧活塞向右移动时， 9.解析：(1)由题意可知缓慢地将汲液器竖直提出液面过程 对g、h均做正功，故g、h中的气体温度升高，内能增加， 封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律力(H一x)S 故A正确；D.当系统稳定时，满足p,S=pS十F=pS, =p:HS, 则此时f与h中的气体压强相等，故D正确：C.由于 又因为p1=pp:十Pgh=o 体积变小，温度升高，且pS=pS十F=pS,故Va<V 代入数据联立解得x=2cm V,由理8气休状态方银可知光-兴=兴所 (2)当外界气体进入后，以所有气体为研究对象有V十 T T。 以T,<T,,故C错误；B.由理想气体状态方程可知 AHS=(HS,+合s） by=DV=DV,由于p,<p,V<V,故T,<T: T。 T。 T. 又周为：十Ag·合=A, 故B错误.故选AD. 代入数据联立解得V=8.92×10m3. 6.解析：(1)设系出油的体积为△V,由玻意耳定律可得 答案：(1)x=2cm(2)V=8.92×10-m A:V=.V,+AV),解得AV=L-V,=1.5L. 10.解析：(1)理想气体做等温变化，根据玻意耳定律有pV p2 (2)对原有氯气，由理想气体状态方程，V=DV」】 =V,解得V。=Y p。 TT。 (2)设气球内气体质量为m%,则 AFx=mg 代入数据解得V。=5.4L ma =po Vo, 同温同压下，气体质量之比等于体积之比，即△m= 对气球进行受力分析如图所示， mo 有mg十AgV=m气g十mg, 结合题中力和V满足的关系为(P m气g -Bo)(V-VBo)=C, 答案：(1)1.5L(2)1:9 解得V=5×10-3m3. 7.解析：(1)物块进入管内过程，封闭气体发生等温变化， 由玻意耳定律有pV。=pV, 答案：1)bY(25×10m 最新真题分类特训·物理 ]1.解析：(1)由题知，整个过程可认为气体的体积不变，根2.解析：对B管中的气体，水银还未上升产生高度差时，初 福童现定锋有会一会 态为压强p1B=p。,体积为V1B=lS,末态压强为2，设 水银柱离下端同一水平面的高度为h2,体积为Vg=(12 解得p,=8X10Pa, 一h2)S,由水银柱的平衡条件有pg=p。十phg (2)根据压强的定义，观测台对气体的压力F=:S= B管气体发生等温压缩，有1BV1B=pBVB 4.8×103N. 联立解得h2=2cm 答案：(1)8×10Pa(2)4.8×103N 对A管中的气体，初态为压强1A=p。,体积为V1A= 12.解析：①活塞从位置a到b过程中，气体做等温变化，初 1S,末态压强为p2A,设水银柱离下端同一水平面的高 态p1=1.0×10Pa、V1=S·11ab, 度为h1,则气体体积为V2A=(L1一h1)S,由水银柱的平 衡条件有p2A=p,十pg(h十h,一h1) 末态p:=?、V2=S·10ab, 根据pV1=2V,, A管气体发生等温压缩，有p1AV1A=AVA 联立可得2h-191h,+189=0,解得h,=1cm或 解得2=1.1×10Pa, 此时对活塞根据平衡条件F+p1S=pS十N, h,=189cm>1,(舍去) 2 解得卡销b对活塞支持力的大小N=100N. 则两水银柱的高度差为△h=h2一h1=1cm ②将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞 答案：△h=1cm 刚好能离开卡销b时，气体做等容变化， 初态p2=1.1×10Pa,T=300K, 考点4汽缸活塞问题 末态，对活塞根据平衡条件S=F十p1S, 1.解析：()设封闭气体的压强为p1,对两活塞和弹簧的 整体受力分析，由平衡条件有mg十p。·2S+2mg十力，S 解得p3=1.2×10”Pa, =pS+p1·2S 设此时滋定为1旅据会一会 解得=A十 解得T,≈327K. 答案：①100N;②327K 对活塞I由平衡条件有2mg十。·2S+k·0.11=p1·2S 13.解析：(1)圆筒导热良好，则气体从状态A缓慢推动活 解得弹簧的劲度系数为友=0mg。 塞到状态B,气体温度不变，则气体分子平均动能不变； (ⅱ)缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽 气体体积减小，则压强变大，圆筒内壁单位面积受到的 缸连接处时，对两活塞和弹簧的整体由平衡条件可知， 压力增大： (2)#态A时的压强PA=A一警=1.0X10P, 气你的压强不支候为p,=p,=十 即封闭气体发生等压过程，初末状态的体积分别为V,= 温度T4=300K;体积V,=600cm3: 状态C时压强c=1.4X10Pa;温度Tc=?:体积V ×2s+1L×s=3.35.V,=1,·2S 2 2 2 =500cm; 由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，故有，=1,11 兴兴 有压强不变可知元，一 ,V1_V 解得Tc=350K (3)从B到C气体进行等容变化，则Wx=0,因从B到 解得T:=3 C气体内能增加25J可知，气体从外界吸热25J,而气 体从A到C从外界吸热14J,可知气体从A到B气体 答案：(i)=08(i)A=p,+3T=合工 放热11J,从A到B气体内能不变，可知从A到B外界 2.解析：()因两活塞的质量不计，则当环境温度升高时， 对气体做功11J. V内的气体压强等于大气压强，则该气体进行等压变 答案：(1)不变：增大；(2)350K;(3)11J 化，则当B的活塞刚到达汽缸底部时，由压强不变可得 考点3液柱问题 1.解析：(1)初始K关闭时，甲管与大气连通且管内恰无 -解得T=: 水，说明A端口处压强等于大气压强p。·由液体压强公 (ⅱ)设当A中的活塞到达汽缸底部时Ⅲ中气体的压强 式可知，瓶内上方气体压强1满足1十Pgh1=p, 为力，则此时V内的气体压强也等于，设此时V内的气 代入数据解得p,=9.8×10Pa, 体的体积为V,则Ⅱ、Ⅲ两部分气体被压缩的体积为V。 乙管B端口处压强p2满足p:=1十Pgh, 3V。 代入数据解得p,=1.01×10Pa. 一V,则对气体N:一 。·4_V (2)当水面与甲管A端口齐平时，瓶内上方气体压强等 T。 2T 于大气压强。.设进入瓶内的空气在大气压强下的体积 为△V,对瓶内原有气体和进入的空气整体应用玻意耳 对Ⅱ、Ⅲ两部分气体 p(V。-V) To 2T。 定律，有1V1十o△V=V2, 代入数据解得△V=1314mL. 联立解得V=p=号Ao 3 答案：(1)9.8×10Pa,1.01×103Pa (2)1314mL 答案：(1)T=专T,(i)力=是n 考点5充气、漏气问题 解析：(1)以助力气室内的气体为研究对象，则初态压强 p。,体积V。,第一次抽气后，气体体积V=V。十V 根据玻意耳定律，V。=pV 解得p:=V。+V pV。 (2)同理第二次抽气p1V。=p:V 解得A=华=()广n 以此类推…… 则当次抽气后助力气室内的气体压强 V。、 n.=(中v) 则刹车助力系统为驾驶员省力大小为△F=(p。一力)S =-(]s 答案A=2a=-()]s 。V。 考点6热学图像问题 1.BD根据题意，由图可知，从a·b过程中，气体的压强 不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度 升高，可知，状态a的温度比状态b的低，故A错误：从b →c过程中，结合图像，由理想气体状态方程有3：2V T. =。·3V T 解得T。=2T, 可知，状态b的温度比状态c的高，则状态b的内能比状 态c的大，故B正确；根据p一V图像的面积表示气体做 功，由图可知，6一c过程中，气体对外微功为W,=号( +3p)(3V0-2V。)=2p。V。, c>d过程中，气体对外做功为W2=p。(4V。一3V。) =poV。, 可知，b·c、c·d过程气体对外做的功不相等，故C错 误；由图可知，c→d过程气体的压强不变，气体做等压变 化，由于气体体积增大，则气体温度升高，气体的内能增 大，由热力学第一定律可知，c·d过程气体对外做的功 小于从外界吸收的热量，故D正确， 2.CA.α→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气 体对外做功W<0,由盖-吕萨克定律可知T>T。,即内 能增大，△U>0,根据热力学第一定律△U=Q十W可 知b过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做 功，另一部分用于增加内能，A错误； B.b·c过程中气体与外界无热量交换，即Q=0,又由 气体体积增大可知W,<0,由热力学第一定律△U=Q 十W可知气体内能减少， C.c→a过程为等温过程，可知T=T.,△U=0,根据热 力学第一定律可知a·b·c过程，气体从外界吸收的热 量全部用于对外做功，C正确； D.根据热力学第一定律结合上述解析可知：ab·c·a 一整个热力学循环过程△U=0,整个过程气体对外做 功，由热力学第一定律可得△U=Q一Q一W=0, 故ab过程气体从外界吸收的热量Q不等于c·a过 程放出的热量一Q,D错误. 详解详析 3.ADA.1→2为绝热过程，根据热力学第一定律△U=Q 十W可知此时气体体积减小，外界对气体做功，故内能 增加，故A正确；B.23为等压过程，根据盖一吕萨克 定律可知气体体积增大时温度增加，内能增大，此时气 体体积增大，气体对外界做功W<0,故气体吸收热量， 故B错误；C,3·4为绝热过程，此时气体体积增大，气体 对外界做功W<0,根据热力学第一定律可知气体内能 减小，故C错误；D.4·1为等容过程，根据查理定律可 知压强减小时温度减小，故内能减小，由于体积不变W =0,故可知气体向外放热，故D正确. 4B根据兴-C可得力=T, 从到b,气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c, 气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b 点与原，点连线的斜率，C态的体积大于b态体积.故选B. 5.AA.理想气体从状态a变化到状态b,体积增大，理想 气体对外界做正功，A正确； B.由题图可知V=V。十kT 根据理想气体的状态方程有兴=C, 联主有办= k十个 可看出T增大，力增大，B错误； D.理想气体从状态变化到状态b,温度升高，内能增 大，D错误； C.理想气体从状态a变化到状态b,由选项AD可知，理 想气体对外界做正功且内能增大，则根据热力学第一定 律可知气体从外界吸收热量，C错误，故选A. 6.ABD AC.根据理想气体状态方程可知T-朵·V 即T-V图像的斜率为最，故有p,=>p,故A正 确，C错误；B.理想气体由a变化到b的过程中，因体积 增大，则气体对外做功，故B正确：DE.理想气体由a变 化到b的过程中，温度升高，则内能增大，由热力学第一 定律有△U=Q十W 而△U>0,W<0,则有△U=Q一IW|,可得Q>0,Q> △U,即气体从外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增 加的内能，故D正确，E错误：故选ABD. 7解析：根据力一己图像可知找态A和找态C温度相同， 内能相同：故从A经B到C过程中气体吸收的热量等于 气体对外所做的功，根据图像可知状态A到状态B为等 压过程，气体对外做功为W,=△V=2×10×(2-1)J =2X10”J,状态B到状态C为等容变化，气体不做功；故 A经B到C过程中气体吸收的热量为Q=W,=2X10J. 答案：2×10J &.BCEA.因从a到b的力一T图像过原点，由兴=C可 知从a到b气体的体积不变，则从a到b气体不对外做 功，选项A错误：B.因从a到b气体温度升高，可知气体 内能增加，选项B正确：CDE.因W=0,△U>0,根据热 力学第一定律△了=W十Q,可知，气体一直从外界吸热， 且气体吸收的热量等于内能增加量，选项C、E正确，D 错误.故选BCE. 最新真题分类特训·物理 考点7热力学定律与气体实验定律的综合应用 1.D根据题意可知，气体的温度升高，内能增加，由于不 清楚外界对气体的做功情况，所以无法确定气体是吸热 还是放热，A错误：温度升高，气体分子的平均速率增 大，但并不是每个分子的速率都增加，B错误；根据题图 可知，速率，附近单位速率区间内的分子数减少，C错 误；根据题图可知，图像与坐标轴所围图形的面积表示 对应速率区间内的分子数占总分子数的比例，结合题图 可知气体中速率在1一区间的分子数占总分子数的 比例减小，D正确， 2.A根据题意可知，气球缓慢上升的过程中，气体温度不 变，则气体的内能不变，分子的平均动能不变，气体的体 积变大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，由于气 体的内能不变，则吸收的热量与气体对外做的功相等， 故选A. 3.D猛推推杆压缩筒内气体，气体未来得及与外界发生 热交换Q=0,气体被压缩，体积减小，则外界对气体做正 功W>0,根据热力学第一定律△U=Q十W可知，气体 内能增大，故C错误；气体内能增大，故其温度增大，又 体积减小，根据理想气体状态方程兴=C则气体压强 增大，故A错误；气体被压缩，体积减小，则气体对外界 做负功，故B错误；气体温度增大，则分子平均动能增 大，故D正确. 4.B气体的热力学温度增大到初态的2倍，温度升高，内 能增大，又气体体积减小，则由理想气体状态方程' C(关键点：公式中的T为热力学温度，单位为K)可知 气体压强增大，对活塞受力分析，有F+mg十pS=pS, 可知外力F增大，A错误，B正确：气体体积减小，封闭 气体对外界微负功，C错误：由显想气体状态方程兴=C 可知，气体的热力学温度增大到初态的2倍，若气体体积 不变，则密封气体的末态压强是初态的2倍，但气体体积 减小，则密封气体的末态压强大于初态的2倍，D错误. 5.ACDA.A→B过程，体积不变，则W=0,温度升高，则 △U>0,根据热力学第一定律△U=W+Q,可知Q>0, 即该过程吸热，选项A正确；B.B→C过程，温度不变，则 △U=0,体积减小，则W>0,根据热力学第一定律△U= W十Q,可知Q<0,即该过程为放热过程，选项B错误： C.A一B道程，体积不变，温度升高，根据y=C,可知， 压强变大，即状态A压强比状态B压强小，选项C正确： D.状态A的温度低于状态C的温度，可知状态A的内 能比状态C的小，选项D正确， 6.ADC.设理想气体的初始状态的压强，体积和温度分 别为p1=p。,V1=V。,T1=300K, 等容过程为状态二，p,=?,V2=V1=V。,T2=400K, 等压过程为状态三，p:=p,V,=?,T,=400K, 由理想气体状态方程可得V=D:V-:V T Ts 解得=专V:=专V。,体积增加了原来的子，C错 误；D.等容过程中气体做功为零，由热力学第一定律△U =W十Q=400J,两个过程的初末温度相同即内能变化 2 相同，因此内能增加都为400J,D正确；AB.等压过程内 能增加了400J,吸收热量为600】，由热力学第一定律可 知气体对外做功为200J,即做功的大小为W=,X (-v)=200J. 解得V。=6L,A正确，B错误；故选AD 7.解析：设细管的截面积为S,根据玻意耳定律有1L1S= L,S,可得L= p2 根据题意当洗衣机内的水位下降时，空气柱长度变长， 故内部气体对外界做正功。 答案：色上做正功 p2 8.解析：(1)打开气阀K,对活塞b进行受力分析，当活塞b 刚要开始向下运动时，在竖直方向上，重物的重力g与 最大静摩擦力f平衡，即f=mg. (2)在(1)问操作后关闭气阀K,则气体压强为p。,然后 用水平拉力向右缓慢拉动活塞，直到重物刚要开始向 上运动，对活塞b,根据平衡条件有pS:十mg十f =pS2, 设活塞a向右移动的位移为x,气体体积变为V1=V。 +S1x, 因为缓慢拉动，气体做等温变化，根据玻意耳定律V =pV。, 2mgVo 联立解得z=S,(p,S,-2mg)' 以气体为研究对象，根据热力学第一定律△U=W十Q, 其中△U=0, 活塞对气体做功为W=一Q, 则气体对活塞做功为W'=Q, 对活塞a,根据动能定理W.十W'一p。S1x=0, 2 ng pov。 解得拉力对活塞a做的功W,一n,5.-2g一Q (3)重物上升H过程中，活塞b匀速运动，气体压强保持 p:不变，恒温下气体总体积不变，因此活塞向右移动 位移x满足S1'x'=S2H, 得x'=H S 拉力大小不变F=S,一pS1= 2mgS S 拉力做功W'=Fx, 联立解得W'=2mgH. 2mgVo 2mgpV。 答案：1)mg（2)s(hS.-2mg'p5.2mg-Q (3)2mgH 9.解析：(1)气体可视为理想气体，根据理想气体状态方程 DivP:V2 T T 代入数据得p:=T三3.3×10 (2)pV图线与V轴围成的面积代表做功的大小，该过 程气体体积增大，则气体对外做功，W=-十卫严(V, 2 V,)=-1.008×10J, 由热力学第一定律△U=Q十W, 代入数据可得△U=6.6×10J. 答案：(1)3.3×10Pa(2)6.6×10J 10.解析：(1)活塞开始缓慢上升，由受力平衡p。S十f。 =p1S, 22 可得封闭的理想气体压强力=2p。, 工T,升温过程中，等压膨胀，由盖一吕萨克定律 T -=s,解得九：=3h, 4 T, (2)T·Tg升温过程中，等压膨胀，外界对气体做功 W,=-p,h,-h1)S=-22DhS 63 T。→T?降温过程中，等容变化，外界对气体做功W, =0, 活塞受力平衡有pS=f。十p:S, 解得封闭的理想气体压强p=2了0· 20 TT降温过程中，等压缩，由盖一吕萨克定律 ,解得h:=, 11 T. 外界对气体微功W,=p(h,-h,)S=14hS」 63, 全程中外界对气体微功W=W1十W,十W =-8pohS 63 因为T1=T:,故封闭理想气体总内能变化△U=0, 利用热力学第一定律△U=W十Q, 解得Q=8h,hS 63 故封闭气体吸收的净热量Q=8。hS 63 答案：1)，(2)8pS 63 11.解析：(1)气体进行等压变化，则由盖-吕萨克定律得 To T 解得工=号工 (2)此过程中气体内能增加4U=C△T=CT, 气体对外微功W=pSM=号(AS+mg, 此过程中容器内气体吸收的热量Q=△U十W= 吉Ap,5+mg)+吉CT. 答案：1号T。（2)宁(，S+mg)+吉CT 1 12.解析：(1)A.气体的体积不变，温度升高，则气体的内能 升高，体积不变，气体做功为零，因此气体吸收热量，A 正确；B.气体的体积减小，温度降低，则气体的内能降 低，体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律△U =W十Q,可知气体对外放热，B正确C.气体的体积减 小，温度升高，则气体的内能升高，体积减小，外界对气 249 详解详析 体做功，由热力学第一定律△U=W十Q,可知Q可能等 于零，即没有热量交换过程，C错误；D.气体的体积增 大、温度不变，则气体的内能不变，体积增大，气体对外 界微功，由热力学第一定律△U=W十Q,可知Q>0,即 气体吸收热量，D正确；E.气体的体积增大，温度降低， 则气体的内能降低，体积增大，气体对外界做功，由热 力学第一定律△U=W十Q,可知Q可能等于零，即没有 热量交换过程，E错误.故选ABD. (2)(ⅰ)由摄氏度和开尔文温度的关系可得T1=(273 +17)K=290K,T,=(273+27)K=300K, 理想气体状态方程pV=nRT可知mR= 下 其中”为封闭气体的物质的量，即理想气体的'正比 mi 于气体的质量，则巴 TV P2 V, T2V2 其中p1=p2=1.2pP1=1.46kg/m3,代入数据解得 p2=1.41kg/m (i)由题意得=p,T=(273+27)K=300K,同理可 P:V: 得 T.V V,TV 解得=1.18kg/m3. 答案：(1)ABD (2)(i)1.41kg/m3:(i)1.18kg/m3 解析：(1)A.对于一定质量的理想气体内能由温度决 定，故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变，内能 不变，故A正确：B根据理想气体我态方程兴=C可 知等压膨胀后，气体温度升高，内能增大，等温压缩温 度不变，内能不变，故未状态与初始状态相比内能增 加，故B错误：C.根据理想气体状态方程可知等容减压 过程温度降低，内能减小：等压膨胀过程温度升高，末 状态的温度有可能和初状态的温度相等，内能相等，故 C正确；D.根据理想气体状态方程可知等容增压过程 温度升高：等压压缩过程温度降低，末状态的温度有可 能和初状态的温度相等，内能相等，故D正确；E.根据 理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高；等温 膨胀过程温度不变，故末状态的内能大于初状态的内 能，故E错误.故选ACD. (2)设倒置前A、B气体压强分别为pA1、中g1,倒置后压 强为pA2、p2,由rA=2rB,所以A水银柱改变1cm,B 水银柱改变4cm,如图所示： B 110 cm 20 cm 10 cm 9 cm 20 cm 10 14 cm 10 cm 6 cm 最新真题分类特训·物理 倒置前：p1十20cmHg=pA1, 倒置后：pA2十23cmHg=p, A、B气体均等温变化， PAI X10=PA2 X11, PBI X10=PB2 X6, 得出pA1=74.36cmHg、pB1=54.36cmHg. 答案：(1)ACD(2)pA1=74.36cmHg、p1=54.36cmHg 14.BC温度是分子平均动能的统计标志，仅反映整体的 平均水平，高温处仍存在速率小的水分子，低温处也存 在速率大的水分子，并非所有水分子的运动速率都满 足高温处大于低温处，故A错误；一定量的水变为同温 度的水蒸气，温度不变，则分子总动能不变，汽化过程 吸收热量，且汽化后分子间距大幅增大，分子势能增 加，因此总内能变大，故B正确：该过程中，均热板从高 温的芯片吸热，向低温的冷凝端放热，整个过程循环进 行，均热板自身状态复原，不需要对外界做功，仅依靠 水传递热量，符合物理规律，故C正确；根据热力学第 二定律，不可能从低温物体吸热、向高温物体放热，同 时不产生其他影响，该描述违背热力学第二定律，故D 错误. 15.解析：空调将热量从温度低的室内传递到温度较高的 室外，这个过程要消耗电能，不是自发的过程； 由于空调的压缩机做功，使得空调排放到室外环境的 热量大于从室内吸收的热量， 答案：不是大于 实验十九探究气体的等温变化 1.解析：(3)为了实现等温变化，电子秤应沿水平方向缓慢 拉动活塞，以保证注射器内空气温度保持不变， (4)以活塞为研究对象，则其受力示意图如图所示，缓慢 移动活室，因光F+pS=f什AS,解得力=A,十号-号 pS PoS F f (5)由题因2可知，一定质量的空气的力亡图像为延长 线经过原点的一条倾斜直线，即力和亡成正比，则力和 V成反比. 答案：(8)缓授（④n+号-5 (5)反比 2.解析：(1)在实验误差允许范围内，题图乙中的拟合曲线 为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的 气体，力与已成正比，故选B, (2)若气体校压缩到V=10.0ml,则有=.0ml =100×10-3mL1, 由题图乙可读出封闭气体压强为p=204×103Pa. (3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了 △V,则在计算pV乘积时，根据p(V。十△V)一pV =p△V, 可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结 果之差的绝对值会随饣的增大而增大， 答案：(1)B(2)204×103(3)增大 229 专题十六原子结构原子核 考点1光电效应波粒二象性 1.B光电效应的发生条件为：入射光子的能量E大于等 于金属的逸出功W。,即E≥W。时可发生光电效应，锡 的逸出功W=4.42eV>4.30eV,不满足光电效应发 生条件，锡不能发生光电效应；锢的逸出功W=4.09eV <4.30V,满足光电效应发生条件，只有锢能发生光电 效应. 2.C设电子经过电压加速后速度大小为0，由动能定理得 -m. 电子的动量大小为力=m0, 电子的德布罗意波长为入=人， 联立解得λ= √2me 因为U:U=100:1,可解得X=,C正确，A、B,D 错误.故选C. 3.BA.普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的，是量 子化的，并不连续，故A错误；B.产生光电效应的条件是 >。,紫光的频率高于红光，红光能使金属产生光电效 应，则紫光也能使该金属产生光电效应，故B正确；C.石 墨对X射线的散射过程遵循动量守恒，光子和电子碰撞 、后，电子获得一定动量，光子动量变小，根据波长入=力 可知波长变长，故C错误；D.德布罗意认为物质都具有 波动性，包括质子和电子，故D错误， 4.AAB.由于红光的频率小于蓝光的频率，则红光的波 长大于蓝光的波长，根据E=h, 可知蓝光光子的能量大于红光光子的能量；根据力= 厂人，可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故A正 确，B错误：C.由于红光的折射率小于蓝光，根据= 可知在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，故C 错误；D.光从一种介质射入另一种介质中频率不变，故 D错误. 5,B一个光子的能量为E=w,v为光的频率，光的波长 与频率有以下关系c=入y 光源年秒发出的光子的个盘为=是一是，P为光源的 功率，光子以球面波的形式传播，那么以光源为原点的 球面上的光子数相同，此时距光源的距离为R处，每秒 垂直通过每平方米的光子数为3×10个，那么此处的球 面的表面积为S=4xR,则号=3X10“ 联立以上各式解得R≈3×10m,故选B. 6.C报据德布罗意波长公式A=合，p=√m风 解得入= h √2mEk 由题意可知，电子与油滴的动能相同，则其波长与质量 的二次方根成反比，所以有些=m 入油√m电 0专题十五热学 年真题分类特训 专题十五 热学 考点1分子动理论与内能 ◆热运动 4.(2026·湖南卷，7)如图，一心形玩具气球 1.(2021·北京卷，4)比较45℃的热水和100 内密封一定质量的理想气体和一个充有 ℃的水蒸汽，下列说法正确的是 ( 同种气体的弹性小气球，心形气球体积始 A.热水分子的平均动能比水蒸汽的大 终不变.在心形气球内，小气球内部气体 B.热水的内能比相同质量的水蒸汽的小 压强大于外部气体压强，整个系统导热良 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 好.初始时，小气球的体积为心形气球体 ◆分子力及分子势能 积的一半.当温度缓慢升高时，忽略温度 2.（2025·山东卷，2)分子 变化对气球材料性质的影响，下列说法正 间作用力F与分子间距 确的是 离r的关系如图所示，若 规定两个分子间距离： 外 部 等于r。时分子势能E。 为零，则 内部 A.只有r大于r。时，E。为正 B.只有r小于r。时，E。为正 C.当r不等于r。时，E。为正 A.小气球外部气体压强不变 D.当r不等于r。时，E。为负 B.小气球内部气体分子数与外部相等 ◆气体内能 C.小气球内部气体体积不变 3.(2026·河北卷，3)一款自动监测环境气压 D.小气球内部气体体积变大 的装置由粗细均匀、导热良好的U形管和 ◆液体 自动监测系统组成.如图所示，竖直放置的 5.(2024·全国甲卷，33(1))（多选）如图，四个 U形管右端开口，左侧管内用水银封闭了一 相同的绝热试管分别倒立在盛水的烧杯a、 定质量、可视为理想气体的空气.监测系统 b、c、d中，平衡后烧杯a、b、c中的试管内外 通过监测右侧液面的变化，结合温度即可得 水面的高度差相同，烧杯d中试管内水面高 到环境气压.若外界温度下降的同时环境气 压也发生了变化，导致U形管右侧液面上 于试管外水面.已知四个烧杯中水的温度分 升，忽略水银体积变化，则封闭气体的 别为ta、tbt。、ta,且ta<t<t。=t.水的密度 随温度的变化忽略不计.下列说法正确的是 自动 监测 系 水银 A.a中水的饱和气压最小 A.内能增加 B.a、b中水的饱和气压相等 B.压强增大 C.c、d中水的饱和气压相等 C.分子的数密度减少 D.a、b中试管内气体的压强相等 D.分子热运动的平均动能不变 E.d中试管内气体的压强比c中的大 最新真题分类特训·物理 考点2气体实验定律 1.(2026·湖北卷，3)容器中封闭一定质量的 A.环境温度升高时，b管中液面升高 理想气体，缓慢改变气体状态，使其体积变 B.环境温度降低时，b管中液面升高 为初态的一半，压强变为初态的3倍.与气 C.水槽中的水少量蒸发后，温度测量值 体的初态相比，末态 偏小 A.气体的温度是初态的3倍 D.水槽中的水少量蒸发后，温度测量值 B.气体分子的平均动能更大 偏大 C.每个气体分子的速率都更大 4.(2025·黑吉辽蒙卷，2)某同学冬季乘火车 D.单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分 旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果 子数减少 瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温 2.(2025·河南卷，10)（多 暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相 选)如图，一圆柱形汽缸 比，瓶内气体 水平固置，其内部被活 A.内能变小 塞M、P、N密封成两部分，活塞P与汽缸壁 B.压强变大 均绝热且两者间无摩擦.平衡时，P左、右两 侧理想气体的温度分别为T1和T2,体积分 C.分子数密度变大 别为V1和V2,T1<T2,V1<V2.则( D.每个分子动能都变大 A.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相 5.（2023·新课标卷，21)（多 10双1 同温度，P将右移 选)如图，一封闭着理想气 3 f 日g 77777777777 B.固定M、N,若两侧气体同时缓慢升高相 体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连 同温度，P将左移 接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部 C.保持T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中 分，活塞与汽缸壁间没有摩擦.初始时弹簧 间移动相同距离，P将右移 处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强 D.保持T1、T2不变，若M、N同时缓慢向中 均相等.现通过电阻丝对f中的气体缓慢加 间移动相同距离，P将左移 热，停止加热并达到稳定后 3.（2025·云南卷，9)（多选）图甲为1593年伽 A.h中的气体内能增加 利略发明的人类历史上第一支温度计，其原 B.f与g中的气体温度相等 理如图乙所示.硬质玻璃泡a内封有一定质 C.f与h中的气体温度相等 量的气体（视为理想气体），与a相连的b管 D.f与h中的气体压强相等 插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境 6.(2026·河南卷，13)机 一充气阀 温度变化而变化.设b管的体积与a泡的体 械装置的润滑油系统 气腔 皮囊 积相比可忽略不计，在标准大气压p。下，b 常用图示设备稳定油 管上的刻度可以直接读出环境温度.则在 油彤 耐压壳体 压.气腔内充有氮气， p。下 () 进出油口 当润滑油系统油压过 高时，油会泵入油腔，压缩皮囊；油压降低 时，皮囊膨胀，油从油腔泵出.设备的工作温 度为T1=300K、气腔内氮气压强为1=0. 25MPa时，气腔体积为V1=6L.氮气视为 理想气体， 图甲 图乙 专题十五热学 (1)某次泵油，氮气压强从p1变为2=0.2 7.(2026·山东卷，15)如图 MPa,求泵出油的体积；（泵油过程为等温 甲所示，竖直固定的圆柱 过程) 形透明管深度为1，管内横 (2)若使设备在T2=270K时也能正常工 截面积为S;圆柱形物块 作，需要对气腔补气，以满足在压强为，时 气腔体积仍为V1,求补充氮气的质量与气 长为}，横截面积为S,密 图甲 图乙 腔内原有氮气质量之比.（补气过程为等温 度为ρ.室温T1=300K,某同学将表面涂抹 过程) 润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体， 并使物块缓慢进入透明管，过程中气体无泄 漏.当物块处于静止状态时，其上表面恰好 与管口齐平，如图乙所示.已知透明管与物 块均具有良好的导热性能，不计物块与透明 管间的摩擦，重力加速度大小为g,大气压 强恒定，空气可视为理想气体， (1)求当地的大气压强； (2)装置放置较长时间后，物块下方气柱高 度为，该同学认为此装置漏气，测得此时 室温T=270K,求管内剩余气体与密封刚 完成时气体的质量比」 27 最新真题分类特训·物理 8.(2025·湖南卷，13) 9.(2024·山东卷，16)图甲为战国时期青铜汲 用热力学方法可测 61 酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄 量重力加速度.如图 和储液罐组成的汲液器，如图乙所示.长柄 所示，粗细均匀的细 顶部封闭，横截面积S1=1.0cm,长度H 管开口向上竖直放 =100.0cm,侧壁有一小孔A.储液罐的横 置，管内用液柱封闭 截面积S2=90.0cm2,高度h=20.0cm,罐 了一段长度为L1的空气柱.液柱长为h,密 底有一小孔B.汲液时，将汲液器竖直浸入 度为0.缓慢旋转细管至水平，封闭空气柱 液体，液体从孔B进入，空气由孔A排出； 长度为L2,大气压强为 当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长 (1)若整个过程中温度不变，求重力加速度 度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提 g的大小； 出液面，储液罐内刚好储满液体.已知液体 (2)考虑到实验测量中存在各类误差，需要 密度p=1.0×103kg/m3,重力加速度大小 在不同实验参数下进行多次测量，如不同的 g=10m/s2,大气压p=1.0×10Pa.整个 液柱长度、空气柱长度、温度等.某次实验测 过程温度保持不变，空气可视为理想气体， 量数据如下，液柱长h=0.2000m,细管开 忽略器壁厚度， 口向上竖直放置时空气柱温度T1=305.7 K.水平放置时调控空气柱温度，当空气柱 温度T2=300.0K时，空气柱长度与竖直放 置时相同.已知p=1.0×103kg/m3,p。=1. 0×105Pa.根据该组实验数据，求重力加速 xf 度g的值。 图甲 图乙 (1)求x; (2)松开孔A,从外界进入压强为p。、体积 为V的空气，使满储液罐中液体缓缓流出， 堵住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液 体，求V. 148 专题十五热学 10.(2024·湖南卷，13)一个充有空气的薄壁 11.(2024·江苏卷，13)某科研实验站有一个 气球，气球内气体压强为、体积为V.气 密闭容器，容器内有温度为300K,压强为 球内空气可视为理想气体 10Pa的气体，容器内有一个面积0.06平 (1)若将气球内气体等温膨胀至大气压强 方米的观测台，现将这个容器移动到月球， p。,求此时气体的体积V。(用p。、p和V 容器内的温度变成240K,整个过程可认 表示)； 为气体的体积不变，月球表面为真空状 (2)小赞同学想测量该气球内气体体积V 态.求： 的大小，但身边仅有一个电子天平.将气球 (1)气体现在的压强； 置于电子天平上，示数为m=8.66×10-3 (2)观测台对气体的压力」 kg(此时须考虑空气浮力对该示数的影 响).小赞同学查阅资料发现，此时气球内 气体压强p和体积V还满足：(p一p。)(V -Vo)=C,其中。=1.0×10Pa为大气 压强，V0=0.5×103m3为气球无张力时 的最大容积，C=18J为常数.已知该气球 自身质量为m0=8.40×10-3kg,外界空气 密度为p,=1.3kg/m3,求气球内气体体积 V的大小. 149 最新真题分类特训·物理 12.(2024·全国甲卷，33(2))如图， 13.（2023·浙江卷，17)如图所示， 热源 一竖直放置的汽缸内密封有一定 b 导热良好的固定直立圆筒内用 量的气体，一不计厚度的轻质活 面积S=100cm2、质量m=1kg 塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动 的活塞封闭一定质量的理想气 范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部 体，活塞能无摩擦滑动.圆筒与 的距离bc=10ab,活塞的面积为1.0× 温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气 10-2m2.初始时，活塞在卡销a处，汽缸内 体处于状态A,其体积VA=600cm3.缓慢 气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温 推动活塞使气体达到状态B,此时体积V 度相同，分别为1.0×10Pa和300K.在 =500cm3.固定活塞，升高热源温度，气体 活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外 达到状态C,此时压强c=1.4×10Pa.已知 力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体 从状态A到状态C,气体从外界吸收热量 温度视为不变)，外力增加到200N并保持 Q=14J;从状态B到状态C,气体内能增加 不变 △U=25J;大气压p,=1.01X10Pa ①求外力增加到200N时，卡销b对活塞 (1)气体从状态A到状态B,其分子平均动能 支持力的大小： (选填“增大”、“减小”或“不变”)，圆 ②再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升 筒内壁单位面积受到的压力 （选填 高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的 “增大”、“减小”或“不变”)； 温度. (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 150 专题十五热学 考点3液柱问题 1.（2026·陕晋青宁卷， 2.(2021·全国乙卷，33(2))如 13)某小组设计并完成 图，一玻璃装置放在水平桌面 了“稳定平抛水柱”实 上，竖直玻璃管A、B、C粗细均 验.如图，竖直放置的 h 匀，A、B两管的上端封闭，C管 储水瓶液面上方封闭 h2 上端开口，三管的下端在同一 少量气体，底部竖直细 水平面内且相互连通.A、B两 管甲与大气连通、水平 管的长度分别为l1=13.5cm、l2=32cm. 细管乙有一阀门K.初 将水银从C管缓慢注人，直至B、C两管内 始时K关闭，瓶内上方 甲 水银柱的高度差h=5cm.已知外界大气压 气体体积V1=200mL,甲管内恰无水且A 为p。=75cmHg.求A、B两管内水银柱的 端口距水面高h1=20cm,乙管B端口距水 高度差 面高h2=30cm;打开K,水持续从乙管流 出，大气通过甲管进入瓶内，当水面与甲管 A端口齐平时关闭K,此时瓶内上方气体的 总体积V2=1510mL.已知大气压强p,= 1.00×10Pa、水的密度p=1.00×10kg/m3, 重力加速度g取10m/s2,忽略温度变化与 瓶体形变，气体均可视为理想气体.求： (1)初始K关闭时，瓶内上方气体压强1 和乙管B端口处压强p2; (2)在打开K到关闭K的过程中，进入瓶内 的空气在大气压强下的体积△V. 15缸 最新真题分类特训·物理 考点4汽缸活塞问题 1.(2022·全国乙卷，33(2))如图， 2.(2022·全国甲卷，33c 一竖直放置的汽缸由两个粗细不 2S (2))如图，容积均为 同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞 V。、缸壁可导热的A、B I和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的 两汽缸放置在压强为 理想气体，两活塞用一轻质弹簧 。、温度为T。的环境 连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通 中；两汽缸的底部通过 过连接处.活塞I、Ⅱ的质量分别为2m、m, 细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外 面积分别为2S、S,弹簧原长为1.初始时系 界相通；汽缸内的两活塞将缸内气体分成 统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0. I、Ⅱ、Ⅲ、V四部分，其中第Ⅱ、Ⅲ部分的体 1,活塞I、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两 活塞间气体的温度为T。.已知活塞外大气 积分别为V,和V。,环境压强保持不变， 压强为。，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸 不计活塞的质量和体积，忽略摩擦， 无漏气，不计弹簧的体积 (「)将环境温度缓慢升高，求B汽缸中的 (ⅰ)求弹簧的劲度系数； 活塞刚到达汽缸底部时的温度； (ⅱ)缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ (ⅱ)将环境温度缓慢改变至2T。,然后用气 刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强 泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体，求A 和温度 汽缸中的活塞到达汽缸底部后，B汽缸内第 V部分气体的压强. 152 专题十五热学 考点5充气、漏气问题 (2023·湖南卷，13)汽车刹车助力装置能有 (1)求第1次抽气之后助力气室内的压 效为驾驶员踩刹车省力.如图，刹车助力装 强1； 置可简化为助力气室和抽气气室等部分构 (2)第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾 成，连杆AB与助力活塞固定为一体，驾驶 驶员省力的大小△F. 员踩刹车时，在连杆AB上施加水平力推动 液压泵实现刹车.助力气室与抽气气室用细 管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用 大气压与助力气室的压强差实现刹车助力 每次抽气时，K1打开，K2闭合，抽气活塞在 外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助 力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室 压强相等；然后，K闭合，K2打开，抽气活 塞向下运动，抽气气室中的全部气体从K 排出，完成一次抽气过程.已知助力气室容 积为V。,初始压强等于外部大气压强。，助 力活塞横截面积为S,抽气气室的容积为 V,.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， 助力活塞 抽气活塞 抽气气室 Po Vo A0 液压泵 水平力 助力气室 连杆 考点6热学图像问题 ◆p-V图像 A.a→b过程，气体从外界吸收的热量全部 1.(2026·黑吉辽蒙 P 用于对外做功 卷，8)（多选）一定质 B.b→c过程，气体对外做功，内能增加 2po 量的理想气体由状 C.a→bc过程，气体从外界吸收的热量全 Po 态a经状态b、c变 部用于对外做功 化到状态d,p-V 0V。2.3%。4%。V D.a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c 图像如图所示，则 →a过程放出的热量 3.(2024·新课标卷，21)（多选） A.状态a的温度比状态b的高 如图，一定量理想气体的循环 B.状态b的内能比状态c的大 由下面4个过程组成，1→2为 C.b→c,c→d过程气体对外做的功相等 绝热过程（过程中气体不与外 D.c→d过程气体对外做的功小于从外界吸 界交换热量)，23为等压过 0 收的热量 程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程，上述 2.(2024·山东卷，6)一定质量 p个 四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过 理想气体经历如图所示的循 程.下列说法正确的是 () 环过程，a→b过程是等压过 A.1→2过程中，气体内能增加 程，b→c过程中气体与外界 B.2→3过程中，气体向外放热 无热量交换，c→a过程是等 C.3→4过程中，气体内能不变 温过程.下列说法正确的是 D.4→1过程中，气体向外放热 53 最新真题分类特训·物理 4.(2023·辽宁卷，5)“空气充电 宝”是一种通过压缩空气实现 ◆图像 储能的装置，可在用电低谷时 7.(2020·江苏卷，13A p/x10Pa) 7 储存能量、用电高峰时释放能量.“空气充电 (3))一定质量的理想气 2 宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的 体从状态A经状态B变 p一T图像如图所示.该过程对应的力一V 化到状态C,其力一图 图像可能是 0510m 像如图所示，求该过程中气体吸收的热 量Q. ◆V-T图像 5.（2022·辽宁卷，6)一定质 量的理想气体从状态a变 化到状态b,其体积V和 热力学温度T变化图像 0 产T 如图所示，此过程中该系统 ( A.对外界做正功 B.压强保持不变 C.向外界放热 D.内能减少 ◆T-V图像 6.(2022·全国乙卷，33(1))（多 T 选)一定量的理想气体从状态a 经状态b变化到状态c,其过程 ◆p-T图像 如T一V图上的两条线段所示， 8.(2022·全国甲卷，33(1))（多p 则气体在 .（填正确答案标号，选对 选)一定量的理想气体从状态 1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5 a变化到状态b,其过程如p一 分；每选错1个扣3分，最低得分为0分) T图上从a到b的线段所示. 0 A.状态a处的压强大于状态c处的压强 在此过程中 (填正确答案标号.) B.由a变化到b的过程中，气体对外做功 A.气体一直对外做功 C.由b变化到c的过程中，气体的压强不变 B.气体的内能一直增加 D.由a变化到b的过程中，气体从外界吸热 C.气体一直从外界吸热 E.由a变化到b的过程中，从外界吸收的热 D.气体吸收的热量等于其对外做的功 量等于其增加的内能 E.气体吸收的热量等于其内能的增加量 考点7热力学定律与气体实验定律的综合应用 ◆热力学第一定律 百分比.下列说法正确的是 1.(2026·山东卷，3)一定质 个) A.气体一定从外界吸收热量 量的理想气体由状态I变 B.气体中每个分子的速率都增加 化到状态Ⅱ，两种状态下 C.速率1附近单位速率区间内的分子数 气体分子的速率分布如图 增加 0 所示，图中f(v)是速率v D.气体中速率在1~2区间的分子数占总 附近单位速率区间内分子数占总分子数的 分子数的比例减小 专题十五热学 2.(2025·安徽卷，3)在恒温容器内的水中，让 6.(2023·山东卷，9)（多选）一定质量的理想 一个导热良好的气球缓慢上升.若气球无漏 气体，初始温度为300K,压强为1×105Pa. 气，球内气体（可视为理想气体）温度不变， 经等容过程，该气体吸收400J的热量后温 则气球上升过程中，球内气体 ) 度上升100K;若经等压过程，需要吸收600 A.对外做功，内能不变 J的热量才能使气体温度上升100K.下列 B.向外放热，内能减少 说法正确的是 () C.分子的平均动能变小 A.初始状态下，气体的体积为6L D.吸收的热量等于内能的增加量 B.等压过程中，气体对外做功400J 3.(2025·北京卷，1)我国古代发 明的一种点火器如图所示，推杆 C等压过程中，气体休积增加了原体积的子 推杆 插入套筒封闭空气，推杆前端粘 D.两个过程中，气体的内能增加量都为 套筒 着易燃艾绒.猛推推杆压缩筒内 400J 气体，艾绒即可点燃.在压缩过 艾绒 7.（2025·福建卷，9)如图， 压力传感器 777777 程中，筒内气体 洗衣机水箱的导管内存在 A.压强变小 一竖直空气柱，根据此空 缸 B.对外界不做功 气柱的长度可知洗衣机内 C.内能保持不变 的水量多少.当空气柱压强为时，空气柱长 D.分子平均动能增大 度为L1,水位下降后，空气柱温度不变，空气柱 4.(2025·湖北卷，3)如图所示， 内压强为2，则空气柱长度L2 ,该 内壁光滑的汽缸内用活塞密 过程中空气柱内部气体对外界 封一定量理想气体，汽缸和活 电热丝 0 (填“做正功”“做负功“不做功”) 塞均绝热.用电热丝对密封气 8.(2026·云南卷，14)某同学制作了一个简易 体加热，并在活塞上施加一外力F,使气体 气动装置，可简化为如图所示的模型.水平 的热力学温度缓慢增大到初态的2倍，同时 汽缸A和竖直汽缸B固定在气压为p。的 其体积缓慢减小.关于此过程，下列说法正 恒温环境中，其活塞a、b的横截面积分别为 确的是 () S1、S2(S1<S2).两汽缸通过细管连通，汽缸 A.外力F保持不变 A内壁光滑，汽缸B内壁与活塞b间的最大 B.密封气体内能增加 静摩擦力等于滑动摩擦力，整个装置气密性 C.密封气体对外做正功 和导热性良好.不计活塞的质量和厚度，重 D.密封气体的末态压强是初态的2倍 力加速度为g. 5.(2025·甘肃卷，9)（多 ↑V 选)如图，一定量的理 推拉杆 想气体从状态A经等 细 容过程到达状态B,然 T 后经等温过程到达状 0 汽缸B 态C.已知质量一定的某种理想气体的内能 活塞上 只与温度有关，且随温度升高而增大.下列 说法正确的是 ( ☐重物 A.A→B过程为吸热过程 B.B→C过程为吸热过程 (1)打开气阀K,在活塞b上用轻质细线悬 C.状态A压强比状态B的小 挂重物，逐渐增加重物的质量，当重物质量 D.状态A内能比状态C的小 为m时活塞b刚要开始向下运动，求汽缸B 内壁与活塞b间的最大静摩擦力大小； 最新真题分类特训·物理 (2)在(1)问操作后关闭气阀K,封闭体积为 9.(2025·陕晋青宁 p/(x10'Pa) V。的气体（视为理想气体），然后用水平拉 卷，13)某种卡车轮 力向右缓慢拉动活塞a,直到重物刚要开始 胎的标准胎压范围3.0 向上运动，已知此过程中气体吸收的热量为 为2.8×105Pa~3. Q,求该过程活塞a的位移大小及拉力对活 5×105Pa.卡车行00.528 0.560y/m 塞a做的功； 驶过程中，一般胎内气体的温度会升高，体 (3)在(2)问操作后继续缓慢拉动活塞a,使 积及压强也会增大.若某一行驶过程中胎 重物上升高度H,此时活塞b未到达汽缸B 内气体压强p随体积V线性变化如图所 的顶部，求该过程中水平拉力对活塞a做 示，温度T,为300K时，体积V1和压强p, 的功 分别为0.528m3、3.0×105Pa;当胎内气体 温度升高到T2为350K时，体积增大到V? 为0.560m3,气体可视为理想气体 (1)求此时胎内气体的压强2； (2)若该过程中胎内气体吸收的热量Q为 7.608×104J,求胎内气体的内能增加 量△U. 156 专题十五热学 10.(2025·山东卷，16)如 11.(2024·湖北卷，13)如图所 图所示，上端开口，下 示，在竖直放置、开口向上 端封闭的足够长玻璃 活塞 管竖直固定于调温装 调温装置 的圆柱形容器内用质量为 m的活塞密封一部分理想 置内.玻璃管导热性能 气体，活塞横截面积为S,能 布m 良好，管内横截面积为 无摩擦地滑动.初始时容器内气体的温度 S,用轻质活塞封闭一定质量的理想气体. 为T。,气柱的高度为h.当容器内气体从外 大气压强为。，活塞与玻璃管之间的滑动 界吸收一定热量后，活塞缓慢上升再 摩擦力大小恒为f。=分®，S,等于最大静 次平衡.已知容器内气体内能变化量△U 摩擦力.用调温装置对封闭气体缓慢加热， 与温度变化量△T的关系式为△U=C△T, T1=330K时，气柱高度为h1,活塞开始缓 C为已知常数，大气压强恒为p,重力加速 慢上升；继续缓慢加热至T2=440K时停 度大小为g,所有温度为热力学温度.求 止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温 (1)再次平衡时容器内气体的温度. 度，活塞位置保持不变，直到降温至T3= (2)此过程中容器内气体吸收的热量. 400K时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢 降至T4=330K时，保持温度不变，活塞不 再下降.求： (1)T2=440K时，气柱高度h2; (2)从T1状态到T4状态的过程中，封闭气 体吸收的净热量Q(扣除放热后净吸收的 热量). 157 最新真题分类特训·物理 12.(2023·全国甲卷，33)[物理一选修3一 13.(2023·全国乙卷，33)[物理—选修3-3] 3](多选)(1)在一汽缸中用活塞封闭着一 (多选)(1)对于一定量的理想气体，经过下 定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程， 列过程，其初始状态的内能与末状态的内 气体一定与外界有热量交换的过程是 能可能相等的是 A.等温增压后再等温膨胀 A.气体的体积不变，温度升高 B.等压膨胀后再等温压缩 B.气体的体积减小，温度降低 C.等容减压后再等压膨胀 C.气体的体积减小，温度升高 D.等容增压后再等压压缩 D.气体的体积增大，温度不变 E.等容增压后再等温膨胀 E.气体的体积增大，温度降低 (2)如图，竖直放置的封闭玻璃 (2)一高压舱内气体的压强为1.2个大气 管由管径不同、长度均为20cm B 10cm 压，温度为17℃，密度为1.46kg/m3. 的A、B两段细管组成，A管的 10.cm (ⅰ)升高气体温度并释放出舱内部分气体 内径是B管的2倍，B管在上 A 以保持压强不变，求气体温度升至27℃时 方.管内空气被一段水银柱隔 舱内气体的密度； 开，水银柱在两管中的长度均为10cm.现 (ⅱ)保持温度27℃不变，再释放出舱内部 将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A 分气体使舱内压强降至1.0个大气压，求 管内的空气柱长度改变1cm.求B管在上 此时舱内气体的密度. 方时，玻璃管内两部分气体的压强.（气体 温度保持不变，以cmHg为压强单位) 158 专题十五热学 ◆热力学第二定律 A.空腔内高温处所有水分子的运动速率 14.(2026·湖南卷，8)（多选）如图，一块高 都比低温处水分子的运动速率大 功率芯片上方紧贴着一个均热板散热 B.一定量的水吸收热量变成相同温度的 器.均热板是一个完全密封的扁平纯铜 水蒸气，内能变大 空腔，空腔内部注有微量的水.在正常工 C.该均热板可以从高温物体吸热，向低温 作过程中，水从高温芯片处吸收热量汽 物体放热，不对外界做功 化，水蒸气在低温冷凝端放出热量变回 D.该均热板可以从低温物体吸热，向高温 液态水，并回流到底部.下列说法正确 物体放热，而不产生其他影响 的是 15.(2022·广东卷，15(1)利用空调将热量从温 冷凝 度较低的室内传递到温度较高的室外环境， 这个过程 (选填“是”或“不是”)自发 过程，该过程空调消耗了电能，空调排放到室 外环境的热量 (选填“大于”“等于” 芯片 或“小于”)从室内吸收的热量」 实验十九 探究气体的等温变化 1.(2026·四川卷，11)某兴趣小组用注射器、 2.(2023·山东卷，13)利用图甲所示实验装置 挂钩式电子秤、橡胶管塞、细线等探究气体 可探究等温条件下气体压强与体积的关系.将 等温变化的规律，实验过程如下： 带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射 10P(x 10Pa) 器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与 0.8 压强传感器相连.活塞上端固定一托盘，托盘 细线活塞针筒末端小管 0.6 中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压 0.4 强p和体积V(等于注射器示数V。与塑料管 0.2 容积△V之和)，逐次增加砝码质量，采集多组 橡胶管塞 10 20 30 数据并作出拟合曲线如图乙所示， 图1 图2 2otx10p (1)如图1所示，将细线系在活塞一端，水平 固定针筒，用电子秤挂钩钩住细线，沿水平 方向匀速拉动活塞.记录电子秤示数，计算 接计算机 出活塞与针简内壁间摩擦力大小f. (2)用橡胶管塞塞满注射器末端小管，确认 压强传感器 0 60 70 80 90 装置密封. 图甲 图乙 100×10ml 回答以下问题： (3)用电子秤沿水平方向 (选填“缓 (1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合 慢”或“快速”)拉动活塞，活塞位于刻度30. 曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况 0L处时记录第一次电子秤示数，此后针 下，一定质量的气体 筒内空气柱的体积V每增加2mL记录一 A.p与V成正比 次示数，得到多组数据. (4)计算针筒内空气柱压强p.已知大气压 B.力与成正比 强为。，活塞横截面积为S,由电子秤示数 (2)若气体被压缩到V=10.0mL,由图乙可 计算出活塞所受拉力大小F,则饣三 读出封闭气体压强为 Pa(保留3 (用。、f、F、S表示). 位有效数字). (5)绘制p己图像如图2所示.实验表明： (3)某组同学进行实验时，一同学在记录数 据时漏掉了△V,则在计算pV乘积时，他的 质量一定的空气，在温度保持不变的情况 计算结果与同组正确记录数据同学的计算 下，压强p与体积V成 (选填“正 结果之差的绝对值会随饣的增大而 比”或“反比”). (填“增大”或“减小”.)