专题12 热学(6年汇编)(黑吉辽蒙专用)2021-2026年高考物理真题分类汇编
2026-08-25
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摘要:
**基本信息**
高中物理热学专题试题汇编,整合2021-2026年黑吉辽蒙及全国卷真题与模拟题,聚焦分子动理论和热力学定律两大核心考点,适配高考复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|15题|分子动理论(内能、分子动能)、气体状态变化基础|以日常生活情境(如冬季乘车密闭容器温度变化)考查概念辨析,无复杂计算|
|多选题|6题|p-V/V-T图像分析、热力学第一定律定性判断|结合气体状态变化图像,考查图像斜率/面积物理意义及吸放热判断|
|解答题|10题|理想气体状态方程、热力学第一定律定量计算、跨模块综合(力学弹簧、交变电流)|以绝热汽缸、变压器加热等实验工程情境为载体,需综合应用气体实验定律与能量守恒,体现真题命题趋势|
内容正文:
专题12 热学
6年真题1年模拟
考点分类
黑吉辽蒙考情(2021-2026)
命题规律
考点 01 分子动理论・气体分子运动与内能基础
2025 黑吉辽蒙卷真题(密闭糖果瓶从寒冷站台进入温暖车厢,分析瓶内气体内能、压强、分子数密度与分子动能的变化)
・情境:冬季乘车密闭容器温度变化等日常生活实景;
・考点:理想气体内能的决定因素、气体等容变化规律、分子数密度的概念、温度与分子平均动能的关系(区分平均动能与单个分子动能);
・题型:单项选择题,以概念辨析为主,无复杂定量计算;
・综合:分子动理论与气体实验定律基础结合,侧重考查热学基本概念的准确理解,难度较低。
考点 02 热力学定律・理想气体状态变化与能量守恒综合
2022 辽宁高考真题(V-T 图像下理想气体状态变化,判断做功、压强、吸放热与内能变化);2022 全国乙卷真题(V-T 图像 a-b-c 过程,分析压强、做功与热力学第一定律应用);2021 全国乙卷真题(p-V 图像循环过程,辨析三个过程的吸放热、做功与温度变化);2026 黑吉辽蒙卷真题(p-V 图像多过程变化,比较温度、内能、做功及热力学第一定律定量关系);2023 新课标卷真题(绝热汽缸弹簧活塞三气室装置,加热后分析各部分气体的内能、温度与压强);2024 吉林高考真题(理想变压器加热密闭气体,结合焦耳热与等容变化求解通电时间)
・情境:气体状态变化图像、绝热汽缸活塞装置、电热器加热气体等实验与工程应用实景;
・考点:理想气体状态方程、p-V/V-T 图像的物理意义与斜率 / 面积的应用、气体做功的判断方法、热力学第一定律、内能与温度的关系、等容 / 等压变化规律、绝热过程的能量特点;
・题型:覆盖单项选择题、多项选择题、解答题;选择题侧重图像分析与定性判断,解答题结合其他模块考查定量推导与计算;
・综合:以热力学第一定律与气体实验定律为核心,部分题目结合力学弹簧受力、交变电流变压器实现跨模块综合,侧重图像解读能力与能量守恒思想的应用,难度梯度清晰。
考点01 分子动理论
一、单选题
1.【答案】B
考点02 热力学定律
一、单选题
1.【答案】A
二、多选题
2.【答案】ABD
3.【答案】ABE
4.【答案】BD
5.【答案】AD
三、解答题
6.【答案】(1);(2)
【详解】(1)由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为
设变压器副线圈的输出电压为U2,根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有
联立解得
理想变压器的输出功率等于R的热功率,即
(2)设加热前容器内气体的压强为p0,则加热后气体的压强为2p0,温度为T2,容器内的气体做等容变化,则有
由知气体吸收的热量
根据热力学第一定律,气体的体积不变,所以W = 0,容器是绝热容器,则
电热丝产生的热量全部被气体吸收
联立整理得
解得
一、单选题
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】D
9.【答案】D
10.【答案】C
11.【答案】A
12.【答案】D
13.【答案】D
二、多选题
14.【答案】BC
15.【答案】BC
16.【答案】BD
17.【答案】AD
18.【答案】AD
19.【答案】BD
三、解答题
20.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)在给底部汽缸传递热量前,设底部汽缸内压强为,由理想气体性质可知,顶部汽缸内压强也为,故
由题意可知,当热量缓慢传递给底部汽缸,两汽缸温度同步升高,且顶部汽缸内的气体对重活塞做功,设热量传递结束后,两活塞间距为,则上述做功可表示为
利用能量均分定理,两个汽缸中的气体总内能的增量为
故由热力学第一定律可知
当热量传递结束后,由于重活塞可无摩擦滑动,故对顶部气体
联立可得
(2)设热量传递结束后,底部汽缸内气体压强为,则
因此,为维持轻活塞位置不变,作用在轻活塞的摩擦力为
可得
联立可得
联立解得
另解:(1)在给底部汽缸传递热量前,设底部汽缸内压强为,由理想气体性质可知,顶部汽缸内压强同为,系统吸热后,两活塞间距变为,由于上部分气体为等压过程,故由盖-吕萨克定律可得
上部气体对外做功
由题意可知,上下两部分气体总内能增量为
故由热力学第一定律得
又由题意可知
联立可得
(2)底部汽缸的下部分气体为等容过程,设吸收热量后,气体压强为,由查理定律可得
对轻活塞,由题意可知其所受静摩擦力为
联立可得
解得
21.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)当杯盖刚好要被顶起时,根据力的平衡有
又
解得
(2)设杯盖刚好要被顶起时杯中气体的温度为T,由查理定律可得
解得
22.【答案】(1);(2)
【详解】(1)杯内气体做等容变化,有
其中
,,
代入数据可得
(2)设打开杯盖后进入杯内的气体在大气压强下的体积为V,以杯内原有气体为研究对象,则
其中
则
联立可得
23.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)初始状态:装置静止,活塞受力平衡,有
解得
,
最终状态:活塞受力不变(缓慢加热,仍平衡),有
由盖-吕萨克定律有
解得
(2)气体膨胀做的功
由热力学第一定律有
24.【答案】(1),
(2)
【详解】(1)设汽缸竖直悬挂时,内部气体压强为,空气柱长度为,对汽缸受力分析,由平衡条件
有
得
由玻意耳定律
有
联立可得,稳定后,汽缸内空气柱长度为
(2)由热力学第一定律
有,其中
得气体内能的变化量
25.【答案】(1)72cmHg
(2)
【详解】(1)汽车静止时,气柱长、压强
管内气柱最长时,气柱长
此时压强最小,设为,由玻意耳定律有
代入数据解得
(2)设管的横截面积为、水银柱质量为,依题意,管内压强最小时,加速度最大。
对水银柱受力分析,有
又,
联立得
以cmHg为压强单位,代入数据得
26.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)初始时,弹簧刚好处于原长,可知此时弹簧拉力为0,以活塞为对象,根据平衡条件可得
解得初始时,气缸内气体的压强为
(2)设低温报警器报警时的临界温度为,此时弹簧拉力大小为F,以活塞为对象,根据平衡条件可得
解得气缸内气体的压强为
根据理想气体状态方程可得
式中,
解得低温报警器报警时的临界温度为
27.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)胎内气体发生等容变化,根据查理定律有
其中
解得到服务区时胎内气温
(2)以放出的气体与胎内剩余气体整体为研究对象,放气过程中,气体发生等温变化,设轮胎容积为,根据玻意耳定律有
解得
因汽车刚充好气时与到服务区时(放气前)胎内气体质量相等,则放出气体质量与刚充好气时胎内气体质量的比值为
28.【答案】(1)10
(2)64.4N
【详解】(1)要使水火箭发射出去,设需要打气筒打气n次,由题意可知,当水火箭发射瞬间,其内部气压为
根据玻意耳定律,有
解得
(2)第8次打气后,箭体内气体压强为p8,根据玻意耳定律,有
解得
对活塞受力分析可得
解得
29.【答案】(1)2:1
(2)
(3)
【详解】(1)关闭通气阀门后,从图甲到图乙,图乙中左、右侧气体均做等温变化,由玻意耳定律得
,
解得,
压强之比
(2)在图甲中,活塞在气缸正中间且受力平衡,设弹簧的劲度系数为k,由胡克定律得
活塞受力平衡,有
在图乙中,活塞受力平衡,有
代入化简得
解得
(3)从图甲到图乙,左侧气体做等温变化,内能不变,体积收缩,活塞对左侧气体做功,由热力学第一定律得
其中,
可得
故左侧气体向外界放热。
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