还剩24页未读，
继续阅读
所属成套资源：2022年新高考物理一轮总复习课件
成套系列资料，整套一键下载
2022届高考物理一轮复习专题突破：训练热学（含答案与解析）
展开
这是一份2022届高考物理一轮复习专题突破：训练热学（含答案与解析），共27页。
热学
1、（2021·河北省张家口市高三上学期1月期末）如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化，下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程中，外界对气体做正功600J
B. A→B过程中，气体放出热量与外界对气体做功相等
C. B、C两状态，气体内能相等
D. B→C过程中，气体吸收热量与气体对外界做功相等
E. A→B→C整个过程中，外界对气体做功之和为零
2、（2021·上海交大附中高三上学期1月期末）如图所示，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内装有水银，右管水银面高于左管水银面。若右臂水银上方为真空，不改变温度而通过阀门k放出少量水银，设稳定后左、右两管中液面相对于管璧下降的距离分别为L1和L2，则（ ）
A. L1> L2
B. L1= L2
C. L1< L2
D. 无法比较L1、L2的大小关系
3、（2021·上海交大附中高三上学期1月期末）如图是常见的气压式水枪储水罐示意图，从储水罐充气口充入足够多的气体，然后关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。向储水罐充气是为了______；若不考虑罐内气体与外界的热传递因素，则在水不断喷出的过程中罐内气体的内能______（选填“逐渐增加”、“逐渐减少”或“保持不变”）。
4、（2021·河北省张家口市高三上学期1月期末） 如图所示，竖直放置导热良好的气缸缸体质量m=10kg，轻质活塞横截面积S=5×10-3m2，活塞上部的气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的下表面与劲度系数k=2.5×103N/m的弹簧相连，活塞不漏气且与气缸壁无摩擦。当气缸内气体温度为27℃时，缸内气柱长l=50cm，气缸下端边缘距水平地面。已知大气压强p0=1.0×105Pa，g取10m/s2，则:
①当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，气缸下端边缘刚好接触地面?
②当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，弹簧恢复原长?
5、（2021·河北省邯郸市高三上学期1月期末）如图所示，一水平放置汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V0，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始活塞停在A点，现将水平放置的汽缸迅速直立，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：
(1)活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
(2)整个过程中通过缸壁传递的热量（一定质量理想气体的内能仅由温度决定）。
．
6、（2021·广东省佛山市高三上学期1月期末）某科技小组用三个可乐汽水瓶制作了一个小喷泉，结构如图，A瓶开口向上，B、C瓶封闭，通过3根细管（体积不计）将瓶内气体或液体连通，瓶与细管间接触紧密、密闭良好，在A瓶中加入一定量的水时，1号管就会有水喷出。已知瓶外大气P0=1.0×105Pa，水的密度=1.0×103kg·m3，g=10m/s2，初始时，1号管内水面与B瓶内水面同高，B与C瓶内空气的总体积V0=2.1L。
（1）若水即将从1号管喷出时，1号管上端出口与B瓶内液面高度差为50cm，则此时B瓶内气体压强多大?
（2）在A瓶中缓慢加水时，1号管内水面由初始位置（即与B瓶内水面同高）开始增高，直至水即将从1号管喷出，此过程中C瓶经3号管加入了多少体积的水?
7、（2021·“八省联考”广东省普通高中学业水平选择考适应性测试）轮胎气压是行车安全的重要参数，某型号汽车轮胎容积V0为25L，安全气压范围为2.4～3.0atm。汽车行驶一段时间后，发现胎压下降到p1=2.0atm，用车载气泵给其充气，气泵每秒钟注入0.5L压强为p0=1.0atm的空气。忽略轮胎容积与气体温度的变化。为使气压回到安全范围求气泵工作的时间范围。
8、（2021·八省联考高三上学期1月考前猜题）如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体，已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和气缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0，现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。重力加速度为g。求：
（1）活塞即将离开卡口a时，汽缸中气体的压强p1和温度T1；
（2）活塞刚到达b处时，汽缸中气体的温度T2。
9.（2021·“八省联考”江苏省普通高中学业水平选择考适应性测试）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（ ）
A. 在状态a和c时的内能可能相等
B. 在a→b过程中，外界对其做的功全部用于增加内能
C. b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能
D. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
10、（2021·“八省联考”江苏省普通高中学业水平选择考适应性测试）在“油膜法估测分子大小”的实验中，将2mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（ ）
A. 7×10-8m B. 1×10-8m C. 7×10-10m D. 1×10-10m
11、（2021·“八省联考”重庆市普通高中学业水平选择考适应性测试）以下现象中，主要是由分子热运动引起的是（ ）
A. 菜籽油滴入水中后会漂浮在水面
B. 含有泥沙的浑水经过一段时间会变清
C. 密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动
D. 荷叶上水珠成球形
12、（2021·八省联考高三上学期1月考前猜题）下列说法中正确的是 （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．房间内空气中水蒸气的压强越小，人体水分蒸发得越快
B．液晶与单晶体一样具有各向异性
C．当分子间作用力表现为引力时，作用力随分子间距离的减小而增大
D．温度升高，物体内所有分子运动的速度都会变大
E．若一定质量的理想气体与外界没有热交换，压缩气体，气体的温度一定升高
13、（2021·“八省联考”广东省普通高中学业水平选择考适应性测试）某学生在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后，该同学发现瓶盖变紧。其本质原因是单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数___________（选填“增加”、“减少”或“不变”），瓶内气体分子平均动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
14、（2021·“八省联考”湖南省普通高中学业水平选择考适应性测试）一定质量的理想气体由状态a等压膨胀到状态b，再等容增压到状态c，然后等温膨胀到状态d，最后经过一个复杂的过程回到状态a，其压强p与体积V的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 从a到b，每个气体分子的动能都增大
B. 从b到c，气体温度升高
C. 从c到d，气体内能不变
D. 从d到a，气体对外界做正功
E. 从a经过b、c、d，再回到a的过程，外界向气体传递的热量与气体对外界所做的功相等
15、（2021·“八省联考”湖南省普通高中学业水平选择考适应性测试）我们在吹气球时，开始感觉特别困难，但当把气球吹到一定体积后，反而比较轻松。一个探究小组对此进行了研究，通过充入不同量的某种理想气体，测量了气球内气体的体积V与对应的压强p，得到了如图（a）所示的p-V图象，其中p0为标准大气压。把不同量的上述理想气体分别充入甲、乙两个相同的气球，此时，甲、乙气球内气体的体积分别为V甲和V乙，且V乙>V甲>V0，甲、乙气球内气体的压强分别为p甲和p乙。现把甲、乙两气球以及一个容积为VG的钢瓶用带阀门的三通细管（容积可忽略）连接，如图（b）所示。初始时，钢瓶内为真空，阀门K1和K2均为关闭状态。所有过程，气体温度始终保持不变。
(1)打开阀门K1，甲气球体积将___________（填“变大”“变小”或“不变”）；
(2)打开阀门K1和K2，把甲、乙两气球内的所有气体压入钢瓶，求压入后钢瓶内气体的压强。
16、（2021·广东省佛山市高三上学期1月期末）由于温室气体排放日益增多，温室效应增强，中国近海区域海水表面平均温度相对于1958年上升了约1摄氏度，温度更高的海水，分子的平均动能_____________（填更大、更小、不变）；更高的温度也使得冰川消退、冰盖解体从而使海平面相对于上世纪末上升近10厘米之多。冰熔化过程中，温度_________（填升高、降低、不变），因为其吸收的热量转化为____________。
17、（2021·河北省邯郸市高三上学期1月期末）若某个封闭的热力学系统与外界之间热传递良好，而外界的热容量极大，这样，在外界与系统交换热量时，其内部就只经历等温的可逆变化，称之为“恒退热源”（如大量的冰水混合物、沸水、某温度下的恒温水浴等）；同时，外界对系统的压缩或系统的膨胀又进行得十分缓慢，则这样的系统所经历的过程可认为是可逆的等温过程，现某封闭的热力学系统内有一定质量的理想气体，若该气体经历了这样的等温过程，则下列说法中正确的是______。
A. 膨胀过程中系统内气体内能增大
B. 膨胀过程中系统内气体压强增大
C. 压缩过程中外界对气体做功内能不变
D. 压缩过程中，气体分子与容壁碰撞频繁程度增大
E. 无论是膨胀还是压缩，气体分子平均动能均不变
18、（2021·“八省联考”重庆市普通高中学业水平选择考适应性测试）如图所示，密闭导热容器A、B的体积均为V0，A、B浸在盛水容器中，达到热平衡后，A中压强为p0，温度为T0，B内为真空，将A中的气体视为理想气体。打开活栓C，A中部分气体进入B。
（1）若再次达到平衡时，水温未发生变化，求此时气体的压强；
（2）若密闭气体的内能与温度的关系为（k为大于0的已知常量，T1、T2分别为气体始末状态的温度），在①所述状态的基础上，将水温升至1.2T0，重新达到平衡时，求气体的压强及所吸收的热量。
19、“天问1号”的发射开启了我国探测火星的征程。设想将图中所示的粗细均匀、导热良好、右端封闭有一定质量理想气体的“U”型管带往火星表面。“U”型管分别在地球和火星表面某时某地竖直放置时的相关参数如表所示。
地球
火星
重力加速度
g
0.38g
环境温度
T地=300K
T火=280K
大气压强
p地=76.0cmHg
p火
封闭气柱长度
l地=19.0cm
l火=56.0cm
水银柱高度差
h地=73.0cm
h火
求：（结果保留2位有效数字）
(1)火星表面高1m的水银柱产生的压强相当于地球表面多高水柱产生的压强。已知水银=13.6×103kg/m3，水=1.0×103kg/m3；
(2)火星表面的大气压强p火。
20、某民航客机在一万米左右高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气体压之比为4：1。机舱内有一导热气缸，活塞质量m=2kg、横截面积S=10cm2，活塞与气缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，气缸如图（a）所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距=8cm；客机在高度h处匀速飞行时，气缸如图（b）所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距=10cm。气缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图（c）所示地面大气压强p0=1.0×105Pa，地面重力加速度g=10m/s2。
(1)判断气缸内气体由图（a）状态到图（b）状态的过程是吸热还是放热，并说明原因；
(2)求高度h处的大气压强，并根据图（c）估测出此时客机的飞行高度。
21、（2021·福建省三明市高三上学期1月期末）图为粗细均匀的圆管形儿童玩具水枪.水枪吸水前，先将圆形薄活塞向下推至底部；插入水中后缓慢向上拉动活塞，待水面上升一定高度后，保持枪管竖直提离水面。现测得枪内水面距枪口的高度为h，管内空气柱的长度为，枪内活塞的横截面积为S，大气压强为，水的密度为，重力加速度为g，求吸水前枪内活塞至枪口间空气的体积。水枪密闭性良好，设整个过程气体可视为理想气体，温度保持不变。
22、（2021·湖南省永州市高三上学期1月一模）如图甲所示，一左端封闭、右端开口的细长玻璃管水平放置，玻璃管的左端封有长为L1=20.0cm的空气柱，中间有一段长为L2=25.0cm的水银柱。现将玻璃管沿逆时针方向缓慢转为竖直放置且开口向上，如图乙所示。已知大气压强p0=75cmHg，环境的温度T0=300K。求：
(1)封闭空气柱的长度L3；
(2)现对封闭空气柱缓缓加热，使其恢复原长，此时空气柱的温度。
热学（解析卷）
1、（2021·河北省张家口市高三上学期1月期末）如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化，下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程中，外界对气体做正功600J
B. A→B过程中，气体放出热量与外界对气体做功相等
C. B、C两状态，气体内能相等
D. B→C过程中，气体吸收热量与气体对外界做功相等
E. A→B→C整个过程中，外界对气体做功之和为零
【答案】ACD
【解析】
A．A→B过程中，外界对气体做正功
选项A正确；
B．A→B过程中，温度降低，内能减小，则气体放出热量大于外界对气体做功，选项B错误；
C．B、C两状态，气体的pV乘积相等，则气体温度相等，内能相等，选项C正确；
D．B→C过程中，内能不变，体积变大，对外做功，则气体吸收热量与气体对外界做功相等，选项D正确；
E．A→B→C整个过程中，外界对气体做功之和等于图形ABCA包含的面积大小，不为零，选项E错误。
故选ACD。
2、（2021·上海交大附中高三上学期1月期末）如图所示，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内装有水银，右管水银面高于左管水银面。若右臂水银上方为真空，不改变温度而通过阀门k放出少量水银，设稳定后左、右两管中液面相对于管璧下降的距离分别为L1和L2，则（ ）
A. L1> L2
B. L1= L2
C. L1< L2
D. 无法比较L1、L2的大小关系
【答案】C
【解析】
不改变温度而通过阀门k放出少量水银，左边封闭气体的体积增大，由可知，气体的压强将会减小，设水银柱的高度为h，故有
即
故选C
3、（2021·上海交大附中高三上学期1月期末）如图是常见的气压式水枪储水罐示意图，从储水罐充气口充入足够多的气体，然后关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。向储水罐充气是为了______；若不考虑罐内气体与外界的热传递因素，则在水不断喷出的过程中罐内气体的内能______（选填“逐渐增加”、“逐渐减少”或“保持不变”）。
【答案】 (1). 增大罐内气体的压强 (2). 逐渐减少
【解析】
[1]向储水罐充气是为了增大罐内气体的压强，以便阀门M打开后，水能更快的流出。
[2]在水不断喷出的过程中，气体膨胀，体积增大，则气体对外界做功，不考虑罐内气体与外界的热传递，由热力学第一定律
可知
，
因此
所以罐内气体的内能逐渐减少。
4、（2021·河北省张家口市高三上学期1月期末） 如图所示，竖直放置导热良好的气缸缸体质量m=10kg，轻质活塞横截面积S=5×10-3m2，活塞上部的气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的下表面与劲度系数k=2.5×103N/m的弹簧相连，活塞不漏气且与气缸壁无摩擦。当气缸内气体温度为27℃时，缸内气柱长l=50cm，气缸下端边缘距水平地面。已知大气压强p0=1.0×105Pa，g取10m/s2，则:
①当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，气缸下端边缘刚好接触地面?
②当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，弹簧恢复原长?
【答案】①270K；②205K
【解析】
①气缸下端边缘恰好接触地面前，弹簧长度不变，气缸内气体压强不变，气体发生等压变化
解得
T2=270K
②初态弹簧压缩
kx=mg
解得
x=0.04m
初态气体压强，根据
p1S=mg+p0S
解得
p1=1.2×105Pa
末态气体压强为p0，由理想气体状态方程
解得
T3=205K
5、（2021·河北省邯郸市高三上学期1月期末）如图所示，一水平放置汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V0，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始活塞停在A点，现将水平放置的汽缸迅速直立，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：
(1)活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
(2)整个过程中通过缸壁传递的热量（一定质量理想气体的内能仅由温度决定）。
．
【答案】(1)；(2)
【解析】
(1)设活塞在B处时封闭气体的压强为p，活塞受力平衡，则
p0S + mg = ps
解得
p = p0 +
活塞在A处封闭气体的压强为p0
由玻意耳定律
p0V0 = pV
解得气体的体积
V =
(2)由于气体的温度不变，则内能的变化
DU = Q + W = 0
外界对气体做功
W = (p0S + mg)h
活塞移动的距离为
h =
得
Q = -
负号表示气体放热
则整个过程中通过缸壁传递的热量为。
6、（2021·广东省佛山市高三上学期1月期末）某科技小组用三个可乐汽水瓶制作了一个小喷泉，结构如图，A瓶开口向上，B、C瓶封闭，通过3根细管（体积不计）将瓶内气体或液体连通，瓶与细管间接触紧密、密闭良好，在A瓶中加入一定量的水时，1号管就会有水喷出。已知瓶外大气P0=1.0×105Pa，水的密度=1.0×103kg·m3，g=10m/s2，初始时，1号管内水面与B瓶内水面同高，B与C瓶内空气的总体积V0=2.1L。
（1）若水即将从1号管喷出时，1号管上端出口与B瓶内液面高度差为50cm，则此时B瓶内气体压强多大?
（2）在A瓶中缓慢加水时，1号管内水面由初始位置（即与B瓶内水面同高）开始增高，直至水即将从1号管喷出，此过程中C瓶经3号管加入了多少体积的水?
【答案】(1) ；(2)0.1L
【解析】
(1) 若水即将从1号管喷出时，有
(2)A瓶中未加水时，B、C瓶中气体压强等于一个大气压，水即将从1号管喷出时，B、C中的气体压强是PB，则由
可得
则在C瓶经3号管加水的体积为
7、（2021·“八省联考”广东省普通高中学业水平选择考适应性测试）轮胎气压是行车安全的重要参数，某型号汽车轮胎容积V0为25L，安全气压范围为2.4～3.0atm。汽车行驶一段时间后，发现胎压下降到p1=2.0atm，用车载气泵给其充气，气泵每秒钟注入0.5L压强为p0=1.0atm的空气。忽略轮胎容积与气体温度的变化。为使气压回到安全范围求气泵工作的时间范围。
【答案】
【解析】
外部向内部充气过程，根据玻意耳定律有
设气泵工作的时间为，因为一定，则有
联立两式得
代入数据得
由于
得
8、（2021·八省联考高三上学期1月考前猜题）如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体，已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和气缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0，现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。重力加速度为g。求：
（1）活塞即将离开卡口a时，汽缸中气体的压强p1和温度T1；
（2）活塞刚到达b处时，汽缸中气体的温度T2。
【答案】（1）， （2）
【解析】（1）活塞即将离开卡口a时，对卡口a的压力为零，活塞平衡
（1分）
解得活塞即将离开卡口a时，汽缸中气体的压强
（1分）
活塞离开卡口a之前，汽缸中气体体积保持不变
（1分）
解得活塞即将离开卡口a时，汽缸中气体的温度
（1分）
（2）活塞从离开卡口a至到达b处前的过程中，压强保持p1不变
（1分）
解得活塞刚到达b处时，汽缸中气体的温度
（2分）
9.（2021·“八省联考”江苏省普通高中学业水平选择考适应性测试）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（ ）
A. 在状态a和c时的内能可能相等
B. 在a→b过程中，外界对其做的功全部用于增加内能
C. b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能
D. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
【答案】B
【解析】
A．从c到d为绝热膨胀，则Q=0，W<0，则内能减小∆U<0，温度降低；从d到a，体积不变，压强减小，则温度降低，则状态c的温度高于a态温度，选项A错误；
B．在a→b过程中为绝热压缩，外界对气体做功W>0，Q=0，则∆U=W，即外界对其做的功全部用于增加内能，选项B正确；
CD．从b→c过程系统从外界吸收热量，从c→d系统对外做功，从d→a系统放出热量，从a→b外界对系统做功，根据p-V图象下面积即为气体做功大小，可知c到d过程气体做功：图象中b→c→d→a围成的图形的面积为气体对外做的功，整个过程气体能内能变为为零，则
即
即在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，则b→c过程中增加的内能大于d→a过程中减少的内能，故CD错误。
故选B。
10、（2021·“八省联考”江苏省普通高中学业水平选择考适应性测试）在“油膜法估测分子大小”的实验中，将2mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（ ）
A. 7×10-8m B. 1×10-8m C. 7×10-10m D. 1×10-10m
【答案】D
【解析】
1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为
油膜的面积为
油酸分子直径为
11、（2021·“八省联考”重庆市普通高中学业水平选择考适应性测试）以下现象中，主要是由分子热运动引起的是（ ）
A. 菜籽油滴入水中后会漂浮在水面
B. 含有泥沙的浑水经过一段时间会变清
C. 密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动
D. 荷叶上水珠成球形
【答案】C
【解析】
A．菜籽油滴入水中漂浮在水面主要体现的是浮力作用，A错误；
B．含有泥沙的浑水经过一段时间会变清是由于泥沙的平均密度大于水的密度，泥沙在重力的作用下向下沉，而上层水变清，B错误；
C．密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动，是因为水分子热运动撞击花粉颗粒，造成了花粉颗粒受力不平衡，C正确；
D．荷叶上的水珠成球形是表面张力的作用，是分子间作用力的结果，D错误。
故选C。
12、（2021·八省联考高三上学期1月考前猜题）下列说法中正确的是 （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．房间内空气中水蒸气的压强越小，人体水分蒸发得越快
B．液晶与单晶体一样具有各向异性
C．当分子间作用力表现为引力时，作用力随分子间距离的减小而增大
D．温度升高，物体内所有分子运动的速度都会变大
E．若一定质量的理想气体与外界没有热交换，压缩气体，气体的温度一定升高
（1）【答案】ABE
【解析】空气中水蒸气压强越小，越远离饱和汽压，水蒸发越快，选项A正确；液晶具有液体的流动性，其光学性质与单晶体相似，具有各向异性，选项B正确；分子间的作用力表现为引力时，作用力随分子间距的减小，可能增大，可能减小，也可能先增大后减小，选项C错误；温度升高，物体内并非所有分子运动的速度都会变大，有的分子运动的速度会变小，选项D错误；改变物体内能的两种方式有热传递和做功，若一定质量的理想气体与外界没有热交换即Q=0，压缩气体，外界对气体做正功即W>0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，得ΔU>0，即气体的内能增加，则气体的温度一定升高，选项E正确。
13、（2021·“八省联考”广东省普通高中学业水平选择考适应性测试）某学生在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后，该同学发现瓶盖变紧。其本质原因是单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数___________（选填“增加”、“减少”或“不变”），瓶内气体分子平均动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 (1). 减少 (2). 减小
【解析】
[1][2]随着温度降低，内部气体的压强变小，瓶盖变紧。由于温度降低，则分子平均动能减小；由于平均动能减小，分子平均速率减小，则在其他条件不变的情况下，单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数减少。
14、（2021·“八省联考”湖南省普通高中学业水平选择考适应性测试）一定质量的理想气体由状态a等压膨胀到状态b，再等容增压到状态c，然后等温膨胀到状态d，最后经过一个复杂的过程回到状态a，其压强p与体积V的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 从a到b，每个气体分子的动能都增大
B. 从b到c，气体温度升高
C. 从c到d，气体内能不变
D. 从d到a，气体对外界做正功
E. 从a经过b、c、d，再回到a的过程，外界向气体传递的热量与气体对外界所做的功相等
【答案】BCE
【解析】
A．从a到b，根据可知，压强不变，体积变大，则温度升高，分子平均动能变大，但是并非每个气体分子的动能都增大，选项A错误；
B．根据可知，从b到c，体积不变，压强变大，则气体温度升高，选项B正确；
C．从c到d，气体的温度不变，则气体内能不变，选项C正确；
D．从d到a，气体体积减小，则外界对气体做正功，选项D错误；
E．从a经过b、c、d，再回到a的过程，其中从a到d过程气体对外做功的值等于图线与V轴围成的面积，从d回到a时外界对气体做功也等于图像与V轴围成的面积大小，则整个过程中气体对外界做功，而整个过程中内能不变，则由热力学第一定律可知，外界向气体传递的热量与气体对外界所做的功相等，选项E正确。
故选BCE。
15、（2021·“八省联考”湖南省普通高中学业水平选择考适应性测试）我们在吹气球时，开始感觉特别困难，但当把气球吹到一定体积后，反而比较轻松。一个探究小组对此进行了研究，通过充入不同量的某种理想气体，测量了气球内气体的体积V与对应的压强p，得到了如图（a）所示的p-V图象，其中p0为标准大气压。把不同量的上述理想气体分别充入甲、乙两个相同的气球，此时，甲、乙气球内气体的体积分别为V甲和V乙，且V乙>V甲>V0，甲、乙气球内气体的压强分别为p甲和p乙。现把甲、乙两气球以及一个容积为VG的钢瓶用带阀门的三通细管（容积可忽略）连接，如图（b）所示。初始时，钢瓶内为真空，阀门K1和K2均为关闭状态。所有过程，气体温度始终保持不变。
(1)打开阀门K1，甲气球体积将___________（填“变大”“变小”或“不变”）；
(2)打开阀门K1和K2，把甲、乙两气球内的所有气体压入钢瓶，求压入后钢瓶内气体的压强。
【答案】(1)变小；(2)
【解析】
(1)打开后，因为，根据图象可知，所以甲气球中的压强比较大，所以甲气球中的气体会被源源不断的压入大气球（即乙气球）内，直到最后二者压强平衡，所以甲气球的体积会变小。
(2)甲、乙两气球内的气体最终压入钢瓶，发生等温变化，根据玻意耳定律得
解得最终钢瓶内的压强为
16、（2021·广东省佛山市高三上学期1月期末）由于温室气体排放日益增多，温室效应增强，中国近海区域海水表面平均温度相对于1958年上升了约1摄氏度，温度更高的海水，分子的平均动能_____________（填更大、更小、不变）；更高的温度也使得冰川消退、冰盖解体从而使海平面相对于上世纪末上升近10厘米之多。冰熔化过程中，温度_________（填升高、降低、不变），因为其吸收的热量转化为____________。
【答案】 (1). 更大 (2). 不变 (3). 分子的势能
【解析】
[1]分子的平均动能只和温度有关，温度更高的海水，分子的平均动能更大；
[2][3]冰熔化过程中，温度不变，因为其吸收的热量转化为分子的势能
17、（2021·河北省邯郸市高三上学期1月期末）若某个封闭的热力学系统与外界之间热传递良好，而外界的热容量极大，这样，在外界与系统交换热量时，其内部就只经历等温的可逆变化，称之为“恒退热源”（如大量的冰水混合物、沸水、某温度下的恒温水浴等）；同时，外界对系统的压缩或系统的膨胀又进行得十分缓慢，则这样的系统所经历的过程可认为是可逆的等温过程，现某封闭的热力学系统内有一定质量的理想气体，若该气体经历了这样的等温过程，则下列说法中正确的是______。
A. 膨胀过程中系统内气体内能增大
B. 膨胀过程中系统内气体压强增大
C. 压缩过程中外界对气体做功内能不变
D. 压缩过程中，气体分子与容壁碰撞频繁程度增大
E. 无论是膨胀还是压缩，气体分子平均动能均不变
【答案】CDE
【解析】
AE．由于气体为理想气体，其内能只与温度有关，膨胀和压缩均为等温变化，内能不变，A错误E正确；
B．根据理想气体状态方程，温度不变而体积增大，压强一定减小，B错误；
C．压缩过程中外界对气体做功，但温度不变，故内能不变，C正确；
D．压缩过程中气体体积减小，单位体积内分子数增大，分子的平均速率不变，故于器壁碰撞的频繁程度增大，D正确。
故选CDE。
18、（2021·“八省联考”重庆市普通高中学业水平选择考适应性测试）如图所示，密闭导热容器A、B的体积均为V0，A、B浸在盛水容器中，达到热平衡后，A中压强为p0，温度为T0，B内为真空，将A中的气体视为理想气体。打开活栓C，A中部分气体进入B。
（1）若再次达到平衡时，水温未发生变化，求此时气体的压强；
（2）若密闭气体的内能与温度的关系为（k为大于0的已知常量，T1、T2分别为气体始末状态的温度），在①所述状态的基础上，将水温升至1.2T0，重新达到平衡时，求气体的压强及所吸收的热量。
【答案】（1）；（2），
【解析】
（1）容器内的理想气体从打开C到再次平衡时，发生等温变化，根据玻意尔耳定律得
解得此时气体压强
（2）升高温度，理想气体发生等容变化，根据查理定律得
解得压强为
温度改变，理想气体的体积不变，则外界即不对理想气体做功，理想气体也不对外界做功，所以；升高温度，内能增量为
根据热力学第一定律可知气体吸收的热量为
19、“天问1号”的发射开启了我国探测火星的征程。设想将图中所示的粗细均匀、导热良好、右端封闭有一定质量理想气体的“U”型管带往火星表面。“U”型管分别在地球和火星表面某时某地竖直放置时的相关参数如表所示。
地球
火星
重力加速度
g
0.38g
环境温度
T地=300K
T火=280K
大气压强
p地=76.0cmHg
p火
封闭气柱长度
l地=19.0cm
l火=56.0cm
水银柱高度差
h地=73.0cm
h火
求：（结果保留2位有效数字）
(1)火星表面高1m的水银柱产生的压强相当于地球表面多高水柱产生的压强。已知水银=13.6×103kg/m3，水=1.0×103kg/m3；
(2)火星表面的大气压强p火。
【答案】(1)5.2m；(2)
【解析】
(1)根据液体压强公式 得
代入数据解得
(2)封闭气体在地表
，，
在火星表面
，，
根据理想气体状态方程
联立解得
即火星表面的大气压强
20、某民航客机在一万米左右高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气体压之比为4：1。机舱内有一导热气缸，活塞质量m=2kg、横截面积S=10cm2，活塞与气缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，气缸如图（a）所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距=8cm；客机在高度h处匀速飞行时，气缸如图（b）所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距=10cm。气缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图（c）所示地面大气压强p0=1.0×105Pa，地面重力加速度g=10m/s2。
(1)判断气缸内气体由图（a）状态到图（b）状态的过程是吸热还是放热，并说明原因；
(2)求高度h处的大气压强，并根据图（c）估测出此时客机的飞行高度。
【答案】(1)吸热；(2) ，104m
【解析】
(1)根据热力学第一定律
由于气体体积膨胀，对外做功，而内能保持不变，因此吸热。
(2)初态封闭气体的压强
根据
可得
机舱内外气体压之比4：1，因此舱外气体压强
对应表可知飞行高度为104m
21、（2021·福建省三明市高三上学期1月期末）图为粗细均匀的圆管形儿童玩具水枪.水枪吸水前，先将圆形薄活塞向下推至底部；插入水中后缓慢向上拉动活塞，待水面上升一定高度后，保持枪管竖直提离水面。现测得枪内水面距枪口的高度为h，管内空气柱的长度为，枪内活塞的横截面积为S，大气压强为，水的密度为，重力加速度为g，求吸水前枪内活塞至枪口间空气的体积。水枪密闭性良好，设整个过程气体可视为理想气体，温度保持不变。
【答案】
【解析】
设吸水后封闭气体压强为p，枪内吸入水的质量
m=ρV水=ρSh
对枪内吸入的水，由平衡条件得
mg+pS=p0S
解得
p=p0-ρgh
吸水前枪内气体压强为p0，体积为V0，吸水后气体的体积为
V=Sl
气体温度不变，由玻意耳定律可得
p0V0=pSl
解得
22、（2021·湖南省永州市高三上学期1月一模）如图甲所示，一左端封闭、右端开口的细长玻璃管水平放置，玻璃管的左端封有长为L1=20.0cm的空气柱，中间有一段长为L2=25.0cm的水银柱。现将玻璃管沿逆时针方向缓慢转为竖直放置且开口向上，如图乙所示。已知大气压强p0=75cmHg，环境的温度T0=300K。求：
(1)封闭空气柱的长度L3；
(2)现对封闭空气柱缓缓加热，使其恢复原长，此时空气柱的温度。
【答案】(1)15cm；(2)400K
【解析】
(1)设玻璃管横截面积为S，状态1
p1=p0，V1=L1S
状态2
p2=p0+ρgL2，V2=L3S
有p1V1=p2V2，解得
L3=15cm
(2)加热过程发生等压变化，状态
p3=p2，V3=V1
有，解得
T=400K
热学
1、（2021·河北省张家口市高三上学期1月期末）如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化，下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程中，外界对气体做正功600J
B. A→B过程中，气体放出热量与外界对气体做功相等
C. B、C两状态，气体内能相等
D. B→C过程中，气体吸收热量与气体对外界做功相等
E. A→B→C整个过程中，外界对气体做功之和为零
2、（2021·上海交大附中高三上学期1月期末）如图所示，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内装有水银，右管水银面高于左管水银面。若右臂水银上方为真空，不改变温度而通过阀门k放出少量水银，设稳定后左、右两管中液面相对于管璧下降的距离分别为L1和L2，则（ ）
A. L1> L2
B. L1= L2
C. L1< L2
D. 无法比较L1、L2的大小关系
3、（2021·上海交大附中高三上学期1月期末）如图是常见的气压式水枪储水罐示意图，从储水罐充气口充入足够多的气体，然后关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。向储水罐充气是为了______；若不考虑罐内气体与外界的热传递因素，则在水不断喷出的过程中罐内气体的内能______（选填“逐渐增加”、“逐渐减少”或“保持不变”）。
4、（2021·河北省张家口市高三上学期1月期末） 如图所示，竖直放置导热良好的气缸缸体质量m=10kg，轻质活塞横截面积S=5×10-3m2，活塞上部的气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的下表面与劲度系数k=2.5×103N/m的弹簧相连，活塞不漏气且与气缸壁无摩擦。当气缸内气体温度为27℃时，缸内气柱长l=50cm，气缸下端边缘距水平地面。已知大气压强p0=1.0×105Pa，g取10m/s2，则:
①当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，气缸下端边缘刚好接触地面?
②当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，弹簧恢复原长?
5、（2021·河北省邯郸市高三上学期1月期末）如图所示，一水平放置汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V0，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始活塞停在A点，现将水平放置的汽缸迅速直立，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：
(1)活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
(2)整个过程中通过缸壁传递的热量（一定质量理想气体的内能仅由温度决定）。
．
6、（2021·广东省佛山市高三上学期1月期末）某科技小组用三个可乐汽水瓶制作了一个小喷泉，结构如图，A瓶开口向上，B、C瓶封闭，通过3根细管（体积不计）将瓶内气体或液体连通，瓶与细管间接触紧密、密闭良好，在A瓶中加入一定量的水时，1号管就会有水喷出。已知瓶外大气P0=1.0×105Pa，水的密度=1.0×103kg·m3，g=10m/s2，初始时，1号管内水面与B瓶内水面同高，B与C瓶内空气的总体积V0=2.1L。
（1）若水即将从1号管喷出时，1号管上端出口与B瓶内液面高度差为50cm，则此时B瓶内气体压强多大?
（2）在A瓶中缓慢加水时，1号管内水面由初始位置（即与B瓶内水面同高）开始增高，直至水即将从1号管喷出，此过程中C瓶经3号管加入了多少体积的水?
7、（2021·“八省联考”广东省普通高中学业水平选择考适应性测试）轮胎气压是行车安全的重要参数，某型号汽车轮胎容积V0为25L，安全气压范围为2.4～3.0atm。汽车行驶一段时间后，发现胎压下降到p1=2.0atm，用车载气泵给其充气，气泵每秒钟注入0.5L压强为p0=1.0atm的空气。忽略轮胎容积与气体温度的变化。为使气压回到安全范围求气泵工作的时间范围。
8、（2021·八省联考高三上学期1月考前猜题）如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体，已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和气缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0，现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。重力加速度为g。求：
（1）活塞即将离开卡口a时，汽缸中气体的压强p1和温度T1；
（2）活塞刚到达b处时，汽缸中气体的温度T2。
9.（2021·“八省联考”江苏省普通高中学业水平选择考适应性测试）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（ ）
A. 在状态a和c时的内能可能相等
B. 在a→b过程中，外界对其做的功全部用于增加内能
C. b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能
D. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
10、（2021·“八省联考”江苏省普通高中学业水平选择考适应性测试）在“油膜法估测分子大小”的实验中，将2mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（ ）
A. 7×10-8m B. 1×10-8m C. 7×10-10m D. 1×10-10m
11、（2021·“八省联考”重庆市普通高中学业水平选择考适应性测试）以下现象中，主要是由分子热运动引起的是（ ）
A. 菜籽油滴入水中后会漂浮在水面
B. 含有泥沙的浑水经过一段时间会变清
C. 密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动
D. 荷叶上水珠成球形
12、（2021·八省联考高三上学期1月考前猜题）下列说法中正确的是 （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．房间内空气中水蒸气的压强越小，人体水分蒸发得越快
B．液晶与单晶体一样具有各向异性
C．当分子间作用力表现为引力时，作用力随分子间距离的减小而增大
D．温度升高，物体内所有分子运动的速度都会变大
E．若一定质量的理想气体与外界没有热交换，压缩气体，气体的温度一定升高
13、（2021·“八省联考”广东省普通高中学业水平选择考适应性测试）某学生在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后，该同学发现瓶盖变紧。其本质原因是单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数___________（选填“增加”、“减少”或“不变”），瓶内气体分子平均动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
14、（2021·“八省联考”湖南省普通高中学业水平选择考适应性测试）一定质量的理想气体由状态a等压膨胀到状态b，再等容增压到状态c，然后等温膨胀到状态d，最后经过一个复杂的过程回到状态a，其压强p与体积V的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 从a到b，每个气体分子的动能都增大
B. 从b到c，气体温度升高
C. 从c到d，气体内能不变
D. 从d到a，气体对外界做正功
E. 从a经过b、c、d，再回到a的过程，外界向气体传递的热量与气体对外界所做的功相等
15、（2021·“八省联考”湖南省普通高中学业水平选择考适应性测试）我们在吹气球时，开始感觉特别困难，但当把气球吹到一定体积后，反而比较轻松。一个探究小组对此进行了研究，通过充入不同量的某种理想气体，测量了气球内气体的体积V与对应的压强p，得到了如图（a）所示的p-V图象，其中p0为标准大气压。把不同量的上述理想气体分别充入甲、乙两个相同的气球，此时，甲、乙气球内气体的体积分别为V甲和V乙，且V乙>V甲>V0，甲、乙气球内气体的压强分别为p甲和p乙。现把甲、乙两气球以及一个容积为VG的钢瓶用带阀门的三通细管（容积可忽略）连接，如图（b）所示。初始时，钢瓶内为真空，阀门K1和K2均为关闭状态。所有过程，气体温度始终保持不变。
(1)打开阀门K1，甲气球体积将___________（填“变大”“变小”或“不变”）；
(2)打开阀门K1和K2，把甲、乙两气球内的所有气体压入钢瓶，求压入后钢瓶内气体的压强。
16、（2021·广东省佛山市高三上学期1月期末）由于温室气体排放日益增多，温室效应增强，中国近海区域海水表面平均温度相对于1958年上升了约1摄氏度，温度更高的海水，分子的平均动能_____________（填更大、更小、不变）；更高的温度也使得冰川消退、冰盖解体从而使海平面相对于上世纪末上升近10厘米之多。冰熔化过程中，温度_________（填升高、降低、不变），因为其吸收的热量转化为____________。
17、（2021·河北省邯郸市高三上学期1月期末）若某个封闭的热力学系统与外界之间热传递良好，而外界的热容量极大，这样，在外界与系统交换热量时，其内部就只经历等温的可逆变化，称之为“恒退热源”（如大量的冰水混合物、沸水、某温度下的恒温水浴等）；同时，外界对系统的压缩或系统的膨胀又进行得十分缓慢，则这样的系统所经历的过程可认为是可逆的等温过程，现某封闭的热力学系统内有一定质量的理想气体，若该气体经历了这样的等温过程，则下列说法中正确的是______。
A. 膨胀过程中系统内气体内能增大
B. 膨胀过程中系统内气体压强增大
C. 压缩过程中外界对气体做功内能不变
D. 压缩过程中，气体分子与容壁碰撞频繁程度增大
E. 无论是膨胀还是压缩，气体分子平均动能均不变
18、（2021·“八省联考”重庆市普通高中学业水平选择考适应性测试）如图所示，密闭导热容器A、B的体积均为V0，A、B浸在盛水容器中，达到热平衡后，A中压强为p0，温度为T0，B内为真空，将A中的气体视为理想气体。打开活栓C，A中部分气体进入B。
（1）若再次达到平衡时，水温未发生变化，求此时气体的压强；
（2）若密闭气体的内能与温度的关系为（k为大于0的已知常量，T1、T2分别为气体始末状态的温度），在①所述状态的基础上，将水温升至1.2T0，重新达到平衡时，求气体的压强及所吸收的热量。
19、“天问1号”的发射开启了我国探测火星的征程。设想将图中所示的粗细均匀、导热良好、右端封闭有一定质量理想气体的“U”型管带往火星表面。“U”型管分别在地球和火星表面某时某地竖直放置时的相关参数如表所示。
地球
火星
重力加速度
g
0.38g
环境温度
T地=300K
T火=280K
大气压强
p地=76.0cmHg
p火
封闭气柱长度
l地=19.0cm
l火=56.0cm
水银柱高度差
h地=73.0cm
h火
求：（结果保留2位有效数字）
(1)火星表面高1m的水银柱产生的压强相当于地球表面多高水柱产生的压强。已知水银=13.6×103kg/m3，水=1.0×103kg/m3；
(2)火星表面的大气压强p火。
20、某民航客机在一万米左右高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气体压之比为4：1。机舱内有一导热气缸，活塞质量m=2kg、横截面积S=10cm2，活塞与气缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，气缸如图（a）所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距=8cm；客机在高度h处匀速飞行时，气缸如图（b）所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距=10cm。气缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图（c）所示地面大气压强p0=1.0×105Pa，地面重力加速度g=10m/s2。
(1)判断气缸内气体由图（a）状态到图（b）状态的过程是吸热还是放热，并说明原因；
(2)求高度h处的大气压强，并根据图（c）估测出此时客机的飞行高度。
21、（2021·福建省三明市高三上学期1月期末）图为粗细均匀的圆管形儿童玩具水枪.水枪吸水前，先将圆形薄活塞向下推至底部；插入水中后缓慢向上拉动活塞，待水面上升一定高度后，保持枪管竖直提离水面。现测得枪内水面距枪口的高度为h，管内空气柱的长度为，枪内活塞的横截面积为S，大气压强为，水的密度为，重力加速度为g，求吸水前枪内活塞至枪口间空气的体积。水枪密闭性良好，设整个过程气体可视为理想气体，温度保持不变。
22、（2021·湖南省永州市高三上学期1月一模）如图甲所示，一左端封闭、右端开口的细长玻璃管水平放置，玻璃管的左端封有长为L1=20.0cm的空气柱，中间有一段长为L2=25.0cm的水银柱。现将玻璃管沿逆时针方向缓慢转为竖直放置且开口向上，如图乙所示。已知大气压强p0=75cmHg，环境的温度T0=300K。求：
(1)封闭空气柱的长度L3；
(2)现对封闭空气柱缓缓加热，使其恢复原长，此时空气柱的温度。
热学（解析卷）
1、（2021·河北省张家口市高三上学期1月期末）如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化，下列说法正确的是（ ）
A. A→B过程中，外界对气体做正功600J
B. A→B过程中，气体放出热量与外界对气体做功相等
C. B、C两状态，气体内能相等
D. B→C过程中，气体吸收热量与气体对外界做功相等
E. A→B→C整个过程中，外界对气体做功之和为零
【答案】ACD
【解析】
A．A→B过程中，外界对气体做正功
选项A正确；
B．A→B过程中，温度降低，内能减小，则气体放出热量大于外界对气体做功，选项B错误；
C．B、C两状态，气体的pV乘积相等，则气体温度相等，内能相等，选项C正确；
D．B→C过程中，内能不变，体积变大，对外做功，则气体吸收热量与气体对外界做功相等，选项D正确；
E．A→B→C整个过程中，外界对气体做功之和等于图形ABCA包含的面积大小，不为零，选项E错误。
故选ACD。
2、（2021·上海交大附中高三上学期1月期末）如图所示，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内装有水银，右管水银面高于左管水银面。若右臂水银上方为真空，不改变温度而通过阀门k放出少量水银，设稳定后左、右两管中液面相对于管璧下降的距离分别为L1和L2，则（ ）
A. L1> L2
B. L1= L2
C. L1< L2
D. 无法比较L1、L2的大小关系
【答案】C
【解析】
不改变温度而通过阀门k放出少量水银，左边封闭气体的体积增大，由可知，气体的压强将会减小，设水银柱的高度为h，故有
即
故选C
3、（2021·上海交大附中高三上学期1月期末）如图是常见的气压式水枪储水罐示意图，从储水罐充气口充入足够多的气体，然后关闭充气口，扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。向储水罐充气是为了______；若不考虑罐内气体与外界的热传递因素，则在水不断喷出的过程中罐内气体的内能______（选填“逐渐增加”、“逐渐减少”或“保持不变”）。
【答案】 (1). 增大罐内气体的压强 (2). 逐渐减少
【解析】
[1]向储水罐充气是为了增大罐内气体的压强，以便阀门M打开后，水能更快的流出。
[2]在水不断喷出的过程中，气体膨胀，体积增大，则气体对外界做功，不考虑罐内气体与外界的热传递，由热力学第一定律
可知
，
因此
所以罐内气体的内能逐渐减少。
4、（2021·河北省张家口市高三上学期1月期末） 如图所示，竖直放置导热良好的气缸缸体质量m=10kg，轻质活塞横截面积S=5×10-3m2，活塞上部的气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的下表面与劲度系数k=2.5×103N/m的弹簧相连，活塞不漏气且与气缸壁无摩擦。当气缸内气体温度为27℃时，缸内气柱长l=50cm，气缸下端边缘距水平地面。已知大气压强p0=1.0×105Pa，g取10m/s2，则:
①当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，气缸下端边缘刚好接触地面?
②当缸内气体温度缓慢降低到多少K时，弹簧恢复原长?
【答案】①270K；②205K
【解析】
①气缸下端边缘恰好接触地面前，弹簧长度不变，气缸内气体压强不变，气体发生等压变化
解得
T2=270K
②初态弹簧压缩
kx=mg
解得
x=0.04m
初态气体压强，根据
p1S=mg+p0S
解得
p1=1.2×105Pa
末态气体压强为p0，由理想气体状态方程
解得
T3=205K
5、（2021·河北省邯郸市高三上学期1月期末）如图所示，一水平放置汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V0，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始活塞停在A点，现将水平放置的汽缸迅速直立，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：
(1)活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
(2)整个过程中通过缸壁传递的热量（一定质量理想气体的内能仅由温度决定）。
．
【答案】(1)；(2)
【解析】
(1)设活塞在B处时封闭气体的压强为p，活塞受力平衡，则
p0S + mg = ps
解得
p = p0 +
活塞在A处封闭气体的压强为p0
由玻意耳定律
p0V0 = pV
解得气体的体积
V =
(2)由于气体的温度不变，则内能的变化
DU = Q + W = 0
外界对气体做功
W = (p0S + mg)h
活塞移动的距离为
h =
得
Q = -
负号表示气体放热
则整个过程中通过缸壁传递的热量为。
6、（2021·广东省佛山市高三上学期1月期末）某科技小组用三个可乐汽水瓶制作了一个小喷泉，结构如图，A瓶开口向上，B、C瓶封闭，通过3根细管（体积不计）将瓶内气体或液体连通，瓶与细管间接触紧密、密闭良好，在A瓶中加入一定量的水时，1号管就会有水喷出。已知瓶外大气P0=1.0×105Pa，水的密度=1.0×103kg·m3，g=10m/s2，初始时，1号管内水面与B瓶内水面同高，B与C瓶内空气的总体积V0=2.1L。
（1）若水即将从1号管喷出时，1号管上端出口与B瓶内液面高度差为50cm，则此时B瓶内气体压强多大?
（2）在A瓶中缓慢加水时，1号管内水面由初始位置（即与B瓶内水面同高）开始增高，直至水即将从1号管喷出，此过程中C瓶经3号管加入了多少体积的水?
【答案】(1) ；(2)0.1L
【解析】
(1) 若水即将从1号管喷出时，有
(2)A瓶中未加水时，B、C瓶中气体压强等于一个大气压，水即将从1号管喷出时，B、C中的气体压强是PB，则由
可得
则在C瓶经3号管加水的体积为
7、（2021·“八省联考”广东省普通高中学业水平选择考适应性测试）轮胎气压是行车安全的重要参数，某型号汽车轮胎容积V0为25L，安全气压范围为2.4～3.0atm。汽车行驶一段时间后，发现胎压下降到p1=2.0atm，用车载气泵给其充气，气泵每秒钟注入0.5L压强为p0=1.0atm的空气。忽略轮胎容积与气体温度的变化。为使气压回到安全范围求气泵工作的时间范围。
【答案】
【解析】
外部向内部充气过程，根据玻意耳定律有
设气泵工作的时间为，因为一定，则有
联立两式得
代入数据得
由于
得
8、（2021·八省联考高三上学期1月考前猜题）如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体，已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和气缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0，现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。重力加速度为g。求：
（1）活塞即将离开卡口a时，汽缸中气体的压强p1和温度T1；
（2）活塞刚到达b处时，汽缸中气体的温度T2。
【答案】（1）， （2）
【解析】（1）活塞即将离开卡口a时，对卡口a的压力为零，活塞平衡
（1分）
解得活塞即将离开卡口a时，汽缸中气体的压强
（1分）
活塞离开卡口a之前，汽缸中气体体积保持不变
（1分）
解得活塞即将离开卡口a时，汽缸中气体的温度
（1分）
（2）活塞从离开卡口a至到达b处前的过程中，压强保持p1不变
（1分）
解得活塞刚到达b处时，汽缸中气体的温度
（2分）
9.（2021·“八省联考”江苏省普通高中学业水平选择考适应性测试）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（ ）
A. 在状态a和c时的内能可能相等
B. 在a→b过程中，外界对其做的功全部用于增加内能
C. b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能
D. 在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量
【答案】B
【解析】
A．从c到d为绝热膨胀，则Q=0，W<0，则内能减小∆U<0，温度降低；从d到a，体积不变，压强减小，则温度降低，则状态c的温度高于a态温度，选项A错误；
B．在a→b过程中为绝热压缩，外界对气体做功W>0，Q=0，则∆U=W，即外界对其做的功全部用于增加内能，选项B正确；
CD．从b→c过程系统从外界吸收热量，从c→d系统对外做功，从d→a系统放出热量，从a→b外界对系统做功，根据p-V图象下面积即为气体做功大小，可知c到d过程气体做功：图象中b→c→d→a围成的图形的面积为气体对外做的功，整个过程气体能内能变为为零，则
即
即在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，则b→c过程中增加的内能大于d→a过程中减少的内能，故CD错误。
故选B。
10、（2021·“八省联考”江苏省普通高中学业水平选择考适应性测试）在“油膜法估测分子大小”的实验中，将2mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，数出油膜共占140个小方格，每格边长是0.5cm，由此估算出油酸分子直径为（ ）
A. 7×10-8m B. 1×10-8m C. 7×10-10m D. 1×10-10m
【答案】D
【解析】
1滴油酸酒精溶液中油酸的体积为
油膜的面积为
油酸分子直径为
11、（2021·“八省联考”重庆市普通高中学业水平选择考适应性测试）以下现象中，主要是由分子热运动引起的是（ ）
A. 菜籽油滴入水中后会漂浮在水面
B. 含有泥沙的浑水经过一段时间会变清
C. 密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动
D. 荷叶上水珠成球形
【答案】C
【解析】
A．菜籽油滴入水中漂浮在水面主要体现的是浮力作用，A错误；
B．含有泥沙的浑水经过一段时间会变清是由于泥沙的平均密度大于水的密度，泥沙在重力的作用下向下沉，而上层水变清，B错误；
C．密闭容器内悬浮在水中的花粉颗粒移动，是因为水分子热运动撞击花粉颗粒，造成了花粉颗粒受力不平衡，C正确；
D．荷叶上的水珠成球形是表面张力的作用，是分子间作用力的结果，D错误。
故选C。
12、（2021·八省联考高三上学期1月考前猜题）下列说法中正确的是 （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．房间内空气中水蒸气的压强越小，人体水分蒸发得越快
B．液晶与单晶体一样具有各向异性
C．当分子间作用力表现为引力时，作用力随分子间距离的减小而增大
D．温度升高，物体内所有分子运动的速度都会变大
E．若一定质量的理想气体与外界没有热交换，压缩气体，气体的温度一定升高
（1）【答案】ABE
【解析】空气中水蒸气压强越小，越远离饱和汽压，水蒸发越快，选项A正确；液晶具有液体的流动性，其光学性质与单晶体相似，具有各向异性，选项B正确；分子间的作用力表现为引力时，作用力随分子间距的减小，可能增大，可能减小，也可能先增大后减小，选项C错误；温度升高，物体内并非所有分子运动的速度都会变大，有的分子运动的速度会变小，选项D错误；改变物体内能的两种方式有热传递和做功，若一定质量的理想气体与外界没有热交换即Q=0，压缩气体，外界对气体做正功即W>0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，得ΔU>0，即气体的内能增加，则气体的温度一定升高，选项E正确。
13、（2021·“八省联考”广东省普通高中学业水平选择考适应性测试）某学生在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后，该同学发现瓶盖变紧。其本质原因是单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数___________（选填“增加”、“减少”或“不变”），瓶内气体分子平均动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 (1). 减少 (2). 减小
【解析】
[1][2]随着温度降低，内部气体的压强变小，瓶盖变紧。由于温度降低，则分子平均动能减小；由于平均动能减小，分子平均速率减小，则在其他条件不变的情况下，单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数减少。
14、（2021·“八省联考”湖南省普通高中学业水平选择考适应性测试）一定质量的理想气体由状态a等压膨胀到状态b，再等容增压到状态c，然后等温膨胀到状态d，最后经过一个复杂的过程回到状态a，其压强p与体积V的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 从a到b，每个气体分子的动能都增大
B. 从b到c，气体温度升高
C. 从c到d，气体内能不变
D. 从d到a，气体对外界做正功
E. 从a经过b、c、d，再回到a的过程，外界向气体传递的热量与气体对外界所做的功相等
【答案】BCE
【解析】
A．从a到b，根据可知，压强不变，体积变大，则温度升高，分子平均动能变大，但是并非每个气体分子的动能都增大，选项A错误；
B．根据可知，从b到c，体积不变，压强变大，则气体温度升高，选项B正确；
C．从c到d，气体的温度不变，则气体内能不变，选项C正确；
D．从d到a，气体体积减小，则外界对气体做正功，选项D错误；
E．从a经过b、c、d，再回到a的过程，其中从a到d过程气体对外做功的值等于图线与V轴围成的面积，从d回到a时外界对气体做功也等于图像与V轴围成的面积大小，则整个过程中气体对外界做功，而整个过程中内能不变，则由热力学第一定律可知，外界向气体传递的热量与气体对外界所做的功相等，选项E正确。
故选BCE。
15、（2021·“八省联考”湖南省普通高中学业水平选择考适应性测试）我们在吹气球时，开始感觉特别困难，但当把气球吹到一定体积后，反而比较轻松。一个探究小组对此进行了研究，通过充入不同量的某种理想气体，测量了气球内气体的体积V与对应的压强p，得到了如图（a）所示的p-V图象，其中p0为标准大气压。把不同量的上述理想气体分别充入甲、乙两个相同的气球，此时，甲、乙气球内气体的体积分别为V甲和V乙，且V乙>V甲>V0，甲、乙气球内气体的压强分别为p甲和p乙。现把甲、乙两气球以及一个容积为VG的钢瓶用带阀门的三通细管（容积可忽略）连接，如图（b）所示。初始时，钢瓶内为真空，阀门K1和K2均为关闭状态。所有过程，气体温度始终保持不变。
(1)打开阀门K1，甲气球体积将___________（填“变大”“变小”或“不变”）；
(2)打开阀门K1和K2，把甲、乙两气球内的所有气体压入钢瓶，求压入后钢瓶内气体的压强。
【答案】(1)变小；(2)
【解析】
(1)打开后，因为，根据图象可知，所以甲气球中的压强比较大，所以甲气球中的气体会被源源不断的压入大气球（即乙气球）内，直到最后二者压强平衡，所以甲气球的体积会变小。
(2)甲、乙两气球内的气体最终压入钢瓶，发生等温变化，根据玻意耳定律得
解得最终钢瓶内的压强为
16、（2021·广东省佛山市高三上学期1月期末）由于温室气体排放日益增多，温室效应增强，中国近海区域海水表面平均温度相对于1958年上升了约1摄氏度，温度更高的海水，分子的平均动能_____________（填更大、更小、不变）；更高的温度也使得冰川消退、冰盖解体从而使海平面相对于上世纪末上升近10厘米之多。冰熔化过程中，温度_________（填升高、降低、不变），因为其吸收的热量转化为____________。
【答案】 (1). 更大 (2). 不变 (3). 分子的势能
【解析】
[1]分子的平均动能只和温度有关，温度更高的海水，分子的平均动能更大；
[2][3]冰熔化过程中，温度不变，因为其吸收的热量转化为分子的势能
17、（2021·河北省邯郸市高三上学期1月期末）若某个封闭的热力学系统与外界之间热传递良好，而外界的热容量极大，这样，在外界与系统交换热量时，其内部就只经历等温的可逆变化，称之为“恒退热源”（如大量的冰水混合物、沸水、某温度下的恒温水浴等）；同时，外界对系统的压缩或系统的膨胀又进行得十分缓慢，则这样的系统所经历的过程可认为是可逆的等温过程，现某封闭的热力学系统内有一定质量的理想气体，若该气体经历了这样的等温过程，则下列说法中正确的是______。
A. 膨胀过程中系统内气体内能增大
B. 膨胀过程中系统内气体压强增大
C. 压缩过程中外界对气体做功内能不变
D. 压缩过程中，气体分子与容壁碰撞频繁程度增大
E. 无论是膨胀还是压缩，气体分子平均动能均不变
【答案】CDE
【解析】
AE．由于气体为理想气体，其内能只与温度有关，膨胀和压缩均为等温变化，内能不变，A错误E正确；
B．根据理想气体状态方程，温度不变而体积增大，压强一定减小，B错误；
C．压缩过程中外界对气体做功，但温度不变，故内能不变，C正确；
D．压缩过程中气体体积减小，单位体积内分子数增大，分子的平均速率不变，故于器壁碰撞的频繁程度增大，D正确。
故选CDE。
18、（2021·“八省联考”重庆市普通高中学业水平选择考适应性测试）如图所示，密闭导热容器A、B的体积均为V0，A、B浸在盛水容器中，达到热平衡后，A中压强为p0，温度为T0，B内为真空，将A中的气体视为理想气体。打开活栓C，A中部分气体进入B。
（1）若再次达到平衡时，水温未发生变化，求此时气体的压强；
（2）若密闭气体的内能与温度的关系为（k为大于0的已知常量，T1、T2分别为气体始末状态的温度），在①所述状态的基础上，将水温升至1.2T0，重新达到平衡时，求气体的压强及所吸收的热量。
【答案】（1）；（2），
【解析】
（1）容器内的理想气体从打开C到再次平衡时，发生等温变化，根据玻意尔耳定律得
解得此时气体压强
（2）升高温度，理想气体发生等容变化，根据查理定律得
解得压强为
温度改变，理想气体的体积不变，则外界即不对理想气体做功，理想气体也不对外界做功，所以；升高温度，内能增量为
根据热力学第一定律可知气体吸收的热量为
19、“天问1号”的发射开启了我国探测火星的征程。设想将图中所示的粗细均匀、导热良好、右端封闭有一定质量理想气体的“U”型管带往火星表面。“U”型管分别在地球和火星表面某时某地竖直放置时的相关参数如表所示。
地球
火星
重力加速度
g
0.38g
环境温度
T地=300K
T火=280K
大气压强
p地=76.0cmHg
p火
封闭气柱长度
l地=19.0cm
l火=56.0cm
水银柱高度差
h地=73.0cm
h火
求：（结果保留2位有效数字）
(1)火星表面高1m的水银柱产生的压强相当于地球表面多高水柱产生的压强。已知水银=13.6×103kg/m3，水=1.0×103kg/m3；
(2)火星表面的大气压强p火。
【答案】(1)5.2m；(2)
【解析】
(1)根据液体压强公式 得
代入数据解得
(2)封闭气体在地表
，，
在火星表面
，，
根据理想气体状态方程
联立解得
即火星表面的大气压强
20、某民航客机在一万米左右高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气体压之比为4：1。机舱内有一导热气缸，活塞质量m=2kg、横截面积S=10cm2，活塞与气缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，气缸如图（a）所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距=8cm；客机在高度h处匀速飞行时，气缸如图（b）所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距=10cm。气缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图（c）所示地面大气压强p0=1.0×105Pa，地面重力加速度g=10m/s2。
(1)判断气缸内气体由图（a）状态到图（b）状态的过程是吸热还是放热，并说明原因；
(2)求高度h处的大气压强，并根据图（c）估测出此时客机的飞行高度。
【答案】(1)吸热；(2) ，104m
【解析】
(1)根据热力学第一定律
由于气体体积膨胀，对外做功，而内能保持不变，因此吸热。
(2)初态封闭气体的压强
根据
可得
机舱内外气体压之比4：1，因此舱外气体压强
对应表可知飞行高度为104m
21、（2021·福建省三明市高三上学期1月期末）图为粗细均匀的圆管形儿童玩具水枪.水枪吸水前，先将圆形薄活塞向下推至底部；插入水中后缓慢向上拉动活塞，待水面上升一定高度后，保持枪管竖直提离水面。现测得枪内水面距枪口的高度为h，管内空气柱的长度为，枪内活塞的横截面积为S，大气压强为，水的密度为，重力加速度为g，求吸水前枪内活塞至枪口间空气的体积。水枪密闭性良好，设整个过程气体可视为理想气体，温度保持不变。
【答案】
【解析】
设吸水后封闭气体压强为p，枪内吸入水的质量
m=ρV水=ρSh
对枪内吸入的水，由平衡条件得
mg+pS=p0S
解得
p=p0-ρgh
吸水前枪内气体压强为p0，体积为V0，吸水后气体的体积为
V=Sl
气体温度不变，由玻意耳定律可得
p0V0=pSl
解得
22、（2021·湖南省永州市高三上学期1月一模）如图甲所示，一左端封闭、右端开口的细长玻璃管水平放置，玻璃管的左端封有长为L1=20.0cm的空气柱，中间有一段长为L2=25.0cm的水银柱。现将玻璃管沿逆时针方向缓慢转为竖直放置且开口向上，如图乙所示。已知大气压强p0=75cmHg，环境的温度T0=300K。求：
(1)封闭空气柱的长度L3；
(2)现对封闭空气柱缓缓加热，使其恢复原长，此时空气柱的温度。
【答案】(1)15cm；(2)400K
【解析】
(1)设玻璃管横截面积为S，状态1
p1=p0，V1=L1S
状态2
p2=p0+ρgL2，V2=L3S
有p1V1=p2V2，解得
L3=15cm
(2)加热过程发生等压变化，状态
p3=p2，V3=V1
有，解得
T=400K
相关试卷
高考物理二轮复习分类训练专题14 热学（含解析）： 这是一份高考物理二轮复习分类训练专题14 热学（含解析），共25页。
高考物理二轮复习专题检测专题分层突破练14 热学(含解析)： 这是一份高考物理二轮复习专题检测专题分层突破练14 热学(含解析)，共12页。试卷主要包含了下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
高考物理二轮复习专题分层突破练19热学与光学实验(含解析)： 这是一份高考物理二轮复习专题分层突破练19热学与光学实验(含解析)，共8页。试卷主要包含了5 kPa，9 kPa，7 kPa等内容，欢迎下载使用。
