五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題13熱學(xué)考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢考點(diǎn)13熱學(xué)2025年河北卷2；2025年河北卷12；2024年河北卷9；2023年河北卷13；2022年河北卷15；2022年河北卷16；2021年河北卷15；2021年河北卷16；新課標(biāo)對(duì)交變電流的內(nèi)容要求了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。觀察并能解釋布朗運(yùn)動(dòng)。了解分子運(yùn)動(dòng)速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，知道分子運(yùn)動(dòng)速率分布圖像的物理意義。能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體壓強(qiáng)。通過實(shí)驗(yàn)，了解氣體實(shí)驗(yàn)定律，知道理想氣體模型，能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體壓強(qiáng)和實(shí)驗(yàn)定律。知道熱力學(xué)第一定律，通過有關(guān)史實(shí)，了解熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程通過自然界中宏觀過程的方向性，了解熱力學(xué)第二定律，了解熱力學(xué)第二定律的兩種表述。河北省高考物理關(guān)于熱學(xué)命題的趨勢基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的深化考查，可能出現(xiàn)“利用壓力傳感器探究氣體壓強(qiáng)與體積關(guān)系”“通過U型管液面差測量大氣壓強(qiáng)”等實(shí)驗(yàn)，可能熱學(xué)與力學(xué)的綜合，熱力學(xué)定律與能量觀念的融合，情境化命題凸顯，緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活與科技前沿?？键c(diǎn)13熱學(xué)一、單選題1．(2025·河北卷·2)某同學(xué)將一充氣皮球遺忘在操場上，找到時(shí)發(fā)現(xiàn)因太陽曝曬皮球溫度升高，體積變大。在此過程中若皮球未漏氣，則皮球內(nèi)封閉氣體（）A．對(duì)外做功B．向外界傳遞熱量C．分子的數(shù)密度增大D．每個(gè)分子的速率都增大二、多選題2．(2024·河北卷·9)如圖，水平放置的密閉絕熱汽缸被導(dǎo)熱活塞分成左右兩部分，左側(cè)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，右側(cè)為真空，活塞與汽缸右壁中央用一根輕質(zhì)彈簧水平連接。汽缸內(nèi)壁光滑且水平長度大于彈簧自然長度，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)且體積忽略不計(jì)?；钊跏紩r(shí)靜止在汽缸正中間，后因活塞密封不嚴(yán)發(fā)生緩慢移動(dòng)，活塞重新靜止后（

）A．彈簧恢復(fù)至自然長度B．活塞兩側(cè)氣體質(zhì)量相等C．與初始時(shí)相比，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加D．與初始時(shí)相比，活塞左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少三、實(shí)驗(yàn)題3．(2025·河北卷·12)自動(dòng)洗衣機(jī)水位檢測的精度會(huì)影響洗凈比和能效等級(jí)。某款洗衣機(jī)水位檢測結(jié)構(gòu)如圖1所示。洗衣桶內(nèi)水位升高時(shí)，集氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，鐵芯進(jìn)入電感線圈的長度增加，從而改變線圈的自感系數(shù)。洗衣機(jī)智能電路通過測定振蕩電路的頻率來確定水位高度。某興趣小組在恒溫環(huán)境中對(duì)此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。(1)研究集氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系①洗衣桶內(nèi)水位H一定時(shí)，其內(nèi)徑D的大?。ㄌ睢皶?huì)”或“不會(huì)”）影響集氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小。②測量集氣室高度、集氣室內(nèi)徑d。然后緩慢增加桶內(nèi)水量，記錄桶內(nèi)水位高度H和集氣室進(jìn)水高度，同時(shí)使用氣壓傳感器測量集氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)p。H和h數(shù)據(jù)如下表所示。15.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.000.330.400.420.520.610.700.780.87實(shí)驗(yàn)中使用同一把刻度尺對(duì)H和h進(jìn)行測量，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷，測量（填“H”或“h”）產(chǎn)生的相對(duì)誤差較小。③利用數(shù)據(jù)處理軟件擬合集氣室內(nèi)氣體體積V與的關(guān)系曲線，如圖2所示。圖中擬合直線的延長線明顯不過原點(diǎn)，經(jīng)檢查實(shí)驗(yàn)儀器完好，實(shí)驗(yàn)裝置密封良好，操作過程規(guī)范，數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確，則該延長線不過原點(diǎn)的主要原因是(2)研究洗衣桶水位高度與振蕩電路頻率的關(guān)系圖是桶內(nèi)水位在兩個(gè)不同高度時(shí)示波器顯示的圖像，u的頻率即為振蕩電路的頻率。振蕩電路的頻率f與線圈自感系數(shù)L、電容C的關(guān)系是，則圖中（填“甲”或“乙”）對(duì)應(yīng)的水位較高。四、解答題4．(2023·河北卷·13)如圖，某實(shí)驗(yàn)小組為測量一個(gè)葫蘆的容積，在葫蘆開口處豎直插入一根兩端開口、內(nèi)部橫截面積為的均勻透明長塑料管，密封好接口，用氮?dú)馀趴諆?nèi)部氣體，并用一小段水柱封閉氮?dú)?。外界溫度為時(shí)，氣柱長度為；當(dāng)外界溫度緩慢升高到時(shí)，氣柱長度變?yōu)?。已知外界大氣壓恒為，水柱長度不計(jì)。（1）求溫度變化過程中氮?dú)鈱?duì)外界做的功；（2）求葫蘆的容積；（3）試估算被封閉氮?dú)夥肿拥膫€(gè)數(shù)（保留2位有效數(shù)字）。已知氮?dú)庠跔顟B(tài)下的體積約為，阿伏伽德羅常數(shù)取。5．(2021·河北卷·15)某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時(shí)，壓強(qiáng)為。（1）當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時(shí)夾層中空氣的壓強(qiáng)；（2）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長時(shí)間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設(shè)環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強(qiáng)為。6．(2022·河北卷·16）水平放置的氣體阻尼器模型截面如圖所示，汽缸中間有一固定隔板，將汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的某種理想氣體分為兩部分，“H”型連桿活塞的剛性連桿從隔板中央圓孔穿過，連桿與隔板之間密封良好。設(shè)汽缸內(nèi)、外壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)?；钊娣e為S，隔板兩側(cè)氣體體積均為，各接觸面光滑。連桿的截面積忽略不計(jì)?，F(xiàn)將整個(gè)裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，穩(wěn)定后，上部氣體的體積為原來的，設(shè)整個(gè)過程溫度保持不變，求：（i）此時(shí)上、下部分氣體的壓強(qiáng)；（ii）“H”型連桿活塞的質(zhì)量（重力加速度大小為g）。五、填空題7．(2021·河北卷·15)兩個(gè)內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B，汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示，現(xiàn)向活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙，若A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，重新平衡后，汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能（填“大于”“小于”或“等于”）汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能，圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線（填圖像中曲線標(biāo)號(hào)）表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律。8．(2022·河北卷·15)如圖，絕熱密閉容器中裝有一定質(zhì)量的某種理想氣體和一個(gè)充有同種氣體的氣球。容器內(nèi)溫度處處相同。氣球內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)。氣球慢慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強(qiáng)將（填“增大”“減小”或“不變”）；溫度將（填“升高”“降低”或“不變”）。一、單選題1．（2025·河北滄州·二模）如圖所示，氣閘艙有兩個(gè)氣閘門，與核心艙連接的是閘門，與外太空連接的是閘門。國際空間站核心艙內(nèi)航天員要到艙外太空行走，需先經(jīng)過氣閘艙，開始時(shí)氣閘艙內(nèi)氣壓為（地球表面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），用抽氣機(jī)多次抽取氣閘艙中氣體，當(dāng)氣閘艙氣壓降到一定程度后才能打開氣閘門。已知每次從氣閘艙抽取的氣體（視為理想氣體）體積都是氣閘艙容積的，每次抽氣降低的溫度是抽氣前氣閘艙內(nèi)熱力學(xué)溫度的，不考慮漏氣、新氣體及航天員大小產(chǎn)生的影響。則抽氣3次后氣閘艙內(nèi)氣壓為（）A． B． C． D．2．（2025·河北石家莊·模擬預(yù)測）一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)變化過程如圖中ABC圖線所示，其中BC為一段雙曲線。若將這一狀態(tài)變化過程表示在下圖中的p-T圖像或V-T圖像上，下列選項(xiàng)正確的是（）A． B．C． D．3．（2025·河北·三模）如圖所示，水平地面上豎直放置著一個(gè)高為的圓柱形絕熱汽缸，汽缸內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸底部通過閥門連接氣筒，橫截面積為且導(dǎo)熱性能良好的活塞將氣體分成上下兩部分，輕質(zhì)彈簧上下兩端分別固定于活塞下表面和汽缸底部。開始時(shí)輕質(zhì)彈簧處于原長，活塞恰好位于汽缸正中間位置，活塞上部分氣體壓強(qiáng)為，下部分氣體壓強(qiáng)為，兩部分氣體的溫度均為?，F(xiàn)在對(duì)氣體緩慢加熱使活塞上升，穩(wěn)定后，兩部分氣體的溫度均為，之后溫度保持不變。已知重力加速度為，忽略電熱絲、輕質(zhì)彈簧、閥門所占汽缸內(nèi)的體積，不計(jì)活塞的厚度，活塞與汽缸之間無摩擦且不漏氣。下列說法正確的是（）A．活塞的質(zhì)量為B．彈簧的勁度系數(shù)為C．緩慢抽氣使活塞回到汽缸正中間位置，上部分氣體的壓強(qiáng)為D．緩慢抽氣使活塞回到汽缸正中間位置，需要抽出氣體的體積在溫度為、壓強(qiáng)為的條件下為4．（2025·河北張家口·三模）我國北方地區(qū)秋季晝夜溫差比較大。一日某室內(nèi)最高溫度為32℃，最低溫度為12℃，假設(shè)室內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變，該室內(nèi)有一如圖所示的空茶壺，則在溫度最高與最低時(shí)壺中氣體質(zhì)量之比為（已知攝氏溫度t與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系是T=t+273K）（）A．63∶59 B．59∶63 C．61∶57 D．57∶615．（2024·河北衡水·一模）二氧化碳封存回注，就是通過工程技術(shù)手段，把捕集到的二氧化碳注入至地下800米到3500米深度范圍內(nèi)的陸上或海底咸水層，是國際公認(rèn)的促進(jìn)碳減排措施。我國第一口位于海底的二氧化碳封存回注井已于2023年正式開鉆。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水深超過2500m時(shí)，二氧化碳會(huì)濃縮成近似固體的硬膠體。設(shè)在某狀態(tài)下二氧化碳?xì)怏w的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為，將二氧化碳分子看作直徑為D的球，則在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳?xì)怏w變成硬膠體后體積為（）A． B． C． D．6．（2025·河北保定·一模）游泳池底部產(chǎn)生的氣泡緩慢向水面浮起，若不計(jì)氣泡內(nèi)氣體分子個(gè)數(shù)的變化，游泳池水溫恒定。在氣泡上浮過程中，關(guān)于氣泡內(nèi)氣體的說法中正確的是（）A．大部分氣體分子的速率減小 B．氣體分子平均距離減小C．內(nèi)能減小 D．氣泡吸熱二、多選題7．（2025·河北秦皇島·三模）一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)p與溫度T的關(guān)系圖像如圖所示。氣體先經(jīng)過等壓變化由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，再經(jīng)過等容變化由狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，已知?dú)怏w在狀態(tài)C的體積為6L。下列說法正確的是（）A．氣體在狀態(tài)B的溫度為300KB．氣體在狀態(tài)B的溫度為400KC．氣體在狀態(tài)A的體積為4LD．氣體在狀態(tài)A的體積為3L8．（2025·河北滄州·二模）保溫壺在日常生活中非常實(shí)用。如圖所示，保溫壺的容積為2L，壺蓋上的面板能顯示溫度?，F(xiàn)將1.5L的熱水倒入壺內(nèi)，蓋緊壺蓋，水面上方封閉有一定量的氣體，氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0，面板顯示溫度為97℃，一晚過后，面板顯示溫度為77℃。若封閉氣體可看作理想氣體且認(rèn)為氣體體積沒有變化，認(rèn)為封閉氣體和水的溫度相同，不考慮水的蒸發(fā)對(duì)氣體壓強(qiáng)的影響。已知熱力學(xué)溫度T與攝氏溫度t的關(guān)系為T=t+273K。下列說法正確的是（）A．一晚過后封閉氣體的壓強(qiáng)為B．此過程封閉氣體向外放熱C．此過程每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都減小D．此過程中單位時(shí)間撞擊到壺壁單位面積上的氣體分子的數(shù)目增大9．（2025·河北唐山·二模）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C→D變化過程，其p-T圖像如圖所示。則下列說法正確的是（）A．A→B過程中，氣體對(duì)外做功 B．B→C過程中，氣體對(duì)外做功C．B→C過程中，氣體釋放熱量 D．C→A過程中，氣體釋放熱量三、解答題10．（2025·河北保定·二模）學(xué)校開展科技文化節(jié)，如圖所示，其中水火箭的原理是將水裝入可樂瓶，再通過打氣筒向瓶內(nèi)注入氣體，高壓氣體將水向外壓出，可樂瓶獲得反作用力向外飛出。某興趣小組希望瓶內(nèi)氣體恢復(fù)到無法對(duì)水做功時(shí)，瓶內(nèi)的水也恰好噴完。已知可樂瓶的容積為，外界大氣壓強(qiáng)恒為，初始時(shí)可樂瓶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為，全程不考慮溫度和可樂瓶容積的變化。(1)求瓶內(nèi)水的體積；(2)按（1）中求出的水的體積裝好水后，用高壓氣瓶給密閉可樂瓶灌氣，高壓氣瓶與可樂瓶體積相同，為了讓可樂瓶達(dá)到需要的氣壓，求灌氣前高壓氣瓶中氣體壓強(qiáng)的最小值。11．（2025·河北邢臺(tái)·三模）內(nèi)壁光滑的汽缸固定在水平面上，用質(zhì)量為m的活塞密封一段長度為L的理想氣體，活塞的橫截面積為S，給活塞一個(gè)向左的初速度，活塞向左移動(dòng)速度恰好為零。已知大氣體壓強(qiáng)為，汽缸導(dǎo)熱性能良好，環(huán)境溫度保持不變。(1)求該過程氣體放出的熱量Q；(2)證明活塞的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)。12．（2025·河北邢臺(tái)·三模）我國交通便利，物流快遞業(yè)發(fā)達(dá)，網(wǎng)購成為越來越多人的主要購物方式。海南某同學(xué)網(wǎng)購了黑龍江生產(chǎn)的某玻璃瓶裝的堅(jiān)果。瓶子密封良好，裝瓶時(shí)氣溫為-23℃，瓶內(nèi)氣體體積為，海南的同學(xué)收到貨時(shí)，海南氣溫為27℃。兩地大氣壓強(qiáng)相差不大，可認(rèn)為相等，都為。不考慮瓶內(nèi)物體的揮發(fā)和瓶子的體積變化，認(rèn)為0℃等于273K，瓶內(nèi)氣體可視為理想氣體。求：(1)到海南后未開瓶時(shí)瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(2)海南的同學(xué)緩慢打開瓶蓋后，瓶內(nèi)減少的氣體與開瓶前氣體的質(zhì)量之比。13．（2025·河北石家莊·模擬預(yù)測）如圖所示，、兩容器間用一長、細(xì)管道相連接，細(xì)管上的閥門可以控制容器間的通斷。、兩容器的容積之比為，均充滿了理想氣體，閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，容器中氣體壓強(qiáng)為，容器中氣體壓強(qiáng)為，溫度均為，現(xiàn)將閥門打開使細(xì)管導(dǎo)通，一段時(shí)間后氣體狀態(tài)達(dá)到平衡，此過程中溫度不變。細(xì)管中的氣體可忽略。求：(1)達(dá)到平衡時(shí)容器中氣體與初始時(shí)容器中氣體的質(zhì)量比；(2)保持中氣體溫度不變，對(duì)容器中的氣體進(jìn)行加熱，使其溫度升至，再次達(dá)到平衡時(shí)中氣體的壓強(qiáng)。14．（2025·河北滄州·二模）如圖所示，某高壓鍋鍋蓋中央有一橫截面積為的出氣口，孔上蓋有限壓閥加熱前，蓋上鍋蓋，限壓閥密封好后，高壓鍋內(nèi)氣體溫度為、壓強(qiáng)為。對(duì)高壓鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到時(shí)，鍋內(nèi)氣體將限壓閥頂起，開始向外排氣。鍋內(nèi)氣體視為理想氣體，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為，不計(jì)摩擦阻力。求：(1)開始向外排氣時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度；(2)限壓閥的質(zhì)量。15．（2025·河北張家口·二模）如圖所示是一同學(xué)設(shè)計(jì)的烤煙車間的溫度監(jiān)控器，平臺(tái)上表面有一個(gè)壓力傳感器（大小可忽略），開口向上、導(dǎo)熱良好的汽缸通過活塞密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞固定在豎直輕桿上，輕桿上端固定在水平面上。當(dāng)溫度為時(shí)，活塞下表面距汽缸底部上表面的距離為，平臺(tái)上表面到汽缸下表面的距離為，隨著溫度升高，汽缸下移，汽缸接觸平臺(tái)時(shí)