2025年高考物理沖刺押題試卷熱力學基礎訓練考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本題共5小題，每小題6分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1.下列關(guān)于熱力學第一定律的說法中，正確的是（）A.物體溫度越高，含有的熱量越多B.氣體膨脹，一定對外做功C.系統(tǒng)吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D.做功和熱傳遞都可以改變系統(tǒng)的內(nèi)能，但兩者的本質(zhì)相同2.關(guān)于熱力學第二定律，下列說法中正確的是（）A.熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B.開爾文表述和克勞修斯表述是等價的C.熱機的效率可以達到100%D.熱傳遞過程具有方向性，但可以反向進行3.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，其體積增大，溫度升高。在此過程中，以下判斷正確的是（）A.氣體一定對外做功B.氣體內(nèi)能一定增加C.氣體一定從外界吸熱D.氣體分子平均速率一定增大4.如圖所示（此處無圖），一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)M變化到狀態(tài)N。關(guān)于此過程，下列說法正確的是（）A.氣體對外界做正功B.外界對氣體做正功C.氣體內(nèi)能增加D.氣體內(nèi)能減少5.下列說法中正確的是（）A.氣體的溫度升高，氣體分子熱運動的平均動能一定增大B.理想氣體的內(nèi)能只與氣體的體積有關(guān)C.氣體分子的運動速率總是遵循正態(tài)分布D.做等體過程時，氣體不對外界做功，其內(nèi)能不變二、填空題（本題共4小題，每小題5分，共20分。）6.一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A等溫膨脹到狀態(tài)B，氣體對外界做了100J的功。在此過程中，氣體的內(nèi)能________（填“增加”、“減少”或“不變”），氣體從外界吸熱________100J。（填“大于”、“小于”或“等于”）7.一卡諾熱機，工作在高溫熱源T?=600K和低溫熱源T?=300K之間，其效率為________。若要使其效率提高到50%，可以采取的措施是________（寫出一種即可）。8.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷一個等壓壓縮過程，體積減小為原來的一半。若氣體的溫度從300K降低到200K，則氣體的壓強與初始壓強之比為________；氣體在這個過程中對外界做功，其內(nèi)能________（填“增加”、“減少”或“不變”）。9.根據(jù)分子動理論，氣體分子的平均速率與氣體溫度T的關(guān)系是________（寫出關(guān)系式）。一定質(zhì)量的氣體，其分子數(shù)密度增大而分子平均速率不變，則氣體的溫度________（填“升高”、“降低”或“不變”）。三、計算題（本題共3小題，共50分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）10.（15分）一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)歷一個等溫過程到達狀態(tài)B，體積從V?=2m3變化到V?=4m3。已知氣體在狀態(tài)A時的壓強P?=1×10?Pa。求：（1）氣體在狀態(tài)B時的壓強P?；（2）氣體在等溫過程中對外界做的功W。11.（15分）一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)M（P?=2×10?Pa，V?=1m3，T?=300K）經(jīng)歷一個等壓膨脹過程到達狀態(tài)N（V?=2m3）。求：（1）氣體在狀態(tài)N時的溫度T?；（2）氣體在等壓膨脹過程中吸收的熱量Q。（已知氣體常數(shù)R=8.31J/(mol·K)，且可認為氣體分子總數(shù)不變）12.（20分）一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A經(jīng)歷一個等體過程溫度升高到狀態(tài)B，再經(jīng)歷一個等溫過程體積膨脹到狀態(tài)C。如圖所示（此處無圖），AB和BC分別為直線段。已知氣體在狀態(tài)A時的壓強P?=1×10?Pa，體積V?=2m3，溫度T?=300K；氣體在狀態(tài)C時的體積V?=4m3。求：（1）氣體在狀態(tài)B時的壓強P?和溫度T?；（2）氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程吸收的熱量Q?；（3）氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程對外界做的功W?。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.A4.A5.A二、填空題6.不變；等于7.50%；提高高溫熱源溫度（或降低低溫熱源溫度）8.1:1；減少9.v?=√(3kT/μ)；升高三、計算題10.解：（1）由玻意耳定律P?V?=P?V?，得P?=P?V?/V?=(1×10?Pa)×(2m3)/(4m3)=5×10?Pa（2）等溫過程氣體內(nèi)能不變，由熱力學第一定律ΔU=Q+W，得W=Q。等溫過程氣體對外做功W=nRT?ln(V?/V?)。由理想氣體狀態(tài)方程P?V?=nRT?，得n=P?V?/RT?。所以W=(P?V?/RT?)RT?ln(V?/V?)=P?V?ln(V?/V?)W=(1×10?Pa)×(2m3)ln(4/2)=2×10?Jln(2)J≈1.386×10?J11.解：（1）由蓋呂薩克定律V?/T?=V?/T?，得T?=T?V?/V?=300K×(2m3)/(1m3)=600K（2）氣體在等壓膨脹過程中，由理想氣體狀態(tài)方程P?(V?+ΔV)/T?=P?V?/T?，得ΔV=V?T?-V?T?=(2m3)(300K)-(1m3)(600K)=0m3此處推導有誤，正確推導應為：由理想氣體狀態(tài)方程P?V?/T?=P?V?/T?，且P?=P?，得V?/T?=V?/T?。題目已給出V?，T?，可求T?。但更直接的方法是利用等壓過程比熱容公式Q=nC?ΔT。由P?V?=nRT?，得n=P?V?/RT?=(2×10?Pa×1m3)/(8.31J/(mol·K)×300K)≈81.1mol。對于理想氣體等壓過程，C?=(5/2)R。Q=nC?(T?-T?)=81.1mol×(5/2)×8.31J/(mol·K)×(600K-300K)Q=81.1×20.775×300J≈5.079×10?J12.解：（1）由題意，AB為等體過程，V?=V?=2m3。由蓋呂薩克定律P?/T?=P?/T?，得T?=T?P?/P?=300K×P?/(1×10?Pa)由題意，BC為等溫過程，T?=T?。由玻意耳定律P?V?=P?V?，得P?=P?V?/V?=P?(2m3)/(4m3)=P?/2所以T?=T?=(300K×P?)/(1×10?Pa)=(300/10?)P?K=0.003P?K又由P?=P?/2，代入上式，得T?=0.003×(2P?/2)K=0.003P?K=0.003×(1×10?Pa)K=300K所以T?=600K。將T?=600K代入T?=0.003P?K，得600K=0.003P?K，P?=600K/0.003K=2×10?PaP?=2×10?Pa，T?=600K（2）等體過程氣體內(nèi)能變化ΔU=nC?ΔT。由理想氣體狀態(tài)方程P?V?=nRT?，得n=P?V?/RT?=(1×10?Pa×2m3)/(8.31J/(mol·K)×300K)≈81.1mol。對于理想氣體等體過程，C?=(3/2)R。ΔT=T?-T?=600K-300K=300KQ?=nC?ΔT=81.1mol×(3/2)×8.31J/(mol·K)×300KQ?=81.1×12.465×300J≈3.047×10?J（3）等溫過程氣