五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題13熱學考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點13熱學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；新課標對交變電流的內(nèi)容要求了解分子動理論的基本觀點及相關的實驗證據(jù)。觀察并能解釋布朗運動。了解分子運動速率分布的統(tǒng)計規(guī)律，知道分子運動速率分布圖像的物理意義。能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強。通過實驗，了解氣體實驗定律，知道理想氣體模型，能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強和實驗定律。知道熱力學第一定律，通過有關史實，了解熱力學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，了解熱力學第二定律，了解熱力學第二定律的兩種表述。河北省高考物理關于熱學命題的趨勢基礎實驗的深化考查，可能出現(xiàn)“利用壓力傳感器探究氣體壓強與體積關系”“通過U型管液面差測量大氣壓強”等實驗，可能熱學與力學的綜合，熱力學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c13熱學一、單選題1．(2025·河北卷·2)某同學將一充氣皮球遺忘在操場上，找到時發(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．對外做功B．向外界傳遞熱量C．分子的數(shù)密度增大D．每個分子的速率都增大【答案】A【詳析】A．皮球體積變大，氣體膨脹，對外界做功，故A正確。B．太陽暴曬使氣體溫度升高，是外界對氣體傳熱（氣體吸熱），而非氣體向外界傳遞熱量，故B錯誤。C．皮球未漏氣，分子總數(shù)不變，體積變大，分子的數(shù)密度減小，故C錯誤。D．溫度升高，分子平均動能增大，但并非每個分子速率都增大，只是“平均”情況，故D錯誤。故選A。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?；钊跏紩r靜止在汽缸正中間，后因活塞密封不嚴發(fā)生緩慢移動，活塞重新靜止后（

）A．彈簧恢復至自然長度B．活塞兩側(cè)氣體質(zhì)量相等C．與初始時相比，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加D．與初始時相比，活塞左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少【答案】ACD【詳析】A．初始狀態(tài)活塞受到左側(cè)氣體向右的壓力和彈簧向左的彈力處于平衡狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)。因活塞密封不嚴，可知左側(cè)氣體向右側(cè)真空漏出。左側(cè)氣體壓強變小，右側(cè)出現(xiàn)氣體，對活塞有向左的壓力，最終左、右兩側(cè)氣體壓強相等，且彈簧恢復原長，故A正確；B．由題知活塞初始時靜止在汽缸正中間，但由于活塞向左移動，左側(cè)氣體體積小于右側(cè)氣體體積，則左側(cè)氣體質(zhì)量小于右側(cè)氣體質(zhì)量，故B錯誤；C．密閉的汽缸絕熱，與外界沒有能量交換，但彈簧彈性勢能減少了，可知氣體內(nèi)能增加，故C正確；D．初始時氣體在左側(cè)，最終氣體充滿整個汽缸，則初始左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)應該是最終左側(cè)的兩倍，故D正確。故選ACD。三、實驗題3．(2025·河北卷·12)自動洗衣機水位檢測的精度會影響洗凈比和能效等級。某款洗衣機水位檢測結構如圖1所示。洗衣桶內(nèi)水位升高時，集氣室內(nèi)氣體壓強增大，鐵芯進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)境中對此裝置進行實驗研究。(1)研究集氣室內(nèi)氣體壓強與體積的關系①洗衣桶內(nèi)水位H一定時，其內(nèi)徑D的大?。ㄌ睢皶被颉安粫保┯绊懠瘹馐覂?nèi)氣體壓強的大小。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和集氣室進水高度，同時使用氣壓傳感器測量集氣室內(nèi)氣體壓強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實驗中使用同一把刻度尺對H和h進行測量，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷，測量（填“H”或“h”）產(chǎn)生的相對誤差較小。③利用數(shù)據(jù)處理軟件擬合集氣室內(nèi)氣體體積V與的關系曲線，如圖2所示。圖中擬合直線的延長線明顯不過原點，經(jīng)檢查實驗儀器完好，實驗裝置密封良好，操作過程規(guī)范，數(shù)據(jù)記錄準確，則該延長線不過原點的主要原因是(2)研究洗衣桶水位高度與振蕩電路頻率的關系圖是桶內(nèi)水位在兩個不同高度時示波器顯示的圖像，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的關系是，則圖中（填“甲”或“乙”）對應的水位較高?！敬鸢浮?1)不會見解析(2)乙【詳析】（1）①[1]集氣室內(nèi)氣體壓強等于桶內(nèi)水位高度H和集氣室進水高度的高度差產(chǎn)生的壓強和大氣壓強之和，根據(jù)可知其內(nèi)徑D的大小不會影響影響集氣室內(nèi)氣體壓強的大小；②[2]由于實驗中使用同一把刻度尺進行測量，分度值相同，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，桶內(nèi)水位高度明顯大于集氣室內(nèi)進水高度，所以測量桶內(nèi)水位高度產(chǎn)生的相對誤差較小；③[3]該延長線不過原點的主要原因是與集氣室相連的細管中的氣體被忽略不計，導致集氣室氣體體積相比于實際氣體體積偏小。（2）桶內(nèi)水位高度越大，集氣室內(nèi)氣體壓強越大，鐵芯進入電感線圈的長度越大，電感線圈的自感系數(shù)越大，根據(jù)可知震蕩電路的周期越大，所以圖3中乙對應的水位較高。四、解答題4．(2023·河北卷·13)如圖，某實驗小組為測量一個葫蘆的容積，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，用氮氣排空內(nèi)部氣體，并用一小段水柱封閉氮氣。外界溫度為時，氣柱長度為；當外界溫度緩慢升高到時，氣柱長度變?yōu)?。已知外界大氣壓恒為，水柱長度不計。（1）求溫度變化過程中氮氣對外界做的功；（2）求葫蘆的容積；（3）試估算被封閉氮氣分子的個數(shù)（保留2位有效數(shù)字）。已知氮氣在狀態(tài)下的體積約為，阿伏伽德羅常數(shù)取?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳析】（1）由于水柱的長度不計，故封閉氣體的壓強始終等于大氣壓強。設大氣壓強為，塑料管的橫截面積為，初、末態(tài)氣柱的長度分別為，氣體對外做的功為。根據(jù)功的定義有解得（2）設葫蘆的容積為，封閉氣體的初、末態(tài)溫度分別為，體積分別為，根據(jù)蓋—呂薩克定律有聯(lián)立以上各式并代入題給數(shù)據(jù)得（3）設在狀態(tài)下，氮氣的體積為、溫度為，封閉氣體的體積為，被封閉氮氣的分子個數(shù)為。根據(jù)蓋一呂薩克定律有其中聯(lián)立以上各式并代入題給數(shù)據(jù)得個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，壓強為。（1）當夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時夾層中空氣的壓強；（2）當保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長時間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強為。【答案】（1）；（2）【詳析】（1）由題意可知夾層中的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知代入數(shù)據(jù)解得（2）當保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長時間，則夾層壓強和大氣壓強相等，設夾層體積為V，以靜置后的所有氣體為研究對象有解得則增加空氣的體積為所以增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量之比為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。設汽缸內(nèi)、外壓強均為大氣壓強?；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?，F(xiàn)將整個裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，穩(wěn)定后，上部氣體的體積為原來的，設整個過程溫度保持不變，求：（i）此時上、下部分氣體的壓強；（ii）“H”型連桿活塞的質(zhì)量（重力加速度大小為g）?！敬鸢浮浚?），；（2）【詳析】（1）旋轉(zhuǎn)前后，上部分氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意爾定律可知解得旋轉(zhuǎn)后上部分氣體壓強為旋轉(zhuǎn)前后，下部分氣體發(fā)生等溫變化，下部分氣體體積增大為，則解得旋轉(zhuǎn)后下部分氣體壓強為（2）對“H”型連桿活塞整體受力分析，活塞的重力豎直向下，上部分氣體對活塞的作用力豎直向上，下部分氣體對活塞的作用力豎直向下，大氣壓力上下部分抵消，根據(jù)平衡條件可知解得活塞的質(zhì)量為五、填空題7．(2021·河北卷·15)兩個內(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沙，若A中細沙的質(zhì)量大于B中細沙的質(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（填圖像中曲線標號）表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律。【答案】大于①【詳析】[1]對活塞分析有因為A中細沙的質(zhì)量大于B中細沙的質(zhì)量，故穩(wěn)定后有；所以在達到平衡過程中外界對氣體做功有則根據(jù)因為汽缸和活塞都是絕熱的，故有即重新平衡后A汽缸內(nèi)的氣體內(nèi)能大于B汽缸內(nèi)的氣體內(nèi)能；[2]由圖中曲線可知曲線②中分子速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)百分比較大，即曲線②的溫度較高，所以由前面分析可知B汽缸溫度較低，故曲線①表示汽缸B中氣體分子的速率分布。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)部壓強大于外部壓強。氣球慢慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強將（填“增大”“減小”或“不變”）；溫度將（填“升高”“降低”或“不變”）。【答案】增大升高【詳析】[2]假設氣球內(nèi)部氣體和氣球外部氣體的溫度不變，當氣球內(nèi)部的氣體緩慢釋放到氣球外部，氣球內(nèi)部氣體壓強大于外部氣體壓強，根據(jù)玻意爾定律可知氣球內(nèi)的氣體釋放到外部時體積增大，相當于容器的體積增大；而容器的體積無法改變，所以將假設擴大體積的容器絕熱壓縮到原來容器的體積即可，氣體絕熱壓縮，與外界無熱交換，即，外界對氣體做功，即，根據(jù)絕熱情況下的熱力學第一定律可知氣體內(nèi)能增加，溫度升高；[1]氣體溫度升高，根據(jù)理想氣體實驗定律可知氣體壓強增大。一、單選題1．（2025·河北滄州·二模）如圖所示，氣閘艙有兩個氣閘門，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，開始時氣閘艙內(nèi)氣壓為（地球表面標準大氣壓），用抽氣機多次抽取氣閘艙中氣體，當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．【答案】B【詳析】第一次抽氣相當于氣體的體積由變?yōu)?，溫度由變?yōu)?，根?jù)氣體實驗定律得得第二次抽氣相當于氣體的體積由變?yōu)?，溫度由變?yōu)?，根?jù)氣體實驗定律得得同理抽氣3次后氣艙內(nèi)氣壓為故選B。2．（2025·河北石家莊·模擬預測）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，下列選項正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳析】AB．分析圖像可知，為等壓膨脹，是等溫壓縮（反比例函數(shù)圖像為雙曲線），是等容降溫，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可知p-T圖像中為平行橫軸的直線，是平行縱軸的直線，是過原點的直線，選項A正確，B錯誤；。CD．V-T圖像中為過原點的直線，是平行縱軸的直線，是平行橫軸的直線，圖像C的變化方向錯誤，故選項CD錯誤。故選A。3．（2025·河北·三模）如圖所示，水平地面上豎直放置著一個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為，下部分氣體壓強為，兩部分氣體的溫度均為?，F(xiàn)在對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、壓強為的條件下為【答案】D【詳析】A．活塞靜止在汽缸正中間時，設活塞的質(zhì)量為，由平衡條件解得，故A錯誤；B．對氣體緩慢加熱使活塞上升0.2h，設穩(wěn)定后上部分氣體的壓強為，下部分氣體的壓強為，彈簧的勁度系數(shù)為。由理想氣體狀態(tài)方程有，由平衡條件有聯(lián)立上式，解得彈簧的勁度系數(shù)為，故B錯誤；C．對于上部分氣體，設活塞回到汽缸正中間位置，上部分氣體的壓強為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程解得，故C錯誤；D．當活塞回到正中間位置，上部分氣體的壓強為，設下部分氣體的壓強為。根據(jù)平衡條件有對下部分氣體緩慢抽氣，等溫變化過程滿足關系有解得，故D正確。故選D。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℃，假設室內(nèi)氣體壓強保持不變，該室內(nèi)有一如圖所示的空茶壺，則在溫度最高與最低時壺中氣體質(zhì)量之比為（已知攝氏溫度t與熱力學溫度T的關系是T=t+273K）（）A．63∶59 B．59∶63 C．61∶57 D．57∶61【答案】D【詳析】根據(jù)可得氣體的摩爾數(shù)可表示為由題意可知壺中氣體壓強、體積保持不變，則在溫度最高與最低時壺中氣體質(zhì)量之比為故選D。5．（2024·河北衡水·一模）二氧化碳封存回注，就是通過工程技術手段，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，是國際公認的促進碳減排措施。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。實驗發(fā)現(xiàn)，當水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體。設在某狀態(tài)下二氧化碳氣體的密度為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的二氧化碳氣體變成硬膠體后體積為（）A． B． C． D．【答案】B【詳析】根據(jù)題意可知，在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體的質(zhì)量為二氧化碳分子數(shù)為在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體變成硬膠體后體積為故選B。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，若不計氣泡內(nèi)氣體分子個數(shù)的變化，游泳池水溫恒定。在氣泡上浮過程中，關于氣泡內(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【答案】D【詳析】A．氣泡緩慢上升，由于游泳池水溫恒定，所以氣泡內(nèi)溫度不變，大部分氣體分子的速率不變，故A錯誤；B．氣泡上升過程中，溫度不變，壓強逐漸減小，根據(jù)玻意耳定律，氣泡膨脹，所以氣體分子平均距離增大，故B錯誤；C．由于溫度不變，所以氣泡內(nèi)能不變，，故C錯誤；D．根據(jù)熱力學第一定律氣泡膨脹對外做功，所以可知氣泡吸熱，故D正確。故選D。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p與溫度T的關系圖像如圖所示。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，已知氣體在狀態(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3L【答案】AC【詳析】AB．氣體由狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，氣體的體積不變，則有可得氣體在狀態(tài)B的溫度為故A正確，B錯誤；CD．氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，氣體的壓強不變，則有可得氣體在狀態(tài)A的體積為故C正確，D錯誤。故選AC。8．（2025·河北滄州·二模）保溫壺在日常生活中非常實用。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，氣體壓強為大氣壓強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為氣體體積沒有變化，認為封閉氣體和水的溫度相同，不考慮水的蒸發(fā)對氣體壓強的影響。已知熱力學溫度T與攝氏溫度t的關系為T=t+273K。下列說法正確的是（）A．一晚過后封閉氣體的壓強為B．此過程封閉氣體向外放熱C．此過程每個氣體分子的動能都減小D．此過程中單位時間撞擊到壺壁單位面積上的氣體分子的數(shù)目增大【答案】AB【詳析】A．封閉氣體做等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，一晚過后封閉氣體的壓強為故A正確；B．此過程封閉氣體溫度降低，氣體分子平均動能減小，內(nèi)能減小，又由于體積不變，則對外做功，又根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體向外放熱，故B正確；C．氣體溫度降低，氣體分子平均動能減小，但不是所有分子動能都減小，故C錯誤；D．氣體溫度降低，氣體分子平均動能減小，又體積不變，所以單位時間撞擊到壺壁單位面積上的氣體分子的數(shù)目減小，故D錯誤。故選AB。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，氣體對外做功 B．B→C過程中，氣體對外做功C．B→C過程中，氣體釋放熱量 D．C→A過程中，氣體釋放熱量【答案】BD【詳析】A．在p-T圖像中，過原點的傾斜直線表示等容變化，A→B過程是等容變化，氣體體積不變，可知氣體不對外做功，外界也不對氣體做功，A錯誤；B．B→C過程中，溫度不變，壓強減小，由可知體積增大，氣體對外做功，B正確；C．B→C過程溫度不變，內(nèi)能不變；氣體對外做功，根據(jù)熱力學第一定律，氣體吸收熱量，C錯誤；D．C→A過程中，壓強不變，溫度降低，由可知體積減小，外界對氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學第一定律，氣體釋放熱量，D正確。故選BD。三、解答題10．（2025·河北保定·二模）學校開展科技文化節(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)氣體恢復到無法對水做功時，瓶內(nèi)的水也恰好噴完。已知可樂瓶的容積為，外界大氣壓強恒為，初始時可樂瓶內(nèi)的氣體壓強為，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，為了讓可樂瓶達到需要的氣壓，求灌氣前高壓氣瓶中氣體壓強的最小值?！敬鸢浮?1)V0(2)p0【詳析】（1）發(fā)射前可樂瓶內(nèi)氣體的體積為V1，壓強p1=4p0水噴射完后，氣體體積V2=V0，壓強p2=p0整個過程可以看成等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可得p1V1=p2V2解得V1=V0水的體積V=V0-V1=V0（2）設可樂瓶內(nèi)初始氣體壓縮后的體積為V3，根據(jù)玻意耳定律則有p0V1=p1V3解得V3=V0高壓氣瓶恰好能完成對可樂瓶的灌氣，對高壓氣瓶中的氣體，灌氣前的體積為V0，設壓強為p3，給可樂瓶罐氣后，體積V4=V0+V1-V3=V0同樣氣體為等溫變化，則有p3V0=p1V4解得高壓氣瓶中初始氣體壓強的最小值p3=p011．（2025·河北邢臺·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，給活塞一個向左的初速度，活塞向左移動速度恰好為零。已知大氣體壓強為，汽缸導熱性能良好，環(huán)境溫度保持不變。(1)求該過程氣體放出的熱量Q；(2)證明活塞的運動是簡諧運動?！敬鸢浮?1)(2)見解析【詳析】（1）設活塞對氣體做功為W，氣體放出的熱量為Q，對氣體由熱力學第一定律得由題意可知對活塞由動能定理得聯(lián)立解得氣體放出的熱量（2）設活塞向左離開初始位置的距離為x，對封閉氣體有對活塞有解得又因為,所以有方向向右，即回復力可表示為即活塞的運動是簡諧運動。12．（2025·河北邢臺·三模）我國交通便利，物流快遞業(yè)發(fā)達，網(wǎng)購成為越來越多人的主要購物方式。海南某同學網(wǎng)購了黑龍江生產(chǎn)的某玻璃瓶裝的堅果。瓶子密封良好，裝瓶時氣溫為-23℃，瓶內(nèi)氣體體積為，海南的同學收到貨時，海南氣溫為27℃。兩地大氣壓強相差不大，可認為相等，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)到海南后未開瓶時瓶內(nèi)氣體的壓強；(2)海南的同學緩慢打開瓶蓋后，瓶內(nèi)減少的氣體與開瓶前氣體的質(zhì)量之比?！敬鸢浮?1)(2)【詳析】（1）在黑龍江時，瓶內(nèi)氣體溫度到海南時，瓶內(nèi)氣體溫度從黑龍江到海南，瓶內(nèi)氣體體積不變，由查理定律有解得（2）到海南后可認為打開瓶蓋前后溫度不變，設開瓶后氣體體積為V，則由玻意耳定律有解得減少的氣體與開瓶前氣體的質(zhì)量之比為13．（2025·河北石家莊·模擬預測）如圖所示，、兩容器間用一長、細管道相連接，細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，閥門處于關閉狀態(tài)，容器中氣體壓強為，容器中氣體壓強為，溫度均為，現(xiàn)將閥門打開使細管導通，一段時間后氣體狀態(tài)達到平衡，此過程中溫度不變。細管中的氣體可忽略。求：(1)達到平衡時容器中氣體與初始時容器中氣體的質(zhì)量比；(2)保持中氣體溫度不變，對容器中的氣體進行加熱，使其溫度升至，再次達到平衡時中氣體的壓強。【答案】(1)(2)【詳析】（1）設容器的容積為、容器的容積為，以容器、中的氣體為整體進行研究有解得方法一：體積相同、溫度相同時，氣體質(zhì)量比為壓強比有，解得方法二：壓強相同、溫度相同時，氣體質(zhì)量比為體積比以容器中的氣體為研究對象，壓強為時，有達到平衡時容器中氣體與初始時容器中氣體的質(zhì)量比為解得（2）以容器、中的氣體為整體進行研究有解得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、壓強為。對高壓鍋加熱，當鍋內(nèi)氣體壓強達到時，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，大氣壓強為，重力加速度為，不計摩擦阻力。求：(1)開始向外排氣時鍋內(nèi)氣體的溫度；(2)限壓閥的質(zhì)量?！敬鸢浮?1)(2)【詳析】（1）氣體發(fā)生等容變化，則有解得開始向外排氣時鍋內(nèi)氣體的溫度為（2）根據(jù)平衡條件可得解得限壓閥的質(zhì)量為15．（2025·河北張家口·二模）如圖所示是一同學設計的烤煙車間的溫度監(jiān)控器，平臺上表面有一個壓力傳感器（大小可忽略），開口向上、導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。當溫度為時，活塞下表面距汽缸底部上表面的距離為，平臺上表面到汽缸下表面的距離為，隨著溫度升高，汽缸下移，汽缸接觸平臺時，活塞未脫離汽缸。已知汽缸的質(zhì)量為，活塞的橫截面積為，大氣壓強，重力加速度為。(1)求溫度為時，封閉氣體的壓強；(2)當壓力傳感器的示數(shù)為時，傳感器就會報警，求傳感器報警的最低環(huán)境溫度。【答案】(1)(2)【詳析】（1）溫度為時，對汽缸受力分析，可得解得封閉氣體的壓強為（2）設活塞剛好報警時，末狀態(tài)封閉氣體的壓強為，此時封閉氣體的體積為；對汽缸受力分析，可得由理想氣體狀態(tài)方程可得解得傳感器報警的最低環(huán)境溫度為四、填空題16．（2025·河北秦皇島·模擬預測）如圖，一定質(zhì)量的某種理想氣體的循環(huán)由下面三個過程組成：1→2為絕熱過程（過程中氣體不與外界交換熱量），2→3為等壓過程，3→1為等溫過程。1→2過程中，氣體分子的平均動能。（選填“增大”“減小”或“不變”）；2→3過程中，氣體（選填“放熱”或“吸熱”）；3→1過程中，氣體的內(nèi)能（選填“增大”“減小”或“不變”）。【答案】增大吸熱不變【詳析】[1]1→2過程為絕熱壓縮，外界對氣體做功，由熱力學第一定律可知，內(nèi)能增大、溫度升高，氣體分子的平均動能增大；[2]2→3過程為等壓過程，氣體體積增大，氣體對外做功，根據(jù)可知氣體溫度升高，內(nèi)能增加，由熱力學第一定律可知氣體吸熱；[3]3→1為等溫過程，氣體溫度不變，內(nèi)能不變。專題13熱學考點五年考情（2021-2025）命題趨勢考點13熱學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；新課標對交變電流的內(nèi)容要求了解分子動理論的基本觀點及相關的實驗證據(jù)。觀察并能解釋布朗運動。了解分子運動速率分布的統(tǒng)計規(guī)律，知道分子運動速率分布圖像的物理意義。能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強。通過實驗，了解氣體實驗定律，知道理想氣體模型，能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋氣體壓強和實驗定律。知道熱力學第一定律，通過有關史實，了解熱力學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，了解熱力學第二定律，了解熱力學第二定律的兩種表述。河北省高考物理關于熱學命題的趨勢基礎實驗的深化考查，可能出現(xiàn)“利用壓力傳感器探究氣體壓強與體積關系”“通過U型管液面差測量大氣壓強”等實驗，可能熱學與力學的綜合，熱力學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c13熱學一、單選題1．(2025·河北卷·2)某同學將一充氣皮球遺忘在操場上，找到時發(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．對外做功B．向外界傳遞熱量C．分子的數(shù)密度增大D．每個分子的速率都增大【答案】A【詳析】A．皮球體積變大，氣體膨脹，對外界做功，故A正確。B．太陽暴曬使氣體溫度升高，是外界對氣體傳熱（氣體吸熱），而非氣體向外界傳遞熱量，故B錯誤。C．皮球未漏氣，分子總數(shù)不變，體積變大，分子的數(shù)密度減小，故C錯誤。D．溫度升高，分子平均動能增大，但并非每個分子速率都增大，只是“平均”情況，故D錯誤。故選A。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。活塞初始時靜止在汽缸正中間，后因活塞密封不嚴發(fā)生緩慢移動，活塞重新靜止后（

）A．彈簧恢復至自然長度B．活塞兩側(cè)氣體質(zhì)量相等C．與初始時相比，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加D．與初始時相比，活塞左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少【答案】ACD【詳析】A．初始狀態(tài)活塞受到左側(cè)氣體向右的壓力和彈簧向左的彈力處于平衡狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)。因活塞密封不嚴，可知左側(cè)氣體向右側(cè)真空漏出。左側(cè)氣體壓強變小，右側(cè)出現(xiàn)氣體，對活塞有向左的壓力，最終左、右兩側(cè)氣體壓強相等，且彈簧恢復原長，故A正確；B．由題知活塞初始時靜止在汽缸正中間，但由于活塞向左移動，左側(cè)氣體體積小于右側(cè)氣體體積，則左側(cè)氣體質(zhì)量小于右側(cè)氣體質(zhì)量，故B錯誤；C．密閉的汽缸絕熱，與外界沒有能量交換，但彈簧彈性勢能減少了，可知氣體內(nèi)能增加，故C正確；D．初始時氣體在左側(cè)，最終氣體充滿整個汽缸，則初始左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)應該是最終左側(cè)的兩倍，故D正確。故選ACD。三、實驗題3．(2025·河北卷·12)自動洗衣機水位檢測的精度會影響洗凈比和能效等級。某款洗衣機水位檢測結構如圖1所示。洗衣桶內(nèi)水位升高時，集氣室內(nèi)氣體壓強增大，鐵芯進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)境中對此裝置進行實驗研究。(1)研究集氣室內(nèi)氣體壓強與體積的關系①洗衣桶內(nèi)水位H一定時，其內(nèi)徑D的大小（填“會”或“不會”）影響集氣室內(nèi)氣體壓強的大小。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和集氣室進水高度，同時使用氣壓傳感器測量集氣室內(nèi)氣體壓強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實驗中使用同一把刻度尺對H和h進行測量，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷，測量（填“H”或“h”）產(chǎn)生的相對誤差較小。③利用數(shù)據(jù)處理軟件擬合集氣室內(nèi)氣體體積V與的關系曲線，如圖2所示。圖中擬合直線的延長線明顯不過原點，經(jīng)檢查實驗儀器完好，實驗裝置密封良好，操作過程規(guī)范，數(shù)據(jù)記錄準確，則該延長線不過原點的主要原因是(2)研究洗衣桶水位高度與振蕩電路頻率的關系圖是桶內(nèi)水位在兩個不同高度時示波器顯示的圖像，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的關系是，則圖中（填“甲”或“乙”）對應的水位較高?！敬鸢浮?1)不會見解析(2)乙【詳析】（1）①[1]集氣室內(nèi)氣體壓強等于桶內(nèi)水位高度H和集氣室進水高度的高度差產(chǎn)生的壓強和大氣壓強之和，根據(jù)可知其內(nèi)徑D的大小不會影響影響集氣室內(nèi)氣體壓強的大小；②[2]由于實驗中使用同一把刻度尺進行測量，分度值相同，根據(jù)數(shù)據(jù)分析，桶內(nèi)水位高度明顯大于集氣室內(nèi)進水高度，所以測量桶內(nèi)水位高度產(chǎn)生的相對誤差較?。虎踇3]該延長線不過原點的主要原因是與集氣室相連的細管中的氣體被忽略不計，導致集氣室氣體體積相比于實際氣體體積偏小。（2）桶內(nèi)水位高度越大，集氣室內(nèi)氣體壓強越大，鐵芯進入電感線圈的長度越大，電感線圈的自感系數(shù)越大，根據(jù)可知震蕩電路的周期越大，所以圖3中乙對應的水位較高。四、解答題4．(2023·河北卷·13)如圖，某實驗小組為測量一個葫蘆的容積，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，用氮氣排空內(nèi)部氣體，并用一小段水柱封閉氮氣。外界溫度為時，氣柱長度為；當外界溫度緩慢升高到時，氣柱長度變?yōu)?。已知外界大氣壓恒為，水柱長度不計。（1）求溫度變化過程中氮氣對外界做的功；（2）求葫蘆的容積；（3）試估算被封閉氮氣分子的個數(shù)（保留2位有效數(shù)字）。已知氮氣在狀態(tài)下的體積約為，阿伏伽德羅常數(shù)取?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳析】（1）由于水柱的長度不計，故封閉氣體的壓強始終等于大氣壓強。設大氣壓強為，塑料管的橫截面積為，初、末態(tài)氣柱的長度分別為，氣體對外做的功為。根據(jù)功的定義有解得（2）設葫蘆的容積為，封閉氣體的初、末態(tài)溫度分別為，體積分別為，根據(jù)蓋—呂薩克定律有聯(lián)立以上各式并代入題給數(shù)據(jù)得（3）設在狀態(tài)下，氮氣的體積為、溫度為，封閉氣體的體積為，被封閉氮氣的分子個數(shù)為。根據(jù)蓋一呂薩克定律有其中聯(lián)立以上各式并代入題給數(shù)據(jù)得個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，壓強為。（1）當夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時夾層中空氣的壓強；（2）當保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長時間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強為?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳析】（1）由題意可知夾層中的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知代入數(shù)據(jù)解得（2）當保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長時間，則夾層壓強和大氣壓強相等，設夾層體積為V，以靜置后的所有氣體為研究對象有解得則增加空氣的體積為所以增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量之比為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。設汽缸內(nèi)、外壓強均為大氣壓強?；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?，F(xiàn)將整個裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，穩(wěn)定后，上部氣體的體積為原來的，設整個過程溫度保持不變，求：（i）此時上、下部分氣體的壓強；（ii）“H”型連桿活塞的質(zhì)量（重力加速度大小為g）。【答案】（1），；（2）【詳析】（1）旋轉(zhuǎn)前后，上部分氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意爾定律可知解得旋轉(zhuǎn)后上部分氣體壓強為旋轉(zhuǎn)前后，下部分氣體發(fā)生等溫變化，下部分氣體體積增大為，則解得旋轉(zhuǎn)后下部分氣體壓強為（2）對“H”型連桿活塞整體受力分析，活塞的重力豎直向下，上部分氣體對活塞的作用力豎直向上，下部分氣體對活塞的作用力豎直向下，大氣壓力上下部分抵消，根據(jù)平衡條件可知解得活塞的質(zhì)量為五、填空題7．(2021·河北卷·15)兩個內(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沙，若A中細沙的質(zhì)量大于B中細沙的質(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（填圖像中曲線標號）表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律?！敬鸢浮看笥冖佟驹斘觥縖1]對活塞分析有因為A中細沙的質(zhì)量大于B中細沙的質(zhì)量，故穩(wěn)定后有；所以在達到平衡過程中外界對氣體做功有則根據(jù)因為汽缸和活塞都是絕熱的，故有即重新平衡后A汽缸內(nèi)的氣體內(nèi)能大于B汽缸內(nèi)的氣體內(nèi)能；[2]由圖中曲線可知曲線②中分子速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)百分比較大，即曲線②的溫度較高，所以由前面分析可知B汽缸溫度較低，故曲線①表示汽缸B中氣體分子的速率分布。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)部壓強大于外部壓強。氣球慢慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強將（填“增大”“減小”或“不變”）；溫度將（填“升高”“降低”或“不變”）?！敬鸢浮吭龃笊摺驹斘觥縖2]假設氣球內(nèi)部氣體和氣球外部氣體的溫度不變，當氣球內(nèi)部的氣體緩慢釋放到氣球外部，氣球內(nèi)部氣體壓強大于外部氣體壓強，根據(jù)玻意爾定律可知氣球內(nèi)的氣體釋放到外部時體積增大，相當于容器的體積增大；而容器的體積無法改變，所以將假設擴大體積的容器絕熱壓縮到原來容器的體積即可，氣體絕熱壓縮，與外界無熱交換，即，外界對氣體做功，即，根據(jù)絕熱情況下的熱力學第一定律可知氣體內(nèi)能增加，溫度升高；[1]氣體溫度升高，根據(jù)理想氣體實驗定律可知氣體壓強增大。一、單選題1．（2025·河北滄州·二模）如圖所示，氣閘艙有兩個氣閘門，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，開始時氣閘艙內(nèi)氣壓為（地球表面標準大氣壓），用抽氣機多次抽取氣閘艙中氣體，當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．【答案】B【詳析】第一次抽氣相當于氣體的體積由變?yōu)?，溫度由變?yōu)?，根?jù)氣體實驗定律得得第二次抽氣相當于氣體的體積由變?yōu)椋瑴囟扔勺優(yōu)?，根?jù)氣體實驗定律得得同理抽氣3次后氣艙內(nèi)氣壓為故選B。2．（2025·河北石家莊·模擬預測）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，下列選項正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳析】AB．分析圖像可知，為等壓膨脹，是等溫壓縮（反比例函數(shù)圖像為雙曲線），是等容降溫，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，可知p-T圖像中為平行橫軸的直線，是平行縱軸的直線，是過原點的直線，選項A正確，B錯誤；。CD．V-T圖像中為過原點的直線，是平行縱軸的直線，是平行橫軸的直線，圖像C的變化方向錯誤，故選項CD錯誤。故選A。3．（2025·河北·三模）如圖所示，水平地面上豎直放置著一個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為，下部分氣體壓強為，兩部分氣體的溫度均為?，F(xiàn)在對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、壓強為的條件下為【答案】D【詳析】A．活塞靜止在汽缸正中間時，設活塞的質(zhì)量為，由平衡條件解得，故A錯誤；B．對氣體緩慢加熱使活塞上升0.2h，設穩(wěn)定后上部分氣體的壓強為，下部分氣體的壓強為，彈簧的勁度系數(shù)為。由理想氣體狀態(tài)方程有，由平衡條件有聯(lián)立上式，解得彈簧的勁度系數(shù)為，故B錯誤；C．對于上部分氣體，設活塞回到汽缸正中間位置，上部分氣體的壓強為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程解得，故C錯誤；D．當活塞回到正中間位置，上部分氣體的壓強為，設下部分氣體的壓強為。根據(jù)平衡條件有對下部分氣體緩慢抽氣，等溫變化過程滿足關系有解得，故D正確。故選D。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℃，假設室內(nèi)氣體壓強保持不變，該室內(nèi)有一如圖所示的空茶壺，則在溫度最高與最低時壺中氣體質(zhì)量之比為（已知攝氏溫度t與熱力學溫度T的關系是T=t+273K）（）A．63∶59 B．59∶63 C．61∶57 D．57∶61【答案】D【詳析】根據(jù)可得氣體的摩爾數(shù)可表示為由題意可知壺中氣體壓強、體積保持不變，則在溫度最高與最低時壺中氣體質(zhì)量之比為故選D。5．（2024·河北衡水·一模）二氧化碳封存回注，就是通過工程技術手段，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，是國際公認的促進碳減排措施。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。實驗發(fā)現(xiàn)，當水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體。設在某狀態(tài)下二氧化碳氣體的密度為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的二氧化碳氣體變成硬膠體后體積為（）A． B． C． D．【答案】B【詳析】根據(jù)題意可知，在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體的質(zhì)量為二氧化碳分子數(shù)為在該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳氣體變成硬膠體后體積為故選B。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，若不計氣泡內(nèi)氣體分子個數(shù)的變化，游泳池水溫恒定。在氣泡上浮過程中，關于氣泡內(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【答案】D【詳析】A．氣泡緩慢上升，由于游泳池水溫恒定，所以氣泡內(nèi)溫度不變，大部分氣體分子的速率不變，故A錯誤；B．氣泡上升過程中，溫度不變，壓強逐漸減小，根據(jù)玻意耳定律，氣泡膨脹，所以氣體分子平均距離增大，故B錯誤；C．由于溫度不變，所以氣泡內(nèi)能不變，，故C錯誤；D．根據(jù)熱力學第一定律氣泡膨脹對外做功，所以可知氣泡吸熱，故D正確。故選D。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p與溫度T的關系圖像如圖所示。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，已知氣體在狀態(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3L【答案】AC【詳析】AB．氣體由狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，氣體的體積不變，則有可得氣體在狀態(tài)B的溫度為故A正確，B錯誤；CD．氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，氣體的壓強不變，則有可得氣體在狀態(tài)A的體積為故C正確，D錯誤。故選AC。8．（2025·河北滄州·二模）保溫壺在日常生活中非常實用。如圖所示，保溫壺的容積為2L，壺蓋上的面板能顯示溫度。現(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，氣體壓強為大氣壓強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為氣體體積沒有變化，認為封閉氣體和水的溫度相同，不考慮水的蒸發(fā)對氣體壓強的影響。已知熱力學溫度T與攝氏溫度t的關系為T=t+273K。下列說法正確的是（）A．一晚過后封閉氣體的壓強為B．此過程封閉氣體向外放熱C．此過程每個氣體分子的動能都減小D．此過程中單位時間撞擊到壺壁單位面積上的氣體分子的數(shù)目增大【答案】AB【詳析】A．封閉氣體做等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，一晚過后封閉氣體的壓強為故A正確；B．此過程封閉氣體溫度降低，氣體分子平均動能減小，內(nèi)能減小，又由于體積不變，則對外做功，又根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體向外放熱，故B正確；C．氣體溫度降低，氣體分子平均動能減小，但不是所有分子動能都減小，故C錯誤；D．氣體溫度降低，氣體分子平均動能減小，又體積不變，所以單位時間撞擊到壺壁單位面積上的氣體分子的數(shù)目減小，故D錯誤。故選AB。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，氣體對外做功 B．B→C過程中，氣體對外做功C．B→C過程中，氣體釋放熱量 D．C→A過程中，氣體釋放熱量【答案】BD【詳析】A．在p-T圖像中，過原點的傾斜直線表示等容變化，A→B過程是等容變化，氣體體積不變，可知氣體不對外做功，外界也不對氣體做功，A錯誤；B．B→C過程中，溫度不變，壓強減小，由可知體積增大，氣體對外做功，B正確；C．B→C過程溫度不變，內(nèi)能不變；氣體對外做功，根據(jù)熱力學第一定律，氣體吸收熱量，C錯誤；D．C→A過程中，壓強不變，溫度降低，由可知體積減小，外界對氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學第一定律，氣體釋放熱量，D正確。故選BD。三、解答題10．（2025·河北保定·二模）學校開展科技文化節(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)氣體恢復到無法對水做功時，瓶內(nèi)的水也恰好噴完。已知可樂瓶的容積為，外界大氣壓強恒為，初始時可樂瓶內(nèi)的氣體壓強為，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，為了讓可樂瓶達到需要的氣壓，求灌氣前高壓氣瓶中氣體壓強的最小值?！敬鸢浮?1)V0(2)p0【詳析】（1）發(fā)射前可樂瓶內(nèi)氣體的體積為V1，壓強p1=4p0水噴射完后，氣體體積V2=V0，壓強p2=p0整個過程可以看成等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可得p1V1=p2V2解得V1=V0水的體積V=V0-V1=V0（2）設可樂瓶內(nèi)初始氣體壓縮后的體積為V3，根據(jù)玻意耳定律則有p0V1=p1V3解得V3=V0高壓氣瓶恰好能完成對可樂瓶的灌氣，對高壓氣瓶中的氣體，灌氣前的體積為V0，設壓強為p3，給可樂瓶罐氣后，體積V4=V0+V1-V3=V0同樣氣體為等溫變化，則有p3V0=p1V4解得高壓氣瓶中初始氣體壓強的最小值p3=p011．（2025·河北邢臺·三模）內(nèi)壁光