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五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題14熱學(xué)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢考點(diǎn)1分子動理論氣體狀態(tài)方程2025·甘肅卷、四川卷2024·江蘇卷、安徽卷、湖南卷2023·全國甲卷、全國乙卷2022·重慶卷、江蘇卷2021·海南卷、重慶卷注重基礎(chǔ)考查,分子動理論、氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程等基礎(chǔ)知識仍是重點(diǎn),多以選擇題或填空題形式出現(xiàn)。同時,命題會結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)踐、科技應(yīng)用等創(chuàng)設(shè)多樣化情境,考查學(xué)生理解、推理論證、模型建構(gòu)及創(chuàng)新等能力。此外,開放性、探究性問題或增多,鼓勵學(xué)生深入思考,培養(yǎng)批判性思維和解決復(fù)雜問題的能力。備考時應(yīng)注重基礎(chǔ)知識掌握,提升綜合應(yīng)用與創(chuàng)新能力??键c(diǎn)2氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)定律的綜合應(yīng)用2025·陜晉寧青、山東卷2024·黑吉遼卷、新課標(biāo)卷、河北卷2023·浙江卷、廣東卷2022·遼寧卷、江蘇卷2021·山東卷、天津卷考點(diǎn)01分子動理論氣體狀態(tài)方程1.(2025·黑吉遼蒙卷·高考真題)某同學(xué)冬季乘火車旅行,在寒冷的站臺上從氣密性良好的糖果瓶中取出糖果后擰緊瓶蓋,將糖果瓶帶入溫暖的車廂內(nèi)一段時間后,與剛進(jìn)入車廂時相比,瓶內(nèi)氣體(
)A.內(nèi)能變小 B.壓強(qiáng)變大C.分子的數(shù)密度變大 D.每個分子動能都變大2.(2025·山東·高考真題)分子間作用力F與分子間距離r的關(guān)系如圖所示,若規(guī)定兩個分子間距離r等于時分子勢能為零,則(
)A.只有r大于時,為正 B.只有r小于時,為正C.當(dāng)r不等于時,為正 D.當(dāng)r不等于時,為負(fù)3.(2025·江蘇·高考真題)一定質(zhì)量的理想氣體,體積保持不變。在甲、乙兩個狀態(tài)下,該氣體分子速率分布圖像如圖所示。與狀態(tài)甲相比,該氣體在狀態(tài)乙時(
)
A.分子的數(shù)密度較大B.分子間平均距離較小C.分子的平均動能較大D.單位時間內(nèi)分子碰撞單位面積器壁的次數(shù)較少4.(2025·湖南·高考真題)用熱力學(xué)方法可測量重力加速度。如圖所示,粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放置,管內(nèi)用液柱封閉了一段長度為的空氣柱。液柱長為h,密度為。緩慢旋轉(zhuǎn)細(xì)管至水平,封閉空氣柱長度為,大氣壓強(qiáng)為。(1)若整個過程中溫度不變,求重力加速度g的大??;(2)考慮到實(shí)驗(yàn)測量中存在各類誤差,需要在不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)下進(jìn)行多次測量,如不同的液柱長度、空氣柱長度、溫度等。某次實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)如下,液柱長,細(xì)管開口向上豎直放置時空氣柱溫度。水平放置時調(diào)控空氣柱溫度,當(dāng)空氣柱溫度時,空氣柱長度與豎直放置時相同。已知。根據(jù)該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求重力加速度g的值。5.(2025·河南·高考真題)如圖,一圓柱形汽缸水平固置,其內(nèi)部被活塞M、P、N密封成兩部分,活塞P與汽缸壁均絕熱且兩者間無摩擦。平衡時,P左、右兩側(cè)理想氣體的溫度分別為和,體積分別為和,。則()A.固定M、N,若兩側(cè)氣體同時緩慢升高相同溫度,P將右移B.固定M、N,若兩側(cè)氣體同時緩慢升高相同溫度,P將左移C.保持不變,若M、N同時緩慢向中間移動相同距離,P將右移D.保持不變,若M、N同時緩慢向中間移動相同距離,P將左移6.(2025·云南·高考真題)圖甲為1593年伽利略發(fā)明的人類歷史上第一支溫度計(jì),其原理如圖乙所示。硬質(zhì)玻璃泡a內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體(視為理想氣體),與a相連的b管插在水槽中固定,b管中液面高度會隨環(huán)境溫度變化而變化。設(shè)b管的體積與a泡的體積相比可忽略不計(jì),在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,b管上的刻度可以直接讀出環(huán)境溫度。則在下()A.環(huán)境溫度升高時,b管中液面升高 B.環(huán)境溫度降低時,b管中液面升高C.水槽中的水少量蒸發(fā)后,溫度測量值偏小 D.水槽中的水少量蒸發(fā)后,溫度測量值偏大7.(2025·海南·高考真題)豎直放置的氣缸內(nèi),活塞橫截面積,活塞質(zhì)量不計(jì),活塞與氣缸無摩擦,最初活塞靜止,缸內(nèi)氣體,,大氣壓強(qiáng),(1)若加熱活塞緩慢上升,體積變?yōu)?,求此時的溫度;(2)若往活塞上放的重物,保持溫度T0不變,求穩(wěn)定之后,氣體的體積。8.(2025·甘肅·高考真題)如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等容過程到達(dá)狀態(tài)B,然后經(jīng)等溫過程到達(dá)狀態(tài)C。已知質(zhì)量一定的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),且隨溫度升高而增大。下列說法正確的是(
)A.A→B過程為吸熱過程 B.B→C過程為吸熱過程C.狀態(tài)A壓強(qiáng)比狀態(tài)B的小 D.狀態(tài)A內(nèi)能比狀態(tài)C的小9.(2024·甘肅·高考真題)如圖,剛性容器內(nèi)壁光滑、盛有一定量的氣體,被隔板分成A、B兩部分,隔板與容器右側(cè)用一根輕質(zhì)彈簧相連(忽略隔板厚度和彈簧體積)。容器橫截面積為S、長為2l。開始時系統(tǒng)處于平衡態(tài),A、B體積均為Sl,壓強(qiáng)均為,彈簧為原長?,F(xiàn)將B中氣體抽出一半,B的體積變?yōu)樵瓉淼?。整個過程系統(tǒng)溫度保持不變,氣體視為理想氣體。求:(1)抽氣之后A、B的壓強(qiáng)。(2)彈簧的勁度系數(shù)k。10.(2024·廣東·高考真題)差壓閥可控制氣體進(jìn)行單向流動,廣泛應(yīng)用于減震系統(tǒng)。如圖所示,A、B兩個導(dǎo)熱良好的氣缸通過差壓閥連接,A內(nèi)輕質(zhì)活塞的上方與大氣連通,B內(nèi)氣體體積不變。當(dāng)A內(nèi)氣體壓強(qiáng)減去B內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于時差壓閥打開,A內(nèi)氣體緩慢進(jìn)入B中;當(dāng)該差值小于或等于時差壓閥關(guān)閉。當(dāng)環(huán)境溫度時,A內(nèi)氣體體積,B內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng),已知活塞的橫截面積,,,重力加速度大小取,A、B內(nèi)的氣體可視為理想氣體,忽略活塞與氣缸間的摩擦、差壓閥與連接管內(nèi)的氣體體積不計(jì)。當(dāng)環(huán)境溫度降到時:(1)求B內(nèi)氣體壓強(qiáng);(2)求A內(nèi)氣體體積;(3)在活塞上緩慢倒入鐵砂,若B內(nèi)氣體壓強(qiáng)回到并保持不變,求已倒入鐵砂的質(zhì)量。11.(2024·江西·高考真題)可逆斯特林熱機(jī)的工作循環(huán)如圖所示。一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)完成循環(huán)過程,和均為等溫過程,和均為等容過程。已知,氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng),體積,氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)。求:(1)氣體在狀態(tài)D的壓強(qiáng);(2)氣體在狀態(tài)B的體積。12.(2024·山東·高考真題)圖甲為戰(zhàn)國時期青銅汲酒器,根據(jù)其原理制作了由中空圓柱形長柄和儲液罐組成的汲液器,如圖乙所示。長柄頂部封閉,橫截面積S1=1.0cm2,長度H=100.0cm,側(cè)壁有一小孔A。儲液罐的橫截面積S2=90.0cm2,高度h=20.0cm,罐底有一小孔B。汲液時,將汲液器豎直浸入液體,液體從孔B進(jìn)入,空氣由孔A排出;當(dāng)內(nèi)外液面相平時,長柄浸入液面部分的長度為x;堵住孔A,緩慢地將汲液器豎直提出液面,儲液罐內(nèi)剛好儲滿液體。已知液體密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度大小g=10m/s2,大氣壓p0=1.0×105Pa。整個過程溫度保持不變,空氣可視為理想氣體,忽略器壁厚度。(1)求x;(2)松開孔A,從外界進(jìn)入壓強(qiáng)為p0、體積為V的空氣,使?jié)M儲液罐中液體緩緩流出,堵住孔A,穩(wěn)定后罐中恰好剩余一半的液體,求V。13.(2024·湖南·高考真題)一個充有空氣的薄壁氣球,氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p、體積為V。氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。(1)若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)p0,求此時氣體的體積V0(用p0、p和V表示);(2)小贊同學(xué)想測量該氣球內(nèi)氣體體積V的大小,但身邊僅有一個電子天平。將氣球置于電子天平上,示數(shù)為m=8.66×10?3kg(此時須考慮空氣浮力對該示數(shù)的影響)。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),此時氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)p和體積V還滿足:(p?p0)(V?VB0)=C,其中p0=1.0×105Pa為大氣壓強(qiáng),VB0=0.5×10?3m3為氣球無張力時的最大容積,C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0=8.40×10?3kg,外界空氣密度為ρ0=1.3kg/m3,求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。14.(2024·湖北·高考真題)如圖所示,在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分理想氣體,活塞橫截面積為S,能無摩擦地滑動。初始時容器內(nèi)氣體的溫度為,氣柱的高度為h。當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一定熱量后,活塞緩慢上升再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量ΔU與溫度變化量ΔT的關(guān)系式為,C為已知常數(shù),大氣壓強(qiáng)恒為,重力加速度大小為g,所有溫度為熱力學(xué)溫度。求(1)再次平衡時容器內(nèi)氣體的溫度。(2)此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。15.(2024·全國甲卷·高考真題)如圖,一豎直放置的汽缸內(nèi)密封有一定量的氣體,一不計(jì)厚度的輕質(zhì)活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動,移動范圍被限制在卡銷a、b之間,b與汽缸底部的距離,活塞的面積為。初始時,活塞在卡銷a處,汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)、溫度與活塞外大氣的壓強(qiáng)、溫度相同,分別為和。在活塞上施加豎直向下的外力,逐漸增大外力使活塞緩慢到達(dá)卡銷b處(過程中氣體溫度視為不變),外力增加到并保持不變。(1)求外力增加到時,卡銷b對活塞支持力的大?。唬?)再將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高,求當(dāng)活塞剛好能離開卡銷b時氣體的溫度。16.(2024·江蘇·高考真題)裝有科學(xué)儀器的密閉容器內(nèi)部充滿溫度為、壓強(qiáng)為的氣體。容器上有面積為的平面觀察窗,現(xiàn)將該容器送到到月球上,內(nèi)部氣體的溫度變成240K,體積保持不變,月球表面視為真空。求此時:(1)該氣體的壓強(qiáng);(2)觀察窗受到氣體的壓力。17.(2023·重慶·高考真題)密封于氣缸中的理想氣體,從狀態(tài)依次經(jīng)過ab、bc和cd三個熱力學(xué)過程達(dá)到狀態(tài)d。若該氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的V-T圖像如圖所示,則對應(yīng)的氣體壓強(qiáng)p隨T變化的p-T圖像正確的是()A.
B.
C.
D.
18.(2023·上海·高考真題)一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)歷如圖過程,其中分別為雙曲線的一部分。下列對四點(diǎn)溫度大小比較正確的是()
A. B. C. D.19.(2023·湖北·高考真題)如圖所示,豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細(xì)均勻,內(nèi)壁光滑,橫截面積分別為S、,由體積可忽略的細(xì)管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉,左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細(xì)彈簧相連。初始時,兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為H,彈簧長度恰好為原長?,F(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一定質(zhì)量的沙子,直至右側(cè)活塞下降,左側(cè)活塞上升。已知大氣壓強(qiáng)為,重力加速度大小為g,汽缸足夠長,汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求:(1)最終汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。(2)彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。20.(2023·遼寧·高考真題)“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲能的裝置,可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量。“空氣充電寶”某個工作過程中,一定質(zhì)量理想氣體的p-T圖像如圖所示。該過程對應(yīng)的p-V圖像可能是()
A.
B.
C.
D.
21.(2023·江蘇·高考真題)如圖所示,密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中(
)
A.氣體分子的數(shù)密度增大B.氣體分子的平均動能增大C.單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小D.單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小22.(2023·全國乙卷·高考真題)如圖,豎直放置的封閉玻璃管由管徑不同、長度均為的A、B兩段細(xì)管組成,A管的內(nèi)徑是B管的2倍,B管在上方。管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開。水銀柱在兩管中的長度均為?,F(xiàn)將玻璃管倒置使A管在上方,平衡后,A管內(nèi)的空氣柱長度改變。求B管在上方時,玻璃管內(nèi)兩部分氣體的壓強(qiáng)。(氣體溫度保持不變,以為壓強(qiáng)單位)
23.(2023·全國甲卷·高考真題)一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.2個大氣壓,溫度為17℃,密度為1.46kg/m3。(i)升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變,求氣體溫度升至27℃時艙內(nèi)氣體的密度;(ii)保持溫度27℃不變,再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.0個大氣壓,求艙內(nèi)氣體的密度。24.(2022·重慶·高考真題)某同學(xué)探究一封閉汽缸內(nèi)理想氣體的狀態(tài)變化特性,得到壓強(qiáng)p隨溫度t的變化如圖所示。已知圖線Ⅰ描述的是體積為的等容過程,當(dāng)溫度為時氣體的壓強(qiáng)為;圖線Ⅱ描述的是壓強(qiáng)為的等壓過程。取為,求①等容過程中,溫度為時氣體的壓強(qiáng);②等壓過程中,溫度為時氣體的體積。25.(2022·重慶·高考真題)2022年5月15日,我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過程中,艇內(nèi)氣體溫度降低,體積和質(zhì)量視為不變,則艇內(nèi)氣體()(視為理想氣體)A.吸收熱量 B.壓強(qiáng)增大 C.內(nèi)能減小 D.對外做負(fù)功26.(2022·江蘇·高考真題)自主學(xué)習(xí)活動中,同學(xué)們對密閉容器中的氫氣性質(zhì)進(jìn)行討論,下列說法中正確的是()A.體積增大時,氫氣分子的密集程度保持不變B.壓強(qiáng)增大是因?yàn)闅錃夥肿又g斥力增大C.因?yàn)闅錃夥肿雍苄。詺錃庠谌魏吻闆r下均可看成理想氣體D.溫度變化時,氫氣分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會變化27.(2022·上海·高考真題)如圖所示,兩根粗細(xì)相同的玻璃管下端用橡皮管相連,左管內(nèi)封有一段長30cm的氣體,右管開口,左管水銀面比右管內(nèi)水銀面高25cm,大氣壓強(qiáng)為75cmHg,現(xiàn)移動右側(cè)玻璃管,使兩側(cè)管內(nèi)水銀面相平,此時氣體柱的長度為()A.20cm B.25cmC.40cm D.45cm28.(2022·河北·高考真題)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)。現(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(shè)整個過程溫度保持不變,求:(i)此時上、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)。29.(2021·重慶·高考真題)定高氣球是種氣象氣球,充氣完成后,其容積變化可以忽略?,F(xiàn)有容積為的某氣罐裝有溫度為、壓強(qiáng)為的氦氣,將該氣罐與未充氣的某定高氣球連通充氣。當(dāng)充氣完成后達(dá)到平衡狀態(tài)后,氣罐和球內(nèi)的溫度均為,壓強(qiáng)均為,為常數(shù)。然后將氣球密封并釋放升空至某預(yù)定高度,氣球內(nèi)氣體視為理想氣體,假設(shè)全過程無漏氣。(1)求密封時定高氣球內(nèi)氣體的體積;(2)若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時的溫度為,求此時氣體的壓強(qiáng)。30.(2021·海南·高考真題)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)c,直線過原點(diǎn)。則氣體()A.在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)B.在狀態(tài)b的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)C.在的過程中內(nèi)能保持不變D.在的過程對外做功考點(diǎn)02氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)定律的綜合應(yīng)用31.(2025·福建·高考真題)洗衣機(jī)水箱的導(dǎo)管內(nèi)存在一豎直空氣柱,根據(jù)此空氣柱的長度可知洗衣機(jī)內(nèi)的水量多少。當(dāng)空氣柱壓強(qiáng)為p1時,空氣柱長度為L1,水位下降后,空氣柱溫度不變,空氣柱內(nèi)壓強(qiáng)為p2,則空氣柱長度L2=___________,該過程中內(nèi)部氣體對外界___________。(填做正功,做負(fù)功,不做功)32.(2025·山東·高考真題)如圖所示,上端開口,下端封閉的足夠長玻璃管豎直固定于調(diào)溫裝置內(nèi)。玻璃管導(dǎo)熱性能良好,管內(nèi)橫截面積為S,用輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。大氣壓強(qiáng)為,活塞與玻璃管之間的滑動摩擦力大小恒為,等于最大靜摩擦力。用調(diào)溫裝置對封閉氣體緩慢加熱,時,氣柱高度為,活塞開始緩慢上升;繼續(xù)緩慢加熱至?xí)r停止加熱,活塞不再上升;再緩慢降低氣體溫度,活塞位置保持不變,直到降溫至?xí)r,活塞才開始緩慢下降;溫度緩慢降至?xí)r,保持溫度不變,活塞不再下降。求:(1)時,氣柱高度;(2)從狀態(tài)到狀態(tài)的過程中,封閉氣體吸收的凈熱量Q(扣除放熱后凈吸收的熱量)。33.(2025·安徽·高考真題)在恒溫容器內(nèi)的水中,讓一個導(dǎo)熱良好的氣球緩慢上升。若氣球無漏氣,球內(nèi)氣體(可視為理想氣體)溫度不變,則氣球上升過程中,球內(nèi)氣體()A.對外做功,內(nèi)能不變 B.向外放熱,內(nèi)能減少C.分子的平均動能變小 D.吸收的熱量等于內(nèi)能的增加量34.(2025·北京·高考真題)我國古代發(fā)明的一種點(diǎn)火器如圖所示,推桿插入套筒封閉空氣,推桿前端粘著易燃艾絨。猛推推桿壓縮筒內(nèi)氣體,艾絨即可點(diǎn)燃。在壓縮過程中,筒內(nèi)氣體()A.壓強(qiáng)變小 B.對外界不做功 C.內(nèi)能保持不變 D.分子平均動能增大35.(2025·江蘇·高考真題)如圖所示,取裝有少量水的燒瓶,用裝有導(dǎo)管的橡膠塞塞緊瓶口,并向瓶內(nèi)打氣。當(dāng)橡膠塞跳出時,瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。橡膠塞跳出后,瓶內(nèi)氣體(
)A.內(nèi)能迅速增大 B.溫度迅速升高C.壓強(qiáng)迅速增大 D.體積迅速膨脹36.(2025·河北·高考真題)某同學(xué)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37.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)某種卡車輪胎的標(biāo)準(zhǔn)胎壓范圍為??ㄜ囆旭傔^程中,一般胎內(nèi)氣體的溫度會升高,體積及壓強(qiáng)也會增大。若某一行駛過程中胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)p隨體積V線性變化如圖所示,溫度為時,體積和壓強(qiáng)分別為、;當(dāng)胎內(nèi)氣體溫度升高到為時,體積增大到為,氣體可視為理想氣體。(1)求此時胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng);(2)若該過程中胎內(nèi)氣體吸收的熱量Q為,求胎內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量。38.(2025·浙江·高考真題)如圖所示,導(dǎo)熱良好帶有吸管的瓶子,通過瓶塞密閉T1=300K,體積V1=1×103cm3處于狀態(tài)1的理想氣體,管內(nèi)水面與瓶內(nèi)水面高度差h=10cm。將瓶子放進(jìn)T2=303K的恒溫水中,瓶塞無摩擦地緩慢上升恰好停在瓶口,h保持不變,氣體達(dá)到狀態(tài)2,此時鎖定瓶塞,再緩慢地從吸管中吸走部分水后,管內(nèi)和瓶內(nèi)水面等高,氣體達(dá)到狀態(tài)3。已知從狀態(tài)2到狀態(tài)3,氣體對外做功1.02J;從狀態(tài)1到狀態(tài)3,氣體吸收熱量4.56J,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3;忽略表面張力和水蒸氣對壓強(qiáng)的影響。(1)從狀態(tài)2到狀態(tài)3,氣體分子平均速率_____(“增大”、“不變”、“減小”),單位時間撞擊單位面積瓶壁的分子數(shù)_____(“增大”、“不變”、“減小”);(2)求氣體在狀態(tài)3的體積V3;(3)求從狀態(tài)1到狀態(tài)3氣體內(nèi)能的改變量ΔU。39.(2024·重慶·高考真題)某救生手環(huán)主要由高壓氣罐密閉。氣囊內(nèi)視為理想氣體。密閉氣囊與人一起上浮的過程中。若氣囊內(nèi)氣體溫度不變,體積增大,則(
)A.外界對氣囊內(nèi)氣體做正功 B.氣囊內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大C.氣囊內(nèi)氣體內(nèi)能增大 D.氣囊內(nèi)氣體從外界吸熱40.(2024·浙江·高考真題)如圖所示,測定一個形狀不規(guī)則小塊固體體積,將此小塊固體放入已知容積為V0的導(dǎo)熱效果良好的容器中,開口處豎直插入兩端開口的薄玻璃管,其橫截面積為S,接口用蠟密封。容器內(nèi)充入一定質(zhì)量的理想氣體,并用質(zhì)量為m的活塞封閉,活塞能無摩擦滑動,穩(wěn)定后測出氣柱長度為l1,將此容器放入熱水中,活塞緩慢豎直向上移動,再次穩(wěn)定后氣柱長度為l2、溫度為T2。已知S=4.0×10-4m2,m=0.1kg,l1=0.2m,l2=0.3m,T2=350K,V0=2.0×10-4m3,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,環(huán)境溫度T1=300K。(1)在此過程中器壁單位面積所受氣體分子的平均作用力________(選填“變大”“變小”或“不變”),氣體分子的數(shù)密度_______(選填“變大”“變小”或“不變”);(2)求此不規(guī)則小塊固體的體積V;(3)若此過程中氣體內(nèi)能增加10.3J,求吸收熱量Q。41.(2024·海南·高考真題)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)ab、bc、ca三個過程回到原狀態(tài),已知ab垂直于T軸,bc延長線過O點(diǎn),下列說法正確的是(
)A.bc過程外界對氣體做功 B.ca過程氣體壓強(qiáng)不變C.a(chǎn)b過程氣體放出熱量 D.ca過程氣體內(nèi)能減小42.(2024·河北·高考真題)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靜止在汽缸正中間,后因活塞密封不嚴(yán)發(fā)生緩慢移動,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43.(2024·山東·高考真題)一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程,a→b過程是等壓過程,b→c過程中氣體與外界無熱量交換,c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是()A.a(chǎn)→b過程,氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功B.b→c過程,氣體對外做功,內(nèi)能增加C.a(chǎn)→b→c過程,氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功D.a(chǎn)→b過程,氣體從外界吸收的熱量等于c→a過程放出的熱量44.(2024·新疆河南·高考真題)如圖,一定量理想氣體的循環(huán)由下面4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→4為絕熱過程,4→1為等容過程。上述四個過程是四沖程柴油機(jī)工作循環(huán)的主要過程。下列說法正確的是()A.1→2過程中,氣體內(nèi)能增加 B.2→3過程中,氣體向外放熱C.3→4過程中,氣體內(nèi)能不變 D.4→1過程中,氣體向外放熱45.(2024·浙江·高考真題)如圖所示,一個固定在水平面上的絕熱容器被隔板A分成體積均為的左右兩部分。面積為的絕熱活塞B被鎖定,隔板A的左側(cè)為真空,右側(cè)中一定質(zhì)量的理想氣體處于溫度、壓強(qiáng)的狀態(tài)1。抽取隔板A,右側(cè)中的氣體就會擴(kuò)散到左側(cè)中,最終達(dá)到狀態(tài)2。然后解鎖活塞B,同時施加水平恒力F,仍使其保持靜止,當(dāng)電阻絲C加熱時,活塞B能緩慢滑動(無摩擦),使氣體達(dá)到溫度的狀態(tài)3,氣體內(nèi)能增加。已知大氣壓強(qiáng),隔板厚度不計(jì)。(1)氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是___(選填“可逆”或“不可逆”)過程,分子平均動能____(選填“增大”、“減小”或“不變”);(2)求水平恒力F的大小;(3)求電阻絲C放出的熱量Q。46.(2023·福建·高考真題)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C→D→A的循環(huán)過程后回到狀態(tài)A,其圖如圖所示。完成一次循環(huán),氣體內(nèi)能_________(填“增加”“減少”或“不變”),氣體對外界_________(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”),氣體______(填“吸熱”“放熱”“不吸熱”或“不放熱”)。47.(2023·廣東·高考真題)在駐波聲場作用下,水中小氣泡周圍液體的壓強(qiáng)會發(fā)生周期性變化,使小氣泡周期性膨脹和收縮,氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的理想氣體,其膨脹和收縮過程可簡化為如圖所示的圖像,氣泡內(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為、體積為、溫度為的狀態(tài)等溫膨脹到體積為、壓強(qiáng)為的狀態(tài),然后從狀態(tài)絕熱收縮到體積為、壓強(qiáng)為、溫度為的狀態(tài)到過程中外界對氣體做功為.已知和.求:
(1)的表達(dá)式;(2)的表達(dá)式;(3)到過程,氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少?48.(2023·浙江·高考真題)某探究小組設(shè)計(jì)了一個報警裝置,其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積、質(zhì)量的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體,活塞能無摩擦滑動。開始時氣體處于溫度、活塞與容器底的距離的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時容器內(nèi)氣體被加熱,活塞緩慢上升恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡口處,此時氣體達(dá)到狀態(tài)B。活塞保持不動,氣體被繼續(xù)加熱至溫度的狀態(tài)C時觸動報警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能增加了。取大氣壓,求氣體。(1)在狀態(tài)B的溫度;(2)在狀態(tài)C的壓強(qiáng);(3)由狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中從外界吸收熱量Q。49.(2022·天津·高考真題)采用渦輪增壓技術(shù)可提高汽車發(fā)動機(jī)效率。將渦輪增壓簡化為以下兩個過程,一定質(zhì)量的理想氣體首先經(jīng)過絕熱過程被壓縮,然后經(jīng)過等壓過程回到初始溫度,則(
)A.絕熱過程中,氣體分子平均動能增加 B.絕熱過程中,外界對氣體做負(fù)功C.等壓過程中,外界對氣體做正功 D.等壓過程中,氣體內(nèi)能不變50.(2022·北京·高考真題)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,沿圖示路徑先后到達(dá)狀態(tài)b和c。下列說法正確的是(
)A.從a到b,氣體溫度保持不變 B.從a到b,氣體對外界做功C.從b到c,氣體內(nèi)能減小 D.從b到c,氣體從外界吸熱51.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)歷和兩個過程,其中為等溫過程,狀態(tài)b、c的體積相同,則()A.狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)b B.狀態(tài)a的溫度高于狀態(tài)cC.過程中氣體吸收熱量 D.過程中外界對氣體做正功52.(2022·遼寧·高考真題)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V和熱力學(xué)溫度T變化圖像如圖所示,此過程中該系統(tǒng)(
)A.對外界做正功 B.壓強(qiáng)保持不變 C.向外界放熱 D.內(nèi)能減少53.(2021·江蘇·高考真題)如圖所示,一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在汽缸中,活塞的面積為S,與汽缸底部相距L,汽缸和活塞絕熱性能良好,氣體的壓強(qiáng)、溫度與外界大氣相同,分別為p0和T0。現(xiàn)接通電熱絲加熱氣體,一段時間后斷開,活塞緩慢向右移動距離L后停止,活塞與汽缸間的滑動摩擦為f,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,整個過程中氣體吸收的熱量為Q,求該過程中:(1)內(nèi)能的增加量?U;(2)最終溫度T。54.(2021·天津·高考真題)列車運(yùn)行的平穩(wěn)性與車廂的振動密切相關(guān),車廂底部安裝的空氣彈簧可以有效減振,空氣彈簧主要由活塞、氣缸及內(nèi)封的一定質(zhì)量的氣體構(gòu)成。上下乘客及劇烈顛簸均能引起車廂振動,上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢,氣體與外界有充分的熱交換;劇烈顛簸時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快,氣體與外界來不及熱交換。若氣缸內(nèi)氣體視為理想氣體,在氣體壓縮的過程中()A.上下乘客時,氣體的內(nèi)能不變 B.上下乘客時,氣體從外界吸熱C.劇烈顛簸時,外界對氣體做功 D.劇烈顛簸時,氣體的溫度不變55.(2021·山東·高考真題)如圖所示,密封的礦泉水瓶中,距瓶口越近水的溫度越高。一開口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中,小瓶中封閉一段空氣。擠壓礦泉水瓶,小瓶下沉到底部;松開后,小瓶緩慢上浮,上浮過程中,小瓶內(nèi)氣體()A.內(nèi)能減少B.對外界做正功C.增加的內(nèi)能大于吸收的熱量D.增加的內(nèi)能等于吸收的熱量專題14熱學(xué)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢考點(diǎn)1分子動理論氣體狀態(tài)方程2025·甘肅卷、四川卷2024·江蘇卷、安徽卷、湖南卷2023·全國甲卷、全國乙卷2022·重慶卷、江蘇卷2021·海南卷、重慶卷注重基礎(chǔ)考查,分子動理論、氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程等基礎(chǔ)知識仍是重點(diǎn),多以選擇題或填空題形式出現(xiàn)。同時,命題會結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)踐、科技應(yīng)用等創(chuàng)設(shè)多樣化情境,考查學(xué)生理解、推理論證、模型建構(gòu)及創(chuàng)新等能力。此外,開放性、探究性問題或增多,鼓勵學(xué)生深入思考,培養(yǎng)批判性思維和解決復(fù)雜問題的能力。備考時應(yīng)注重基礎(chǔ)知識掌握,提升綜合應(yīng)用與創(chuàng)新能力??键c(diǎn)2氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)定律的綜合應(yīng)用2025·陜晉寧青、山東卷2024·黑吉遼卷、新課標(biāo)卷、河北卷2023·浙江卷、廣東卷2022·遼寧卷、江蘇卷2021·山東卷、天津卷考點(diǎn)01分子動理論氣體狀態(tài)方程1.(2025·黑吉遼蒙卷·高考真題)某同學(xué)冬季乘火車旅行,在寒冷的站臺上從氣密性良好的糖果瓶中取出糖果后擰緊瓶蓋,將糖果瓶帶入溫暖的車廂內(nèi)一段時間后,與剛進(jìn)入車廂時相比,瓶內(nèi)氣體(
)A.內(nèi)能變小 B.壓強(qiáng)變大C.分子的數(shù)密度變大 D.每個分子動能都變大2.(2025·山東·高考真題)分子間作用力F與分子間距離r的關(guān)系如圖所示,若規(guī)定兩個分子間距離r等于時分子勢能為零,則(
)A.只有r大于時,為正 B.只有r小于時,為正C.當(dāng)r不等于時,為正 D.當(dāng)r不等于時,為負(fù)3.(2025·江蘇·高考真題)一定質(zhì)量的理想氣體,體積保持不變。在甲、乙兩個狀態(tài)下,該氣體分子速率分布圖像如圖所示。與狀態(tài)甲相比,該氣體在狀態(tài)乙時(
)
A.分子的數(shù)密度較大B.分子間平均距離較小C.分子的平均動能較大D.單位時間內(nèi)分子碰撞單位面積器壁的次數(shù)較少4.(2025·湖南·高考真題)用熱力學(xué)方法可測量重力加速度。如圖所示,粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放置,管內(nèi)用液柱封閉了一段長度為的空氣柱。液柱長為h,密度為。緩慢旋轉(zhuǎn)細(xì)管至水平,封閉空氣柱長度為,大氣壓強(qiáng)為。(1)若整個過程中溫度不變,求重力加速度g的大小;(2)考慮到實(shí)驗(yàn)測量中存在各類誤差,需要在不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)下進(jìn)行多次測量,如不同的液柱長度、空氣柱長度、溫度等。某次實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)如下,液柱長,細(xì)管開口向上豎直放置時空氣柱溫度。水平放置時調(diào)控空氣柱溫度,當(dāng)空氣柱溫度時,空氣柱長度與豎直放置時相同。已知。根據(jù)該組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求重力加速度g的值。5.(2025·河南·高考真題)如圖,一圓柱形汽缸水平固置,其內(nèi)部被活塞M、P、N密封成兩部分,活塞P與汽缸壁均絕熱且兩者間無摩擦。平衡時,P左、右兩側(cè)理想氣體的溫度分別為和,體積分別為和,。則()A.固定M、N,若兩側(cè)氣體同時緩慢升高相同溫度,P將右移B.固定M、N,若兩側(cè)氣體同時緩慢升高相同溫度,P將左移C.保持不變,若M、N同時緩慢向中間移動相同距離,P將右移D.保持不變,若M、N同時緩慢向中間移動相同距離,P將左移6.(2025·云南·高考真題)圖甲為1593年伽利略發(fā)明的人類歷史上第一支溫度計(jì),其原理如圖乙所示。硬質(zhì)玻璃泡a內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體(視為理想氣體),與a相連的b管插在水槽中固定,b管中液面高度會隨環(huán)境溫度變化而變化。設(shè)b管的體積與a泡的體積相比可忽略不計(jì),在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,b管上的刻度可以直接讀出環(huán)境溫度。則在下()A.環(huán)境溫度升高時,b管中液面升高 B.環(huán)境溫度降低時,b管中液面升高C.水槽中的水少量蒸發(fā)后,溫度測量值偏小 D.水槽中的水少量蒸發(fā)后,溫度測量值偏大7.(2025·海南·高考真題)豎直放置的氣缸內(nèi),活塞橫截面積,活塞質(zhì)量不計(jì),活塞與氣缸無摩擦,最初活塞靜止,缸內(nèi)氣體,,大氣壓強(qiáng),(1)若加熱活塞緩慢上升,體積變?yōu)?,求此時的溫度;(2)若往活塞上放的重物,保持溫度T0不變,求穩(wěn)定之后,氣體的體積。8.(2025·甘肅·高考真題)如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等容過程到達(dá)狀態(tài)B,然后經(jīng)等溫過程到達(dá)狀態(tài)C。已知質(zhì)量一定的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),且隨溫度升高而增大。下列說法正確的是(
)A.A→B過程為吸熱過程 B.B→C過程為吸熱過程C.狀態(tài)A壓強(qiáng)比狀態(tài)B的小 D.狀態(tài)A內(nèi)能比狀態(tài)C的小9.(2024·甘肅·高考真題)如圖,剛性容器內(nèi)壁光滑、盛有一定量的氣體,被隔板分成A、B兩部分,隔板與容器右側(cè)用一根輕質(zhì)彈簧相連(忽略隔板厚度和彈簧體積)。容器橫截面積為S、長為2l。開始時系統(tǒng)處于平衡態(tài),A、B體積均為Sl,壓強(qiáng)均為,彈簧為原長?,F(xiàn)將B中氣體抽出一半,B的體積變?yōu)樵瓉淼?。整個過程系統(tǒng)溫度保持不變,氣體視為理想氣體。求:(1)抽氣之后A、B的壓強(qiáng)。(2)彈簧的勁度系數(shù)k。10.(2024·廣東·高考真題)差壓閥可控制氣體進(jìn)行單向流動,廣泛應(yīng)用于減震系統(tǒng)。如圖所示,A、B兩個導(dǎo)熱良好的氣缸通過差壓閥連接,A內(nèi)輕質(zhì)活塞的上方與大氣連通,B內(nèi)氣體體積不變。當(dāng)A內(nèi)氣體壓強(qiáng)減去B內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于時差壓閥打開,A內(nèi)氣體緩慢進(jìn)入B中;當(dāng)該差值小于或等于時差壓閥關(guān)閉。當(dāng)環(huán)境溫度時,A內(nèi)氣體體積,B內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng),已知活塞的橫截面積,,,重力加速度大小取,A、B內(nèi)的氣體可視為理想氣體,忽略活塞與氣缸間的摩擦、差壓閥與連接管內(nèi)的氣體體積不計(jì)。當(dāng)環(huán)境溫度降到時:(1)求B內(nèi)氣體壓強(qiáng);(2)求A內(nèi)氣體體積;(3)在活塞上緩慢倒入鐵砂,若B內(nèi)氣體壓強(qiáng)回到并保持不變,求已倒入鐵砂的質(zhì)量。11.(2024·江西·高考真題)可逆斯特林熱機(jī)的工作循環(huán)如圖所示。一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)完成循環(huán)過程,和均為等溫過程,和均為等容過程。已知,氣體在狀態(tài)A的壓強(qiáng),體積,氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)。求:(1)氣體在狀態(tài)D的壓強(qiáng);(2)氣體在狀態(tài)B的體積。12.(2024·山東·高考真題)圖甲為戰(zhàn)國時期青銅汲酒器,根據(jù)其原理制作了由中空圓柱形長柄和儲液罐組成的汲液器,如圖乙所示。長柄頂部封閉,橫截面積S1=1.0cm2,長度H=100.0cm,側(cè)壁有一小孔A。儲液罐的橫截面積S2=90.0cm2,高度h=20.0cm,罐底有一小孔B。汲液時,將汲液器豎直浸入液體,液體從孔B進(jìn)入,空氣由孔A排出;當(dāng)內(nèi)外液面相平時,長柄浸入液面部分的長度為x;堵住孔A,緩慢地將汲液器豎直提出液面,儲液罐內(nèi)剛好儲滿液體。已知液體密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度大小g=10m/s2,大氣壓p0=1.0×105Pa。整個過程溫度保持不變,空氣可視為理想氣體,忽略器壁厚度。(1)求x;(2)松開孔A,從外界進(jìn)入壓強(qiáng)為p0、體積為V的空氣,使?jié)M儲液罐中液體緩緩流出,堵住孔A,穩(wěn)定后罐中恰好剩余一半的液體,求V。13.(2024·湖南·高考真題)一個充有空氣的薄壁氣球,氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p、體積為V。氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。(1)若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)p0,求此時氣體的體積V0(用p0、p和V表示);(2)小贊同學(xué)想測量該氣球內(nèi)氣體體積V的大小,但身邊僅有一個電子天平。將氣球置于電子天平上,示數(shù)為m=8.66×10?3kg(此時須考慮空氣浮力對該示數(shù)的影響)。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),此時氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)p和體積V還滿足:(p?p0)(V?VB0)=C,其中p0=1.0×105Pa為大氣壓強(qiáng),VB0=0.5×10?3m3為氣球無張力時的最大容積,C=18J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0=8.40×10?3kg,外界空氣密度為ρ0=1.3kg/m3,求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。14.(2024·湖北·高考真題)如圖所示,在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分理想氣體,活塞橫截面積為S,能無摩擦地滑動。初始時容器內(nèi)氣體的溫度為,氣柱的高度為h。當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一定熱量后,活塞緩慢上升再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量ΔU與溫度變化量ΔT的關(guān)系式為,C為已知常數(shù),大氣壓強(qiáng)恒為,重力加速度大小為g,所有溫度為熱力學(xué)溫度。求(1)再次平衡時容器內(nèi)氣體的溫度。(2)此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。15.(2024·全國甲卷·高考真題)如圖,一豎直放置的汽缸內(nèi)密封有一定量的氣體,一不計(jì)厚度的輕質(zhì)活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動,移動范圍被限制在卡銷a、b之間,b與汽缸底部的距離,活塞的面積為。初始時,活塞在卡銷a處,汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)、溫度與活塞外大氣的壓強(qiáng)、溫度相同,分別為和。在活塞上施加豎直向下的外力,逐漸增大外力使活塞緩慢到達(dá)卡銷b處(過程中氣體溫度視為不變),外力增加到并保持不變。(1)求外力增加到時,卡銷b對活塞支持力的大小;(2)再將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高,求當(dāng)活塞剛好能離開卡銷b時氣體的溫度。16.(2024·江蘇·高考真題)裝有科學(xué)儀器的密閉容器內(nèi)部充滿溫度為、壓強(qiáng)為的氣體。容器上有面積為的平面觀察窗,現(xiàn)將該容器送到到月球上,內(nèi)部氣體的溫度變成240K,體積保持不變,月球表面視為真空。求此時:(1)該氣體的壓強(qiáng);(2)觀察窗受到氣體的壓力。17.(2023·重慶·高考真題)密封于氣缸中的理想氣體,從狀態(tài)依次經(jīng)過ab、bc和cd三個熱力學(xué)過程達(dá)到狀態(tài)d。若該氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的V-T圖像如圖所示,則對應(yīng)的氣體壓強(qiáng)p隨T變化的p-T圖像正確的是()A.
B.
C.
D.
18.(2023·上?!じ呖颊骖})一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)歷如圖過程,其中分別為雙曲線的一部分。下列對四點(diǎn)溫度大小比較正確的是()
A. B. C. D.19.(2023·湖北·高考真題)如圖所示,豎直放置在水平桌面上的左右兩汽缸粗細(xì)均勻,內(nèi)壁光滑,橫截面積分別為S、,由體積可忽略的細(xì)管在底部連通。兩汽缸中各有一輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉,左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細(xì)彈簧相連。初始時,兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為H,彈簧長度恰好為原長?,F(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一定質(zhì)量的沙子,直至右側(cè)活塞下降,左側(cè)活塞上升。已知大氣壓強(qiáng)為,重力加速度大小為g,汽缸足夠長,汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求:(1)最終汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。(2)彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。20.(2023·遼寧·高考真題)“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲能的裝置,可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量?!翱諝獬潆妼殹蹦硞€工作過程中,一定質(zhì)量理想氣體的p-T圖像如圖所示。該過程對應(yīng)的p-V圖像可能是()
A.
B.
C.
D.
21.(2023·江蘇·高考真題)如圖所示,密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中(
)
A.氣體分子的數(shù)密度增大B.氣體分子的平均動能增大C.單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小D.單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小22.(2023·全國乙卷·高考真題)如圖,豎直放置的封閉玻璃管由管徑不同、長度均為的A、B兩段細(xì)管組成,A管的內(nèi)徑是B管的2倍,B管在上方。管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開。水銀柱在兩管中的長度均為?,F(xiàn)將玻璃管倒置使A管在上方,平衡后,A管內(nèi)的空氣柱長度改變。求B管在上方時,玻璃管內(nèi)兩部分氣體的壓強(qiáng)。(氣體溫度保持不變,以為壓強(qiáng)單位)
23.(2023·全國甲卷·高考真題)一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.2個大氣壓,溫度為17℃,密度為1.46kg/m3。(i)升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變,求氣體溫度升至27℃時艙內(nèi)氣體的密度;(ii)保持溫度27℃不變,再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.0個大氣壓,求艙內(nèi)氣體的密度。24.(2022·重慶·高考真題)某同學(xué)探究一封閉汽缸內(nèi)理想氣體的狀態(tài)變化特性,得到壓強(qiáng)p隨溫度t的變化如圖所示。已知圖線Ⅰ描述的是體積為的等容過程,當(dāng)溫度為時氣體的壓強(qiáng)為;圖線Ⅱ描述的是壓強(qiáng)為的等壓過程。取為,求①等容過程中,溫度為時氣體的壓強(qiáng);②等壓過程中,溫度為時氣體的體積。25.(2022·重慶·高考真題)2022年5月15日,我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過程中,艇內(nèi)氣體溫度降低,體積和質(zhì)量視為不變,則艇內(nèi)氣體()(視為理想氣體)A.吸收熱量 B.壓強(qiáng)增大 C.內(nèi)能減小 D.對外做負(fù)功26.(2022·江蘇·高考真題)自主學(xué)習(xí)活動中,同學(xué)們對密閉容器中的氫氣性質(zhì)進(jìn)行討論,下列說法中正確的是()A.體積增大時,氫氣分子的密集程度保持不變B.壓強(qiáng)增大是因?yàn)闅錃夥肿又g斥力增大C.因?yàn)闅錃夥肿雍苄?,所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體D.溫度變化時,氫氣分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會變化27.(2022·上?!じ呖颊骖})如圖所示,兩根粗細(xì)相同的玻璃管下端用橡皮管相連,左管內(nèi)封有一段長30cm的氣體,右管開口,左管水銀面比右管內(nèi)水銀面高25cm,大氣壓強(qiáng)為75cmHg,現(xiàn)移動右側(cè)玻璃管,使兩側(cè)管內(nèi)水銀面相平,此時氣體柱的長度為()A.20cm B.25cmC.40cm D.45cm28.(2022·河北·高考真題)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)。活塞面積為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)。現(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(shè)整個過程溫度保持不變,求:(i)此時上、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)。29.(2021·重慶·高考真題)定高氣球是種氣象氣球,充氣完成后,其容積變化可以忽略。現(xiàn)有容積為的某氣罐裝有溫度為、壓強(qiáng)為的氦氣,將該氣罐與未充氣的某定高氣球連通充氣。當(dāng)充氣完成后達(dá)到平衡狀態(tài)后,氣罐和球內(nèi)的溫度均為,壓強(qiáng)均為,為常數(shù)。然后將氣球密封并釋放升空至某預(yù)定高度,氣球內(nèi)氣體視為理想氣體,假設(shè)全過程無漏氣。(1)求密封時定高氣球內(nèi)氣體的體積;(2)若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時的溫度為,求此時氣體的壓強(qiáng)。30.(2021·海南·高考真題)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)c,直線過原點(diǎn)。則氣體()A.在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)B.在狀態(tài)b的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)C.在的過程中內(nèi)能保持不變D.在的過程對外做功考點(diǎn)02氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)定律的綜合應(yīng)用31.(2025·福建·高考真題)洗衣機(jī)水箱的導(dǎo)管內(nèi)存在一豎直空氣柱,根據(jù)此空氣柱的長度可知洗衣機(jī)內(nèi)的水量多少。當(dāng)空氣柱壓強(qiáng)為p1時,空氣柱長度為L1,水位下降后,空氣柱溫度不變,空氣柱內(nèi)壓強(qiáng)為p2,則空氣柱長度L2=___________,該過程中內(nèi)部氣體對外界___________。(填做正功,做負(fù)功,不做功)32.(2025·山東·高考真題)如圖所示,上端開口,下端封閉的足夠長玻璃管豎直固定于調(diào)溫裝置內(nèi)。玻璃管導(dǎo)熱性能良好,管內(nèi)橫截面積為S,用輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。大氣壓強(qiáng)為,活塞與玻璃管之間的滑動摩擦力大小恒為,等于最大靜摩擦力。用調(diào)溫裝置對封閉氣體緩慢加熱,時,氣柱高度為,活塞開始緩慢上升;繼續(xù)緩慢加熱至?xí)r停止加熱,活塞不再上升;再緩慢降低氣體溫度,活塞位置保持不變,直到降溫至?xí)r,活塞才開始緩慢下降;溫度緩慢降至?xí)r,保持溫度不變,活塞不再下降。求:(1)時,氣柱高度;(2)從狀態(tài)到狀態(tài)的過程中,封閉氣體吸收的凈熱量Q(扣除放熱后凈吸收的熱量)。33.(2025·安徽·高考真題)在恒溫容器內(nèi)的水中,讓一個導(dǎo)熱良好的氣球緩慢上升。若氣球無漏氣,球內(nèi)氣體(可視為理想氣體)溫度不變,則氣球上升過程中,球內(nèi)氣體()A.對外做功,內(nèi)能不變 B.向外放熱,內(nèi)能減少C.分子的平均動能變小 D.吸收的熱量等于內(nèi)能的增加量34.(2025·北京·高考真題)我國古代發(fā)明的一種點(diǎn)火器如圖所示,推桿插入套筒封閉空氣,推桿前端粘著易燃艾絨。猛推推桿壓縮筒內(nèi)氣體,艾絨即可點(diǎn)燃。在壓縮過程中,筒內(nèi)氣體()A.壓強(qiáng)變小 B.對外界不做功 C.內(nèi)能保持不變 D.分子平均動能增大35.(2025·江蘇·高考真題)如圖所示,取裝有少量水的燒瓶,用裝有導(dǎo)管的橡膠塞塞緊瓶口,并向瓶內(nèi)打氣。當(dāng)橡膠塞跳出時,瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。橡膠塞跳出后,瓶內(nèi)氣體(
)A.內(nèi)能迅速增大 B.溫度迅速升高C.壓強(qiáng)迅速增大 D.體積迅速膨脹36.(2025·河北·高考真題)某同學(xué)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37.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)某種卡車輪胎的標(biāo)準(zhǔn)胎壓范圍為??ㄜ囆旭傔^程中,一般胎內(nèi)氣體的溫度會升高,體積及壓強(qiáng)也會增大。若某一行駛過程中胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)p隨體積V線性變化如圖所示,溫度為時,體積和壓強(qiáng)分別為、;當(dāng)胎內(nèi)氣體溫度升高到為時,體積增大到為,氣體可視為理想氣體。(1)求此時胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng);(2)若該過程中胎內(nèi)氣體吸收的熱量Q為,求胎內(nèi)氣體的內(nèi)能增加量。38.(2025·浙江·高考真題)如圖所示,導(dǎo)熱良好帶有吸管的瓶子,通過瓶塞密閉T1=300K,體積V1=1×103cm3處于狀態(tài)1的理想氣體,管內(nèi)水面與瓶內(nèi)水面高度差h=10cm。將瓶子放進(jìn)T2=303K的恒溫水中,瓶塞無摩擦地緩慢上升恰好停在瓶口,h保持不變,氣體達(dá)到狀態(tài)2,此時鎖定瓶塞,再緩慢地從吸管中吸走部分水后,管內(nèi)和瓶內(nèi)水面等高,氣體達(dá)到狀態(tài)3。已知從狀態(tài)2到狀態(tài)3,氣體對外做功1.02J;從狀態(tài)1到狀態(tài)3,氣體吸收熱量4.56J,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3;忽略表面張力和水蒸氣對壓強(qiáng)的影響。(1)從狀態(tài)2到狀態(tài)3,氣體分子平均速率_____(“增大”、“不變”、“減小”),單位時間撞擊單位面積瓶壁的分子數(shù)_____(“增大”、“不變”、“減小”);(2)求氣體在狀態(tài)3的體積V3;(3)求從狀態(tài)1到狀態(tài)3氣體內(nèi)能的改變量ΔU。39.(2024·重慶·高考真題)某救生手環(huán)主要由高壓氣罐密閉。氣囊內(nèi)視為理想氣體。密閉氣囊與人一起上浮的過程中。若氣囊內(nèi)氣體溫度不變,體積增大,則(
)A.外界對氣囊內(nèi)氣體做正功 B.氣囊內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大C.氣囊內(nèi)氣體內(nèi)能增大 D.氣囊內(nèi)氣體從外界吸熱40.(2024·浙江·高考真題)如圖所示,測定一個形狀不規(guī)則小塊固體體積,將此小塊固體放入已知容積為V0的導(dǎo)熱效果良好的容器中,開口處豎直插入兩端開口的薄玻璃管,其橫截面積為S,接口用蠟密封。容器內(nèi)充入一定質(zhì)量的理想氣體,并用質(zhì)量為m的活塞封閉,活塞能無摩擦滑動,穩(wěn)定后測出氣柱長度為l1,將此容器放入熱水中,活塞緩慢豎直向上移動,再次穩(wěn)定后氣柱長度為l2、溫度為T2。已知S=4.0×10-4m2,m=0.1kg,l1=0.2m,l2=0.3m,T2=350K,V0=2.0×10-4m3,大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,環(huán)境溫度T1=300K。(1)在此過程中器壁單位面積所受氣體分子的平均作用力________(選填“變大”“變小”或“不變”),氣體分子的數(shù)密度_______(選填“變大”“變小”或“不變”);(2)求此不規(guī)則小塊固體的體積V;(3)若此過程中氣體內(nèi)能增加10.3J,求吸收熱量Q。41.(2024·海南·高考真題)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)ab、bc、ca三個過程回到原狀態(tài),已知ab垂直于T軸,bc延長線過O點(diǎn),下列說法正確的是(
)A.bc過程外界對氣體做功 B.ca過程氣體壓強(qiáng)不變C.a(chǎn)b過程氣體放出熱量 D.ca過程氣體內(nèi)能減小42.(2024·河北·高考真題)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靜止在汽缸正中間,后因活塞密封不嚴(yán)發(fā)生緩慢移動,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43.(2024·山東·高考真題)一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程,a→b過程是等壓過程,b→c過程中氣體與外界無熱量交換,c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是()A.a(chǎn)→b過程,氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功B.b→c過程,氣體對外做功,內(nèi)能增加C.a(chǎn)→b→c過程,氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功D.a(chǎn)→b過程,氣體從外界吸收的熱量等于c→a過程放出的熱量44.(2024·新疆河南·高考真題)如圖,一定量理想氣體的循環(huán)由下面4個過程組成:1→2為絕熱過程
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