五年真題（202L2025）

專兼13熱學(xué)

（五年考情?探規(guī)律）

考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)

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

2025年河北卷2；

體實(shí)驗(yàn)定律，知道理想氣體模型，能用分

2025年河北卷12；

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)

2024年河北卷9：

定律。知道熱力學(xué)第一定律，通過有關(guān)史

2023年河北卷13；

實(shí)，了解熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律

2022年河北卷15；

考點(diǎn)13熱學(xué)的發(fā)現(xiàn)過程通過自然界中宏觀過程的方向

2022年河北卷16；

性，了解熱力學(xué)第二定律，了解熱力學(xué)第

2021年河北卷15；

二定律的兩種表述.

2021年河北卷16；

河北省高考物理關(guān)于熱學(xué)命題的趨勢(shì)

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(cè)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。

（五年真題?分點(diǎn)精準(zhǔn)練）

考點(diǎn)13熱學(xué)

—?、單選題

1.12025?河北卷?2）某同學(xué)將一充氣皮球遺忘在操場(chǎng)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

【答案】A

【詳析】A.皮球體積變大，氣體膨脹，對(duì)外界做功，故A正確。

B.太陽暴曬使氣體溫度升高，是外界對(duì)氣體傳熱（氣體吸熱），而非氣體向外界傳遞熱量，我B錯(cuò)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(cuò)誤。

D.溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但并非每個(gè)分子速率都增大，只是“平均〃情況，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

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(zhǎng)度大于彈簧

自然長(zhǎng)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

不產(chǎn)發(fā)生緩慢移動(dòng)，活塞重新靜止后（）

理想氣體真空

yvwwwvwww

活塞/

A.彈簧恢復(fù)至自然長(zhǎng)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

【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(yán)，可知左側(cè)氣體向右側(cè)真空漏出。左側(cè)氣體壓強(qiáng)變小，右側(cè)出現(xiàn)氣體，對(duì)活塞有向左的壓

力，最終左、右兩側(cè)氣體壓強(qiáng)相等，且彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，故A正確；

B.由題知活塞初始時(shí)靜止在汽缸正中間，但由于活塞向左移動(dòng)，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(cuò)誤；

C.密閉的汽缸絕熱，與外界沒有能量交換，但彈簧彈性勢(shì)能減少了，可知?dú)怏w內(nèi)能增加，故c正確；

D.初始時(shí)氣體在左側(cè)，最終氣體充滿整個(gè)汽缸，則初始左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)應(yīng)該是最終左側(cè)的兩倍,

故D正確。

故選ACD,

三、實(shí)驗(yàn)題

3.（2025?河北卷?12）自動(dòng)洗衣機(jī)水位檢測(cè)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(cè)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(zhǎng)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(cè)定LC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。

⑴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〃一定時(shí)，其內(nèi)徑。的大?。ㄌ?會(huì)"或"不會(huì)"）影響集氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小。

②測(cè)量集氣室高度小、集氣室內(nèi)徑4。然后緩慢增加桶內(nèi)水量，記錄桶內(nèi)水位高度，和集氣室進(jìn)水高度,

同時(shí)使用氣壓傳感器測(cè)量集氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)P?！ê腿藬?shù)據(jù)如下表所示。

〃/cm15.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0050.00

h/cm0.330.400.420.520.610.700.780.87

實(shí)驗(yàn)中使用同一把刻度尺對(duì)〃和力進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷，測(cè)量______（填“斤或”〃）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)氣體體積丫與：的關(guān)系曲線，如圖2所示。圖中擬合直線的延長(zhǎng)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(zhǎng)線不過原

點(diǎn)的主要原因是

80.00

70.00

60.00

50.00

40.00

30.00

20.00

10.00

0

（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)不同而度時(shí)示波器顯示的〃―圖像，〃

]

的頻率即為L(zhǎng)C振蕩電路的頻率。LC振蕩電路的頻率/與線圈自感系數(shù)小電容C的關(guān)系是/=

2TT4LC

甲乙

【答案】⑴不會(huì)H見解析

（2）乙

【詳析】（1）①卬集氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于桶內(nèi)水位高度”和集氣室進(jìn)水高度的高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)和大氣

壓強(qiáng)之和，根據(jù)P=?且〃可知其內(nèi)徑D的大小不會(huì)影響影響集氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小;

②[2]由于實(shí)驗(yàn)中使用同一把刻度尺進(jìn)行測(cè)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(jìn)水高度〃，所以測(cè)量桶內(nèi)水位高度〃產(chǎn)生的相對(duì)誤差較??；

③⑶該延長(zhǎng)線不過原點(diǎn)的主要原因是與集氣室相連的細(xì)管中的氣體被忽略不計(jì)，導(dǎo)致集氣室氣體體枳V相

比了實(shí)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(qiáng)越大，鐵芯進(jìn)入電感線圈的氏度越大，電感線圈的自感系數(shù)

越大，根據(jù)7=2乃"Z可知LC甕蕩電路的周期越大，所以圖3中乙對(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(cè)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O.lcm,的均勻透明長(zhǎng)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

氣。外界溫度為3OOK時(shí)，氣柱K慢/為10cm；當(dāng)外界溫度緩慢TI高到310K時(shí)，氣柱K度變?yōu)?0cm。已知

外界大氣壓恒為l.OxlO'Pa,水柱長(zhǎng)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）。己知Imol氮?dú)庠趌.OxlO'Pa、273K狀態(tài)下的體

積約為22.4L,阿伏伽德羅常數(shù)以取6.0x10”moL。

【詳析】（1）由于水柱的長(zhǎng)度不計(jì)，故封閉氣體的壓強(qiáng)始終等于大氣壓強(qiáng)。設(shè)大氣壓強(qiáng)為8,塑料管的

橫截面積為S,初、末態(tài)氣柱的長(zhǎng)度分別為4、%,氣體對(duì)外做的功為W,根據(jù)功的定義有

解得

W=0.4J

（2）設(shè)葫蘆的容積為V,封閉氣體的初、末態(tài)溫度分別為I、4,體積分別為外匕，根據(jù)蓋一呂薩克定

律有

乜=及

T\Tz

匕=V+S/I

V2=V+5/2

聯(lián)立以上各式并代入題給數(shù)據(jù)得

V=119cm3

（3）設(shè)在l.OxlO'Pa、273K狀態(tài)下，Imol氮?dú)獾捏w積為環(huán)、溫度為八，封閉氣體的體積為匕，被封閉氮?dú)?/p>

的分子個(gè)數(shù)為〃。根據(jù)蓋一呂薩克定律有

V+.J

其中

n=-N

匕A

聯(lián)立以上各式并代入題給數(shù)據(jù)得

〃=2.9xl（）2i個(gè)

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27m時(shí)，壓強(qiáng)為3.（）xl0*Pa。

（1）當(dāng)夾層中空氣的溫度升至370,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(zhǎng)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國(guó),大氣壓強(qiáng)為l.OxlO'Pa。

Q7

3

【答案】（1）p2=3.1xlOPa；（2）y

【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

T\T2

代人數(shù)據(jù)解得

［入=3.1xlOAPa

（2）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，則夾層壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)相等，設(shè)夾層體積為匕以靜置

后的所有氣體為研究對(duì)象有

解得

一

則增加空氣的體積為

97

AV=V7-V=—V

所以增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量之比為

ZuAV97

V=V=T

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)活塞面積為5,隔板兩側(cè)氣體體積均為S4,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）。

一及一To一

^/〃〃〃〃//』

11

【答案】（1）2Po,；Po；（2）

3

【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(qiáng)為

P\=2Po

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

3

Po,Sk=〃2

解得旋轉(zhuǎn)后下部分氣體壓強(qiáng)為

2

“2=5”。

（2）對(duì)“H〃型連桿活塞整體受力分析，活塞的重力〃火豎直向下，上部分氣體對(duì)活塞的作用力豎直向上，下

部分氣體對(duì)活塞的作用力辱直向下，大氣壓力上下部分抵消，根據(jù)平衡條件可知

PiS=mg+p2S

解得活塞的質(zhì)量為

於皿

3g

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。

各速率區(qū)間的分子數(shù)

占總分子數(shù)的百分比

【詳析】⑴對(duì)活塞分析有

〃=巡

因?yàn)锳中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量，故穩(wěn)定后杓PA>I"：所以在達(dá)到平衡過程中外界對(duì)氣體做功有

%>皿5

則根據(jù)

△U=W+Q

因?yàn)槠缀突钊际墙^熱的，故有

△U、>kUB

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?⑸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E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〃僻低"或"不變。

I二I

【答案】增大升高

【詳析】⑵假設(shè)氣球內(nèi)部氣體和氣球外部氣體的溫度不變，當(dāng)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(qiáng)大于外部氣體壓強(qiáng)，根據(jù)玻意爾定律〃丫=。可知?dú)馇騼?nèi)的氣體釋放到外部時(shí)體枳增大，相當(dāng)

于容器的體積增大；而容器的體積無法改變，所以將假設(shè)擴(kuò)大體枳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Q=。，外界對(duì)氣體做功，即W>0,根據(jù)絕熱情況下的熱力學(xué)第一定

律AU=W可知?dú)怏w內(nèi)能增加，溫度7升高；

⑴氣體溫度T升高，根據(jù)理想氣體實(shí)驗(yàn)定律唱二C可知?dú)怏w壓強(qiáng)P增大。

1年模擬?精選?？碱}

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A,與外太空連接的

是閘門3。國(guó)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P。（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8。

已知得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

O

（）

核心艙A氣閘艙資源艙

B

外太空

f7Y（3丫（7丫

A--PoB-77；/^oc--PoD.-〃（）

[7）UOJ

【答案】B

【詳析】第一次抽氣相當(dāng)于氣體的體積由丫變?yōu)椋?+；）〃，溫度由7；變?yōu)?；="-（工），根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律

得說叱也

,曰7

得PL記Po

第二次抽氣相當(dāng)于氣體的體枳由V變?yōu)?溫度由[變?yōu)楦鶕?jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律得

14/o

同理抽氣3次后氣艙內(nèi)氣壓為Py=得）PO

故選Bo

2.（2025?河北石家莊?模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)變化過程如圖中A4C圖線所示，其中8c為

一段雙曲線。若將這一狀態(tài)變化過程表示在下圖中的〃-7圖像或v-r圖像上，下列選項(xiàng)正確的是（）

C

4

A^B

O

匕

B

..

O

【答案】A

【詳析】AB.分析P-V圖像可知，Af8為等壓膨脹，8-C是等溫壓縮（反比例函數(shù)圖像為雙曲線），

C-?A是等容降溫，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知p-7圖像中為平行橫軸的直線，BTC是

平行縱軸的直線，C-A是過原點(diǎn)的直線，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；。

CD.V-7圖像中Af8為過原點(diǎn)的直線，8fC是平行縱軸的宜線，C-A是平行橫軸的直線，圖像C

的變化方向錯(cuò)誤，故選項(xiàng)CD錯(cuò)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(gè)高為2人的圓柱形絕熱汽缸，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S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(zhǎng)，活塞恰好位于汽缸正中

間位置，活塞上部分氣體壓強(qiáng)為P。，下部分氣體壓強(qiáng)為2%，兩部分氣體的溫度均為7；?，F(xiàn)在對(duì)氣體緩慢

加熱使活塞上升0.2〃，穩(wěn)定后，兩部分氣體的溫度均為34，之后溫度保持不變。已知重力加速度為且，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

B.彈簧的勁度系數(shù)為絆

4/7

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2.5%

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3"、壓強(qiáng)為外的條件下為2出

【答案】D

【詳析】A.活塞靜止在汽缸正白間時(shí)，設(shè)活塞的質(zhì)量為〃?，由平衡條件〃?g+〃°S=2poS

解得〃?=速，故A錯(cuò)誤；

g

B.對(duì)氣體緩慢加熱使活塞上升0.2力，設(shè)穩(wěn)定后上部分氣體的壓強(qiáng)為A,下部分氣體的壓強(qiáng)為〃2,彈簧的

勁度系數(shù)為攵。由理想氣體狀態(tài)方程有華="他;二,暑”二上”網(wǎng)§

A)J，。

由平衡條件有P1S+〃?g+0.2劭=p2s

聯(lián)立卜.式，解得彈簧的勁度系數(shù)為&=岑,故B錯(cuò)誤：

4/?

C.對(duì)于上部分氣體，設(shè)活塞回到汽缸正中間位置，上部分氣體的壓強(qiáng)為P3,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

p^iS_p,hS

To一37)

解得P3=3〃O,故C錯(cuò)誤;

D.當(dāng)活塞回到正中間位置，上部分氣體的壓強(qiáng)為3%,設(shè)下部分氣體的壓強(qiáng)為P-根據(jù)平衡條件有

P、S+mg=p\S

對(duì)下部分氣體緩慢抽氣，等溫變億過程滿足關(guān)系有1.2〃2〃5-%匕=p4hS

解得匕=2〃S,故D正確。

故選D。

4.（2025?河北張家口?三模）我國(guó)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場(chǎng)最低溫度為

120,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f與熱力學(xué)溫度「的關(guān)系是7N+273K）（）

A.63059B.591363C.61057D.57061

【答案】D

【詳析】根據(jù)（"=C=〃R

可得氣體的摩爾數(shù)可表示為〃=空

IK

由題意可知壺中氣體壓強(qiáng)、體積保持不變，則在溫度最高與最低時(shí)壺中氣體質(zhì)量之比為

"一旦_ZL_273+12_57

/巧巧T1273+3261

故選Do

5.（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(guó)際公認(rèn)的促進(jìn)碳減排措施。我國(guó)第一口位于海底的

二氧化碳封存回注并己于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

的便膠體。設(shè)在某狀態(tài)下二氧化碳?xì)怏w的密度為P，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。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（）

孫垃）3印VN。兀N,\MD'兀pVN'MD?

6NAM6M6pV6

【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?xì)怏w的質(zhì)量為=

二氧化碳分子數(shù)為〃二答NL吟*

MM

在該狀態(tài)卜體積為v的二氧化碳?xì)怏w變成硬膠體后體積為9=〃m）2丫=任％2

312J6M

故選Bo

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

【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(cuò)誤；

B.氣泡上升過程中，溫度不變，壓強(qiáng)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(cuò)誤；

C.由于溫度不變，所以氣泡內(nèi)能不變，△〃=（），故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)熱力學(xué)第一定律AUMQ+W

氣泡膨脹對(duì)外做功，所以W<0

可知Q>o

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(qiáng)〃與溫度7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)&再經(jīng)過等容變化由狀態(tài)8變?yōu)闋顟B(tài)C,已知?dú)怏w在狀態(tài)C的體積為6L。下列

C.氣體在狀態(tài)4的體積為41

D.氣體在狀態(tài)A的體積為3L

【答案】AC

【詳析】AB.氣體由狀態(tài)8變?yōu)闋顟B(tài)C氣體的體積不變，則有野=華

可得氣體在狀態(tài)B的溫度為，=正4=^*x400K=300K

pc2.0x10

故A正確，B錯(cuò)誤;

CD.氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)8,氣體的壓強(qiáng)不變，則有#=圣

?人1B

T200

可得氣體在狀態(tài)4的體積為匕=黃匕=而x6L=4L

JoDUU

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選ACo

8.（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)

po,面板顯示溫度為97團(tuán)，一晚過后，面板顯示溫度為77（3。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7與攝氏溫

度i的關(guān)系為7=f+273K。下列說法正確的是（）

A.一晚過后封閉氣體的壓強(qiáng)為U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)間撞擊到帝壁單位面積卜的氣體分子的數(shù)目增大

【答案】AB

【詳析】A.封閉氣體做等容變化

7；=370K,4=350K

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程華=，

八,2

可知，一晚過后封閉氣體的壓強(qiáng)為〃=搭35〃0

故A正確；

B.此過程封閉氣體溫度降低，氣體分子平均動(dòng)能減小，內(nèi)能減小，又由于體積不變，則對(duì)外做功，又根據(jù)

熱力學(xué)第一定律AU=W+Q

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(dòng)能減小，但不是所有分子動(dòng)能都減小，故c錯(cuò)誤；

D.氣體溫度降低，氣體分子平均動(dòng)能減小，又體枳不變，所以單位時(shí)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(cuò)誤。

故選ABo

9.（2025?河北唐山?二模）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了A9BfC-D變化過程，其p-7圖像如圖所示。則下

A.AfB過程中，氣體對(duì)外做力B.B^C過程中，氣體對(duì)外做功

C.BfC過程中，氣體釋放熱量D.CfA過程中，氣體釋放熱量

【答案】BD

【詳析】A.在圖像中，過原點(diǎn)的傾斜直線表示等容變化，A9B過程是等容變化，氣體體積不變，可

知?dú)怏w不對(duì)外做功，外界也不對(duì)氣體做功，A錯(cuò)誤；

B.B-C過程中，溫度不變，壓強(qiáng)減小，由（=C可知體積增大，氣體對(duì)外做功，B正確：

C.B1C過程溫度不變，內(nèi)能不變；氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸收熱量，C錯(cuò)誤；

D.C9A過程中，壓強(qiáng)不變，溫度降低，由牛=?？芍w積減小，外界對(duì)氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減少，

根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體釋放熱量，D正確。

故選BDo

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?jī)?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?jī)?nèi)

氣體恢復(fù)到無法對(duì)水做功時(shí)，瓶?jī)?nèi)的水也恰好噴完。已知可樂瓶的容枳為燈,外界大氣壓強(qiáng)恒為死,初始

時(shí)可樂瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng)為4〃。，全程不考慮溫度和可樂瓶容積的變化。

⑴求瓶?jī)?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濯?dú)?，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。

【答案】（1）：%

4

⑵%。

【詳析】（1）發(fā)射前可樂瓶?jī)?nèi)氣體的體積為％,壓強(qiáng)p/=4p〃

水噴射完后，氣體體積仃=%,壓強(qiáng)〃2=〃"

整個(gè)過程可以看成等溫變化，根據(jù)玻意耳定律可得尸〃2丫2

解得Vi=^Vo

4

水的體積V=Vo-Vt=^Vo

4

（2）設(shè)可樂瓶?jī)?nèi)初始?xì)怏w壓縮后的體枳為g,根據(jù)玻意耳定律則有〃。匕=0%

解得

10

高壓氣瓶恰好能完成對(duì)可樂瓶的灌氣，對(duì)高壓氣瓶中的氣體，灌氣前的體積為丫0,設(shè)壓強(qiáng)為小，給可樂瓶

19

罐氣后，體積山=%+匕-曠3=77%

16

同樣氣體為等溫變化，則有〃3玲=0匕

19

解得高壓氣瓶中初始?xì)怏w壓強(qiáng)的最小值P3=^P0

11.（2025?河北邢臺(tái)?三模）內(nèi)壁光滑的汽缸固定在水平面上，月質(zhì)量為機(jī)的活塞密封一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)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)瓦（飛，L）速度恰好為零。已知大

氣體壓強(qiáng)為外，汽缸導(dǎo)熱性能良好，環(huán)境溫度保持不變。

I

⑴求該過程氣體放出的熱量Q；

（2）證明活塞的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

【答案】⑴〃（）x（）S+g/就

⑵見解析

【詳析】（1）設(shè)活塞對(duì)氣體做功為卬，氣體放出的熱量為。，對(duì)氣體由熱力學(xué)第一定律得AU=W-Q

由題意可知AU=（）

對(duì)活塞由動(dòng)能定理得PA-W=0-；〃就

聯(lián)立解得氣體放出的熱量Q=1mv1

（2）設(shè)活塞向左離開初始位置的距離為x,對(duì)封閉氣體有〃°S￡=〃S（￡-x）

對(duì)活塞有七=pS-p°S

解得七二3"x

又因?yàn)閤WXo<L,Xo?L

所以有七=/；X

L

方向向右，即回復(fù)力可表示為晶=-早工

即活塞的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

12.（2025?河北邢臺(tái)?三模）我國(guó)交通便利，物流快遞業(yè)發(fā)達(dá)，網(wǎng)購(gòu)成為越來越多人的主要購(gòu)物方式。海南

某同學(xué)網(wǎng)購(gòu)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團(tuán)，瓶?jī)?nèi)氣體體積為外,

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P。。不考慮瓶?jī)?nèi)物體

的揮發(fā)和瓶子的體積變化，認(rèn)為0團(tuán)等于273K,瓶?jī)?nèi)氣體可視為理想氣體。求：

⑴到海南后未開瓶時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)；

（2）海南的同學(xué)緩慢打開瓶蓋后，瓶?jī)?nèi)減少的氣體與開瓶前氣體的質(zhì)量之比。

【答案】⑴

（24

【詳析】（1）在黑龍江時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體溫度（=（-23+273）K=250K

到海南時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體溫度Z=（27+273）K=300K

從黑龍江到海南，瓶?jī)?nèi)氣體體積不變，由查理定律有牛=卷

，01\

解得〃=?!〃（）

（2）到海南后可認(rèn)為打開瓶蓋前后溫度不變，設(shè)開瓶后氣體體積為V,則由玻怠耳定律有〃匕=〃（1

解得丫=:匕

AmV-V

減少的氣體與開瓶前氣體的質(zhì)量之比為"==）1

inV6

13.（2025?河北石家莊?模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，A、B兩容器間用一長(zhǎng)、細(xì)管道相連接，細(xì)管二的閥門可以

控制容器間的通斷。A、B兩容器的容積之比為3:2,均充滿了理想氣體，閥門處「關(guān)閉狀態(tài)，容器A中

氣體壓強(qiáng)為外，容器B中氣體壓強(qiáng)為2〃。，溫度均為7；,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：

閥門________

CZ>—Q

⑴達(dá)到平衡時(shí)容器A中氣體與初始時(shí)容器A中氣體的質(zhì)量比；

（2）保持A中氣體溫度不變，對(duì)容器B中的氣體進(jìn)行加熱，使其溫度升至再次達(dá)到平衡時(shí)B中氣體的

壓強(qiáng)。

7

【答案】（1）彳

唔

【詳析】（1）設(shè)容器A的容積為3V、容器B的容積為2V,以容器A、B中的氣體為整體進(jìn)行研究有

p03V+2p0.2V=/V5V

7

解得Pi

方法一：體積相同、溫度相同時(shí)，氣體質(zhì)量比為壓強(qiáng)比

有四解得曳=（

"?Pom5

方法二：壓強(qiáng)相同、溫度相同時(shí)，氣體質(zhì)量比為體枳比

以容器A中的氣體為研究對(duì)象，壓強(qiáng)為P逆寸，有"o,3V=P|"

m,3V

達(dá)到平衡時(shí)容器A