五年（2021-2025）高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題11熱學(xué)考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1分子動(dòng)理論2022、2025在知識(shí)點(diǎn)上，分子動(dòng)理論中分子的熱運(yùn)動(dòng)、分子間作用力，氣體實(shí)驗(yàn)定律（玻意耳定律、查理定律、蓋-呂薩克定律）以及理想氣體狀態(tài)方程是考查重點(diǎn)。題型多為選擇題、填空題。命題時(shí)常結(jié)合生活生產(chǎn)實(shí)際，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)氣缸內(nèi)氣體狀態(tài)變化、空調(diào)制冷制熱過程中制冷劑的狀態(tài)變化、航天器熱控系統(tǒng)中氣體的運(yùn)用等，考查學(xué)生對(duì)熱學(xué)知識(shí)的理解與實(shí)際應(yīng)用能力，要求學(xué)生能夠?qū)?shí)際問題轉(zhuǎn)化為物理模型進(jìn)行分析求解?？键c(diǎn)2熱力學(xué)定律2021、2023、2024考點(diǎn)3氣體、固體和液體2021、2024、2025考點(diǎn)01分子動(dòng)理論1．（2025·山東·高考）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(gè)分子間距離r等于r0時(shí)分子勢(shì)能Ep為零，則（A．只有r大于r0時(shí)，Ep為正 B．只有r小于r0C．當(dāng)r不等于r0時(shí)，Ep為正 D．當(dāng)r不等于r0【答案】C【詳析】?jī)蓚€(gè)分子間距離r等于r0時(shí)分子勢(shì)能為零，從r0處隨著距離的增大，此時(shí)分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子間作用力做負(fù)功，故分子勢(shì)能增大；從r0處隨著距離的減小，此時(shí)分子間作用力表現(xiàn)為斥力，分子間作用力也做負(fù)功，分子勢(shì)能也增大；故可知當(dāng)r不等于r故選C。2．（2022·山東·高考）如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時(shí)汽缸開口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°過程中，缸內(nèi)氣體（

A．內(nèi)能增加，外界對(duì)氣體做正功B．內(nèi)能減小，所有分子熱運(yùn)動(dòng)速率都減小C．溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少D．溫度升高，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加【答案】C【詳析】初始時(shí)汽缸開口向上，活塞處于平衡狀態(tài)，汽缸內(nèi)外氣體對(duì)活塞的壓力差與活塞的重力平衡，則有p1-AB．汽缸、活塞都是絕熱的，故缸內(nèi)氣體與外界沒有發(fā)生熱傳遞，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)作用將活塞往外推，氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得：氣體內(nèi)能減小，故缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，并不是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都減小，ABCD．氣體內(nèi)能減小，缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，故速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例減小，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。考點(diǎn)02熱力學(xué)定律3．（2024·山東·高考）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(duì)外做功B．b→c過程，氣體對(duì)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(duì)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【答案】C【詳析】A．a(chǎn)→b過程壓強(qiáng)不變，是等壓變化且體積增大，氣體對(duì)外做功W<0，由蓋-呂薩克定律可知Tb>Ta即內(nèi)能增大，ΔUab>0B．方法一：b→c過程中氣體與外界無熱量交換，即Qbc=0又由氣體體積增大可知Wbc方法二：c→a過程為等溫過程，所以Tc=Ta結(jié)合Tb>Ta分析可知TC．c→a過程為等溫過程，可知Tc=Ta,ΔD．根據(jù)熱力學(xué)第一定律結(jié)合上述解析可知：a→b→c→a一整個(gè)熱力學(xué)循環(huán)過程ΔU=0，整個(gè)過程氣體對(duì)外做功，因此熱力學(xué)第一定律可得ΔU=Qab-Qca-W=0故a→b過程氣體從外界吸收的熱量故選C。4．（2023·山東·高考）一定質(zhì)量的理想氣體，初始溫度為300K，壓強(qiáng)為1×105Pa。經(jīng)等容過程，該氣體吸收400J的熱量后溫度上升100K；若經(jīng)等壓過程，需要吸收A．初始狀態(tài)下，氣體的體積為6L B．等壓過程中，氣體對(duì)外做功C．等壓過程中，氣體體積增加了原體積的14 D．兩個(gè)過程中，氣體的內(nèi)能增加量都為【答案】AD【詳析】C．令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強(qiáng)，體積和溫度分別為p1=p0,V1=V0,T1=300K等容過程為狀態(tài)二pD．等容過程中氣體做功為零，由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q=400J兩個(gè)過程的初末溫度相同即內(nèi)能變化相同，因此內(nèi)能增加都為400JAB．等壓過程內(nèi)能增加了400J，吸收熱量為600J，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w對(duì)外做功為200J，即做功的大小為W=p043V故選AD。5．（2021·山東·高考）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?jī)?nèi)氣體（）A．內(nèi)能減少B．對(duì)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【答案】B【詳析】A．由于越接近礦泉水瓶口，水的溫度越高，因此小瓶上浮的過程中，小瓶?jī)?nèi)溫度升高，內(nèi)能增加，A錯(cuò)誤；B．在小瓶上升的過程中，小瓶?jī)?nèi)氣體的溫度逐漸升高，壓強(qiáng)逐漸減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C氣體體積膨脹，對(duì)外界做正功，CD．由AB分析，小瓶上升時(shí)，小瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能增加，氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q由于氣體對(duì)外做功，因此吸收的熱量大于增加的內(nèi)能，CD錯(cuò)誤。故選B。考點(diǎn)03氣體、固體和液體6．（2025·山東·高考）如圖所示，上端開口，下端封閉的足夠長(zhǎng)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p0，活塞與玻璃管之間的滑動(dòng)摩擦力大小恒為f0=121p0S，等于最大靜摩擦力。用調(diào)溫裝置對(duì)封閉氣體緩慢加熱，T1(1)T2=440K(2)從T1狀態(tài)到T4狀態(tài)的過程中，封閉氣體吸收的凈熱量【答案】(1)4(2)8【詳析】（1）活塞開始緩慢上升，由受力平衡p0S+f0=p1S可得封閉的理想氣體壓強(qiáng)（2）T1→T2升溫過程中，等壓膨脹，外界對(duì)氣體做功W1=-p1T3→T4降溫過程中，等壓壓縮，由蓋-呂薩克定律h2ST3=h4ST4解得h4=1110h1外界對(duì)氣體做功7．（2024·山東·高考）圖甲為戰(zhàn)國(guó)時(shí)期青銅汲酒器，根據(jù)其原理制作了由中空?qǐng)A柱形長(zhǎng)柄和儲(chǔ)液罐組成的汲液器，如圖乙所示。長(zhǎng)柄頂部封閉，橫截面積S1=1.0cm2，長(zhǎng)度H=100.0cm，側(cè)壁有一小孔A。儲(chǔ)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(shí)，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(shí)，長(zhǎng)柄浸入液面部分的長(zhǎng)度為x；堵住孔A，緩慢地將汲液器豎直提出液面，儲(chǔ)液罐內(nèi)剛好儲(chǔ)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(gè)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(chǔ)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?！敬鸢浮浚?）x=2cm；（2）【詳析】（1）由題意可知緩慢地將汲液器豎直提出液面過程，氣體發(fā)生等溫變化，所以有p又因?yàn)閜p代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得x=2（2）當(dāng)外界氣體進(jìn)入后，以所有氣體為研究對(duì)象有p0V+p代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得V=8.92×8．（2021·山東·高考）血壓儀由加壓氣囊、臂帶，壓強(qiáng)計(jì)等構(gòu)成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)高于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，體積為V；每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?V，壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強(qiáng)等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細(xì)管和壓強(qiáng)計(jì)內(nèi)的氣體體積。則VA．30cm3 B．40cm3 C．50cm3【答案】D【詳析】根據(jù)玻意耳定律可知p0V+5p0=750mmHg，代入數(shù)據(jù)整理得V=60故選D。1．（2025·山東·高考沖刺卷（二））一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a→b、b→c、c→a三個(gè)過程后回到狀態(tài)a，其p-T圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．在b→c過程中，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的氣體分子數(shù)不變B．在b→c過程中，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的氣體分子數(shù)增加C．氣體在c→a過程放出的熱量大于在a→b過程吸收的熱量D．氣體在c→a過程放出的熱量等于在a→b過程吸收的熱量【答案】B【詳析】AB．在b→c過程中，氣體溫度不變，壓強(qiáng)增大，體積減小，分子平均動(dòng)能不變，分子數(shù)密度增加，所以單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的氣體分子數(shù)增加，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．在c→a過程中，氣體體積不變，不對(duì)外做功，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體放出的熱量等于內(nèi)能變化量；在a→b過程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，體積增大，對(duì)外做功，吸收的熱量等于內(nèi)能增加量加上對(duì)外做的功。氣體在c→a過程中與在a→b過程中內(nèi)能變化量絕對(duì)值相同，所以氣體在a→b過程中吸收的熱量大于在c→a過程中放出的熱量，故CD錯(cuò)誤。故選B。2．（2025·山東聊城·學(xué)考模擬三）如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a變化至狀態(tài)c的p-V圖像。氣體可以經(jīng)過程①由狀態(tài)a緩慢變化至狀態(tài)b，再經(jīng)過程②由狀態(tài)b緩慢變化至狀態(tài)c；氣體亦可經(jīng)過程③由狀態(tài)a緩慢變化至狀態(tài)c。已知①、②、③分別為等溫、等容、絕熱過程。下列說法正確的是（）A．過程①氣體吸收熱量B．過程③氣體的內(nèi)能不變C．過程②吸收的熱量大于過程①放出的熱量D．過程③單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)逐漸減少【答案】C【詳析】A．過程①為等溫過程，內(nèi)能不變，即ΔU=0體積減小，外界對(duì)氣體做功，即W>0根據(jù)ΔU=W+Q，可知Q<0即氣體放出熱量，故BD．過程③為絕熱過程，即Q=0體積減小，外界對(duì)氣體做功，即W>0所以ΔU=W+Q>0內(nèi)能增大，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，又因體積減小，分子數(shù)密度增大，所以單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)逐漸增大，故BDC．因過程③的p-V圖像與橫軸所包圍的面積大于過程①的p-V圖像與橫軸所包圍的面積，所以過程③外界對(duì)氣體做的功大于過程①外界對(duì)氣體做的功，而過程②體積不變，而氣體經(jīng)過程③和經(jīng)過程①②內(nèi)能的變化相同，所以過程①②整個(gè)過程吸收熱量，即過程②吸收的熱量大于過程①放出的熱量，故C正確。故選C。3．（2025·山東濟(jì)南山東師大附中·二模）壓燃式四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有動(dòng)力大、油耗小、低排放等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大型機(jī)車及各種汽車中。發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中內(nèi)部氣體（可視為定量的理想氣體）遵循如圖所示的狄塞爾循環(huán)，其中a→b、c→d為絕熱過程，則氣體（）A．在a→b過程中溫度不變B．在b→c過程中吸收的熱量大于對(duì)外界做功C．在d→a過程中吸收熱量D．經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)過程后對(duì)外界做功為0【答案】B【詳析】A．a(chǎn)→b過程為絕熱過程，體積減小，外界對(duì)氣體做功，則W>0根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知ΔU=W+Q>0即a→b過程內(nèi)能增大，溫度升高，AB．b→c過程中，氣體壓強(qiáng)不變，根據(jù)VT=C可知，氣體體積增大，溫度升高，則內(nèi)能ΔU>0，氣體體積增大，氣體對(duì)外做功，則W<0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q>0C．d→a過程中體積不變，則W=0，根據(jù)pT=C可知，氣體的壓強(qiáng)減小，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體放出熱量，D．根據(jù)p-V圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示氣體所做的功可知，經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)后，外界對(duì)氣體做功不為零，D錯(cuò)誤。故選B。4．（2025·山東濟(jì)寧·考前押題聯(lián)考）如圖，1mol某理想氣體經(jīng)兩個(gè)不同的過程（a→b→c和a→c）由狀態(tài)a變到狀態(tài)c。已知理想氣體遵循氣體定律pV=RT，氣體內(nèi)能的變化量與溫度的關(guān)系為ΔU=32RT2-T1（R為大于0的已知常量，TA．兩過程內(nèi)能增量相同均為ΔB．a(chǎn)→c過程單位時(shí)間撞擊器壁單位面積的分子數(shù)增加C．a(chǎn)→b→c過程內(nèi)能逐漸增大D．兩過程從外界吸收熱量之比為9【答案】D【詳析】A．由pV=RT可知，c狀態(tài)溫度為3T0。兩過程內(nèi)能增加量相同，為ΔU=B．a(chǎn)→c過程壓強(qiáng)不變，溫度升高，分子撞擊器壁作用力增大，故單位時(shí)間撞擊器壁單位面積的分子數(shù)減少，B錯(cuò)誤；C．a(chǎn)、b狀態(tài)溫度相同，內(nèi)能相同，故C錯(cuò)誤；D．由圖線與V軸圍成面積可求兩過程外界對(duì)氣體做功Wabc=-2p0×2V0-12p0×2V0=-故選D。5．（2025·山東濱州·二模）一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷一個(gè)熱循環(huán)過程，其p-V圖像如圖所示。已知，1→2過程為等溫過程，2→3過程為等容過程，3→1過程為絕熱過程。在過程1→2中，氣體吸收的熱量為60J，在過程2→3中，內(nèi)能減少了40J。在1→2→3→1的一個(gè)熱循環(huán)過程中，外界對(duì)氣體做的總功為（A．20J B．-20C．10J D．【答案】B【詳析】依題意，1→2為等溫過程，故ΔU12=0，在過程1→2中，氣體吸收的熱量為60J，即Q12=60J，由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得W23=0在過程2→3中，內(nèi)能減少了40J，即ΔU23=-40J對(duì)1→2→3→1過程，有ΔU=Δ解得W31=40J在W=故選B。6．（2025·山東·學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試預(yù)測(cè)）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)a→b、b→c兩個(gè)過程變化到狀態(tài)c，下列說法正確的是（

）A．a(chǎn)→b過程和b→c過程，氣體的溫度變化相同B．a(chǎn)→b過程和b→c過程，氣體的內(nèi)能變化相同C．a(chǎn)→b過程和b→c過程，氣體對(duì)外界做功相同D．a(chǎn)→b過程和b→c過程，氣體從外界吸收的熱量相同【答案】C【詳析】AB．設(shè)狀態(tài)a、b、c的溫度分別為Ta、Tb、Tca→b過程有2b→c過程有p故得Ta→b過程，氣體的溫度變化Δb→c過程，氣體的溫度變化Δ顯然ΔTab≠ΔTbcC．由熱學(xué)知識(shí)可知，p-V圖像與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積等于氣體做的功。由圖示p-V圖像可知，a→b過程p-V圖像的面積等于b→c過程p-V圖像的面積，故C正確；D．由以上分析可知，a→b過程氣體溫度不變，內(nèi)能不變，氣體對(duì)外做功，吸收熱量由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q得Q=-W即氣體對(duì)外做功數(shù)值上等于氣體從外界吸收的熱量。b→c過程氣體溫度升高，內(nèi)能增大，氣體對(duì)外做功，吸收熱量由熱力學(xué)第一定律ΔU1=W+Q1得Q1=-W+ΔU1故選C。7．（2025·山東十三?！?月聯(lián)考）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，依次經(jīng)狀態(tài)b、c、d再次回到狀態(tài)a的p-V圖像如圖所示。已知由a到b和由c到d均為等溫過程、由b到c和由d到a均為等容過程，下列說法正確的是（）A．由a到b的過程中，氣體對(duì)外界做功B．由a到b的過程中，氣體向外界放熱C．由d到a的過程中，氣體內(nèi)能保持不變D．由d到a的過程中，氣體內(nèi)能不斷增大【答案】B【詳析】A．a(chǎn)到b的過程中，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)到b的過程等溫，ΔU=0外界對(duì)氣體做功，W>0由ΔU=Q+W知Q<0即氣體向外界放熱，CD．d到a的過程，體積不變，壓強(qiáng)減小，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，CD錯(cuò)誤。故選B。8．（2025·山東名?！?月聯(lián)考）卡諾循環(huán)是一種理想化的熱力學(xué)循環(huán)，由法國(guó)工程師尼古拉?？ㄖZ于1824年提出。一定質(zhì)量某理想氣體的卡諾循環(huán)（A→B→C→D→A）可用如圖壓強(qiáng)-體積（p-V）圖像來表達(dá)，A、B、C、D分別為四條線的交點(diǎn)。其中AB線與CD線為兩條等溫線，溫度分別為T2和T1(T2>T1)。B→C過程與D→A過程中氣體與外界無熱量交換。已知狀態(tài)AA．狀態(tài)C的壓強(qiáng)為2B．在A→B過程中，氣體吸收的熱量等于外界對(duì)氣體做的正功C．氣體在A→B過程中吸收的熱量等于C→D過程中放出的熱量D．從整個(gè)循環(huán)過程看，該氣體是對(duì)外做功的，是吸收熱量的【答案】D【詳析】A．A→B過程中，氣體溫度不變，則p?2V0=pB?VBB→C過程中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得B．在A→B過程中，氣體溫度不變，則內(nèi)能不變，氣體體積增大，即氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量等于氣體對(duì)外界做的正功，故B錯(cuò)誤；CD．氣體在C→D過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體放出熱量，氣體放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功，p-V圖線與坐標(biāo)軸圍成的區(qū)域的面積表示做功，由圖可知，A→B過程中，氣體對(duì)外做功較多，即氣體吸收熱量較大，所以從整個(gè)循環(huán)過程看，該氣體是對(duì)外做功的，是吸收熱量的，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。9．（2025·山東·模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化過程如圖所示，則氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過程中（）A．氣體分子的平均動(dòng)能保持不變B．氣體的內(nèi)能先增大后減小C．氣體從外界吸收的熱量等于對(duì)外做的功D．氣體分子對(duì)汽缸壁單位面積上的作用力變大【答案】C【詳析】AB．由圖可知?dú)怏w只在ab兩態(tài)的pV乘積相等，溫度相等，但是中間過程中不能確定，則整個(gè)過程中氣體分子的平均動(dòng)能不一定保持不變，氣體內(nèi)能變化情況也不能確定，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．氣體在初末兩態(tài)溫度相等，則內(nèi)能相等，氣體從a到b體積變大，對(duì)外做功，吸收熱量，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收的熱量等于對(duì)外做的功，選項(xiàng)C正確；D．氣體從a到b壓強(qiáng)減小，可知?dú)怏w分子對(duì)汽缸壁單位面積上的作用力變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。10．（2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·二模）如圖甲所示是帶有報(bào)警裝置的加熱器模型。一高度為H的汽缸開口向上直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是絕熱的，活塞橫截面積為S，在缸的正中間處有固定卡環(huán)，活塞可以在卡環(huán)以上無摩擦運(yùn)動(dòng)?；钊路椒忾]有一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)封閉氣體溫度為T0，壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)p0，現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱，活塞緩慢上升了H2，恰好觸碰到報(bào)警裝置。已知理想氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=kT（k為正的已知常量），不計(jì)活塞和卡環(huán)的厚度，重力加速度為gA．活塞質(zhì)量m=B．活塞質(zhì)量m=C．從a到c的過程中，氣體吸收的熱量為2kD．從a到c的過程中，氣體吸收的熱量為2k【答案】BC【詳析】AB．設(shè)活塞質(zhì)量為m，b到c過程氣體等壓膨脹由平衡知識(shí)可得1.5p0S=p0S+mg解得CD．從a到c過程，氣體先經(jīng)歷等容升溫增壓過程，再經(jīng)歷等壓升溫增容過程由理想氣體狀態(tài)方程有p0?H2ST0=1.5p0?HSTc解得Tc=3T0據(jù)題意U=kT得ΔU=kΔT=k(Tc故選BC。11．（2025·山東淄博·三模）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(dòng)。初始時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度為T0，氣柱的高度為h。當(dāng)容器內(nèi)氣體向外界放出一定熱量后，活塞緩慢下降14h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ΔU=CΔTA．ΔB．氣體放出的熱量為Q=C．氣體分子平均動(dòng)能增大D．單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多【答案】AD【詳析】AC．設(shè)被活塞封閉的一定質(zhì)量的理想氣體初始時(shí)壓強(qiáng)為p1，對(duì)活塞，根據(jù)平衡條件有mg+p0S=p1S解得p1=p0+mgS當(dāng)容器內(nèi)氣體向外界放出一定熱量后，被封閉的理想氣體發(fā)生等壓變化，初態(tài)V0=hS，末態(tài)V1=（h-14h）S=34hS設(shè)末態(tài)溫度為T1，根據(jù)蓋—呂薩克定律有V0T0=V1T1代入數(shù)據(jù)解得T1=34T0根據(jù)公式氣體內(nèi)能變化量ΔU=CΔT=C（B．結(jié)合熱力學(xué)第一定律有ΔU=W+Q而W=p1S?14h解得W=14h（p0S+mg）所以容器內(nèi)氣體向外界放出的熱量，大小為Q=14[T0C+h（p0S+mg）]D．氣體壓強(qiáng)不變，體積減小，氣體數(shù)密度增加，氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，則單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故D正確；故選AD。12．（2025·山東齊魯教研體·考前質(zhì)量檢測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)ac、cb、ba三個(gè)過程回到狀態(tài)a，其中a、c連線經(jīng)過原點(diǎn)O，a、b連線平行于t軸，b、c連線平行于p軸，橫軸的單位為攝氏度，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)→c過程，氣體對(duì)外界做功B．b→a過程，氣體從外界吸熱C．c→b過程，氣體對(duì)外界做的功等于從外界吸收的熱量D．b狀態(tài)時(shí)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)比a狀態(tài)少【答案】AB【詳析】A．a(chǎn)→c過程，體積增大，氣體對(duì)外界做功，A正確；B．b→a過程，，溫度升高，內(nèi)能增大，體積增大，對(duì)外界做功，根據(jù)ΔU=W+Q可知，氣體從外界吸熱，BC．c→b過程為等溫變化過程，內(nèi)能不變，c→b體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)ΔU=W+Q可知，氣體放出熱量；外界對(duì)氣體所做的功等于氣體放出的熱量，CD．b→a過程，壓強(qiáng)不變，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，分子平均運(yùn)動(dòng)速率增大，單個(gè)分子與器壁的平均作用力增大，由于壓強(qiáng)不變，分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)減少，所以b狀態(tài)時(shí)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)比a狀態(tài)多，D錯(cuò)誤。故選AB。13．（2025·山東德州·三模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B、C又回到狀態(tài)A，該過程的p-1V圖像如圖所示，BC與橫軸平行、AC與縱軸平行、AB的延長(zhǎng)線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)A．在A→B過程中，外界對(duì)氣體做正功B．在B→C過程中，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大C．在C→A過程中，氣體從外界吸收熱量D．在A→B→C→A一個(gè)循環(huán)過程中，氣體吸收的熱量大于放出的熱量【答案】CD【詳析】A．在A→B過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，即外界對(duì)氣體做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．在B→C過程中，壓強(qiáng)不變，體積減小，則溫度降低，故氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；C．在C→A過程中，體積不變，外界對(duì)氣體不做功；壓強(qiáng)增大，則溫度升高，氣體的內(nèi)能增大，故氣體從外界吸收能量，故C正確；D．p-V圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示外界對(duì)氣體做的功，氣體經(jīng)全過程，內(nèi)能不變，但由于全過程中氣體體積增大過程（A→B）氣體對(duì)外界做功大于體積減小過程（B→C）外界對(duì)氣體做的功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量大于放出的熱量，故D正確。故選CD。14．（2025·山東淄博·三模）重型卡車以不同速度勻速行駛時(shí)，輪胎內(nèi)氣體溫度的增量與速度關(guān)系式為Δt=（0.3v+0.002v2）℃，速度v的單位為km/h。輪胎內(nèi)氣壓超過p1=15.5atm或者低于p2=7atm都會(huì)使爆胎概率達(dá)到60%。某卡車司機(jī)出發(fā)前檢查每個(gè)輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為p0=13atm，輪胎內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度均為t0=?13°C，車輛在行駛過程中周圍環(huán)境溫度保持不變。將輪胎內(nèi)氣體視為理想氣體，不計(jì)輪胎體積的變化，熱力學(xué)溫度和攝氏溫度關(guān)系為T=（t+273）K。(1)為使爆胎概率低于60%，求該卡車勻速行駛的速度上限v1；(2)若卡車以速度v2=50km/h勻速行駛過程中，司機(jī)發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)輪胎因?yàn)榫徛馐沟锰?nèi)氣壓變?yōu)閜2=7atm，求此輪胎漏出氣體的質(zhì)量與輪胎內(nèi)原有氣體質(zhì)量的比值k。【答案】(1)v1=100km/h(2)k=【詳析】（1）若輪胎內(nèi)被封閉氣體壓強(qiáng)為p1、溫度為T1時(shí)，汽車的速度達(dá)到上限v1，由查理定律有p其中T0=260K解得T1=310K即t1=37°C（2）當(dāng)v2=50km/h時(shí)，由Δt=0.3v2+0.002v22得Δt=20°C則此時(shí)氣體溫度為T2=280K15．（2025·山東濟(jì)南山東師大附中·二模）如圖所示，導(dǎo)熱良好、內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置，一定質(zhì)量的活塞放置在卡環(huán)上，將汽缸分為A、B兩部分。初始時(shí)兩部分高度均為h，C處開口，B部分的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等?，F(xiàn)將環(huán)境溫度由T0緩慢升高為43T0時(shí)，活塞恰好離開卡環(huán)；繼續(xù)升溫直至活塞升高12h，然后保持溫度不變；再由充氣口(1)活塞升高12(2)注入氣體前、后A部分氣體的質(zhì)量比。【答案】(1)T=2T0(2)3【詳析】（1）對(duì)于B氣體，由理想氣體狀態(tài)方程可得p0T0=p43T0，（2）注入氣體過程，對(duì)B部分氣體，由玻意耳定律可得pS（1.5注入氣體前后，A部分氣體的質(zhì)量比為m1m2=16．（2025·山東德州·三模）科學(xué)小實(shí)驗(yàn)“聽話的小藥瓶”，其原理如圖所示，把高L=30cm的玻璃容器豎直放置，裝入一部分某種液體，將一質(zhì)量m=300g的小藥瓶倒放入液體中，瓶口有微小鋸齒狀（內(nèi)外液體能良好流通），小藥瓶底面積S1=5cm2，高8cm，初始狀態(tài)如圖所示：小藥瓶?jī)?nèi)液體高度h1=4cm，液體的密度ρ=1×(1)求初始狀態(tài)下小藥瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)；(2)現(xiàn)將玻璃容器上端封閉，并往外抽氣，求小藥瓶即將上浮時(shí)，玻璃容器剩余的氣體和初始狀態(tài)下玻璃容器內(nèi)氣體質(zhì)量之比。（整個(gè)過程中溫度恒定，小藥瓶不傾倒，不漏氣）【答案】(1)1.2×(2)m【詳析】（1）對(duì)小瓶受力分析，根據(jù)平衡條件可得p1S=p（2）小藥瓶上浮的臨界F浮=mg即ρgV2=mg其中V2=30cm3根據(jù)玻意耳定律可得p1V1=p2V2解得p故剩余氣體與原氣體質(zhì)量之比m17．（2025·山東齊魯教研體·考前質(zhì)量檢測(cè)）如圖所示，一內(nèi)壁光滑足夠高的汽缸開口豎直向上靜置于地面上，質(zhì)量為m=2kg的活塞a通過勁度系數(shù)k=1200N/m的輕彈簧與活塞底部相連，汽缸的橫截面積為20cm2，活塞與汽缸封閉一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)汽缸內(nèi)氣體的溫度為300K時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為8×104Pa

(1)彈簧的原長(zhǎng)l0(2)現(xiàn)對(duì)汽缸緩慢加熱，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度為多少?！敬鸢浮?1)35cm(2)481.25【詳析】（1）根據(jù)題意，分析活塞a的受力，由平衡條件可知彈簧處于壓縮狀態(tài)，設(shè)壓縮量Δx1，有p0S+mg=pS+kΔx1，解得（2）假設(shè)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)缸內(nèi)氣體溫度T0，則氣體壓強(qiáng)p'=1.1×105Pa18．（2025·山東青島·三模）實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)橡皮塞卡在裝有水的玻璃瓶的瓶口無法取出，為取出橡皮塞該同學(xué)采取了以下措施：他先將玻璃瓶置于溫度為87℃的恒溫水中，穩(wěn)定后橡皮塞恰好移動(dòng)；然后將瓶從水中取出靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，用注射器緩慢向瓶?jī)?nèi)注入150mL空氣后，橡皮塞恰好移動(dòng)，已知玻璃瓶容積為1000mL，橡皮塞的橫截面積為2×10-3m2，橡皮塞與瓶口間的滑動(dòng)摩擦力為40N，環(huán)境溫度始終為15℃，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，整個(gè)過程橡皮塞密封性良好，不計(jì)橡皮塞質(zhì)量及體積。求：(1)玻璃瓶中水的體積；(2)注射器注入的空氣與瓶?jī)?nèi)原有空氣的質(zhì)量比?！敬鸢浮?1)375mL(2)1【詳析】（1）加熱過程氣體經(jīng)歷等容變化，則p1T1=p2T2，p2S=p（2）瓶?jī)?nèi)原有氣體，根據(jù)玻意耳定律可得p1V=p19．（2025·山東濰坊·三模）某同學(xué)利用鋁制空飲料罐制作的簡(jiǎn)易溫度計(jì)如圖所示，接口處插入一根透明吸管后用蠟密封，并在吸管內(nèi)引入一小段長(zhǎng)度可忽略的油柱。罐口外部吸管的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20cm，當(dāng)外界溫度為t1=27℃時(shí)，油柱恰好位于吸管的最右側(cè)，當(dāng)外界溫度緩慢降低到t2=21℃(1)求該飲料罐內(nèi)部的體積V；(2)若該溫度計(jì)的油柱從外部吸管的最右側(cè)緩慢移動(dòng)到最左側(cè)的過程中，封閉氣體的內(nèi)能減少1.2J，求該過程中密封氣體放出的熱量Q?！敬鸢浮?1)V=392(2)Q=-2【詳析】（1）封閉氣體的變化過程為等壓變化過程，由蓋-呂薩克定律則有V+SLT1T1=解得V=392（2）溫度降低，內(nèi)能減小，ΔU=-1.2J溫度降低，體積減小，外界對(duì)氣體做功為W=p0SL=0.8J根據(jù)熱力學(xué)第一定律Δ20．（2025·山東聊城·學(xué)考模擬三）熱氣球通過攜帶各種氣象儀器上升到不同高度，測(cè)量大氣的溫度﹑濕度、氣壓，風(fēng)速和風(fēng)向等參數(shù)。通過這些數(shù)據(jù)，氣象學(xué)家能夠更深入地了解大氣的垂直結(jié)構(gòu)和變化規(guī)律，從而提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。如圖所示，一熱氣球的下端有一小口，使球內(nèi)外的空氣可以流通，以保持球內(nèi)外壓強(qiáng)相等；球內(nèi)有溫度調(diào)節(jié)器，以便調(diào)節(jié)球內(nèi)空氣的溫度﹐使氣球上升或下降。已知?dú)馇虻目傮w積為V0（球殼體積忽略不計(jì)），除球內(nèi)空氣外。氣球和吊籃的總質(zhì)量為M，地球表面大氣溫度為T0，密度為ρ，如果把大氣視為理想氣體且密度和溫度不隨高度變化，重力加速度為g(1)氣球內(nèi)氣體的質(zhì)量與初始時(shí)的質(zhì)量比；(2)熱氣球內(nèi)氣體的溫度T?！敬鸢浮?1)m(2)T=【詳析】（1）當(dāng)球內(nèi)氣體加熱使熱氣球恰能從地面飄起，根據(jù)受力平衡可得F浮=(M+m)g聯(lián)立解得熱氣球內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量為m=ρV0-M設(shè)球內(nèi)氣體加熱前（溫度為T0）的質(zhì)量為m'，球內(nèi)氣體的摩爾數(shù)為n'，單個(gè)氣體分子的質(zhì)量為（2）設(shè)熱氣球內(nèi)溫度T時(shí)，球內(nèi)氣體的摩爾數(shù)為n，則有m=nm0根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT可得T0專題11熱學(xué)考點(diǎn)五年考情（2021-2025）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1分子動(dòng)理論2022、2025在知識(shí)點(diǎn)上，分子動(dòng)理論中分子的熱運(yùn)動(dòng)、分子間作用力，氣體實(shí)驗(yàn)定律（玻意耳定律、查理定律、蓋-呂薩克定律）以及理想氣體狀態(tài)方程是考查重點(diǎn)。題型多為選擇題、填空題。命題時(shí)常結(jié)合生活生產(chǎn)實(shí)際，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)氣缸內(nèi)氣體狀態(tài)變化、空調(diào)制冷制熱過程中制冷劑的狀態(tài)變化、航天器熱控系統(tǒng)中氣體的運(yùn)用等，考查學(xué)生對(duì)熱學(xué)知識(shí)的理解與實(shí)際應(yīng)用能力，要求學(xué)生能夠?qū)?shí)際問題轉(zhuǎn)化為物理模型進(jìn)行分析求解?？键c(diǎn)2熱力學(xué)定律2021、2023、2024考點(diǎn)3氣體、固體和液體2021、2024、2025考點(diǎn)01分子動(dòng)理論1．（2025·山東·高考）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(gè)分子間距離r等于r0時(shí)分子勢(shì)能Ep為零，則（A．只有r大于r0時(shí)，Ep為正 B．只有r小于r0C．當(dāng)r不等于r0時(shí)，Ep為正 D．當(dāng)r不等于r0【答案】C【詳析】?jī)蓚€(gè)分子間距離r等于r0時(shí)分子勢(shì)能為零，從r0處隨著距離的增大，此時(shí)分子間作用力表現(xiàn)為引力，分子間作用力做負(fù)功，故分子勢(shì)能增大；從r0處隨著距離的減小，此時(shí)分子間作用力表現(xiàn)為斥力，分子間作用力也做負(fù)功，分子勢(shì)能也增大；故可知當(dāng)r不等于r故選C。2．（2022·山東·高考）如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時(shí)汽缸開口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°過程中，缸內(nèi)氣體（

A．內(nèi)能增加，外界對(duì)氣體做正功B．內(nèi)能減小，所有分子熱運(yùn)動(dòng)速率都減小C．溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少D．溫度升高，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加【答案】C【詳析】初始時(shí)汽缸開口向上，活塞處于平衡狀態(tài)，汽缸內(nèi)外氣體對(duì)活塞的壓力差與活塞的重力平衡，則有p1-AB．汽缸、活塞都是絕熱的，故缸內(nèi)氣體與外界沒有發(fā)生熱傳遞，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)作用將活塞往外推，氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得：氣體內(nèi)能減小，故缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，并不是所有分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都減小，ABCD．氣體內(nèi)能減小，缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，故速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)的比例減小，C正確，D錯(cuò)誤。故選C?？键c(diǎn)02熱力學(xué)定律3．（2024·山東·高考）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(duì)外做功B．b→c過程，氣體對(duì)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(duì)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【答案】C【詳析】A．a(chǎn)→b過程壓強(qiáng)不變，是等壓變化且體積增大，氣體對(duì)外做功W<0，由蓋-呂薩克定律可知Tb>Ta即內(nèi)能增大，ΔUab>0B．方法一：b→c過程中氣體與外界無熱量交換，即Qbc=0又由氣體體積增大可知Wbc方法二：c→a過程為等溫過程，所以Tc=Ta結(jié)合Tb>Ta分析可知TC．c→a過程為等溫過程，可知Tc=Ta,ΔD．根據(jù)熱力學(xué)第一定律結(jié)合上述解析可知：a→b→c→a一整個(gè)熱力學(xué)循環(huán)過程ΔU=0，整個(gè)過程氣體對(duì)外做功，因此熱力學(xué)第一定律可得ΔU=Qab-Qca-W=0故a→b過程氣體從外界吸收的熱量故選C。4．（2023·山東·高考）一定質(zhì)量的理想氣體，初始溫度為300K，壓強(qiáng)為1×105Pa。經(jīng)等容過程，該氣體吸收400J的熱量后溫度上升100K；若經(jīng)等壓過程，需要吸收A．初始狀態(tài)下，氣體的體積為6L B．等壓過程中，氣體對(duì)外做功C．等壓過程中，氣體體積增加了原體積的14 D．兩個(gè)過程中，氣體的內(nèi)能增加量都為【答案】AD【詳析】C．令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強(qiáng)，體積和溫度分別為p1=p0,V1=V0,T1=300K等容過程為狀態(tài)二pD．等容過程中氣體做功為零，由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q=400J兩個(gè)過程的初末溫度相同即內(nèi)能變化相同，因此內(nèi)能增加都為400JAB．等壓過程內(nèi)能增加了400J，吸收熱量為600J，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w對(duì)外做功為200J，即做功的大小為W=p043V故選AD。5．（2021·山東·高考）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?jī)?nèi)氣體（）A．內(nèi)能減少B．對(duì)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【答案】B【詳析】A．由于越接近礦泉水瓶口，水的溫度越高，因此小瓶上浮的過程中，小瓶?jī)?nèi)溫度升高，內(nèi)能增加，A錯(cuò)誤；B．在小瓶上升的過程中，小瓶?jī)?nèi)氣體的溫度逐漸升高，壓強(qiáng)逐漸減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C氣體體積膨脹，對(duì)外界做正功，CD．由AB分析，小瓶上升時(shí)，小瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能增加，氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q由于氣體對(duì)外做功，因此吸收的熱量大于增加的內(nèi)能，CD錯(cuò)誤。故選B?？键c(diǎn)03氣體、固體和液體6．（2025·山東·高考）如圖所示，上端開口，下端封閉的足夠長(zhǎng)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p0，活塞與玻璃管之間的滑動(dòng)摩擦力大小恒為f0=121p0S，等于最大靜摩擦力。用調(diào)溫裝置對(duì)封閉氣體緩慢加熱，T1(1)T2=440K(2)從T1狀態(tài)到T4狀態(tài)的過程中，封閉氣體吸收的凈熱量【答案】(1)4(2)8【詳析】（1）活塞開始緩慢上升，由受力平衡p0S+f0=p1S可得封閉的理想氣體壓強(qiáng)（2）T1→T2升溫過程中，等壓膨脹，外界對(duì)氣體做功W1=-p1T3→T4降溫過程中，等壓壓縮，由蓋-呂薩克定律h2ST3=h4ST4解得h4=1110h1外界對(duì)氣體做功7．（2024·山東·高考）圖甲為戰(zhàn)國(guó)時(shí)期青銅汲酒器，根據(jù)其原理制作了由中空?qǐng)A柱形長(zhǎng)柄和儲(chǔ)液罐組成的汲液器，如圖乙所示。長(zhǎng)柄頂部封閉，橫截面積S1=1.0cm2，長(zhǎng)度H=100.0cm，側(cè)壁有一小孔A。儲(chǔ)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(shí)，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(shí)，長(zhǎng)柄浸入液面部分的長(zhǎng)度為x；堵住孔A，緩慢地將汲液器豎直提出液面，儲(chǔ)液罐內(nèi)剛好儲(chǔ)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(gè)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(chǔ)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?！敬鸢浮浚?）x=2cm；（2）【詳析】（1）由題意可知緩慢地將汲液器豎直提出液面過程，氣體發(fā)生等溫變化，所以有p又因?yàn)閜p代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得x=2（2）當(dāng)外界氣體進(jìn)入后，以所有氣體為研究對(duì)象有p0V+p代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得V=8.92×8．（2021·山東·高考）血壓儀由加壓氣囊、臂帶，壓強(qiáng)計(jì)等構(gòu)成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)高于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，體積為V；每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?V，壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強(qiáng)等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細(xì)管和壓強(qiáng)計(jì)內(nèi)的氣體體積。則VA．30cm3 B．40cm3 C．50cm3【答案】D【詳析】根據(jù)玻意耳定律可知p0V+5p0=750mmHg，代入數(shù)據(jù)整理得V=60故選D。1．（2025·山東·高考沖刺卷（二））一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a→b、b→c、c→a三個(gè)過程后回到狀態(tài)a，其p-T圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．在b→c過程中，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的氣體分子數(shù)不變B．在b→c過程中，單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的氣體分子數(shù)增加C．氣體在c→a過程放出的熱量大于在a→b過程吸收的熱量D．氣體在c→a過程放出的熱量等于在a→b過程吸收的熱量【答案】B【詳析】AB．在b→c過程中，氣體溫度不變，壓強(qiáng)增大，體積減小，分子平均動(dòng)能不變，分子數(shù)密度增加，所以單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的氣體分子數(shù)增加，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．在c→a過程中，氣體體積不變，不對(duì)外做功，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體放出的熱量等于內(nèi)能變化量；在a→b過程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，體積增大，對(duì)外做功，吸收的熱量等于內(nèi)能增加量加上對(duì)外做的功。氣體在c→a過程中與在a→b過程中內(nèi)能變化量絕對(duì)值相同，所以氣體在a→b過程中吸收的熱量大于在c→a過程中放出的熱量，故CD錯(cuò)誤。故選B。2．（2025·山東聊城·學(xué)考模擬三）如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a變化至狀態(tài)c的p-V圖像。氣體可以經(jīng)過程①由狀態(tài)a緩慢變化至狀態(tài)b，再經(jīng)過程②由狀態(tài)b緩慢變化至狀態(tài)c；氣體亦可經(jīng)過程③由狀態(tài)a緩慢變化至狀態(tài)c。已知①、②、③分別為等溫、等容、絕熱過程。下列說法正確的是（）A．過程①氣體吸收熱量B．過程③氣體的內(nèi)能不變C．過程②吸收的熱量大于過程①放出的熱量D．過程③單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)逐漸減少【答案】C【詳析】A．過程①為等溫過程，內(nèi)能不變，即ΔU=0體積減小，外界對(duì)氣體做功，即W>0根據(jù)ΔU=W+Q，可知Q<0即氣體放出熱量，故BD．過程③為絕熱過程，即Q=0體積減小，外界對(duì)氣體做功，即W>0所以ΔU=W+Q>0內(nèi)能增大，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，又因體積減小，分子數(shù)密度增大，所以單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)逐漸增大，故BDC．因過程③的p-V圖像與橫軸所包圍的面積大于過程①的p-V圖像與橫軸所包圍的面積，所以過程③外界對(duì)氣體做的功大于過程①外界對(duì)氣體做的功，而過程②體積不變，而氣體經(jīng)過程③和經(jīng)過程①②內(nèi)能的變化相同，所以過程①②整個(gè)過程吸收熱量，即過程②吸收的熱量大于過程①放出的熱量，故C正確。故選C。3．（2025·山東濟(jì)南山東師大附中·二模）壓燃式四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有動(dòng)力大、油耗小、低排放等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大型機(jī)車及各種汽車中。發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中內(nèi)部氣體（可視為定量的理想氣體）遵循如圖所示的狄塞爾循環(huán)，其中a→b、c→d為絕熱過程，則氣體（）A．在a→b過程中溫度不變B．在b→c過程中吸收的熱量大于對(duì)外界做功C．在d→a過程中吸收熱量D．經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)過程后對(duì)外界做功為0【答案】B【詳析】A．a(chǎn)→b過程為絕熱過程，體積減小，外界對(duì)氣體做功，則W>0根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知ΔU=W+Q>0即a→b過程內(nèi)能增大，溫度升高，AB．b→c過程中，氣體壓強(qiáng)不變，根據(jù)VT=C可知，氣體體積增大，溫度升高，則內(nèi)能ΔU>0，氣體體積增大，氣體對(duì)外做功，則W<0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q>0C．d→a過程中體積不變，則W=0，根據(jù)pT=C可知，氣體的壓強(qiáng)減小，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體放出熱量，D．根據(jù)p-V圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示氣體所做的功可知，經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)后，外界對(duì)氣體做功不為零，D錯(cuò)誤。故選B。4．（2025·山東濟(jì)寧·考前押題聯(lián)考）如圖，1mol某理想氣體經(jīng)兩個(gè)不同的過程（a→b→c和a→c）由狀態(tài)a變到狀態(tài)c。已知理想氣體遵循氣體定律pV=RT，氣體內(nèi)能的變化量與溫度的關(guān)系為ΔU=32RT2-T1（R為大于0的已知常量，TA．兩過程內(nèi)能增量相同均為ΔB．a(chǎn)→c過程單位時(shí)間撞擊器壁單位面積的分子數(shù)增加C．a(chǎn)→b→c過程內(nèi)能逐漸增大D．兩過程從外界吸收熱量之比為9【答案】D【詳析】A．由pV=RT可知，c狀態(tài)溫度為3T0。兩過程內(nèi)能增加量相同，為ΔU=B．a(chǎn)→c過程壓強(qiáng)不變，溫度升高，分子撞擊器壁作用力增大，故單位時(shí)間撞擊器壁單位面積的分子數(shù)減少，B錯(cuò)誤；C．a(chǎn)、b狀態(tài)溫度相同，內(nèi)能相同，故C錯(cuò)誤；D．由圖線與V軸圍成面積可求兩過程外界對(duì)氣體做功Wabc=-2p0×2V0-12p0×2V0=-故選D。5．（2025·山東濱州·二模）一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷一個(gè)熱循環(huán)過程，其p-V圖像如圖所示。已知，1→2過程為等溫過程，2→3過程為等容過程，3→1過程為絕熱過程。在過程1→2中，氣體吸收的熱量為60J，在過程2→3中，內(nèi)能減少了40J。在1→2→3→1的一個(gè)熱循環(huán)過程中，外界對(duì)氣體做的總功為（A．20J B．-20C．10J D．【答案】B【詳析】依題意，1→2為等溫過程，故ΔU12=0，在過程1→2中，氣體吸收的熱量為60J，即Q12=60J，由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得W23=0在過程2→3中，內(nèi)能減少了40J，即ΔU23=-40J對(duì)1→2→3→1過程，有ΔU=Δ解得W31=40J在W=故選B。6．（2025·山東·學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試預(yù)測(cè)）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)a→b、b→c兩個(gè)過程變化到狀態(tài)c，下列說法正確的是（

）A．a(chǎn)→b過程和b→c過程，氣體的溫度變化相同B．a(chǎn)→b過程和b→c過程，氣體的內(nèi)能變化相同C．a(chǎn)→b過程和b→c過程，氣體對(duì)外界做功相同D．a(chǎn)→b過程和b→c過程，氣體從外界吸收的熱量相同【答案】C【詳析】AB．設(shè)狀態(tài)a、b、c的溫度分別為Ta、Tb、Tca→b過程有2b→c過程有p故得Ta→b過程，氣體的溫度變化Δb→c過程，氣體的溫度變化Δ顯然ΔTab≠ΔTbcC．由熱學(xué)知識(shí)可知，p-V圖像與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積等于氣體做的功。由圖示p-V圖像可知，a→b過程p-V圖像的面積等于b→c過程p-V圖像的面積，故C正確；D．由以上分析可知，a→b過程氣體溫度不變，內(nèi)能不變，氣體對(duì)外做功，吸收熱量由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q得Q=-W即氣體對(duì)外做功數(shù)值上等于氣體從外界吸收的熱量。b→c過程氣體溫度升高，內(nèi)能增大，氣體對(duì)外做功，吸收熱量由熱力學(xué)第一定律ΔU1=W+Q1得Q1=-W+ΔU1故選C。7．（2025·山東十三?！?月聯(lián)考）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，依次經(jīng)狀態(tài)b、c、d再次回到狀態(tài)a的p-V圖像如圖所示。已知由a到b和由c到d均為等溫過程、由b到c和由d到a均為等容過程，下列說法正確的是（）A．由a到b的過程中，氣體對(duì)外界做功B．由a到b的過程中，氣體向外界放熱C．由d到a的過程中，氣體內(nèi)能保持不變D．由d到a的過程中，氣體內(nèi)能不斷增大【答案】B【詳析】A．a(chǎn)到b的過程中，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)到b的過程等溫，ΔU=0外界對(duì)氣體做功，W>0由ΔU=Q+W知Q<0即氣體向外界放熱，CD．d到a的過程，體積不變，壓強(qiáng)減小，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，CD錯(cuò)誤。故選B。8．（2025·山東名校·4月聯(lián)考）卡諾循環(huán)是一種理想化的熱力學(xué)循環(huán)，由法國(guó)工程師尼古拉?？ㄖZ于1824年提出。一定質(zhì)量某理想氣體的卡諾循環(huán)（A→B→C→D→A）可用如圖壓強(qiáng)-體積（p-V）圖像來表達(dá)，A、B、C、D分別為四條線的交點(diǎn)。其中AB線與CD線為兩條等溫線，溫度分別為T2和T1(T2>T1)。B→C過程與D→A過程中氣體與外界無熱量交換。已知狀態(tài)AA．狀態(tài)C的壓強(qiáng)為2B．在A→B過程中，氣體吸收的熱量等于外界對(duì)氣體做的正功C．氣體在A→B過程中吸收的熱量等于C→D過程中放出的熱量D．從整個(gè)循環(huán)過程看，該氣體是對(duì)外做功的，是吸收熱量的【答案】D【詳析】A．A→B過程中，氣體溫度不變，則p?2V0=pB?VBB→C過程中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得B．在A→B過程中，氣體溫度不變，則內(nèi)能不變，氣體體積增大，即氣體對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量等于氣體對(duì)外界做的正功，故B錯(cuò)誤；CD．氣體在C→D過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積減小，外界對(duì)氣體做功，氣體放出熱量，氣體放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功，p-V圖線與坐標(biāo)軸圍成的區(qū)域的面積表示做功，由圖可知，A→B過程中，氣體對(duì)外做功較多，即氣體吸收熱量較大，所以從整個(gè)循環(huán)過程看，該氣體是對(duì)外做功的，是吸收熱量的，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。9．（2025·山東·模擬預(yù)測(cè)）一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化過程如圖所示，則氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b的過程中（）A．氣體分子的平均動(dòng)能保持不變B．氣體的內(nèi)能先增大后減小C．氣體從外界吸收的熱量等于對(duì)外做的功D．氣體分子對(duì)汽缸壁單位面積上的作用力變大【答案】C【詳析】AB．由圖可知?dú)怏w只在ab兩態(tài)的pV乘積相等，溫度相等，但是中間過程中不能確定，則整個(gè)過程中氣體分子的平均動(dòng)能不一定保持不變，氣體內(nèi)能變化情況也不能確定，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．氣體在初末兩態(tài)溫度相等，則內(nèi)能相等，氣體從a到b體積變大，對(duì)外做功，吸收熱量，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收的熱量等于對(duì)外做的功，選項(xiàng)C正確；D．氣體從a到b壓強(qiáng)減小，可知?dú)怏w分子對(duì)汽缸壁單位面積上的作用力變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。10．（2025·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)·二模）如圖甲所示是帶有報(bào)警裝置的加熱器模型。一高度為H的汽缸開口向上直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是絕熱的，活塞橫截面積為S，在缸的正中間處有固定卡環(huán)，活塞可以在卡環(huán)以上無摩擦運(yùn)動(dòng)?；钊路椒忾]有一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)封閉氣體溫度為T0，壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)p0，現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱，活塞緩慢上升了H2，恰好觸碰到報(bào)警裝置。已知理想氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=kT（k為正的已知常量），不計(jì)活塞和卡環(huán)的厚度，重力加速度為gA．活塞質(zhì)量m=B．活塞質(zhì)量m=C．從a到c的過程中，氣體吸收的熱量為2kD．從a到c的過程中，氣體吸收的熱量為2k【答案】BC【詳析】AB．設(shè)活塞質(zhì)量為m，b到c過程氣體等壓膨脹由平衡知識(shí)可得1.5p0S=p0S+mg解得CD．從a到c過程，氣體先經(jīng)歷等容升溫增壓過程，再經(jīng)歷等壓升溫增容過程由理想氣體狀態(tài)方程有p0?H2ST0=1.5p0?HSTc解得Tc=3T0據(jù)題意U=kT得ΔU=kΔT=k(Tc故選BC。11．（2025·山東淄博·三模）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(dòng)。初始時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度為T0，氣柱的高度為h。當(dāng)容器內(nèi)氣體向外界放出一定熱量后，活塞緩慢下降14h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ΔU=CΔTA．ΔB．氣體放出的熱量為Q=C．氣體分子平均動(dòng)能增大D．單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多【答案】AD【詳析】AC．設(shè)被活塞封閉的一定質(zhì)量的理想氣體初始時(shí)壓強(qiáng)為p1，對(duì)活塞，根據(jù)平衡條件有mg+p0S=p1S解得p1=p0+mgS當(dāng)容器內(nèi)氣體向外界放出一定熱量后，被封閉的理想氣體發(fā)生等壓變化，初態(tài)V0=hS，末態(tài)V1=（h-14h）S=34hS設(shè)末態(tài)溫度為T1，根據(jù)蓋—呂薩克定律有V0T0=V1T1代入數(shù)據(jù)解得T1=34T0根據(jù)公式氣體內(nèi)能變化量ΔU=CΔT=C（B．結(jié)合熱力學(xué)第一定律有ΔU=W+Q而W=p1S?14h解得W=14h（p0S+mg）所以容器內(nèi)氣體向外界放出的熱量，大小為Q=14[T0C+h（p0S+mg）]D．氣體壓強(qiáng)不變，體積減小，氣體數(shù)密度增加，氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減小，則單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故D正確；故選AD。12．（2025·山東齊魯教研體·考前質(zhì)量檢測(cè)）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)ac、cb、ba三個(gè)過程回到狀態(tài)a，其中a、c連線經(jīng)過原點(diǎn)O，a、b連線平行于t軸，b、c連線平行于p軸，橫軸的單位為攝氏度，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)→c過程，氣體對(duì)外界做功B．b→a過程，氣體從外界吸熱C．c→b過程，氣體對(duì)外界做的功等于從外界吸收的熱量D．b狀態(tài)時(shí)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)比a狀態(tài)少【答案】AB【詳析】A．a(chǎn)→c過程，體積增大，氣體對(duì)外界做功，A正確；B．b→a過程，，溫度升高，內(nèi)能增大，體積增大，對(duì)外界做功，根據(jù)ΔU=W+Q可知，氣體從外界吸熱，BC．c→b過程為等溫變化過程，內(nèi)能不變，c→b體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)ΔU=W+Q可知，氣體放出熱量；外界對(duì)氣體所做的功等于氣體放出的熱量，CD．b→a過程，壓強(qiáng)不變，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，分子平均運(yùn)動(dòng)速率增大，單個(gè)分子與器壁的平均作用力增大，由于壓強(qiáng)不變，分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)減少，所以b狀態(tài)時(shí)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的撞擊次數(shù)比a狀態(tài)多，D錯(cuò)誤。故選AB。13．（2025·山東德州·三模）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B、C又回到狀態(tài)A，該過程的p-1V圖像如圖所示，BC與橫軸平行、AC與縱軸平行、AB的延長(zhǎng)線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)A．在A→B過程中，外界對(duì)氣體做正功B．在B→C過程中，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大C．在C→A過程中，氣體從外界吸收熱量D．在A→B→C→A一個(gè)循環(huán)過程中，氣體吸收的熱量大于放出的熱量【答案】CD【詳析】A．在A→B過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，即外界對(duì)氣體做負(fù)功，故A錯(cuò)誤；B．在B→C過程中，壓強(qiáng)不變，體積減小，則溫度降低，故氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；C．在C→A過程中，體積不變，外界對(duì)氣體不做功；壓強(qiáng)增大，則溫度升高，氣體的內(nèi)能增大，故氣體從外界吸收能量，故C正確；D．p-V圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示外界對(duì)氣體做的功，氣體經(jīng)全過程，內(nèi)能不變，但由于全過程中氣體體積增大過程（A→B）氣體對(duì)外界做功大于體積減小過程（B→C）外界對(duì)氣體做的功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量大于放出的熱量，故D正確。故選CD。14．（2025·山東淄博·三模）重型卡車以不同速度勻速行駛時(shí)，輪胎內(nèi)氣體溫度的增量與速度關(guān)系式為Δt=（0.3v+0.002v2）℃，速度v的單位為km/h。輪胎內(nèi)氣壓超過p1=15.5atm或者低于p2=7atm都會(huì)使爆胎概率達(dá)到60%。某卡車司機(jī)出發(fā)前檢查每個(gè)輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為p0=13atm，輪胎內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度均為t0=?13°C，車輛在行駛過程中周圍環(huán)境溫度保持不變。將輪胎內(nèi)氣體視為理想氣體，不計(jì)輪胎體積的變化，熱力學(xué)溫度和攝氏溫度關(guān)系為T=（t+273）K。(1)為使爆胎概率低于60%，求該卡車勻速行駛的速度上限v1；(2)若卡車以速度v2=50km/h勻速行駛過程中，司機(jī)發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)輪胎因?yàn)榫徛馐沟锰?nèi)氣壓變?yōu)閜2=7atm，求此輪胎漏出氣體的質(zhì)