熱學(xué)-2020-2024年山東高考物理復(fù)習(xí)試題分類匯編（解析版）

4<06

?

5年考情?探規(guī)律

五年考情

考點命題趨勢備考策略

(2020-2024)

2024?山東卷?T6

對于熱學(xué)部分，重難點比較

2024?山東卷?T16通過對近幾年高考的分析，集中，氣體的性質(zhì)是本部分

本專題中分子動理論、熱力的?？键c。應(yīng)用理想氣體實

2023?山東卷?T9

學(xué)定律及理想氣體狀態(tài)方程驗定律解決實際問題是今后

2022?山東卷?T5的應(yīng)用仍然是高考命題的熱的命題方向。

考點1熱力學(xué)定律（5點，題型有選擇題、實驗題常見題型有：①布朗運動與

2022?山東卷?T15

以及計算題.

年9考）分子熱運動；②對分子力和

2021?山東卷?T2趨勢分析：在復(fù)習(xí)過程中應(yīng)

分子勢能的理解；③對固體

2021?山東卷?T4加強對分子動理論以及熱力

和液體的考查；④對氣體實

2020?山東卷?T6學(xué)定律相關(guān)的選擇題或計算

驗定律及熱力學(xué)圖像的考

2020?山東卷?T15題的練習(xí)，加強對綜合考查

查；⑤對熱力學(xué)定律的考查；

考點2實驗：探究等溫氣體實驗定律及熱力學(xué)定律

⑥氣體實驗定律與熱力學(xué)定

條件下氣體壓強與體積2023?山東卷?T13的計算題的訓(xùn)練.

律的綜合。

的關(guān)系（5年1考）

5年真題?分點精準(zhǔn)練

考點01熱力學(xué)定律

1、（2024?山東卷?T6）一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，“一6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.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—brc過程，氣體從外界吸收熱量全部用于對外做功

D.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

【解析】

A.過程壓強不變，是等壓變化且體積增大，氣體對外做功卬<0,由蓋-呂薩克定律可知

”〉Ta

即內(nèi)能增大，厚幾>。,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知a9萬過程，氣體從外界吸收的熱量一部

分用于對外做功，另一部分用于增加內(nèi)能，A錯誤；

B.方法一：c過程中氣體與外界無熱量交換，即

或=。

又由氣體體積增大可知Me<o,由熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知氣體內(nèi)能減少。

方法二：c過程為等溫過程，所以

Tc=Ta

結(jié)合%>7；分析可知

Th>Tc

所以。到c過程氣體的內(nèi)能減少。故B錯誤；

C.cfa過程為等溫過程，可知

Tc=Ta,MJac=Q

根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知afbfc過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功，C正確；

D.根據(jù)熱力學(xué)第一定律結(jié)合上述解析可知：afcfa—整個熱力學(xué)循環(huán)過程AU=0,整個過程

氣體對外做功，因此熱力學(xué)第一定律可得

故a->〃過程氣體從外界吸收的熱量Q.不等于-a過程放出的熱量,D錯誤。

故選Co

2、（2023?山東卷?T9）一定質(zhì)量的理想氣體，初始溫度為300K,壓強為IxlC^pa。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600J的熱量才能使氣體溫度上升100K。

下列說法正確的是（）

A.初始狀態(tài)下，氣體的體積為6LB,等壓過程中，氣體對外做功400J

C.等壓過程中，氣體體積增加了原體積-D.兩個過程中，氣體的內(nèi)能增加量都為400J

4

【答案】AD

【解析】

C.令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強，體積和溫度分別為

Pi=Po，K=K，Z=3OOK

等容過程為狀態(tài)二

p2=7,V2=匕=%Z=400K

等壓過程為狀態(tài)三

P3=外,咚=?，4=400K

由理想氣體狀態(tài)方程可得

PM_必匕—23匕

4—4一與

解得

44

P2=-P0^=-K）

體積增加了原來的』，c錯誤；

3

D.等容過程中氣體做功為零，由熱力學(xué)第一定律

AU=W+Q=400J

兩個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400J,D正確；

AB.等壓過程內(nèi)能增加了400J,吸收熱量為600J,由熱力學(xué)第一定律可知氣體對外做功為200J,即做

功的大小為

W=PO[%T=2OOJ

解得

%=6L

A正確B錯誤；

故選ADo

3、（2022?山東卷?T5）如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時

氣缸開口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動90。過程中，缸內(nèi)氣體（）

A.內(nèi)能增加，外界對氣體做正功

B.內(nèi)能減小，所有分子熱運動速率都減小

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

【解析】

初始時氣缸開口向上，活塞處于平衡狀態(tài)，氣缸內(nèi)外氣體對活塞的壓力差與活塞的重力平衡，則有

（P「Po）s=mg

氣缸在緩慢轉(zhuǎn)動的過程中，氣缸內(nèi)外氣體對活塞的壓力差大于重力沿氣缸壁的分力，故氣缸內(nèi)氣體緩慢的

將活塞往外推，最后氣缸水平，缸內(nèi)氣壓等于大氣壓。

AB.氣缸、活塞都是絕熱的，故缸內(nèi)氣體與外界沒有發(fā)生熱傳遞，氣缸內(nèi)氣體壓強作用將活塞往外推，氣

體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=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

運動的平均速率減小，并不是所有分子熱運動的速率都減小，AB錯誤；

CD.氣體內(nèi)能減小，缸內(nèi)理想氣體的溫度降低，分子熱運動的平均速率減小，故速率大的分子數(shù)占總分子

數(shù)的比例減小，C正確，D錯誤。

故選Co

4、（2024?山東卷?T16）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Si=L0cm2,長度8=100.0cm,側(cè)壁有一小孔A。儲液罐

的橫截面積S2=90.0cm2,高度/?=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無；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p=1.0xl03kg/m3,重力加速度大小g=10m/s2,大氣壓

5

P=1.0xl0Pao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)入壓強為“、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Vo

H

h

圖甲圖乙

【答案】（1）x=2cm；（2）V=8.92xl0Tm3

【解析】

（1）由題意可知緩慢地將汲液器豎直提出液面過程只能夠，氣體發(fā)生等溫變化，所以有

p/H-x)S[=p2Hsi

又因為

Pi=P。

0+P§h=Po

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

x=2cm

(2)當(dāng)外界氣體進(jìn)入后，以所有氣體為研究對象有

(h

P(y+=2[”S]+5s2

又因為

h

Pj+Pg--=Po

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

V=8.92XICT4m3

5、(2022?山東卷?T15)某些魚類通過調(diào)節(jié)體內(nèi)魚膘的體積實現(xiàn)浮沉。如圖所示，魚膘結(jié)構(gòu)可簡化為通過

閥門相連的A、B兩個密閉氣室，A室壁厚、可認(rèn)為體積恒定，B室壁簿，體積可變；兩室內(nèi)氣體視為理想

氣體，可通過閥門進(jìn)行交換。質(zhì)量為M的魚靜止在水面下》處。B室內(nèi)氣體體積為V,質(zhì)量為燒；設(shè)B室

內(nèi)氣體壓強與魚體外壓強相等、魚體積的變化與B室氣體體積的變化相等，魚的質(zhì)量不變，魚鰻內(nèi)氣體溫

度不變。水的密度為P，重力加速度為g。大氣壓強為po,求：

(1)魚通過增加B室體積獲得大小為。的加速度、需從A室充入B室的氣體質(zhì)量Am；

(2)魚靜止于水面下處時，B室內(nèi)氣體質(zhì)量加1。

,MmapgH+

【答案】(1)=——；(2)叫=------m

VpgPgE+Po

【解析】

(1)由題知開始時魚靜止在〃處，設(shè)此時魚的體積為為,有

Mg=pgVo

且此時B室內(nèi)氣體體積為V,質(zhì)量為相，則

加=〃氣V

魚通過增加B室體積獲得大小為〃的加速度，則有

pg(Vo+AV)-Mg=Ma

聯(lián)立解得需從A室充入B室的氣體質(zhì)量

Mma

Am二夕氣AV=

Vpg

(2)由題知開始時魚靜止在〃處時，B室內(nèi)氣體體積為匕質(zhì)量為加，且此時B室內(nèi)的壓強為

pi=pgH+po

魚靜止于水面下Hi處時，有

pi=pgH\+po

由于魚膘內(nèi)氣體溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有

p\V=P2V2

解得

K_pgH+Poy

2Pg&+Po

則此時B室內(nèi)氣體質(zhì)量

PgH+Po

fni=夕氣匕=m

PgH】+p0

6、（2021?山東卷?T2）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

【答案】B

【解析】

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，小瓶內(nèi)溫度升高，內(nèi)能增加，A錯誤;

B.在小瓶上升的過程中，小瓶內(nèi)氣體的溫度逐漸升高，壓強逐漸減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

T

氣體體積膨脹，對外界做正功，B正確；

CD.由AB分析，小瓶上升時，小瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增加，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

AU=W+Q

由于氣體對外做功，因此吸收的熱量大于增加的內(nèi)能，CD錯誤。

故選B。

7、（2021?山東卷?T4）血壓儀由加壓氣囊、臂帶，壓強計等構(gòu)成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充

入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強高于大氣壓強的數(shù)值，充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強為大氣壓強，體積

為H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

計示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強等于750mmHg,氣體溫度不變。忽略細(xì)管和壓強計內(nèi)的氣體體積。

則丫等于（）

A.30cm3B.40cm3C.50cm3D.60cm3

【答案】D

【解析】

根據(jù)玻意耳定律可知

p°V+5PM=PiX5V

已知

3

p0=750mmHg,VQ=60cm,px-750mmHg+150mmHg=900mmHg

代入數(shù)據(jù)整理得

V=60cm3

故選D。

8、（2020?山東卷?T6）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)。開始，經(jīng),aT＞、b-c、c-a三個過程后回到初始狀

態(tài)。，其p-V圖像如圖所示。已知三個狀態(tài)的坐標(biāo)分別為。（Vo,2Po）、b（2Vo,po）、c（3Vo,2Po）以下

判斷正確的是（）

A.氣體在a—6過程中對外界做的功小于在6-c過程中對外界做的功

B.氣體在過程中從外界吸收的熱量大于在6-c過程中從外界吸收的熱量

C.在c—a過程中，外界對氣體做的功小于氣體向外界放出的熱量

D.氣體在c—a過程中內(nèi)能的減少量大于6-c過程中內(nèi)能的增加量

【答案】C

【解析】

A.根據(jù)氣體做功的表達(dá)式W=Er=夕=可知p-V圖線和體積橫軸圍成的面積即為做功大小,

所以氣體在af〃過程中對外界做的功等于〃fc過程中對外界做的功，A錯誤；

B.氣體從。一>方，滿足玻意爾定律。V=C,所以

Ta=Tb

所以△。2=0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知

0=QM+%

氣體從bfc,溫度升高，所以△。歷>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知

△幾=或+瞑

結(jié)合A選項可知

wah=whc<0

所以

Qbc>Qab

bfc過程氣體吸收的熱量大于a—Z?過程吸收的熱量，B錯誤；

C.氣體從c-a,溫度降低，所以AUcaVO,氣體體積減小，外界對氣體做功，所以叱■a〉。，根據(jù)熱

力學(xué)第一定律可知。/<0,放出熱量，C正確；

D.理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，根據(jù)】=4可知從

K|=K|

所以氣體從cfa過程中內(nèi)能的減少量等于bfc過程中內(nèi)能的增加量，D錯誤。

故選Co

9、（2020?山東卷?T15）中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，進(jìn)而治

療某些疾病。常見拔罐有兩種，如圖所示，左側(cè)為火罐，下端開口；右側(cè)為抽氣拔罐，下端開口，上端留

有抽氣閥門。使用火罐時，先加熱罐中氣體，然后迅速按到皮膚上，自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大

氣壓，使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上，再通過抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強。某次

使用火罐時，罐內(nèi)氣體初始壓強與外部大氣壓相同，溫度為450K,最終降到300K,因皮膚凸起，內(nèi)部氣

體體積變?yōu)楣奕莘e的型。若換用抽氣拔罐，抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的型，罐內(nèi)氣壓

2121

與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體，忽略抽氣過程中氣體溫度的變化。求應(yīng)抽出

氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。

一抽氣閥門

火罐抽氣拔罐

.AmI

【答案】——

m3

【解析】

設(shè)火罐內(nèi)氣體初始狀態(tài)參量分別為外、，、匕，溫度降低后狀態(tài)參量分別為P2、72、匕，罐的容積為Vo,

由題意知

20

pi=po、T1=45OK、Vi=Vo>T2=300K>%=五%①

由理想氣體狀態(tài)方程得

20..

A)%=私,210②

方一

代入數(shù)據(jù)得

02=0.7。。③

對于抽氣罐，設(shè)初態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為P3、V3,末態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為0、%,罐的容積為％由題

意知

P3=P。、丫3=%'、P4=02④

由玻意耳定律得

P(Yo=。2匕⑤

聯(lián)立②⑤式，代入數(shù)據(jù)得

匕4叫⑥

設(shè)抽出的氣體的體積為△匕由題意知

△f-*’⑦

故應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值為

AmAV…

募F⑧

聯(lián)立②⑤⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得

1-

-=一⑨

m3

考點02實驗：探究等溫條件下氣體壓強與體積的關(guān)系

10、（2023?山東卷?T13）利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強與體積的關(guān)系。將帶有刻度

的注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，下端通過塑料管與壓強傳感器相連?；钊?/p>

上端固定一托盤，托盤中放入祛碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強。和體積V（等于注射器示數(shù)/與

塑料管容積AV之和），逐次增加祛碼質(zhì)量，采集多組數(shù)據(jù)并作出擬合曲線如圖乙所示。

回答以下問題：

（1）在實驗誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量的氣

體。

A.。與V成正比B.。與1成正比

V

（2）若氣體被壓縮到V=10.0mL,由圖乙可讀出封閉氣體壓強為Pa（保留3位有效數(shù)字）。

（3）某組同學(xué)進(jìn)行實驗時，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時漏掉了AV,則在計算乘積時，他的計算結(jié)果與同組

正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計算結(jié)果之差的絕對值會隨。的增大而（填“增大”或“減小”）。

【答案】①.B②.204xlO3③.增大

【解析】

（1）口］在實驗誤差允許范圍內(nèi)，圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線，說明在等溫情況下，一定質(zhì)量的

氣體，P與工成正比。

V

故選Bo

（2）⑵若氣體被壓縮到V=10.0mL,則有

-=^—mU1=100xl0-3mL-1

V10.0

由圖乙可讀出封閉氣體壓強為

p=204xl（）3Pa

（3）［3］某組同學(xué)進(jìn)行實驗時，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時漏掉了AV,則在計算乘積時，根據(jù)

可知他的計算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計算結(jié)果之差的絕對值會隨。的增大而增大。

1年模擬?精選模考題

1.（2024?山東濟寧?三模）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷。一6fc―。過程，其中人是等溫

過程，匕fc是等壓過程，。是等容過程。下列說法正確的是（）

A.完成一次循環(huán)，氣體向外界放熱

B.a、b、c三個狀態(tài)中，氣體在c狀態(tài)分子平均動能最大

C.匕->c過程中，氣體放出的熱量大于外界對氣體做的功

D.af人過程中，容器壁在單位時間內(nèi)、單位面積上受到氣體分子撞擊的次數(shù)會增加

【答案】C

【詳析】A.完成一次循環(huán)，氣體的內(nèi)能不變，過程，氣體體積增大，氣體對外界做功，過程，

氣體體積減小，外界對氣體做功，由于a―人過程氣體的壓強大于6fc過程氣體壓強，則氣體對外做功大

于外界對氣體做功，c一“過程，氣體體積不變，氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知，完成一次循環(huán)，氣

體吸熱，故A錯誤；

BC.c過程中，氣體的壓強不變，體積減小，則氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，由熱力學(xué)第一定律可知，

氣體放出的熱量大于外界對氣體做的功，C狀態(tài)氣體溫度最低，氣體在c狀態(tài)分子平均動能最小，故B錯誤，

C正確；

D.af6過程中，氣體溫度不變，分子的平均動能不變，壓強減小，由氣體壓強的微觀解釋可知，容器壁

在單位時間內(nèi)、單位面積上受到氣體分子撞擊的次數(shù)會減少，故D錯誤。

故選C。

2.（2024?山東煙臺?三模）如圖所示，汽缸開口向上置于水平面上，活塞與汽缸之間有一個氣球，氣球內(nèi)、

外有質(zhì)量相等的同種氣體，活塞靜止，此時氣球外部氣體甲的壓強小于氣球內(nèi)部氣體乙的壓強。現(xiàn)緩慢向

下推動活塞，使其下降一段距離，氣體甲的壓強仍小于氣體乙的壓強。已知汽缸內(nèi)和氣球內(nèi)的氣體均可視

為理想氣體，活塞與汽缸均絕熱，活塞與汽缸壁之間無摩擦，氣球?qū)崃己?。則此過程中（）

A.氣體甲內(nèi)能增加量大于氣體乙內(nèi)能增加量

B.氣體甲的每個氣體分子做無規(guī)則熱運動的速率均加快

C.活塞對氣體甲做的功等于氣體甲內(nèi)能增加量

D.活塞對氣體甲做的功小于甲、乙兩部分氣體內(nèi)能增加量之和

【答案】D

【詳析】A.氣球?qū)崃己?，則氣球內(nèi)外氣體溫度總相等，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故氣

體甲內(nèi)能增加量等于氣體乙內(nèi)能增加量，A錯誤；

B.活塞對氣體甲做正功，氣體甲內(nèi)能增大，溫度升高，氣體分子平均速率增大，不是每個氣體分子做無規(guī)

則熱運動的速率均加快，B錯誤；

C.活塞與汽缸均絕熱，氣體與外界無熱量交換?；钊麑怏w甲做功的同時，橡皮膜收縮，氣體甲也對氣體

乙做功，故活塞對氣體甲做的功大于氣體甲內(nèi)能增加量，C錯誤；

D.活塞對氣體甲做功的同時，橡皮膜收縮，由能量守恒活塞對氣體甲做的功與橡皮膜釋放的彈性勢能之和

等于甲、乙兩部分氣體內(nèi)能增加量之和，故活塞對氣體甲做的功小于甲、乙兩部分氣體內(nèi)能增加量之和，D

正確。

故選D。

3.（2024?山東聊城?三模）如圖所示，汽缸開口向上置于水平面上，活塞與汽缸之間有一個氣球，氣球內(nèi)、

外有質(zhì)量相等的同種氣體，初始時活塞靜止，由于氣球的彈性橡皮膜對內(nèi)部氣體的作用，使得氣體乙的壓

強大于氣體甲的壓強?，F(xiàn)緩慢向下推動活塞，使其下降一段距離，氣體乙的壓強仍大于氣體甲的壓強。已

知氣體甲和氣體乙均可視為理想氣體，活塞與汽缸均絕熱，活塞與汽缸壁之間無摩擦且密封良好，氣球?qū)?/p>

熱良好。則此過程中（）

A.氣體甲內(nèi)能的增加量等于氣體乙內(nèi)能的增加量

B.氣體甲的每個氣體分子做無規(guī)則熱運動的速率均加快

C.活塞對氣體甲做的功等于氣體甲內(nèi)能的增加量

D.活塞對氣體甲做的功等于甲、乙兩部分氣體內(nèi)能的增加量之和

【答案】A

【詳析】A.氣球?qū)崃己?，則氣球內(nèi)、外兩部分溫度始終相等，氣體分子平均動能始終相等，由于氣體

質(zhì)量相等，故兩部分氣體內(nèi)能始終相等，向下緩慢推動活塞，外界對氣體做功，由于活塞與汽缸均絕熱，

由熱力學(xué)第一定律知兩部分氣體內(nèi)能增加，且增加量相等，故A正確；

B.氣體內(nèi)能增大，則穩(wěn)定升高，氣體分子做無規(guī)則熱運動的平均速率加快，但不是每個氣體分子做無規(guī)則

熱運動的速率均加快，故B錯誤；

C.活塞下移壓縮氣體甲，氣體甲的壓強增大，使氣球收縮，即氣體甲對氣體乙做功，氣球收縮，氣球彈性

勢能減小，轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，設(shè)氣體乙向氣體甲傳熱為。，有

△U甲=唉塞一%時乙+Q

由于Q-%對乙的值未知，無法判斷出活塞對氣體甲做的功與氣體甲內(nèi)能增加量得到關(guān)系，故c錯誤；

D.由C可知氣球收縮，氣球彈性勢能減小，轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，有

△U甲+AL/乙=W活塞+耳彈

可得活塞對氣體甲做的功小于甲、乙兩部分氣體內(nèi)能增加量之和，故D錯誤。

故選Ao

4.(2024?山東臨沂?二模)某品牌自行車的氣壓避震裝置主要由活塞、汽缸組成，可將其簡化成如圖所示結(jié)

構(gòu)，該自行車共有4個完全相同的避震器。自行車車架通過支架連接活塞，汽缸底部固定安裝在車軸上，

自行車車架、支架、活塞的總質(zhì)量為活塞橫截面積為S,質(zhì)量為機的騎行愛好者勻速騎行在水平路面

時汽缸內(nèi)氣體的長度為4,重力加速度為g,外界大氣壓強為P。，活塞內(nèi)氣體視為理想氣體且溫度不變，

不計一切摩擦，則騎行者在與水平面成0=37°(cos370=0.8)夾角的斜坡上勻速向下騎行時汽缸內(nèi)氣體的長

度為()

20p0S+5（M+g20p0S+4+m）g

A.%2OpoS+5（M+m）g^

20p0S+4（M+m）g

15Pos+5（M+m）g15p0S+3（M

15pS+3（M+m）g"D.

015Pos+5（Af+m）g

【答案】A

【詳析】在水平路面時，由平衡可知

(m+M)g+4p0S=4p15

在水平路面汽缸內(nèi)氣體的體積

VX=\S

斜坡上由平衡可知

(m+M)gcos6+4Pos=4p2s

斜坡上汽缸內(nèi)氣體的體積

V,=h1s

根據(jù)玻意耳定律

AX="匕

解得

20〃0s+5（M+m）g

%20Pos+4（M+機）g

故選Ao

5.（2024?山東濰坊?三模）如圖所示，開口向右的絕熱汽缸，用絕熱光滑活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，輕

繩左端連接活塞，另一端跨過光滑定滑輪連接質(zhì)量為機的小桶，小桶靜止，氣體處于狀態(tài)1?，F(xiàn)接通電熱絲

一段時間后斷電，活塞向右移動L后靜止，氣體處于狀態(tài)2。由狀態(tài)1到狀態(tài)2氣體內(nèi)能增加量為AU。重

力加速度大小為g,外界大氣壓強不變。下列說法正確的是（）

塞

活

電

熱0

絲

A.狀態(tài)2相比狀態(tài)1,每個分子的速率都增大

B.狀態(tài)2相比狀態(tài)1,分子單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的次數(shù)減少

C.由狀態(tài)1到狀態(tài)2,氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲釋放的熱量

D.電熱絲釋放的熱量為從/-僅弘

【答案】B

【詳析】A.由狀態(tài)1到狀態(tài)2氣體內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動能增大，分子熱運動平均速率增大，

不是每個分子的運動速率都增大，故A錯誤；

B.狀態(tài)2相比狀態(tài)1壓強不變，溫度升高，分子平均動能增大，體積增大，分子數(shù)密度減小，由壓強的微

觀解釋可知，分子單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁上的次數(shù)減少，故B正確；

C.由狀態(tài)1到狀態(tài)2,由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲釋放的熱量減去氣體對外做

的功，故C錯誤；

D.設(shè)大氣壓強為P。，活塞的橫截面積為S,氣體壓強為尸，由平衡方程

P0S=mg+pS

得

pS=p0S-mg

活塞向右移動L過程中，對外做功

W=pS=（p0S-mg）L

由熱力學(xué)第一定律得

AU=Q-W

得氣體吸收的熱量即電熱絲釋放的熱量

Q=AU+（p0S-mg）L

故D錯誤。

故選Bo

6.（2024?山東青島?三模）如圖為某品牌卡車的氣囊減震裝置，當(dāng)路面不平時，車體會突然下沉擠壓氣囊,

該過程中關(guān)于氣囊內(nèi)的氣體，下列說法正確的是（）

A.外界對氣體做的功小于氣體內(nèi)能的增加

B.氣體溫度升高，每個分子的動能都增大

C.氣體分子對氣囊單位面積的平均撞擊力增大

D.氣體壓強增大的唯一原因是因為氣體分子運動變得劇烈

【答案】C

【詳析】A.車體會突然下沉擠壓氣囊，外界對氣體做的功等于氣體內(nèi)能的增加，故A錯誤；

B.氣體溫度升高，氣體的平均動能增大，但是不一定每一個氣體分子的動能都增大，故B錯誤；

C.由于溫度升高，分子平均速率增大，體積減小，分子密度增大，氣體分子對氣囊單位面積的平均撞擊力

增大，故C正確；

D.氣體壓強產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對容器壁的持續(xù)的、無規(guī)則撞擊產(chǎn)生的，氣體壓強由氣體分子的數(shù)

密度和平均動能決定，故D錯誤。

故選C。

7.（2024?山東濟南?三模）如圖所示，帶玻璃管的塞子塞住玻璃瓶口，瓶中裝有部分水，水逐漸流出的過程

中，瓶內(nèi)氣體溫度保持不變，下列關(guān)于瓶內(nèi)封閉氣體的判斷正確的是（）

A.壓強增大B.壓強不變

C.吸熱D.放熱

【答案】C

【詳析】AB.根據(jù)玻意耳定律=C可知，瓶內(nèi)封閉氣體的體積增大，壓強減小，故AB錯誤;

CD.封閉氣體的體積增大，氣體對外做功，溫度不變，則氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

AU=W+Q

可知氣體吸熱，故C正確，D錯誤;

故選Co

8.（2024?山東東營?二模）如圖所示的p-f圖像描述的是一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷的afbfcfdfa四

段狀態(tài)變化過程，其中擊延長線與橫軸的交點為-273.15回，加延長線過原點，兒和cd分別平行于橫軸和縱

A.從a至b,壓強的增大只是由溫度的升高引起的

B.從b至!]c,氣體對外界放出熱量

C.從c到d,氣體對外界放出熱量

D.從d至!Ia,氣體減少的內(nèi)能等于氣體對外界放出的熱量

【答案】D

【詳析】A.從。到6,氣體溫度升高，壓強增大，但是氣體的體積也變化，所以壓強的增大不只是由溫度

的升高引起的，故A錯誤;

B.從b到c,氣體壓強不變，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，體積增大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律

可知，氣體吸收熱量，故B錯誤;

C.從。到d,氣體溫度不變，壓強減小，體積增大，內(nèi)能不變，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,

氣體吸收熱量，故c錯誤;

D.從d到a,氣體體積不變，壓強減小，溫度降低，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體減少的內(nèi)能等于氣體

對外界放出的熱量，故D正確。

故選D。

9.（2024?山東荷澤?二模）下列說法中正確的是（）

A.鑒別晶體與非晶體的依據(jù)是該物質(zhì)是否具有各向異性

B.一定質(zhì)量的理想氣體，吸收熱量，內(nèi)能一定增大

C.一定質(zhì)量的理想氣體，體積減小，氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增大

D.荷葉上的露珠呈扁平球形主要是因為表面張力的作用

【答案】D

【詳析】A.鑒別晶體與非晶體的依據(jù)不能根據(jù)是否具有各向異性，因為晶體不是所有性質(zhì)均表現(xiàn)為各向

異性，有些性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性，故A錯誤;

B.根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，一定質(zhì)量的理想氣體，吸收熱量，若同時對外界做功，內(nèi)能可能增大，可能

不變，可能減小，故B錯誤;

C.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)，體積減小時，分

子數(shù)密度增大，但氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)不一定增大，故c錯誤；

D.荷葉上的露珠呈扁平球形主要是因為表面張力的作用，故D正確。

故選D。

10.（2024?山東煙臺?二模）如圖所示，某裝置中豎直放置一內(nèi)壁光滑、開口向上的圓柱形容器，圓柱形容

器用一定質(zhì)量的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓強為P。，當(dāng)裝置靜止時，容器內(nèi)氣體壓強為L1P。,

活塞下表面與容器底面的距離為4,當(dāng)裝置以某一恒定加速度加速上升時，活塞下表面距容器底面的距離

為0.8%,若容器內(nèi)氣體溫度始終保持不變，重力加速度大小為g,則裝置的加速度大小為（）

A.0.25gB.L5gc.2.75gD.11.5g

【答案】C

【詳析】設(shè)活塞的橫截面積為S,當(dāng)裝置靜止時，有

\Ap0S=pQS+mg

當(dāng)加速上升時，設(shè)其氣體壓強為0,有

pS-mg-p0S=ma

由于氣體的溫度不發(fā)生變化，所以對于氣體有

p-0.8%S=1.1pohoS

解得

a=2.75g

故選C。

IL（2024?山東棗莊?三模）1824年法國工程師卡諾創(chuàng)造性地提出了具有重要理論意義的熱機循環(huán)過程一卡

諾循環(huán)，極大地提高了熱機的工作效率。如圖為卡諾循環(huán)的p-V圖像，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始

沿循環(huán)曲線回到初始狀態(tài)，其中42和CD為兩條等溫線，2C和。A為兩條絕熱線。下列說法正確

的是（）

A.在A絕熱壓縮過程中，氣體內(nèi)能減小

B.一次循環(huán)過程中氣體吸收的熱量小于放出的熱量

C.2玲。過程氣體對外界做的功等于D^A過程外界對氣體做的功

D.B狀態(tài)時氣體分子單位時間對器壁單位面積撞擊次數(shù)比A狀態(tài)多

【答案】C

【詳析】A.QfA絕熱壓縮過程中，外界對氣體做功

W>0,Q=0

根據(jù)熱力學(xué)第一定律

^U=Q+W

可知

At7>0

即氣體內(nèi)能增加，故A錯誤；

B.一次循環(huán)過程中氣體的溫度不變，內(nèi)能不變。0-V圖像中圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示功。由圖知，在

一次循環(huán)過程中，氣體對外界做功，為確保氣體的內(nèi)能不變，則氣體一定從外界吸收熱量，故一次循環(huán)過

程中氣體吸收的熱量大于放出的熱量，故B錯誤；

C.由圖知

TA=TB

故B玲C過程和。玲A過程，溫度變化量的大小相等，內(nèi)能變化量的大小相等，且。=0,可知W大小也必

然相等，即B玲C過程氣體對外界做的功等于。玲A過程外界對氣體做的功，故C正確；

D.A2狀態(tài)溫度相同，則狀態(tài)A和狀態(tài)8氣體分子的平均速率相同，而狀態(tài)8的體積大，氣體的密集程度

小，則2狀態(tài)時氣體分子單位時間對器壁單位面積撞擊次數(shù)比A狀態(tài)少，故D錯誤。

故選Co

二、多選題

12.（2024?山東煙臺?二模）如圖所示為卡諾逆循環(huán)過程（制冷機）的。-丫圖像，該循環(huán)由兩個等溫過程和

兩個絕熱過程組成，全過程以理想氣體為工作物質(zhì)，工作物質(zhì)與低溫?zé)嵩春透邷責(zé)嵩唇粨Q熱量的過程為等

溫過程，脫離熱源后的過程為絕熱過程。圖中虛線（、心為兩條等溫線。下列說法中正確的是（）

A.一個循環(huán)過程中，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功

B.。玲6過程氣體壓強減小只是由于單位體積內(nèi)分子數(shù)減少導(dǎo)致的

C.6過程氣體對外界做的功等于cfd過程外界對氣體做的功

D.d玲。過程氣體向外界釋放的熱量等于b玲c過程從低溫?zé)嵩次盏臒崃?/p>

【答案】AC

【詳析】A.理想氣體狀態(tài)方程和圖形面積表示做功可知，c-d-。外界對氣體做的功大于af%-c氣

體對外界做的功，故一個循環(huán)過程中，外界對氣體做的功大于氣體對外界做的功，故A正確；

B.由圖可知

由理想氣體狀態(tài)方程可得

P1K-2匕

T\T2

由圖像可以看出

PM>02%

所以

TJ>T2

即人過程氣體壓強減小是由于單位體積內(nèi)分子數(shù)減少和溫度降低導(dǎo)致的，故B錯誤；

C.因為兩個過程是絕熱過程，a一人過程氣體對外做的功，氣體溫度由4減小到心，等于c-?d過程外界

對氣體做的功，氣體溫度由％增加到（，由熱力學(xué)第一定律AU=Q+W可知，afb過程氣體對外做的功

等于cfd過程外界對氣體做的功，故C正確；

D.等溫過程內(nèi)能變化為零，則由

\U=W+Q

可知

網(wǎng)=10

由圖像可知，df。過程外界對氣體做的功大于bfC過程氣體對外做的功，所以〃一。過程向外界釋放的熱

量大于bfC過程從低溫?zé)嵩次盏臒崃?，故D錯誤。

故選AC,

13.（2024,山東濰坊?二模）瓷器是"泥琢火燒"的藝術(shù)，是古人智慧的結(jié)晶。如圖所示，氣窯是對陶瓷泥坯進(jìn)

行升溫?zé)Y(jié)的一種設(shè)備。某次燒制前，封閉在窯內(nèi)的氣體壓強為4,溫度為27回，當(dāng)窯內(nèi)氣壓達(dá)到3P。時，

氣窯上方的單向排氣閥開始排氣，使氣窯內(nèi)氣體壓強保持3p。不變，窯內(nèi)氣體溫度逐漸升高至1227團后保持

不變，連續(xù)燒制8~10小時。下列說法正確的是（）

A.單向排氣閥開始排氣時，窯內(nèi)氣體溫度為91回

B.單向排氣閥開始排氣時，窯內(nèi)氣體溫度為627團

C.本次燒制排出氣體的質(zhì)量與原來氣體質(zhì)量之比2回3

D.本次燒制排出氣體的質(zhì)量與原來氣體質(zhì)量之比205

【答案】BD

【詳析】AB.根據(jù)等容變化

Po3Po

(27+273)K-(r+273)K

單向排氣閥開始排氣時，窯內(nèi)氣體溫度為

t=62TC

A錯誤，B正確；

CD.排氣后氣窯內(nèi)氣體壓強保持3p。不變，根據(jù)等壓變化

vv+r

(627+273)K-(1227+273)K

由于密度相同，則本次燒制排出氣體的質(zhì)量與原來氣體質(zhì)量之比為

得

m':m=2:5

C錯誤，D正確。

故選BD。

三、解答題

14.(2024,山東濰坊?三模)如圖為某興趣小組制作的供水裝置，圓柱形氣缸內(nèi)部長度40cm,輕活塞將其分

為左右兩部分，左部為儲水室，儲水室上部一根細(xì)管連接進(jìn)水口和出水口；右部為氣室，氣室尾部有一氣

閥。初始時出水口打開，儲水室內(nèi)無水，氣閥關(guān)閉，輕活塞位于氣缸中央?，F(xiàn)通過氣閥給氣室充氣至壓強

為0.17MPa,然后關(guān)閉氣閥和出水口。打開進(jìn)水口開關(guān),開始注水，活塞緩慢向右移動，當(dāng)氣室壓強為0.34MPa

時停止注水。已知活塞橫截面積為500cm2,外界大氣壓強為A=0.1MPa。氣體看作理想氣體，整個過程溫

度不變，由于水的重力產(chǎn)生的壓強可忽略，活塞厚度、摩擦不計，求：

(1)從氣閥充入的氣體和原有氣體質(zhì)量之比；

(2)注水結(jié)束后，打開出水口，當(dāng)氣室壓強下降到0.25MPa時，排出水的體積。

出水口

【詳析】（1）設(shè)供水裝置的體積為匕從氣閥中充入的壓強為P。的氣體體積為當(dāng)氣室充氣至壓強為

p/=0.17MPa,活塞要從中間移動到左端，由玻意耳定律

V

PO--+POV1=P1V

解得

Vo=