知识点十六 热学--2021年高考物理分类题库.pdf

知识点十六热学

1.(2021·全国乙卷·T33（1）)如图,一定量的理想气体从状态a(p、V、T)经热力学过程ab、bc、ca后又回到000

状态a。对于ab、bc、ca三个过程,下列说法正确的是（）

A.ab过程中,气体始终吸热

B.ca过程中,气体始终放热

C.ca过程中,气体对外界做功

D.bc过程中,气体的温度先降低后升高

E.bc过程中,气体的温度先升高后降低

【解析】选A、B、E。理想气体经历ab过程,体积不变,则W0。根据C可知体积不变,压强增大,则温度升高,

内能增大,由ΔUQ+W可知,气体一直吸热,故选项A正确;理想气体经历ca过程为等压压缩,则外界对气体做功

W0,根据C可知温度降低,即内能减少ΔU0,由ΔUQ+W可知,Q0,即气体放热,故选项B正确,C错误;根据C

可知,p-V图像的坐标围成的面积反映温度,b状态和c状态的坐标面积相等,而中间状态的坐标面积更大,故bc

过程的温度先升高后降低,故选项D错误,E正确。

2.(2021·湖南选择考·T15（1）)如图,两端开口、下端连通的导热汽缸,用两个轻质绝热活塞(截面积分别为S1

和S)封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙,活塞从A下降h高度到B位

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置时,活塞上细沙的总质量为m。在此过程中,用外力F作用在右端活塞上,使活塞位置始终不变。整个过程环境

温度和大气压强p保持不变,系统始终处于平衡状态,重力加速度为g。下列说法正确的是（）

0

A.整个过程,外力F做功大于0,小于mgh

B.整个过程,理想气体的分子平均动能保持不变

C.整个过程,理想气体的内能增大

D.整个过程,理想气体向外界释放的热量小于(pSh+mgh)

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E.左端活塞到达B位置时,外力F等于

【解析】选B、D、E。由于右端活塞位置始终不变,故F做功为0,A错误;整个过程中,环境温度保持不变,故导热

汽缸内气体的温度也保持不变,理想气体的内能以及分子平均动能都与温度有关,现温度保持不变,因此分子平均

动能和内能都保持不变,B正确,C错误;由热力学第一定律可知,放出的热量等于外界对系统所做的功。一部分是

大气压力做功,一部分来自细沙对活塞所做的功,由于细沙质量是缓慢增加到m的,故在活塞下落过程中细沙的平

均重力应小于mg,故这部分功小于mgh,故D正确;左端活塞到达B位置时,汽缸内部压强应等于左端活塞上表面压

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强pp+,而右边活塞上表面压强pp+,也等于汽缸内部压强,则F,故E正确。

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3.(2021·山东等级考·T2)如图所示,密封的矿泉水瓶中,距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小

瓶置于矿泉水瓶中,小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶,小瓶下沉到底部;松开后,小瓶缓慢上浮,上浮过程中,

小瓶内气体()

A.内能减少

B.对外界做正功

C.增加的内能大于吸收的热量

D.增加的内能等于吸收的热量

【解析】选B。由于越接近矿泉水瓶口,水的温度越高,因此小瓶上浮的过程中,小瓶内温度升高,内能增加,A错误;

在小瓶上升的过程中,小瓶内气体的温度逐渐升高,压强逐渐减小,根据理想气体状态方程C,气体体积膨胀,对

外界做正功,B正确;由A、B分析可知,小瓶上升时,小瓶内气体内能增加,气体对外做功,根据热力学第一定律Δ

UW+Q,由于气体对外做功,因此吸收的热量大于增加的内能,C、D错误。

4.(2021·山东等级考·T4)血压仪由加压气囊、臂带,压强计等构成,如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带,

压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值,充气前臂带内气体压强为大气压强,体积为V;每次挤压气

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囊都能将60cm的外界空气充入臂带中,经5次充气后,臂带内气体体积变为5V,压强计示数为150mmHg。已知

大气压强等于750mmHg,气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于()

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A.30cmB.40cmC.50cmD.60cm

【解析】选D。根据玻意耳定律可知pV+5pVp×