2023年新高考真题物理专题汇编20热学

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1、专题 20热学12023 高考课程I 卷山东卷如下图，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内能削减B对外界做正功 C增加的内能大于吸取的热量D增加的内能等于吸取的热量【参考答案】B【名师解析】上浮过程中，小瓶内气体压强减小，体积增大，对外界做正功，温度上升，内能增大，选项A 错误B 正确；依据热力学第肯定律，吸取的热量等于增加的内能与对外做功之和，选项CD 错误。22023 高考课程 II 卷海南卷如图，肯定质量的抱负气体从状态 a 动身，经过等容过

2、程到达状态 b，再经过等温过程到达状态 c，直线ac 过原点则气体A在状态 c 的压强等于在状态 a 的压强B在状态 b 的压强小于在状态 c 的压强C在b c 的过程中内能保持不变D在a b 的过程对外做功【参考答案】AC【名师解析】依据抱负气体的 VT 图像中等压线为过原点的倾斜直线，可知，气体在状态 c 的压强等于在状态 a 的压强，选项 A 正确；由玻意耳定律可知，气体在状态 b 的压强大于在状态 c的压强，选项 B 错误；在b c 的过程中气体温度不变，依据抱负气体的内能只与温度有关，可知气体内能保持不变 ，选项C 正确；在a b 的过程，气体气体不变，不对外做功，选项D 错误。32

3、023 高考北京卷比较 45C 的热水和 100C 的水蒸汽，以下说法正确的选项是A热水分子的平均动能比水蒸汽的大B热水的内能比一样质量的水蒸汽的小C热水分子的速率都比水蒸汽的小 D热水分子的热运动比水蒸汽的猛烈【参考答案】B【解题思路】依据温度是分子平均动能的标志，可知 45C 的热水的平均动能比 100C 的水蒸汽平均动能小，选项 A 错误；依据内能的定义，可知热水的内能比一样质量的水蒸汽的小，选项B 正确；热水分子的平均动能比水蒸汽的平均动能小，但是热水分子的速率不肯定都比水蒸汽的小，选项C 错误；热水蒸汽分子的热运动比水分子的猛烈，选项D 错误，42023 高考天津卷列车运行的平稳性与

4、车厢的振动亲热相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的肯定质量的气体构成上下乘客及猛烈颠簸均能引起车厢振动， 上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；猛烈颠簸时气缸内气体的体积变化 较快，气体与外界来不及热交换假设气缸内气体视为抱负气体，在气体压缩的过程中 A上下乘客时，气体的内能不变B上下乘客时，气体从外界吸热 C猛烈颠簸时，外界对气体做功D猛烈颠簸时，气体的温度不变【参考答案】AC【解题思路】上下乘客时，气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换，在气体压缩的过程 中，外界对气体做功，气体的内能不变，向外界散热，选项A 正确B

5、 错误；猛烈颠簸时，在气体压缩的过程中，外界对气体做功，气体的温度上升，选项C 正确D 错误。5.4 分(2023 高考福建 )如图，肯定质量的抱负气体由状态A 变化到状态 B，该过程气体对外 “做正功”或“做负功”或“不做功”，气体的温度 填“上升”“降低”“先上升后降低”或“始终不变”.【参考答案】做正功 先上升后降低【解题思路】：肯定质量的抱负气体由状态 A 变化到状态 B，该过程气体体积增大，对外做正功。由于pV 图像中等温线是一双曲线，对 A、B 两个状态，由抱负气体状态方程可得，A、B 两个状态的温度一样，内能一样，所以气体的温度先上升后降低。62023 高考课程 I 卷山东卷血压

6、仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如下图。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；每次挤压气囊都能将60cm3 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 。大气压强等于750mmHg ，气体温度不变。无视细管和压强计内的气体体积。则V 等于A. 30cm3B. 40cm3C. 50cm3D. 60cm3【参考答案】D【名师解析】充气前臂带内气体压强为p1= 750mmHg ，每次挤压气囊都能将V0 = 60cm3 的外界空气充入臂带中，经 5 次充气后，臂带内气

7、体体积为 5V，压强为 p2= 750mmHg +150mmHg =900mmHg，由玻意耳定律，p1V+5 p1V0 =5 p2V ，解得V=60cm，选项D 正确。7.9 分2023 高考课程湖北卷质量为m 的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为s 的活塞封闭肯定量的抱负气体。在下述全部过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离。当气缸如图a竖直倒立静置时.缸内气体体积为V1，.温度为T1。重力加速度大小为g，大气压强为p0。（1） 将气缸如图b竖直悬挂，缸内气体温度仍为T1，求此时缸内气体体积V2；（2） 如图c所示，将气缸水平放置，稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为V3 时，求此时缸内气

8、体的温度。p S + mgpSV T14【参考答案】 1 0V 2 (03 1p S - mg1 0p S + mg )V01220【解题思路】1对图a，由平衡条件，p1S=p0S+mg，将气缸如图b竖直悬挂，由平衡条件，p2S+mg =p0S， 由玻意耳定律，p1V1=p V ，联立解得：V2=p S + mg V p S - mg102如图c所示，将气缸水平放置，其压强等于大气压p0，设体积为V，mg由玻意耳定律，p1V1=p0V，解得：V=1+ p S V1。03稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为V3 时，设此时缸内气体的温度为T 。由盖吕萨克定律，VVT=3T13p SV T解得：

9、T3= (03 1。p S + mg )V018.15 分2023 高考湖南卷如图，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 S2 封闭肯定质量的抱负气体，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 p0 保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为g 。以下说法正确的选项是。填正确答案标号。选对1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分A. 整

10、个过程，外力F 做功大于 0，小于mghB. 整个过程，抱负气体的分子平均动能保持不变C. 整个过程，抱负气体的内能增大D. 整个过程，抱负气体向外界释放的热量小于(p0S h + mgh)1E. 左端活塞到达 B 位置时，外力 F 等于【参考答案】BCEmgS2S1【解题思路】此题考察抱负气体、热力学第肯定律及其相关学问点，主要考察综合分析力量. 由于是在左侧活塞上缓慢加细沙，右侧活塞位置不变，所以整个过程中，外力对气体做功等于 0，选项 A错误；由于气缸导热，气体温度不变，所以整个过程中抱负气体的分子平均动能保持不变，选项B 正确； 由于抱负气体的内能只与温度有关，所以抱负气体内能增大，选

11、项C 正确；依据热力学第肯定律，整个过程中。抱负气体向外界释放的热量等于外力做功，选项D 错误；对左侧活塞，由平衡条件，pS1=mg，对右侧活塞，由平衡条件，pS2=F，联立解得：F=mgS2/S1，选项E 正确。9.15 分2023 高考全国乙卷如图，肯定质量的抱负气体从状态a 、 、 经热力学过程ab、bc、ca 后又回到状态a。对于ab、bc、ca 三个过程，以下说法正确的选项是填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每错选 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分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

12、中，气体对外界做功D. bc 过程中，气体的温度先降低后上升E. bc 过程中，气体的温度先上升后降低【参考答案】ABE【名师解析】ab 过程中，气体做等容变化，压强增大，温度上升，内能增大，气体始终吸热，选项A 正确； ca 过程中，压强不变，体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，依据热力学第肯定律，气体始终放热，选项B 正确C 错误；由于等温线是双曲线，所以bc 过程中，气体的温度先上升后降低，选项E正确D 错误。108 分2023 高考江苏物理卷如下图，肯定质量抱负气体被活塞封闭在气缸中，活塞的面积为S，与气缸底部相距 L，气缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气一样，

13、分别为p 和t 现接00通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离L 后停顿，活塞与气缸间的滑动摩擦为f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸取的热量为Q，求该过程中（1） 内能的增加量DU ；（2） 最终温度 T【命题意图】此题考察热力学第肯定律、抱负气体状态方程及其相关学问点。【解析】1对活塞，由平衡条件，pS=p0S+f，解得 p=p0+f/S， 气体对外做功 W=pSL，由热力学第肯定律，U=Q-W=Q- pSL。p SLp 2SL2T=273+t0，由抱负气体状态方程， 0=，0TT0f解得T=21+p S T0。0【解法二】1活塞移动时受力平衡 p S = p1

14、0S + f气体对外界做功W = p SL1依据热力学第肯定律DU = Q - W解得DU = Q - (p S + f )L0pp2活塞发生移动前，等容过程 0 =1TT01VV活塞向右移动了 L，等压过程 1 =2TT1且V = 2V212 (pS + f )解得T =0Tp S00评分建议：此题共 8 分，每问 4 分11.(1) (5 分) 2023 高考全国甲卷如图，肯定量的抱负气体经受的两个不同过程，分别由体积-温度(V-t)图上的两条直线和表示，V1 和 V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t0 为它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0 是它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0=27

15、3.15C；a 为直线I 上的一点。由图可知，气体在状态a 和bpa =；的压强之比pb气体在状态 b 和 cpb =。的压强之比pcV【参考答案】12V1【名师解析】直线I 为等压线，所以气体在状态a 和 bpa =1；由于直线I 和直线II 都是等压线，的压强之比pbpV由 pbV1= pcV，可得气体在状态 b 和 c 的压强之比 b =2 .2pcV112.(2) (10 分) 2023 高考全国甲卷如图，一汽缸中由活塞封闭有肯定量的抱负气体，中间的隔板将气体分为 A、B 两局部；初始时，A、B 的体积均为 V，压强均等于大气压 p0。隔板上装有压力传感器和掌握装置，当隔板两边压强差超

16、过 0.5p0 时隔板就会滑动，否则隔板停顿运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使 B(i) 求 A 的体积和 B 的压强；V的体积减小为2 。() 再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A 的体积和B 的压强。【名师解析】i对气体 B，由玻意耳定律，p0V= pBV/2，0解得：pB=2 p 。00A A对气体A，末状态压强为pA=1.5 p ，p V= p V ，解得：VA=2V/3。ii再使活塞向左缓慢回到初始位置，隔板将向左移动，最终pB pA =0.5p0AABB对气体A，由玻意耳定律，p0V= p V ， 对气体B，由玻意耳定律，p0V= p V ， VA+ VB=2 Vp

17、 V联立解得：VA=(5 -1)V，pB= 3 0 51310 分2023 高考全国乙卷如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C 粗细均匀，A、 B 两管的上端封闭，C 管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B 两管的长度分别为=13.5cm， =32cm。将水银从C 管缓慢注入，直至B、C 两管内水银柱的高度差 =5cm。外界大气压为 =75cmHg。求A、B 两管内水银柱的高度差。【名师解析】设AB 两管内截面积分别为S1 和 S2，注入水银后AB 空气柱分别减小了h1 和 h2，压强分别为 p1 和 p2，由玻意耳定律11112222p0l1S1= p l -

18、h S p0l2S2= p l - h S p2= p0+gh1p1= p0+gh+ h2- h A、B 两管内水银柱的高度差 h= h2- h1联立解得 h =1cm148 分2023 高考湖南卷小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的试验装置，如下图。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量m1= 600 g 、截面积 S = 20 cm 2的活塞封闭肯定质量的抱负气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点 A 上，左端用不行伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用一样细绳竖直悬挂一个质量 m2= 1 200 g 的铁块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为600.0 g 时，测得

19、环境温度T1= 300 K 。设外界大气压强 p0= 1.0105 Pa ，重力加速度 g = 10 m/s2 。（i） 当电子天平示数为400.0 g 时，环境温度T2为多少？（ii） 该装置可测量的最高环境温度Tmax为多少？【解题思路】此题考察抱负气体试验定律及其相关学问点，主要考察综合分析力量。i当电子天平示数为600.0 g 时，分析铁块受力可知轻绳拉力为F1=m1g-FN=1.210N-0.610N=6N依据杠杆原理，可知两侧轻绳拉力一样大，对活塞，F1+p1S= m1g + p0S解得：p1= p0当电子天平示数为 400.0g时，分析铁块受力可知轻绳拉力为F2=m2g-FN对活

20、塞，F1+p2S= m1g + p0S解得：p2= 0.99105Pa依据查理定律，有 p1/T1= p2/T2解得：T2=297K(ii) 当温度上升时，气体压强增大，轻绳拉力减小，天平示数增大，直到轻绳拉力为零时。天平示数不再连续增大，此时对应测量的最大温度。对活塞，p3S= m1g + p0S解得：p3=1. 03105Pa依据查理定律，有 p1/T1= p3/T3解得：T3=309K小包裹通过传送带所需时间t= t1+t2=2.5s+2.0s=4.5s。15.10 分2023 高考辽宁卷如图a所示， “系留气球”是一种用缆绳固定于地面，高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用

21、途。图b为某一“系留气球”的简化模型图：主副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一 定质量的氦气可视为抱负气体，副气囊与大气连通。轻弹簧右端 ，左端与活塞连接。当气球在地面到达平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长状态。在气球升空过程中，大气压强逐 渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时。活塞与右挡板刚好接触，氦气体积变为地面时的1.5 倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的1/6。地面大气压强p0=1.0105Pa，温度T0=300K，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度无视不计。（1） 设气球升空的过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p；（2） 气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变。气球内外温度到达平衡时，弹簧压缩量为左、右4挡板之间的距离的 。求气球驻留处的大气温度 T。5【解题思路】1在地面时，主气囊中气体压强等于大气压，气球升空到目标高度时，主气囊中气体体积V2=1.5V，由玻意耳定律，p0V=p2V2，2解得：p =p23011依据题述，活塞两侧气体压强差为地面大气压的6 ，即 p2- p= 6 1p0，0解得 p= 2p =5104Pa。2设左、右挡板之间的距离为 L，由胡克定律和平衡条件，4p2S= p0S+kL，p3S= pS+k 5 L，7联立解得：p =330pp0。p由查理定律， 2T= 3 ，解得：T=105K。T0