2023年高考物理真题模拟试题专项汇编：(17)热学计算(含答案).pdfVIP

2023年高考物理真题模拟试题专项汇编：

（17）热学计算（含答案）

（17）热学计算——2023年高考物理真题模拟试题专项汇编

1.【2023年全国甲卷】[物理——选修3-3]

（1）在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变

化过程，气体一定与外界有热量交换的过程是_______。

A.气体的体积不变，温度升高

B.气体的体积减小，温度降低

C.气体的体积减小，温度升高

D.气体的体积增大，温度不变

E.气体的体积增大，温度降低

（2）一高压舱内气体的压强为1.2个大气压，温度为17℃，密度为。

（i）升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变，求气体

温度升至27℃时内气体的密度；

（ii）保持温度27℃不变，再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0

个大气压，求此时舱内气体的密度。

2.【2023年全国乙卷】[物理——选修3-3]

（1）对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与

末状态的内能可能相等的是________。

A.等温增压后再等温膨胀

B.等压膨胀后再等温压缩

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C.等容减压后再等压膨胀

D.等容增压后再等压压缩

E.等容增压后再等温膨胀

（2）如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm的

两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方。管内空气被

一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度均为10cm。现将玻璃管倒

置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变1cm。求B管在

上方时，玻璃管内两部分气体的压强。（气体温度保持不变，以cmHg

为压强单位）

3.【2023年湖南卷】汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力。

如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆

B与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在杆AB上施加水平力

推动液压泵实现刹车。助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降

低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力。每

次抽气时，打开，闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向

上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然

后，闭合，打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从排出，

完成一次抽气过程。已知助力气室容积为，初始压强等于外部大气压

强，助力活塞横截面积为S，抽气气室的容积为。假设抽气过程中，

助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变。

（1）求第1次抽气之后助力气室内的压强；

（2）第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小。

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4.【2023年海南卷】如图所示，某饮料瓶内密封一定质量的理想气体，

时，压强。则

（1）时，气压是多大？

（2）保持温度不变，挤压气体，使之压强与（1）相同时，气体体积

变为原来的多少倍？

5.【2023年湖北卷】如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸

粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为，由体积可忽略的细管在底部

连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽

缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度

均为H，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质

量的沙子，直至右侧活塞下降，左侧活塞上升。已知大气压强为，重

力加速度大小为g，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始

终在弹性限度内。求

（1）最终汽缸内气体的压强。

（2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。

答案以及解析

1.答案：(1)ABD

(2)见解析

解析：(1)理想气体的分子势能忽略不计，气体质量一定，分子数一定，

故气体内能与气体分子平均动能(温度)呈正相关。气体的体积不变，

气体对外界不做功，即，温度升高，即气体内能U增大，，则由热力

学第一定律可知，，即气体从外界吸热，A正确；气体的体积减小，

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外界对气体做功，即，温度降低，即气体内能U减小，，则，即气体

对外界放热，B正确；气体的体积减小，，温度升高，即气体内能U

增大，，则Q可能为零，即气体可能与外界无热量交换，C错误；气

体的体积增大，气体对外界做功，即，温度不变，即气体内能U不变，，

则，即气体从外界