2024年高考物理真题和模拟题分类汇编专题15热学含解析.docVIP

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专题15热学

选择题

1.(2024·全国乙卷)如图，肯定量的志向气体从状态经热力学过程、、后又回到状态a。对于、、三个过程，下列说法正确的是()

A.过程中，气体始终吸热B.过程中，气体始终放热

C.过程中，气体对外界做功D.过程中，气体的温度先降低后上升

E.过程中，气体的温度先上升后降低

解析：

由志向气体的图可知，志向气体经验ab过程，体积不变，则，而压强增大，由可知，志向气体的温度上升，则内能增大，由可知，气体始终吸热，故A正确；

志向气体经验ca过程为等压压缩，则外界对气体做功，由知温度降低，即内能削减，由可知，，即气体放热，故B正确，C错误；

由可知，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过程的温度先上升后降低，故D错误，E正确；

故选ABE。

2.(2024·全国甲卷)如图，肯定量的志向气体经验的两个不同过程，分别由体积-温度(V-t)图上的两条直线I和Ⅱ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=-273.15℃；a、b为直线I上的一点。由图可知，气体在状态a和b的压强之比=___________；气体在状态b和c的压强之比=___________。

答案：(1).1(2).

解析：

[1]依据盖吕萨克定律有

整理得

由于体积-温度(V-t)图像可知，直线I为等压线，则a、b两点压强相等，则有

[2]设时，当气体体积为其压强为，当气体体积为其压强为，依据等温变更，则有

由于直线I和Ⅱ各为两条等压线，则有，

联立解得

3.(2024·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(截面积分别为和)封闭肯定质量的志向气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从下降高度到位置时，活塞上细沙的总质量为。在此过程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为。下列说法正确的是()

A.整个过程，外力做功大于0，小于

B.整个过程，志向气体的分子平均动能保持不变

C.整个过程，志向气体的内能增大

D.整个过程，志向气体向外界释放的热量小于

E.左端活塞到达位置时，外力等于

答案：BDE

解析：

依据气缸导热且环境温度没有变，可知气缸内的温度也保持不变，则整个过程，志向气体的分子平均动能保持不变，内能不变，B正确；

由内能不变可知志向气体向外界释放的热量等于外界对志向气体做的功：

D正确；

左端活塞到达B位置时，依据压强平衡可得：

即：

E正确。故选BDE。

4.(2024·河北卷)两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B，汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的志向气体，如图1所示，现向活塞上表面缓慢倒入细沙，若A中细沙的质量大于B中细沙的质量，重新平衡后，汽缸A内气体的内能______(填“大于”“小于”或“等于”)汽缸B内气体的内能，图2为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像，其中曲线______(填图像中曲线标号)表示汽缸B中气体分子的速率分布规律。

答案：(1).大于(2).①

解析：

[1]对活塞分析有

因为A中细沙的质量大于B中细沙的质量，故稳定后有；所以在达到平衡过程中外界对气体做功有

则依据

因为气缸和活塞都是绝热的，故有

即重新平衡后A气缸内的气体内能大于B气缸内的气体内能；

[2]由图中曲线可知曲线②中分子速率大的分子数占总分子数百分比较大，即曲线②的温度较高，所以由前面分析可知B气缸温度较低，故曲线①表示气缸B中气体分子的速率分布。

5.(2024·广东卷)在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发觉矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可推断，高空客舱内的气体压强______(选填“大于”、“小于”或“等于”)机场地面大气压强：从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子平均动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

答案：(1).小于(2).不变

解析：

[1]机场地面温度与高空客舱温度相同，由题意知瓶内气体体积变小，以瓶内气体为探讨对象，依据志向气体状态方程

故可知高空客舱内的气体压强小于机场地面大气压