专题 热学-2024年高考真题和模拟题物理分类汇编（教师卷）

专题 13 热学1.(2024.河北卷考题) 9.如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间，后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重新静止后（ ） A. 弹簧恢复至自然长度B. 活塞两侧气体质量相等C. 与初始时相比，汽缸内气体的内能增加D. 与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少【答案】ACD【解析】A．初始状态活塞受到左侧气体向右的压力和弹簧向左的弹力处于平衡状态，弹簧处于压缩状态。因活塞密封不产，可知左侧气体向右侧真空漏出。左侧气体压强变小，右侧出现气体，对活塞有向左的压力，最终左、右两侧气体压强相等，且弹簧恢复原长，故 A 正确；B．由题知活塞初始时静止在汽缸正中间，但由于活塞向左移动，左侧气体体积小于右侧气体体积，则左侧气体质量小于右侧气体质量，故 B 错误；C．密闭的气缸绝热，与外界没有能量交换，但弹簧弹性势能减少了，可知气体内能增加，故 C 正确；D．初始时气体在左侧，最终气体充满整个气缸，则初始左侧单位体积内气体分子数应该是最终左侧的两倍，故 D 正确。故选 ACD。2.（2024 年新课标考题）8. 如图，一定量理想气体的循环由下面 4 个过程组成：1→2 为绝热过程（过程中气体不与外界交换热量），2→3 为等压过程，3→4 为绝热过程，4→1 为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是（ ） A. 1→2 过程中，气体内能增加B. 2→3 过程中，气体向外放热C. 3→4 过程中，气体内能不变D. 4→1 过程中，气体向外放热【答案】AD【解析】A．1→2 为绝热过程，根据热力学第一定律可知此时气体体积减小，外界对气体做功，故内能增加，故 A 正确；B．2→3 为等压过程，根据盖吕萨克定律可知气体体积增大时温度增加，内能增大，此时气体体积增大，气体对外界做功，故气体吸收热量，故 B 错误；C．3→4 为绝热过程，此时气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体内能减小，故 C 错误；D．4→1 为等容过程，根据查理定律可知压强减小时温度减小，故内能减小，由于体积不变，故可知气体向外放热，故 D 正确。故选 AD。3.（2024 年山东卷考题）6. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b 过程是等压过程，b→c 过程中气体与外界无热量交换，c→a 过程是等温过程。下列说法正确的是（ ） A. a→b 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功B. b→c 过程，气体对外做功，内能增加C. a→b→c 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功D. a→b 过程，气体从外界吸收的热量等于 c→a 过程放出的热量【答案】C【解析】A．a→b 过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功 W<0，由盖-吕萨克定律可知即内能增大，，根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A 错误；B．方法一：过程中气体与外界无热量交换，即又由气体体积增大可知，由热力学第一定律可知气体内能减少。方法二：过程为等温过程，所以，结合分析可知所以 b 到 c 过程气体的内能减少。故 B 错误；C．过程为等温过程，可知 根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C 正确；D．根据热力学第一定律结合上述解析可知：一整个热力学循环过程，整个过程气体对外做功，因此热力学第一定律可得 故过程气体从外界吸收的热量不等于过程放出的热量，D 错误。故选 C。4.（2024 全国甲卷考题）13. 如图，四个相同的绝热试管分别倒立在盛水的烧杯 a、b、c、d 中，平衡后烧杯 a、b、c 中的试管内外水面的高度差相同，烧杯 d 中试管内水面高于试管外水面。已知四个烧杯中水的温度分别为、、、，且。水的密度随温度的变化忽略不计。下列说法正确的是（ ） A. a 中水的饱和气压最小 B. a、b 中水的饱和气压相等C. c、d 中水的饱和气压...