2021年高考真題和模擬題分類匯編物理專題15熱學選擇題1.(2021·全國乙卷)如圖，一定量的理想氣體從狀態經熱力學過程、、后又回到狀態a。對于、、三個過程，下列說法正確的是()A.過程中，氣體始終吸熱B.過程中，氣體始終放熱C.過程中，氣體對外界做功D.過程中，氣體的溫度先降低后升高E.過程中，氣體的溫度先升高后降低2.(2021·全國甲卷)如圖，一定量的理想氣體經歷的兩個不同過程，分別由體積溫度(Vt)圖上的兩條直線I和Ⅱ表示，V1和V2分別為兩直線與縱軸交點的縱坐標；t0為它們的延長線與橫軸交點的橫坐標，t0是它們的延長線與橫軸交點的橫坐標，t0=273.15℃；a、b為直線I上的一點。由圖可知，氣體在狀態a和b的壓強之比=___________；氣體在狀態b和c的壓強之比=___________。3.(2021·湖南卷)如圖，兩端開口、下端連通的導熱汽缸，用兩個輕質絕熱活塞(截面積分別為和)封閉一定質量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。在左端活塞上緩慢加細沙，活塞從下降高度到位置時，活塞上細沙的總質量為。在此過程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變。整個過程環境溫度和大氣壓強保持不變，系統始終處于平衡狀態，重力加速度為。下列說法正確的是()A.整個過程，外力做功大于0，小于B.整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變C.整個過程，理想氣體的內能增大D.整個過程，理想氣體向外界釋放的熱量小于E.左端活塞到達位置時，外力等于4.(2021·河北卷)兩個內壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B，汽缸內用輕質絕熱活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示，現向活塞上表面緩慢倒入細沙，若A中細沙的質量大于B中細沙的質量，重新平衡后，汽缸A內氣體的內能______(填“大于”“小于”或“等于”)汽缸B內氣體的內能，圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，其中曲線______(填圖像中曲線標號)表示汽缸B中氣體分子的速率分布規律。5.(2021·廣東卷)在高空飛行的客機上某乘客喝完一瓶礦泉水后，把瓶蓋擰緊。下飛機后發現礦泉水瓶變癟了，機場地面溫度與高空客艙內溫度相同。由此可判斷，高空客艙內的氣體壓強______(選填“大于”、“小于”或“等于”)機場地面大氣壓強：從高空客艙到機場地面，礦泉水瓶內氣體的分子平均動能______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。6.(2021·四川瀘州三模)下列說法中正確的是()A.給裝在鋼筒中的油施加很大的壓強，有油從鋼筒壁上滲出，說明固體分子間有間隙B.布朗運動就是分子的無規則運動C.溫度較低的物體可能比溫度較高的物體內能大D.布傘傘面的布料有縫隙但不漏雨水，這是因為液體表面有張力E.晶體一定具有天然規則的幾何形狀7.(2021·北京海淀一模)下列說法中正確的是A.水中花粉顆粒的布朗運動是由水分子的無規則運動引起的B.用打氣筒向籃球內充氣時需要用力，說明氣體分子間有斥力C.分子間的斥力和引力總是同時存在的，且隨著分子之間的距離增大而增大D.當分子力表現為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大8.(2021·北京海淀一模)一定質量的理想氣體，在體積保持不變的條件下，若氣體溫度升高，則A.氣體中每個分子熱運動的動能一定都變大B.氣體中每個分子對器壁撞擊的作用力都變大C.氣體的壓強可能不變D.氣體一定從外界吸收熱量9.(2021·云南曲靖一模)下列說法正確的是()A.由于液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，所以液體表面存在張力B.液體的溫度越高，分子的平均動能越大C.氣體體積增大時，其內能一定減少D.隨著高度的增加，大氣壓和溫度都在減小，一個正在上升的氫氣球內的氫氣內能減小E.科技的進步可以使內燃機成為單一熱源的熱機10.(2021·江蘇常州一模)下列說法正確的是()A.圖中的醬油蛋是布朗運動的結果B.圖中的水黽可以停在水面，是因為水的表面張力C.圖中兩種材料上的醬油滴，從形狀可以看出醬油與左邊材料不浸潤，與右邊材料浸潤D.圖中電冰箱能把熱量從低溫的箱內傳到高溫的箱外，違背了熱力學第二定律11.(2021·北京東城一模)如圖所示為模擬氣體壓強產生機理的演示實驗。操作步驟如下：①把一顆豆粒從距秤盤20cm處松手讓它落到秤盤上，觀察指針擺動的情況；②再把100顆左右的豆粒從相同高度均勻連續地倒在秤盤上，觀察指針擺動的情況；③使這些豆粒從更高的位置均勻連續倒在秤盤上，觀察指針擺動的情況。下列說法正確的是A.步驟①和②模擬的是氣體壓強與氣體分子平均動能的關系B.步驟②和③模擬的是氣體壓強與分子密集程度的關系C.步驟②和③模擬的是大量氣體分子分布所服從的統計規律D.步驟①和②模擬的是大量氣體分子頻繁碰撞器壁產生壓力的持續性12.(2021·北京東城一模)對于一定質量的理想氣體，下列說法正確的是A.氣體溫度升高，每一個氣體分子的動能都增大B.氣體溫度升高，氣體內能一定增大C.若壓縮氣體做功，氣體分子的無規則運動一定更劇烈D.若氣體膨脹對外做功100J，則內能一定減少100J13.(2021·廣西柳州一模)如圖所示，一定質量的理想氣體經歷A→B的等壓過程和B→C的絕熱過程(氣體與外界無熱交換)，則下列說法正確的是()A.A→B過程中，外界對氣體做功B.A→B過程中，氣體分子的平均動能變大C.A→B過程中，氣體從外界吸收熱量D.B→C過程中，單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數減少E.B→C過程中，單位體積內氣體分子數增多計算題14.(2021·河北卷)某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時，壓強為。(1)當夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時夾層中空氣的壓強；(2)當保溫杯外層出現裂隙，靜置足夠長時間，求夾層中增加的空氣質量與原有空氣質量的比值，設環境溫度為27℃，大氣壓強為。15.(2021·廣東卷)為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示，某種藥瓶的容積為0.9mL，內裝有0.5mL的藥液，瓶內氣體壓強為，護士把注射器內橫截面積為、長度為0.4cm、壓強為的氣體注入藥瓶，若瓶內外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，求此時藥瓶內氣體的壓強。

16.(2021·湖南卷)小贊同學設計了一個用電子天平測量環境溫度的實驗裝置，如圖所示。導熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質量、截面積的活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質直桿中心置于固定支點上，左端用不可伸長的細繩豎直懸掛活塞，右端用相同細繩豎直懸掛一個質量的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當電子天平示數為時，測得環境溫度。設外界大氣壓強，重力加速度。(1)當電子天平示數為時，環境溫度為多少？(2)該裝置可測量的最高環境溫度為多少？17.(2021·全國甲卷)如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時，A、B的體積均為V，壓強均等于大氣壓p0，隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當隔板兩邊壓強差超過0.5p0時隔板就會滑動，否則隔板停止運動。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動活塞，使B的體積減小為。(i)求A的體積和B的壓強；(ⅱ)再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時A的體積和B的壓強。

18.(2021·全國乙卷)如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細均勻，A、B兩管上端封閉，C管上端開口，三管的下端在同一水平面內且相互連通。A、B兩管的長度分別為，。將水銀從C管緩慢注入，直至B、C兩管內水銀柱的高度差。已知外界大氣壓為。求A、B兩管內水銀柱的高度差。

19.(2021·廣西柳州一模)如圖所示，體積為V，內壁光滑的圓柱形導熱氣缸，氣缸頂部有一厚度不計的輕質活塞，氣缸內壁密封有密度為，溫度為3T0，壓強為1.5p0的理想氣體(p0和T0分別為大氣壓強和室溫)，設容器內氣體的變化過程都是緩慢的，氣體的摩爾質量為M，阿伏加德羅常數為NA。(1)求氣缸內氣體與外界大氣達到平衡時體積V1；(2)氣缸內氣體的分子的總個數N。20.(2021·江蘇常州一模)新冠肺炎疫情期間，某班級用于消毒的噴壺示意圖如圖甲所示。壺的容積為1.5L，內含1.0L的消毒液。閉合閥門K，緩慢向下壓壓桿A，每次可向瓶內儲氣室充入0.05L的1.0atm的空氣，多次下壓后，壺內氣體壓強變為2.0atm時，按下按柄B，閥門K打開，消毒液從噴嘴處噴出。儲氣室內氣體可視為理想氣體，充氣和噴液過程中溫度保持不變，1.0atm＝1.0×105Pa。(1)求充氣過程向下壓壓桿A的次數和打開閥門K后最多可噴出液體的體積；(2)噴液全過程，氣體狀態變化的等溫線近似看成一段傾斜直線，如圖乙所示，估算全過程壺內氣體從外界吸收的熱量。21.(2021·云南曲靖一模)如圖所示，在豎直放置的圓柱形容器內用質量為m的活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，容器的橫截面積為S，開始時氣體的溫度為T0，活塞與容器底的距離為h0。現將整個裝置放在大氣壓強恒為P0的空氣中，當氣體從外界吸收熱量Q后，活塞緩慢上升d后再次達到平衡，求：(1)外界空氣的溫度；(2)在此過程中密閉氣體的內能增加量。22.(2021·河北唐山一模)2020年抗擊新冠病毒已成為常態。如圖為某學校所用手持3L消毒噴霧壺結構圖，某同學裝入1.5L水后旋緊壺蓋，關閉噴水閥門，拉動手柄打氣20次，每次打入氣體體積相同，壓強均為105Pa。從較高層教室窗口釋放一軟細塑料管并連接置于地面的噴壺嘴，接著打開噴水閥門，壺內水沿塑料軟管上升停止上升時管內水面與壺內水面的高度差為10m。測出塑料軟管每米容納水Vo=20ml，不考慮環境溫度的變化和壺內噴水管的體積，g=10m/s2。求加壓20次后壺內的氣體壓強為多少。23.(2021·四川瀘州三模)如圖所示，一導熱性能良好、內壁光滑的汽缸水平放置，橫截面積S=20cm2、質量m=8kg且厚度不計的活塞與汽缸之間密閉了一定量的理想氣體，此時外界溫度為300K，活塞與汽缸底部之間的距離l1=24cm，在活塞右側l2=6cm處有一對與汽缸固定連接的卡環。已知大氣壓強p0=1.0×105Pa始終保持不變，重力加速度g=10m/s2，求∶(1)當外界溫度緩慢升高為多少時，活塞恰能移動到卡環處；(2)若外界溫度穩定在300K，將汽缸順時針緩慢旋轉90°至開口向下豎直放置的狀態，試判斷活塞穩定時是否與卡環接觸？并求出活塞穩定時，密閉氣體的壓強。24.(2021·上海普陀一模)在“研究一定質量理想氣體在溫度不變時，壓強和體積的關系”實驗中.某同學按如下步驟進行實驗：①將注射器活塞移動到體積適中的V1位置，接上軟管和壓強傳感器，通過DIS系統記錄下此時的體積V1與壓強P1.②用手握住注射器前端，開始緩慢推拉活塞改變氣