专题13 热学-2024年高考真题和模拟题物理分类汇编（教师卷）

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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
中水的饱和气压相等 D.
a
、
b
中试管内气体的压强相等
E.
d
中试管内气体的压强比
c
中的大
【答案】ACD
【解析】A．同一物质的饱和气压与温度有关，温度越大，饱和气压越大，
a
中水的温度最低，则
a
中
水的饱和气压最小，故 A 正确；
B．同理，
a
中水的温度小于
b
中水的温度，则
a
中水的饱和气压小于
b
中水的饱和气压，故 B 错误；
C．
c
中水的温度等于
d
中水的温度，则
c
、
d
中水的饱和气压相等，故 C 正确；
D．设大气压强为 ，试管内外水面的高度差为 ，则
a
、
b
中试管内气体的压强均为
故 D 正确；
E．
d
中试管内气体的压强为
c
中试管内气体的压强为
可知 ，故 E错误。
故选 ACD。
5.（2024 年上海卷考题）1. 通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约
为（ ）
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为或

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摘要：

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...

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