《2022年高考物理真题和模拟题分类汇编 专题14 热学（学生版+解析版）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理真题和模拟题分类汇编 专题14 热学（学生版+解析版）.pdf（34页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专 题 1 4 热 学【真 题 汇 编】1、（2022 山 东 卷 T5）如 图 所 示，内 壁 光 滑 的 绝 热 气 缸 内 用 绝 热 活 塞 封 闭 一 定 质 量 的 理 想 气 体，初 始 时 气 缸 开 口 向 上 放 置，活 塞 处 于 静 止 状 态，将 气 缸 缓 慢 转 动 90。过 程 中，缸 内 气 体（）A.内 能 增 加，外 界 对 气 体 做 正 功 B.内 能 减 小，所 有 分 子 热 运 动 速 率 都 减 小 C.温 度 降 低，速 率 大 的 分 子 数 占 总 分 子 数 比 例 减 少 D.温 度 升 高，速 率 大 的 分 子 数 占 总 分 子
2、 数 比 例 增 加 2、（2022 全 国 乙 卷 T33（1）一 定 量 的 理 想 气 体 从 状 态 a 经 状 态 b 变 化 状 态 c,其 过 程 如 T-V 图 上 的 两 条 线 段 所 示，则 气 体 在（）A.状 态 a 处 压 强 大 于 状 态 c 处 的 压 强 B.由 a 变 化 到 6 的 过 程 中，气 体 对 外 做 功 C.由 6 变 化 到 c 的 过 程 中，气 体 的 压 强 不 变 D.由。变 化 到 6 的 过 程 中，气 体 从 外 界 吸 热 E.由。变 化 到 6 的 过 程 中，从 外 界 吸 收 的 热 量 等 于 其 增 加 的 内
3、能3、（2022 全 国 甲 卷 T33（1）一 定 量 的 理 想 气 体 从 状 态 a变 化 到 状 态 b,其 过 程 如 p-T 图 上 从。到 方 的 线 段 所 示。在 此 过 程 中（）A.气 体 一 直 对 外 做 功 B.气 体 的 内 能 一 直 增 加 C.气 体 一 直 从 外 界 吸 热 D.气 体 吸 收 的 热 量 等 于 其 对 外 做 的 功 E.气 体 吸 收 的 热 量 等 于 其 内 能 的 增 加 量 4、（2022 湖 南 卷 T15（1）利 用“涡 流 效 应”可 实 现 冷 热 气 体 的 分 离。如 图，一 冷 热 气 体 分 离 装 置 由
4、 喷 嘴、涡 流 室、环 形 管、分 离 挡 板 和 冷 热 两 端 管 等 构 成。高 压 氮 气 由 喷 嘴 切 向 流 入 涡 流 室 中，然 后 以 螺 旋 方 式 在 环 形 管 中 向 右 旋 转 前 进，分 子 热 运 动 速 率 较 小 的 气 体 分 子 将 聚 集 到 环 形 管 中 心 部 位，而 分 子 热 运 动 速 率 较 大 的 气 体 分 子 将 聚 集 到 环 形 管 边 缘 部 位。气 流 到 达 分 离 挡 板 处 时，中 心 部 位 气 流 与 分 离 挡 板 碰 撞 后 反 向，从/端 流 出，边 缘 部 位 气 流 从 8 端 流 出。下 列 说 法
5、 正 确 的 是（）A./端 为 冷 端，8 端 为 热 端 B.Z端 流 出 的 气 体 分 子 热 运 动 平 均 速 率 一 定 小 于 8 端 流 出 的 C.Z端 流 出 的 气 体 内 能 一 定 大 于 8 端 流 出 的 D.该 装 置 气 体 进 出 过 程 满 足 能 量 守 恒 定 律，但 违 背 了 热 力 学 第 二 定 律E.该 装 置 气 体 进 出 的 过 程 既 满 足 能 量 守 恒 定 律，也 满 足 热 力 学 第 二 定 律 5、（2022 湖 北 T3）一 定 质 量 的 理 想 气 体 由 状 态 a 变 为 状 态 c,其 过 程 如 pV 图
6、中 a玲 c直 线 段 所 示，状 态 b 对 应 该 线 段 的 中 点。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.a玲 b 是 等 温 过 程 B.a玲 b 过 程 中 气 体 吸 热 C.a玲 c 过 程 中 状 态 b 的 温 度 最 低 D.a玲 c 过 程 中 外 界 对 气 体 做 正 功 6、【2022 河 北 T15（l）如 图，绝 热 密 闭 容 器 中 装 有 一 定 质 量 的 某 种 理 想 气 体 和 一 个 充 有 同 种 气 体 的 气 球。容 器 内 温 度 处 处 相 同。气 球 内 部 压 强 大 于 外 部 压 强。气 球 慢 慢 漏 气 后，容 器 中 气
7、 球 外 部 气 体 的 压 强 将（填“增 大”“减 小”或“不 变”）;温 度 将（填“升 高”“降 低”或“不 变”7、【2022 河 北,门 5（2）水 平 放 置 的 气 体 阻 尼 器 模 型 截 面 如 图 所 示，汽 缸 中 间 有 一 固 定 隔 板，将 汽 缸 内 一 定 质 量 的 某 种 理 想 气 体 分 为 两 部 分，“H”型 连 杆 活 塞 的 刚 性 连 杆 从 隔 板 中 央 圆 孔 穿 过，连 杆 与 隔 板 之 间 密 封 良 好。设 汽 缸 内、外 压 强 均 为 大 气 压 强“.。活 塞 面 积 为 S,隔 板 两 侧 气 体 体 积 均 为 SL
8、。，各 接 触 面 光 滑。连 杆 的 截 面 积 忽 略 不 计。现 将 整 个 装 置 缓 慢 旋 转 至 竖 直 方 向，稳 定 后，上 部 气 体 的 体 积 为 原 来 的 设 整 个 过 程 温 度 保 持 不 变，求:（1）此 时 上、下 部 分 气 体 的 压 强；（2）“H”型 连 杆 活 塞 的 质 量（重 力 加 速 度 大 小 为 g）。8、（2022 湖 南 卷 T15（2）如 图，小 赞 同 学 设 计 了 一 个 液 体 拉 力 测 量 仪。一 个 容 积 乂=9.9 L的 导 热 汽 缸 下 接 一 圆 管，用 质 量 町=9 0 g、横 截 面 积 S=10c
9、m 2的 活 塞 封 闭 一 定 质 量 的 理 想 气 体，活 塞 与 圆 管 壁 间 摩 擦 不 计。活 塞 下 端 用 轻 质 细 绳 悬 挂 一 质 量 加 2=l0 g 的 U 形 金 属 丝，活 塞 刚 好 处 于 N 位 置。将 金 属 丝 部 分 浸 入 待 测 液 体 中，缓 慢 升 起 汽 缸，使 金 属 丝 从 液 体 中 拉 出，活 塞 在 圆 管 中 的 最 低 位 置 为 瓦 已 知 A、B 间 距 离=1 0 c m,外 界 大 气 压 强=1.01 x 1（）5 p a,重 力 加 速 度 取 0向 52,环 境 温 度 保 持 不 变，求：（1）活 塞 处 于
10、/位 置 时，汽 缸 中 气 体 压 强 P”（2）活 塞 处 于 8 位 置 时，液 体 对 金 属 丝 拉 力 F 的 大 小。9、（2022 广 东 卷 T15（1）利 用 空 调 将 热 量 从 温 度 较 低 的 室 内 传 递 到 温 度 较 高 的 室 外 环 境，这 个 过 程（选 填“是”或“不 是”）自 发 过 程。该 过 程 空 调 消 耗 了 电 能，空 调 排 放 到 室 外 环 境 的 热 量（选 填“大 于”“等 于”或“小 于”）从 室 内 吸 收 的 热 量。10、（2022 广 东 卷 T15（2）玻 璃 瓶 可 作 为 测 量 水 深 的 简 易 装 置。
11、如 图 所 示，潜 水 员 在 水 面 上 将 80m L水 装 入 容 积 为 380m L的 玻 璃 瓶 中，拧 紧 瓶 盖 后 带 入 水 底，倒 置 瓶 身，打 开 瓶 盖，让 水 进 入 瓶 中，稳 定 后 测 得瓶 内 水 的 体 积 为 230m L。将 瓶 内 气 体 视 为 理 想 气 体，全 程 气 体 不 泄 漏 且 温 度 不 变。大 气 压 强。取 P a，重 力 加 速 度 g 取 10m/s 2,水 的 密 度。取 L O x lc r k g/n?。求 水 底 的 压 强 p 和 水 的 深 度 鼠 11、（2022 全 国 甲 卷 T33（2）如 图，容 积
12、均 为 以、缸 壁 可 导 热 的 4 8 两 汽 缸 放 置 在 压 强 为、温 度 为 4 的 环 境 中；两 汽 缸 的 底 部 通 过 细 管 连 通，A 汽 缸 的 顶 部 通 过 开 口 C 与 外 界 相 通：汽 缸 内 的 两 活 塞 将 缸 内 气 体 分 成 I、口 四 部 分，其 中 第 II、口 部 分 的 体 积 分 别 为:匕 和 环 境 压 强 保 持 不 变，不 计 8 4活 塞 的 质 量 和 体 积，忽 略 摩 擦。（1）将 环 境 温 度 缓 慢 升 高，求 8 汽 缸 中 的 活 塞 刚 到 达 汽 缸 底 部 时 的 温 度；（2）将 环 境 温 度
13、缓 慢 改 变 至 27；,然 后 用 气 泵 从 开 口 C 向 汽 缸 内 缓 慢 注 入 气 体，求“汽 缸 中 的 活 塞 到 达 汽 缸 底 部 后，B 汽 缸 内 第 部 分 气 体 的 压 强。12、（2022 全 国 乙 卷 T33（2）如 图，一 竖 直 放 置 的 汽 缸 由 两 个 粗 细 不 同 的 圆 柱 形 筒 组 成，汽 缸 中 活 塞 I 和 活 塞 H之 间 封 闭 有 一 定 量 的 理 想 气 体，两 活 塞 用 一 轻 质 弹 簧 连 接，汽 缸 连 接 处 有 小 卡 销，活 塞 I I不 能 通 过 连 接 处。活 塞 I、H的 质 量 分 别 为
14、2 z、m,面 积 分 别 为 2 5、S,弹 簧 原 长 为/。初 始 时 系 统 处 于 平 衡 状 态，此 时 弹 簧 的 伸 长 量 为 0/,活 塞 1、I I到 汽 缸 连 接 处 的 距 离 相 等，两 活 塞 间 气 体 的 温 度 为 匕。已 知 活 塞 外 大 气 压 强 为。，忽 略 活 塞 与 缸 壁 间 的 摩 擦，汽 缸 无 漏 气，不 计 弹 簧 的 体 积。（1）求 弹 簧 的 劲 度 系 数;（2）缓 慢 加 热 两 活 塞 间 的 气 体，求 当 活 塞 H 刚 运 动 到 汽 缸 连 接 处 时，活 塞 间 气 体 的 压 强 和 温 度。2SE：二 二
15、7 一 IS13、（2022 山 东 卷 T15）某 些 鱼 类 通 过 调 节 体 内 鱼 膘 的 体 积 实 现 浮 沉。如 图 所 示，鱼 瞟 结 构 可 简 化 为 通 过 阀 门 相 连 的 A、B 两 个 密 闭 气 室，A 室 壁 厚、可 认 为 体 积 恒 定，B 室 壁 簿，体 积 可 变；两 室 内 气 体 视 为 理 想 气 体，可 通 过 阀 门 进 行 交 换。质 量 为 用 的 鱼 静 止 在 水 面 下，处。B 室 内 气 体 体 积 为 匕 质 量 为，：设 B室 内 气 体 压 强 与 鱼 体 外 压 强 相 等、鱼 体 积 的 变 化 与 B 室 气 体 体
16、 积 的 变 化 相 等，鱼 的 质 量 不 变，鱼 鳗 内 气 体 温 度 不 变。水 的 密 度 为 p,重 力 加 速 度 为 g。大 气 压 强 为 po,求：（1）鱼 通 过 增 加 B 室 体 积 获 得 大 小 为。的 加 速 度、需 从 A 室 充 入 B 室 的 气 体 质 量?；（2）鱼 静 止 于 水 面 下 M 处 时，B 室 内 气 体 质 量 机【突 破 练 习】1.（2022 北 京 市 海 淀 区 高 三 下 学 期 一 模）陆 游 在 诗 作 村 居 山 喜 中 写 到“花 气 袭 人 知 骤 暖，鹊 声 穿 树 喜 新 晴 从 物 理 视 角 分 析 诗 词
17、 中“花 气 袭 人”的 主 要 原 因 是（）A.气 体 分 子 之 间 存 在 着 空 隙 B.气 体 分 子 在 永 不 停 息 地 做 无 规 则 运 动 C.气 体 分 子 之 间 存 在 着 相 互 作 用 力 D.气 体 分 子 组 成 的 系 统 具 有 分 子 势 能 2.（2022 江 苏 七 市 高 三 下 学 期 二 模）石 墨 烯 是 从 石 墨 中 分 离 出 的 新 材 料，其 中 碳 原 子 紧 密 结 合 成 单 层 六 边 形 晶 格 结 构，如 图 所 示，则（）A.石 墨 是 非 晶 体 B.石 墨 研 磨 成 的 细 粉 末 就 是 石 墨 烯 C.单
18、 层 石 墨 烯 的 厚 度 约 3HmD.碳 原 子 在 六 边 形 顶 点 附 近 不 停 地 振 动 3.（2022 山 东 济 南 市 高 三 下 学 期 一 模）下 列 说 法 正 确 的 是（）A.太 空 飞 船 中 的 小 水 珠 呈 球 形，是 液 体 表 面 张 力 作 用 的 结 果 B.天 然 水 晶 在 熔 化 过 程 中 分 子 平 均 动 能 变 大 C.地 面 附 近 的 一 个 氢 气 球 在 快 速 上 升 过 程 中，随 着 外 界 压 强 减 小，球 内 气 体 的 体 积 增 大，温 度 降 低 D.液 晶 材 料 像 液 体 一 样 具 有 流 动 性
19、，但 不 具 备 晶 体 各 向 异 性 的 特 征 4.（2022 湖 南 岳 阳 市 高 三 下 学 期 二 模）下 列 说 法 正 确 的 是（）A.热 传 递 的 自 然 过 程 是 大 量 分 子 从 无 序 程 度 小 的 状 态 向 无 序 程 度 大 的 状 态 转 化 的 过 程 B,扫 地 时，在 阳 光 照 射 下，看 到 尘 埃 飞 舞，这 是 尘 埃 在 做 布 朗 运 动 C.物 理 性 质 表 现 为 各 向 同 性 的 固 体 不 一 定 是 非 晶 体 D.饱 和 汽 压 只 跟 汽 体 的 自 身 性 质 与 温 度 有 关 E.液 晶 具 有 光 学 各
20、向 异 性，所 以 液 晶 是 晶 体 5.（2022 广 东 江 门 市 高 三 下 学 期 一 模）某 登 山 运 动 员 在 攀 登 一 座 超 过 8000m的 山 峰 的 过 程 中，在 接 近 山 顶 时 他 裸 露 在 手 腕 上 的 防 水 手 表 的 表 盘 玻 璃 突 然 爆 裂 了，而 手 表 没 有 受 到 任 何 撞 击。该 手 表 出 厂 时 给 出 的 参 数 为：27 时 表 内 气 体 压 强 为 1.0 xl（）5pa（常 温 下 的 海 平 面 的 大 气 压 强 值），当 内 外 压 强 差 超 过 6.0 xl（）4Pa时 表 盘 玻 璃 将 爆 裂。
21、当 时 登 山 运 动 员 携 带 的 温 度 计 的 读 数 是 一 18,未 爆 裂 前 手 表 内 心 体 体 积 的 变 化 可 忽 略 不 计，请 通 过 计 算 判 断 手 表 的 表 盘 玻 璃 是 向 外 爆 裂 还 是 向 内 爆 裂 及 当 时 外 界 的 大 气 压 强 值 是 多 少？6.（2022 广 东 广 州 市 高 三 下 学 期 一 模）如 图 是 容 积 为 2x10-3m3的 气 压 式 浇 花 喷 水 壶，现 向 喷 水 壶 内 装 入 一 定 质 量 的 水，通 过 打 气 使 壶 内 气 压 达 到 2 o,浇 花 时 打 开 喷 嘴 开 关 就 有
22、 水 雾 喷 出，当 壶 内 气 压 降 为 LO2 o,壶 内 的 水 刚 好 全 部 喷 出，己 知 水 的 密 度 为 1.0 xl（）3kg/m3,细 管 和 喷 嘴 的 容 积 可 忽 略，求 装 入 壶 内 水 的 质 量。7.（2022 四 川 成 都 市 高 三 下 学 期 二 模）一 定 质 量 理 想 气 体 的 压 强 体 积 5-忆）图 像 如 图 所 示，其 中 a 到 人 为 等 温 过 程，6 到 c为 等 压 过 程，c到。为 等 容 过 程。已 知 气 体 状 态 6 的 温 度 7297K、压 强 丹=lX105pa、体 积 以=24L,状 态 a 的 压
23、强 p1=3 X 105Pao（1）求 气 体 状 态 a 的 体 积 V 以 及 状 态 c 的 温 度 T-（2）若 6 到 c过 程 中 气 体 内 能 改 变 了 2 X 1 0%求 该 过 程 气 体 放 出 的 热 量。8.（2022 福 建 漳 州 市 高 三 下 学 期 二 模）2021年 12月 26日，航 天 员 身 着 我 国 新 一 代“飞 天”舱 外 航 天 服 成 功 出 舱。太 空 舱 专 门 做 了 一 个“气 闸 舱”，其 原 理 图 如 图 所 示，相 通 的 舱 A、B 间 装 有 阀 门 K,舱 A 中 充 满 理 想 气 体，舱 B 内 为 真 空，系
24、 统 与 外 界 没 有 热 交 换。打 开 阀 门 K 后，A 中 的 气 体 进 入 B 中，在 此 过 程 中 气 体 内 能（选 填“变 大”、“变 小”或“不 变”），单 位 时 间 单 位 面 积 内 气 体 分 子 撞 击 舱 壁的 次 数（选 填“增 多”、“减 少”或“不 变”）。9.（2022 福 建 厦 门 市 高 三 下 学 期 二 模）如 图 甲 所 示，一 开 口 向 上 的 导 热 气 缸 内 封 闭 了 一 定 质 量 的 理 想 气 体，气 体 体 积 为 V、压 强 为 L 5 p o,活 塞 可 无 摩 擦 滑 动 且 不 漏 气，气 缸 外 大 气 压
25、强 为 p o,环 境 温 度 不 变。现 将 气 缸 倒 立 挂 起 稳 定 后 如 图 乙 所 示，该 过 程 中 气 体（选 填“吸 热”或“放 热”），气 体 体 积 变 为 10.（2022 福 建 省 龙 岩 市 高 三 下 学 期 一 模）在 p 忆 图 中，一 定 质 量 的 理 想 气 体 沿 实 线 从 状 态 N 变 化 到 状 态 8,再 变 化 到 状 态 C,则 从 状 态 Z 到 状 态 3 气 体 的 温 度（选 填“升 高”或“降 低”）,从 状 态 A 到 状 态 C 气 体 从 外 界 吸 收 热 量 Jo八 p/(l()5pa)O-4-6 1 2 3 F
26、7(10-3m3)专 题 1 4 热 学【真 题 汇 编】1、（2022 山 东 卷 T5）如 图 所 示，内 壁 光 滑 的 绝 热 气 缸 内 用 绝 热 活 塞 封 闭 一 定 质 量 的 理 想 气 体，初 始 时 气 缸 开 口 向 上 放 置，活 塞 处 于 静 止 状 态，将 气 缸 缓 慢 转 动 90。过 程 中，缸 内 气 体（）A.内 能 增 加，外 界 对 气 体 做 正 功 B.内 能 减 小，所 有 分 子 热 运 动 速 率 都 减 小 C.温 度 降 低，速 率 大 的 分 子 数 占 总 分 子 数 比 例 减 少 D.温 度 升 高，速 率 大 的 分 子
27、数 占 总 分 子 数 比 例 增 加【答 案】C【解 析】初 始 时 气 缸 开 口 向 上，活 塞 处 于 平 衡 状 态，气 缸 内 外 气 体 对 活 塞 的 压 力 差 与 活 塞 的 重 力 平 衡，则 有 气 缸 在 缓 慢 转 动 的 过 程 中，气 缸 内 外 气 体 对 活 塞 的 压 力 差 大 于 重 力 沿 气 缸 壁 的 分 力，故 气 缸 内 气 体 缓 慢 的 将 活 塞 往 外 推，最 后 气 缸 水 平，缸 内 气 压 等 于 大 气 压。A B.气 缸、活 塞 都 是 绝 热 的，故 缸 内 气 体 与 外 界 没 有 发 生 热 传 递，气 缸 内 气
28、体 压 强 作 用 将 活 塞 往 外 推，气 体 对 外 做 功，根 据 热 力 学 第 一 定 律 A U=Q+W 得：气 体 内 能 减 小，故 缸 内 理 想 气 体 的 温 度 降 低，分 子 热 运 动 的 平 均 速 率 减 小，并 不 是 所 有 分 子 热 运 动 的 速 率 都 减 小，A B 错 误；C D.气 体 内 能 减 小，缸 内 理 想 气 体 的 温 度 降 低，分 子 热 运 动 的 平 均 速 率 减 小，故 速 率 大 的 分 子 数 占 总 分 子 数 的 比 例 减 小，C 正 确，D 错 误。故 选 c。2、(2022 全 国 乙 卷 T33(1)
29、一 定 量 的 理 想 气 体 从 状 态 a 经 状 态 b 变 化 状 态 c,其 过 程 如 T-V 图 上 的 两 条 线 段 所 示，则 气 体 在()A.状 态。处 压 强 大 于 状 态 c处 的 压 强 B.由 a 变 化 到 6 的 过 程 中，气 体 对 外 做 功 C.由 6 变 化 到 c 的 过 程 中，气 体 的 压 强 不 变 D.由 a 变 化 到 人 的 过 程 中，气 体 从 外 界 吸 热 E.由。变 化 到 b 的 过 程 中，从 外 界 吸 收 的 热 量 等 于 其 增 加 的 内 能【答 案】ABD【解 析】A C.根 据 理 想 气 体 状 态
30、方 程 可 知 T=-VnR即 T-V 图 像 的 斜 率 为 2,故 有 nRPa=Pb Pe故 A 正 确，C 错 误；B.理 想 气 体 由 a 变 化 到 6 的 过 程 中，因 体 积 增 大，则 气 体 对 外 做 功，故 B 正 确;D E.理 想 气 体 由。变 化 到 6 的 过 程 中，温 度 升 高，则 内 能 增 大，由 热 力 学 第 一 定 律 有AU=Q+W而(/(),W 0,QAU即 气 体 从 外 界 吸 热，且 从 外 界 吸 收 的 热 量 大 于 其 增 加 的 内 能，故 D 正 确，E 错 误；故 选 ABDo3、(2022 全 国 甲 卷 T33(
31、1)一 定 量 的 理 想 气 体 从 状 态 a变 化 到 状 态 b,其 过 程 如 p-T 图 上 从。到 6的 线 段 所 示。在 此 过 程 中()A.气 体 一 直 对 外 做 功 B.气 体 的 内 能 一 直 增 加 C.气 体 一 直 从 外 界 吸 热 D.气 体 吸 收 的 热 量 等 于 其 对 外 做 的 功 E.气 体 吸 收 的 热 量 等 于 其 内 能 的 增 加 量【答 案】BCE【解 析】A.因 从“到。pT 图 像 过 原 点，由 牛=C 可 知 从 a 到 6 气 体 的 体 积 不 变，则 从。到 6 气 体 不 对 外 做 功,选 项 A 错 误;
32、B.因 从。到，气 体 温 度 升 高，可 知 气 体 内 能 增 加，选 项 B 正 确；C D E.因 衿 0,AU0,根 据 热 力 学 第 一 定 律 U=W+Q可 知，气 体 一 直 从 外 界 吸 热，且 气 体 吸 收 的 热 量 等 于 内 能 增 加 量，选 项 C E 正 确，D 错 误。故 选 BCE.4、（2022 湖 南 卷 T15（D）利 用“涡 流 效 应”可 实 现 冷 热 气 体 的 分 离。如 图，一 冷 热 气 体 分 离 装 置 由 喷 嘴、涡 流 室、环 形 管、分 离 挡 板 和 冷 热 两 端 管 等 构 成。高 压 氮 气 由 喷 嘴 切 向 流
33、 入 涡 流 室 中，然 后 以 螺 旋 方 式 在 环 形 管 中 向 右 旋 转 前 进，分 子 热 运 动 速 率 较 小 的 气 体 分 子 将 聚 集 到 环 形 管 中 心 部 位，而 分 子 热 运 动 速 率 较 大 的 气 体 分 子 将 聚 集 到 环 形 管 边 缘 部 位。气 流 到 达 分 离 挡 板 处 时，中 心 部 位 气 流 与 分 离 挡 板 碰 撞 后 反 向，从“端 流 出，边 缘 部 位 气 流 从 B 端 流 出。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.N端 为 冷 端，8 端 为 热 端 B.A 端 流 出 的 气 体 分 子 热 运 动 平 均 速
34、 率 一 定 小 于 8 端 流 出 的 C.4 端 流 出 的 气 体 内 能 一 定 大 于 8 端 流 出 的 D.该 装 置 气 体 进 出 过 程 满 足 能 量 守 恒 定 律，但 违 背 了 热 力 学 第 二 定 律 E.该 装 置 气 体 进 出 的 过 程 既 满 足 能 量 守 恒 定 律，也 满 足 热 力 学 第 二 定 律【答 案】ABE【解 析】A.依 题 意，中 心 部 位 为 热 运 动 速 率 较 低 的 气 体，与 挡 板 相 作 用 后 反 弹，从/端 流 出，而 边 缘 部 份 热 运 动 速率 较 高 的 气 体 从 8 端 流 出；同 种 气 体
35、分 子 平 均 热 运 动 速 率 较 大、其 对 应 的 温 度 也 就 较 高，所 以 力 端 为 冷 端、8 端 为 热 端，故 A 正 确；B.依 题 意，4 端 流 出 的 气 体 分 子 热 运 动 速 率 较 小，8 端 流 出 的 气 体 分 子 热 运 动 速 率 较 大，所 以 从/端 流 出 的 气 体 分 子 热 运 动 平 均 速 度 小 于 从 8 端 流 出 的，故 B 正 确；C./端 流 出 的 气 体 分 子 热 运 动 速 率 较 小，8 端 流 出 的 气 体 分 子 热 运 动 速 率 较 大，则 从/端 流 出 的 气 体 分 子 平 均 动 能 小
36、 于 从 2 端 流 出 的 气 体 分 子 平 均 动 能，内 能 的 多 少 还 与 分 子 数 有 关；依 题 意，不 能 得 出 从 4 端 流 出 的 气 体 内 能 一 定 大 于 从 8 端 流 出 的 气 体 内 能，故 C 错 误；D E.该 装 置 将 冷 热 不 均 气 体 的 进 行 分 离，喷 嘴 处 有 高 压，即 通 过 外 界 做 功 而 实 现 的，并 非 是 自 发 进 行 的，没 有 违 背 热 力 学 第 二 定 律；温 度 较 低 的 从/端 出、较 高 的 从 8 端 出，也 符 合 能 量 守 恒 定 律，故 D 错 误，E正 确。故 选 A B
37、E。5、（2022 湖 北 T3）一 定 质 量 的 理 想 气 体 由 状 态 a 变 为 状 态 c,态 b 对 应 该 线 段 的 中 点。下 列 说 法 正 确 的 是（）4叫 一 3Po-弋 2“二*;一；A-J-。匕 2匕 3 4 4%A.a玲 b 是 等 温 过 程 B.a f b 过 程 中 气 体 吸 热 C.a 3 c过 程 中 状 态 b 的 温 度 最 低 D.a f c 过 程 中 外 界 对 气 体 做 正 功【答 案】B其 过 程 如 pK 图 中 a f c 直 线 段 所 示，状【解 析】A B.根 据 理 想 气 体 的 状 态 方 程&TC可 知 a f
38、b 气 体 温 度 升 高，内 能 增 加，且 体 积 增 大 气 体 对 外 界 做 功，则 IV O,由 热 力 学 第 一 定 律 W+Q可 知 a玲 b过 程 中 气 体 吸 热，A错 误、B正 确；C.根 据 理 想 气 体 的 状 态 方 程 T可 知，PU图 像 的 坐 标 值 的 乘 积 反 映 温 度，a状 态 和 c状 态 的 坐 标 值 的 乘 积 相 等，而 中 间 状 态 的 坐 标 值 乘 积 更 大，a玲 c过 程 的 温 度 先 升 高 后 降 低，且 状 态 b 的 温 度 最 高，C错 误；D.a f c 过 程 气 体 体 积 增 大，外 界 对 气 体
39、做 负 功，D错 误。故 选 B o6、【2022 河 北 T15（l）如 图，绝 热 密 闭 容 器 中 装 有 一 定 质 量 的 某 种 理 想 气 体 和 一 个 充 有 同 种 气 体 的 气 球。容 器 内 温 度 处 处 相 同。气 球 内 部 压 强 大 于 外 部 压 强。气 球 慢 慢 漏 气 后，容 器 中 气 球 外 部 气 体 的 压 强 将（填“增 大”“减 小”或“不 变”）；温 度 将（填“升 高”“降 低”或“不 变 I o I【答 案】.增 大.升 高【解 析】假 设 气 球 内 部 气 体 和 气 球 外 部 气 体 的 温 度 不 变，当 气 球 内 部
40、 的 气 体 缓 慢 释 放 到 气 球 外 部，气 球 内 部 气 体 压 强 大 于 外 部 气 体 压 强，根 据 玻 意 尔 定 律 p v=c 可 知 气 球 内 的 气 体 释 放 到 外 部 时 体 积 增 大，相 当 于 容 器 的体 枳 增 大；而 容 器 的 体 积 无 法 改 变，所 以 将 假 设 扩 大 体 积 的 容 器 绝 热 压 缩 到 原 来 容 器 的 体 积 即 可，气 体 绝 热 压 缩,与 外 界 无 热 交 换，即 0=0,外 界 对 气 体 做 功，即 w o,根 据 绝 热 情 况 下 的 热 力 学 第 一 定 律 u=w可 知 气 体 内 能
41、 增 加，温 度 T 升 高；气 体 温 度 T 升 高，根 据 理 想 气 体 实 验 定 律 更=C 可 知 气 体 压 强 P 增 大。T7、【2022 河 北 T15（2）水 平 放 置 的 气 体 阻 尼 器 模 型 截 面 如 图 所 示，汽 缸 中 间 有 一 固 定 隔 板，将 汽 缸 内 一 定 质 量 的 某 种 理 想 气 体 分 为 两 部 分，“H”型 连 杆 活 塞 的 刚 性 连 杆 从 隔 板 中 央 圆 孔 穿 过，连 杆 与 隔 板 之 间 密 封 良 好。设 汽 缸 内、外 压 强 均 为 大 气 压 强 夕。活 塞 面 积 为 S,隔 板 两 侧 气 体
42、 体 积 均 为 SL。，各 接 触 面 光 滑。连 杆 的 截 面 积 忽 略 不 计。现 将 整 个 装 置 缓 慢 旋 转 至 竖 直 方 向，稳 定 后，上 部 气 体 的 体 积 为 原 来 的 设 整 个 过 程 温 度 保 持 不 变，求：（1）此 时 上、下 部 分 气 体 的 压 强；（2）“H”型 连 杆 活 塞 的 质 量（重 力 加 速 度 大 小 为 g）。【答 案】（1）2po,（2）-3 3g【解 析】（1）旋 转 前 后，上 部 分 气 体 发 生 等 温 变 化，根 据 玻 意 尔 定 律 可 知 p0-SL0=解 得 旋 转 后 上 部 分 气 体 压 强
43、为 Pi=2 Po1 3旋 转 前 后，下 部 分 气 体 发 生 等 温 变 化，下 部 分 气 体 体 积 增 大 为 1 S 4+s 4=1 s%,则 3PoS Lo-P i SL。解 得 旋 转 后 下 部 分 气 体 压 强 为 2P2=外(2)对“H”型 连 杆 活 塞 整 体 受 力 分 析，活 塞 的 重 力 应？竖 直 向 下，上 部 分 气 体 对 活 塞 的 作 用 力 竖 直 向 上,下 部 分 气 体 对 活 塞 的 作 用 力 竖 宜 向 下，大 气 压 力 上 下 部 分 抵 消，根 据 平 衡 条 件 可 知 PS=mg+p2s解 得 活 塞 的 质 量 为 4
44、 Posm=3g8、(2022 湖 南 卷 T15(2)如 图，小 赞 同 学 设 计 了 一 个 液 体 拉 力 测 量 仪。一 个 容 积 乂=9.9L的 导 热 汽 缸 下 接 一 圆 管，用 质 量 办=90g、横 截 面 积 S=10cm2的 活 塞 封 闭 一 定 质 量 的 理 想 气 体，活 塞 与 圆 管 壁 间 摩 擦 不 计。活 塞 下 端 用 轻 质 细 绳 悬 挂 一 质 量 加 2=10g的 U 形 金 属 丝，活 塞 刚 好 处 于/位 置。将 金 属 丝 部 分 浸 入 待 测 液 体 中，缓 慢 升 起 汽 缸，使 金 属 丝 从 液 体 中 拉 出，活 塞
45、在 圆 管 中 的 最 低 位 置 为 8。已 知 A、B 间 距 离/i=10cm,外 界 大 气 压 强=LOI xl()5pa,重 力 加 速 度 取 lOmA?，环 境 温 度 保 持 不 变，求：(1)活 塞 处 于/位 置 时，汽 缸 中 气 体 压 强 A；(2)活 塞 处 于 B 位 置 时，液 体 对 金 属 丝 拉 力 产 的 大 小。【答 案】(1)p,=105P a；(2)F=1N【解 析】(1)将 活 塞 与 金 属 丝 视 为 一 整 体，因 平 衡 则 有 p0S=piS+(mi+m2)g代 入 数 据 解 得 P i=105Pa(2)当 活 塞 在 8 位 置
46、时，汽 缸 内 压 强 为 P2,则 有 PM)=，2(匕+Sh)代 入 数 据 解 得 p2=9.9xlO4Pa将 活 塞 与 金 属 丝 视 为 一 整 体，因 平 衡 则 有 PoS=P2s+(4+m2)g+F联 立 解 得 F=1N9、(2022 广 东 卷 T15(1)利 用 空 调 将 热 量 从 温 度 较 低 的 室 内 传 递 到 温 度 较 高 的 室 外 环 境，这 个 过 程（选 填“是”或“不 是”）自 发 过 程。该 过 程 空 调 消 耗 了 电 能，空 调 排 放 到 室 外 环 境 的 热 量（选 填“大 于”“等 于”或“小 于”）从 室 内 吸 收 的 热
47、 量。【答 案】.不 是.大 于【解 析】1空 调 将 热 量 从 温 度 低 的 室 内 传 递 到 温 度 较 高 的 室 外，这 个 过 程 要 消 耗 电 能，不 是 自 发 的 过 程；山 下 空 调 的 压 缩 机 做 功，使 得 空 调 排 放 到 室 外 环 境 的 热 量 大 于 从 室 内 吸 收 的 热 量。10、（2022 广 东 卷 T15（2）玻 璃 瓶 可 作 为 测 量 水 深 的 简 易 装 置。如 图 所 示，潜 水 员 在 水 面 上 将 80mL水 装 入 容 积 为 380mL的 玻 璃 瓶 中，拧 紧 瓶 盖 后 带 入 水 底，倒 置 瓶 身，打
48、开 瓶 盖，让 水 进 入 瓶 中，稳 定 后 测 得 瓶 内 水 的 体 积 为 230mL。将 瓶 内 气 体 视 为 理 想 气 体，全 程 气 体 不 泄 漏 且 温 度 不 变。大 气 压 强。取 Pa，重 力 加 速 度 g 取 10m/s2,水 的 密 度 夕 取 LOx3 kg/m3。求 水 底 的 压 强 p 和 水 的 深 度 鼠【答 案】p=2.OxlO5Pa；10m【解 析】对 瓶 中 所 封 的 气 体，由 玻 意 耳 定 律 可 知 PoK=PV即 1.0 X 105X(3 8 0-8 0)=/?X(3 8 0-2 3 0)解 得p=2.0 xlO5 Pa根 据 P
49、=P0+Pgh解 得 4 10m11、（2022 全 国 甲 卷 T33（2）如 图，容 积 均 为 用、缸 壁 可 导 热 的 2、8 两 汽 缸 放 置 在 压 强 为、温 度 为，的 环 境 中；两 汽 缸 的 底 部 通 过 细 管 连 通，A 汽 缸 的 顶 部 通 过 开 口 C 与 外 界 相 通：汽 缸 内 的 两 活 塞 将 缸 内 气 体 分 成 I、口、口、口 四 部 分，其 中 第 n、口 部 分 的 体 积 分 别 为 和,匕、环 境 压 强 保 持 不 变，不 计 8 4活 塞 的 质 量 和 体 积，忽 略 摩 擦。（1）将 环 境 温 度 缓 慢 升 高，求 8
50、 汽 缸 中 的 活 塞 刚 到 达 汽 缸 底 部 时 的 温 度；（2）将 环 境 温 度 缓 慢 改 变 至 2%,然 后 用 气 泵 从 开 口 C 向 汽 缸 内 缓 慢 注 入 气 体，求 Z 汽 缸 中 的 活 塞 到 达 汽 缸 底 部 后，5 汽 缸 内 第 匚 部 分 气 体 的 压 强。【解 析】（1）因 两 活 塞 的 质 量 不 计，则 当 环 境 温 度 升 高 时，内 的 气 体 压 强 总 等 于 大 气 压 强，则 该 气 体 进 行 等 压 变 化，则 当 8 中 的 活 塞 刚 到 达 汽 缸 底 部 时，由 盖 吕 萨 克 定 律 可 得解 得（2）设