2020年高考物理試題分類匯編——熱學(xué)

1、2020年高考物理試題分類匯編熱學(xué) 1、（2020年全國卷）14下列說法正確的是氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖最氣體分子熱運動的平均動能減小，氣體的壓強一定減小單位體積的氣體分子數(shù)增加，一定增大答案A【解析】本題考查氣體部分的知識.根據(jù)壓強的定義A正確,B錯.氣體分子熱運動的平均動能減小,說明溫度降低,但不能說明壓強也一定減小,C錯.單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強減小,D錯.2、（2020年全國卷）16如圖，水平放置的密封氣缸內(nèi)被一左右兩部分，隔板可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動，右側(cè)氣體內(nèi)由

2、一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等?，F(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時間后切斷電源。當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達到平衡時，與初始狀態(tài)相比A右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變B左右兩邊氣體溫度都升高C左邊氣體壓強增大D右邊氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲放出的熱量答案BC【解析】本題考查氣體。當(dāng)電熱絲通電后，右的氣體溫度升高氣體膨脹，將隔板向左推，對左邊的氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能增加，氣體的溫度升高。根據(jù)氣體定律左邊的氣體壓強增大。BC正確，右邊氣體內(nèi)能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對左邊的氣體所做的功，D錯。3、（2020年北京卷）13做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄

3、如圖。圖中記錄的是A分子無規(guī)則運動的情況B某個微粒做布朗運動的軌跡C某個微粒做布朗運動的速度時間圖線D按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線【答案】D【解析】布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，而非分子的運動，故A項錯誤；既然運動是無規(guī)則的，所以微粒沒有固定的運動軌跡，故B項錯誤，對于某個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就無法描繪其速度時間圖線，故C項錯誤；只有D項正確。4、（2020年上海物理）2氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的（）（A

4、）溫度和體積（B）體積和壓強（C）溫度和壓強（D）壓強和溫度【答案】A【解析】由于溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以氣體分子的動能宏觀上取決于溫度；分子勢能是由于分子間引力和分子間距離共同決定，宏觀上取決于氣體的體積。因此答案A正確。5、（2020年上海物理）9如圖為豎直放置的上細下粗的密閉細管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定后，體積變化量為DVA、DVB，壓強變化量為DpA、DpB，對液面壓力的變化量為DFA、DFB，則（）（A）水銀柱向上移動了一段距離（B）DVADVB（C）DpADpB（D）DFADFB【答案】AC?！窘馕觥渴紫燃僭O(shè)液柱不動，則A、

5、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對氣體A：；對氣體B：，又初始狀態(tài)滿足，可見使A、B升高相同溫度，因此，因此液柱將向上移動，A正確，C正確；由于氣體的總體積不變，因此DVA=DVB，所以B、D錯誤。6、（2020年廣東物理）13（1）遠古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法。“鉆木取火”是通過_方式改變物體的內(nèi)能，把_轉(zhuǎn)變成內(nèi)能。（2）某同學(xué)做了一個小實驗：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密地套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖10。這是因為燒

6、瓶里的氣體吸收了水的_，溫度_，體積_。答案：（1）做功；機械能（2）熱量；升高；增大【解析】做功可以增加物體的內(nèi)能；當(dāng)用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程可知，氣體體積增大。7、（2020年山東卷）36一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過 氣體 放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原

7、因?！窘馕觥浚?）設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋-呂薩克定律得，,代入數(shù)據(jù)得VB=0.4m3。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強減小。(3)Q1大于Q2；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q1大于Q28、（2020年浙江自選模塊）14一位質(zhì)量為60 kg的同學(xué)為了表演“輕功”，他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣（可視為理想氣體），然后將這4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上，在氣球的上方放置一輕質(zhì)塑料板，如圖所示。（1）（本小題共3分

8、，在給出的四個選項中，可能只有一個選項正確，也可能有多個選項正確，全部選對得3分，選對但不全的得1分，有選錯的得0分）關(guān)于氣球內(nèi)氣體的壓強，下列說法正確的是A.大于大氣壓強 B.是由于氣體重力而產(chǎn)生的C.是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的 D.是由于大量氣體分子的碰撞而產(chǎn)生的（2）（本小題共3分，在給出的四個選項中，可能只有一個選項正確，也可能有多個選項正確，全部選對得3分，選對但不全的得1分，有選錯的得0分）在這位同學(xué)慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過程中，球內(nèi)氣體溫度可視為不變。下列說法正確的是A.球內(nèi)氣體體積變大 B.球內(nèi)氣體體積變小C.球內(nèi)氣體內(nèi)能變大 D.球內(nèi)氣體內(nèi)能不變(3)(本小題共4

9、分)為了估算氣球內(nèi)氣體的壓強，這位同學(xué)在氣球的外表面涂上顏料，在輕質(zhì)塑料板面和氣球一側(cè)表面貼上間距為2.0 cm的方格紙。表演結(jié)束后，留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”如圖所示。若表演時大氣壓強為1.013105Pa，取g=10 m/s2，則氣球內(nèi)氣體的壓強為Pa。（取4位有效數(shù)字）氣球在沒有貼方格紙的下層木板上也會留下“印跡”，這一“印跡”面積與方格紙上留下的“印跡”面積存在什么關(guān)系？答案：（1）AD ；(2)BD；（3）1.053105Pa 面積相同9、（2020年四川卷）16關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是A.在一定條件下物體的溫度可以降到0 KB.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功

10、C.吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加D.壓縮氣體總能使氣體的溫度升高答案：B解析：根據(jù)熱力學(xué)第三定律的絕對零度不可能達到可知A錯；物體從外夠外界吸收熱量、對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知內(nèi)能可能增加、減小和不變，C錯；壓縮氣體，外界對氣體作正功，可能向外解放熱，內(nèi)能可能減少、溫度降低，D錯；物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功而引起其他變化是可能的，B對。10、（2020年重慶卷）14密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣（不計分子勢能）A內(nèi)能增大，放出熱量 B 內(nèi)能減小，吸收熱量C內(nèi)能增大，對外界做功 D 內(nèi)能減小，外界對其做功答案：D解析：不計分子勢能，空氣內(nèi)能由溫度決定、隨

11、溫度降低而減小，AC均錯；薄塑料瓶因降溫而變扁、空氣體積減小，外界壓縮空氣做功，D對；空氣內(nèi)能減少、外界對空氣做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知空氣向外界放熱、B錯。11、（2020年江蘇物理）12A（1）若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體，下列說法正確的是 。（填寫選項前的字母）（A）氣體分子間的作用力增大 （B）氣體分子的平均速率增大（C）氣體分子的平均動能減小 （D）氣體組成的系統(tǒng)地熵增加（2）若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功，則此過程中的氣泡 （填“吸收”或“放出”）的熱量是 J。氣泡到達湖面后，溫度上

12、升的過程中，又對外界做了0.1J的功，同時吸收了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了 J（3）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/m3，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)NA=6.021023mol-1，取氣體分子的平均直徑為210-10m，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留以為有效數(shù)字）答案：(1) D (2) 吸收 0.6 0.2(3) 設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù), (或)則 （或）解得 (都算對)【解析】（1）掌握分子動理論和熱力學(xué)定律才能準(zhǔn)確處理本題。氣泡的上升過程氣泡內(nèi)的壓強減小，溫度不變，由玻意爾定律知，

13、上升過程中體積增大，微觀上體現(xiàn)為分子間距增大，分子間引力減小，溫度不變所以氣體分子的平均動能、平均速率不變，此過程為自發(fā)過程，故熵增大。D 項正確。（2）本題從熱力學(xué)第一定律入手，抓住理想氣內(nèi)能只與溫度有關(guān)的特點進行處理。理想氣體等溫過程中內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律，物體對外做功0.6J，則一定同時從外界吸收熱量0.6J，才能保證內(nèi)能不變。而溫度上升的過程，內(nèi)能增加了0.2J。（3）微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù), (或)則 （或）解得 (都算對)12、（2020年海南物理）17（I）（4分）下列說法正確的是 （填入正

14、確選項前的字母，每選錯一個扣2分，最低得分為0分）（A）氣體的內(nèi)能是分子熱運動的動能和分子間的勢能之和；（B）氣體的溫度變化時，其分子平均動能和分子間勢能也隨之改變；（C）功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功；（D）熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體；（E）一定量的氣體，在體積不變時，分子每秒平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減??；（F）一定量的氣體，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加。（II）（8分）一氣象探測氣球，在充有壓強為100atm（即760cmHg）、溫度為270的氦氣時，體積為350m

15、3。在上升至海拔650km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓360cmGg，氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-480。求：（1）氦氣在停止加熱前的體積；（2）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。解析：（I）ADEF（II）（1）在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷一等溫過程。根據(jù)玻意耳馬略特定律有式中，是在此等溫過程末氦氣的體積。由式得 （2）在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從下降到與外界氣體溫度相同，即。這是一等過程 根據(jù)蓋呂薩克定律有 式中，是在此等壓過程末

16、氦氣的體積。由式得 13、（2020年上海物理）21如圖，粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長為39cm，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm。先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求：（1）穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強p；（2）左管A端插入水銀槽的深度h。（大氣壓強p076cmHg）【解析】（1）插入水銀槽后右管內(nèi)氣體：由玻意耳定律得：p0l0Sp（l0Dh/2）S，所以p78cmHg；（2）插入水銀槽后左管壓強：pprgDh80cmHg，左管內(nèi)外水銀面高度差h14cm，中、

17、左管內(nèi)氣體p0lpl，l38cm，左管插入水銀槽深度hlDh/2lh17cm。14、（2020年寧夏卷）34（1）帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a，然后經(jīng)過過程ab到達狀態(tài)b或進過過程ac到狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強分別為Pb、和PC ,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則 （填入選項前的字母，有填錯的不得分）A. Pb Pc，QabQacB. Pb Pc，QabQacC. Pb QacD. Pb Pc，QabQac（2）圖中系統(tǒng)由左右連個側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個容器的下端由可忽略容積的細管連通。容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣，B上方封有氫氣。大氣的壓強p0，溫度為T0=273K，連個活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強均為0.1 p0。系統(tǒng)平衡時，各氣體柱的高度如圖所示。現(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?，再次平衡時A上升了一定的高度。用外力將A緩