2023年高考物理真题模拟试题专项汇编：（11）热学（含答案）

第第页2023年高考物理真题模拟试题专项汇编：（11）热学（含答案）（11）热学——2023年高考物理真题模拟试题专项汇编

1.【2023年全国甲卷】[物理——选修3-3]

（1）在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程，气体一定与外界有热量交换的过程是_______。

A.气体的体积不变，温度升高

B.气体的体积减小，温度降低

C.气体的体积减小，温度升高

D.气体的体积增大，温度不变

E.气体的体积增大，温度降低

（2）一高压舱内气体的压强为1.2个大气压，温度为17℃，密度为。

（i）升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变，求气体温度升至27℃时内气体的密度；

（ii）保持温度27℃不变，再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0个大气压，求此时舱内气体的密度。

2.【2023年全国乙卷】[物理——选修3-3]

（1）对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是________。

A.等温增压后再等温膨胀

B.等压膨胀后再等温压缩

C.等容减压后再等压膨胀

D.等容增压后再等压压缩

E.等容增压后再等温膨胀

（2）如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm的两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开。水银柱在两管中的长度均为10cm。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变1cm。求B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。（气体温度保持不变，以cmHg为压强单位）

3.【2023年新课标卷】如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后()

A.h中的气体内能增加B.f与g中的气体温度相等

C.f与h中的气体温度相等D.f与h中的气体压强相等

4.【2023年辽宁卷】“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的图像如图所示。该过程对应的图像可能是()

A.B.C.D.

5.【2023年江苏卷】如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中()

A.气体分子的数密度增大

B.气体分子的平均动能增大

C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小

D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小

6.【2023年江苏卷】在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是()

A.把柱塞快速地向下压

B.把柱塞缓慢地向上拉

C.在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞

D.在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞

7.【2023年山东卷】一定质量的理想气体，初始温度为，压强为。经等容过程，该气体吸收的热量后温度上升；若经等压过程，需要吸收的热量才能使气体温度上升。下列说法正确的是()

A.初始状态下，气体的体积为

B.等压过程中，气体对外做功

C.等压过程中，气体体积增加了原体积的

D.两个过程中，气体的内能增加量都为

8.【2023年山东卷】利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强P和体积V（等于注射器示数与塑料管容积之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。

回答以下问题：

（1）在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体___________.

A.p与V成正比B.p与成正比

（2）若气体被压缩到，由图乙可读出封闭气体压强为___________（保留3位有效数字）。

（3）某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了，则在计算乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而___________（填“增大”或“减小”）。

答案以及解析

1.答案：(1)ABD

(2)见解析

解析：(1)理想气体的分子势能忽略不计，气体质量一定，分子数一定，故气体内能与气体分子平均动能(温度)呈正相关。气体的体积不变，气体对外界不做功，即，温度升高，即气体内能U增大，，则由热力学第一定律可知，，即气体从外界吸热，A正确；气体的体积减小，外界对气体做功，即，温度降低，即气体内能U减小，，则，即气体对外界放热，B正确；气体的体积减小，，温度升高，即气体内能U增大，，则Q可能为零，即气体可能与外界无热量交换，C错误；气体的体积增大，气体对外界做功，即，温度不变，即气体内能U不变，，则，即气体从外界吸热，D正确；气体的体积增大，，温度降低，即气体内能U减小，，则Q可能等于零，即气体可能与外界无热量交换，E错误。

(2)解法一假设被释放的气体始终保持与舱内气体同温同压，对升温前舱内气体，由理想气体状态方程有

气体的体积

解得

(i)气体压强不变，已知

上式简化为

将已知数据代入解得

(ii)气体温度，压强，密度

代入

解得

解法二(i)已知初态气体压强，温度高压舱内气体体积为，保持气体压强不变，假设升温后气体体积增大为，由盖-吕萨克定律可知

又气体质量保持不变，即

解得

(ii)保持气体温度不变，降压前气体体积为，压强为，降压后压强减小为，气体体积增大为，由玻意耳定律有

同时

联立解得

解法三(i)设升温并释放部分气体之前，舱内气体的压强为，温度为，质量为，体积为；升温并释放部分气体之后，舱内剩余气体的压强为，温度为，质量为，体积为，则由题意可知

由理想气体状态方程有

又

则

代入数据解得

(ii)设压强降至1.0个大气压时，舱内气体的压强为，温度为，质量为，体积为

由理想气体状态方程有

又

则

又由(i)得

联立可得

代入数据解得

2.答案：(1)ACD

(2)见解析

解析：(1)根据理想气体的内能只与温度有关可知，若初末状态的内能相等，则初末状态的温度相等。等温增压后再等温膨胀，温度不变，初末状态的内能相等，A正确；等压膨胀过程，由盖-吕萨克定律可知，温度升高，再等温压缩，末状态的温度一定高于初状态，B错误；等容减压过程，根据查理定律可知，温度降低，再等压膨胀，由盖-吕萨克定律可知，温度升高，故有可能初末温度相等，C正确；等容增压过程，根据查理定律可知，温度升高，再等压压缩，由盖-吕萨克定律可知，温度降低，故有可能初末温度相等，D正确；等容增压过程，根据查理定律可知，温度升高，再等温膨胀，末状态的温度一定高于初状态，E错误。

(2)B管在上方时，设B管中气体的压强为，长度

则A管中气体的压强为，长度

倒后，A管在上方，设A管中气体的压强为管内空气柱长度

已知A管的内径是B管的2倍，则水银柱长度为

则B管中气体压强为

B管内空气柱长度

对A管中气体，由玻意耳定律有

对B管中气体，由玻意耳定律有

联立解得

3.答案：AD

解析：对活塞和弹簧整体受力分析压强，D对

f中的气体升温，活塞右移

对h中的气体，A对

升温前，弹簧处于原长状态，f和g中气体的压强相等，升温后判断弹簧的形变情况如下

假设升温后，弹簧处于原长，则

相矛盾，假设不成立

假设升温后，弹簧伸长，则

相矛盾，假设不成立

因此弹簧只能