2021全国卷高考热学题.doc

2021全国卷高考热学题1、（2021全国Ⅰ卷）（1）（5分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度答案】(1)、 低于 (2)、 大于（2）（10分）热等静压设备广泛用于材料加工中该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中已知每瓶氩气的容积为3、210-2 m3，使用前瓶中气体压强为1、5107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2、0106 Pa；室温温度为27 ℃氩气可视为理想气体i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（i i）将压入氩气后的炉腔加热到1227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。

答案】（1） （2）2、（2021全国Ⅱ卷）（1）（5分）如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，T3，N2______N3填“大于”“小于”或“等于”）答案】(1)、 大于 (2)、 等于 (3)、 大于（2）（10分）如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：（i）抽气前氢气的压强；（ii）抽气后氢气的压强和体积答案】（1）（p0+p）；（2）；3、（2021全国Ⅲ卷）（1）（5分）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是 实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以 。

为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是 答案】(1)、 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 (2)、 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积 (3)、 油膜稳定后得表面积S2）（10分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2、0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2、0 cm若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 Ki）求细管的长度；（i）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度答案】（1）41cm；（2）312K4、（2021全国Ⅰ卷）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e，对此气体，下列说法正确的是__ BDE ___填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A、过程①中气体的压强逐渐减小B、过程②中气体对外界做正功C、过程④中气体从外界吸收了热量D、状态c、d的内能相等E、状态d的压强比状态b的压强小10、如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。

开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0， 现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g求流入汽缸内液体的质量答案】5、（2021全国Ⅱ卷）对于实际的气体，下列说法正确的是___ BDE ___填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A、气体的内能包括气体分子的重力势能B、气体的内能包括分子之间相互作用的势能C、气体的内能包括气体整体运动的动能D、气体体积变化时，其内能可能不变E、气体的内能包括气体分子热运动的动能8、如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功重力加速度大小为g。

答案】6、（2021全国Ⅲ卷）5、如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线所示在此过程中___ BCD ___填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A、气体温度一直降低B、气体内能一直增加C、气体一直对外做功D、气体一直从外界吸热E、气体吸收的热量一直全部用于对外做功9、在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18、0 cm和l2=12、0 cm，左边气体的压强为12、0 cmHg现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边求U形管平放时两边空气柱的长度在整个过程中，气体温度不变答案】7、5 cm7、（2021全国Ⅰ卷）（5分）氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示下列说法正确的是________填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分，最低得分为0分）A、图中两条曲线下面积相等B、图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C、图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D、图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E、与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大【答案】ABC（10分）如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。

初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1已知室温为27 ℃，汽缸导热i）打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；（ii）接着打开K3，求稳定时活塞的位置；（iii）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃，求此时活塞下方气体的压强答案】（i）V/22p0 （i i ） 顶部 （i i i）1、6 p08、（2021全国Ⅱ卷）（5分）如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积假设整个系统不漏气下列说法正确的是________（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）A、气体自发扩散前后内能相同B、气体在被压缩的过程中内能增大C、在自发扩散过程中，气体对外界做功D、气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E、气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变【答案】ABD（10分）一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。

已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为gi）求该热气球所受浮力的大小；（ii）求该热气球内空气所受的重力；（iii）设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量答案】（i） （ii） （iii）9、（2021全国Ⅲ卷）（5分）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a下列说法正确的是_______（填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分，最低得分为0分）A、在过程ab中气体的内能增加B、在过程ca中外界对气体做功C、在过程ab中气体对外界做功D、在过程bc中气体从外界吸收热量E、在过程ca中气体从外界吸收热量【答案】ABD（10分）一种测量稀薄气体压强的仪器如图（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2K1长为l，顶端封闭，K2上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通开始测量时，M与K2相通；逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入K1，且K1中水银面比顶端低h，如图（b）所示。

设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变已知K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g求：（i）待测气体的压强；（ii）该仪器能够测量的最大压强答案】（i） （ii）10、（2021全国Ⅰ卷）（1）（5分）关于热力学定律，下列说法正确的是__ BDE __填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A、气体吸热后温度一定升高B、对气体做功可以改变其内能C、理想气体等压膨胀过程一定放热D、热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E、如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡[2021理综I-33][物理选修3-3]（2）（10分）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差与气泡半径之间的关系为，其中现让水下处一半径为的气泡缓慢上升已知大气压强，水的密度，重力加速度大小i)求在水下处气泡内外的压强差；(ii)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值答案】水下处气泡的压强差是，气泡在接近水面时的半径与原来半径之比为。

11、（2021全国Ⅱ卷）（1）（5分）一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p–T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O下列判断正确的是________填正确答案标号选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分每选错1个扣3分，最低得分为0分）A、气体在a、c两状态的体积相等B、气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C、在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D、在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E、在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功【答案】ABE[2021全国II-33]（2）（10分）一氧气瓶。