新高考2023屆高考物理一輪單元訓練第十四單元熱學B卷

第十四單元熱學（B）

注意事項：

1.答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形

A.懸線的拉力變大

碼粘貼在答題卡上的指定位置。

B.被封閉理想氣體的內(nèi)能增大

2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂

C.被封閉理想氣體的壓強大小不變，且始終為〃+望

黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

D.外界對氣體做正功

3.非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草

4.如圖所示，在0—7■圖像中，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷r從狀態(tài)力到狀態(tài)反再到狀態(tài)C,最

稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

后回到狀態(tài)A的過程，在該過程中，下列說法正確的是（）

4.考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。

一、選擇題：本題共13小題，每小題4分，共52分。在每小題給出的四個選項中，第1?8

題只有一項符合題目要求，第9?12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得

2分，有選錯的得0分。

1.以下說法正確的是（）A.從4到8過程中，氣體對外做功

無論什么物質(zhì)，只要它們的摩爾數(shù)相同就含有相同的分子數(shù)

A.B.從，到。過程中，氣體吸收熱量

分子引力不等于分子斥力時，違背了牛頓第三定律

B.C.從。到力過程中，氣體分子密度減小

C.1g氫氣和1g氧氣含有的分子數(shù)相同，都是6.02X10”個

D.從/到5過程和從。到力過程，氣體做功的絕對值相等

D.陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃的運動就是布朗運動5.如圖所示，豎直放置的彎曲玻璃管a端封閉，6端開口，水銀將兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi)

2.關于以下四幅圖片，說法正確的是（）各液面間高度差為九、k九且九=%=九；%、是為兩個閥門，4位置與6管水銀面等高，打開閥

門后可與外界大氣相通。打開/或是，下列判斷正確的是（）

A.在圖1中，向上拉動下表面緊貼水面的玻璃板時，拉力大于重力，主要是受到了大氣壓力的

影響

B.在圖2中，隨著活塞上祛碼個數(shù)的增加，氣缸內(nèi)封閉的氣體越來越難壓縮（始終為氣體狀態(tài)）,

C.打開感仄、九和九均變?yōu)榱?/p>

主要原因是由于隨著氣體體積的減小，分子間的斥力越來越大

D.打開花,h、、1益的長度保持不變

C.用燒熱的針尖接觸表面涂有蜂蠟層的云母片，蜂蠟層形成了如圖3所示的熔化區(qū)域，說明蜂

6.圖中曲線所示，曲線與/?軸交點的橫坐標為打。相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止

蠟對于導熱性存在著各向異性

開始相互接近。若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法不正確的是（）

D.圖4為熱機能流圖，隨著機械制造工藝、機械材料等科學技術的不斷發(fā)展，熱機的效率仍無

法達到100%

3.如圖所示，一導熱良好且足夠長的氣缸，倒置懸掛于天花板下。氣缸內(nèi)被活塞封閉一定質(zhì)量

的理想氣體?；钊|(zhì)量為小，氣缸橫截面積為S,當?shù)卮髿鈮簽椤ㄇ也浑S溫度變化，重力加速度為g,

忽略一切摩擦。當環(huán)境溫度緩慢升高時，下列說法正確的是（）

A.在/階段，〃做正功，分子動能增加，勢能減小體，下列說法正確的是（）

B.在？'V△階段，〃做負功，分子動能減小，勢能也減小

C.在?'=八時，分子勢能最小，動能最大

D.分子動能和勢能之和在整個過程中不變

7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a（外、2%、依次經(jīng)熱力學過程3-6、?c、c

A.過程①中氣體的壓強逐漸減小

B.過程②中氣體對外界做正功

C.過程④中氣體從外界吸收了熱量

D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等

12.兩個相鄰的分子之間同時存在著引力和斥力，它們隨分子之間距離/?的變化關系如圖所示。

圖中虛線是分子斥力和分子引力曲線，實線是分子合力曲線。當分子間距為r=費時，分子之間合力

為零，則下列關于該兩分子組成系統(tǒng)的分子勢能及與兩分子間距離？?的關系曲線，可能正確的是

B.c-a過程中，氣體一直吸收熱量

C.氣體在狀態(tài)a的溫度比在狀態(tài)b的溫度低

D.a-b-La過程中，外界對氣體做的功等于圖中△He的面積

8.?定質(zhì)量的理想氣體（分子力不計），體積由/膨脹到匕如果通過壓強不變的過程實現(xiàn)，

對外做功大小為M，傳遞熱量的值為Q”內(nèi)能變化為△出如果通過溫度不變的過程來實現(xiàn)，對外

做功大小為他傳遞熱量的值為Q,內(nèi)能變化為△笈。則（）

A.所〉版,QVP，△反

要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必

B.MV明，。=4，?仄>\&

須明確寫出數(shù)值和單位）

C.明〈他Q>Qc△^>△4

13.（10分）某同學利用如圖所示的裝置，來測定一顆形狀不規(guī)則的石子的體積，圖甲中才為壓

D.網(wǎng)=展，Q>@,A

強傳感器，力與計算機相連，可以直接讀出注射器內(nèi)封閉氣體的壓強，注射器與傳感器/之間的軟

9.2021年8月5日東京奧運會跳水女子10m臺決賽中，14歲的全紅嬋領先第二名90多分,

管內(nèi)氣體的體積不能忽略。

以總分466.2拿到金牌，并打破了世界紀錄。五次跳水有一:次滿分，嫻熱的動作，標準的姿勢，李

小鵬感嘆：我扔個硬幣濺起的水花都比她跳水大。下列說法錯誤的是（）

A.運動員出水后泳衣上的水很快滑落是因為制造泳衣的材料對水不浸潤

B.運動員入水過程中，在水中產(chǎn)生的氣泡內(nèi)的氣體壓強小于大氣壓

C.運動員入水過程中激起的水花中，很多水滴呈現(xiàn)球形是因為水的表面張力的作用

（1）將石子裝進注射器，通過推、拉活塞改變封閉氣體的體積和壓強。操作中，為了減小誤差請

D.跳水池水溫保持恒定約26℃，保證運動員入水后的舒適度，此時運動員和水池中的水處于

寫出兩種減小誤差的方法一；若實驗過程中不慎將活塞拔出針筒，則必須廢除之前獲得的

熱平衡狀態(tài)

數(shù)據(jù)，重做實驗，這是為了O

10.下列說法正確的是（）

（2）實驗中通過活塞所在刻度讀取了多組氣體體積匕及對應壓強夕，為了在才行坐標系中獲得直

A.一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹時，該理想氣體吸收的熱量全部用于對外做了功

線圖像，應取y軸、x軸分別為_________。（選填"K或“夕、［’）

B.利用新科技手段對內(nèi)燃機進行不斷的改進，可以使內(nèi)燃機獲得的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能

P/

C.封閉容器中的氣體對外做功時，氣體的內(nèi)能不一定減少

（3）選擇合適的坐標后，該同學通過描點作圖，得到直線的函數(shù)圖像如圖乙所示，若已知傳感器

D.夏天開空調(diào)可以使房間的溫度比室外低，說明熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體

和注射器連接處的軟管容積為1,則這顆石子的體積為.；若該同學整個過程操作正確，

II.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e。對此氣

則隨著產(chǎn)的減小，P、/乘積會（填“變大”、“不變”或“變小”）。

2

14.(8分)2021年7月4日，神舟十二號航天員劉伯明湯洪波身著我國自主研制的新一代“飛

天”艙外航天服成功出艙。在地面進行的某次艙外航天服氣密性檢查中，將一定量的氣體充入航天16.(12分)如圖所示，柱狀導熱氣缸固定在水平地面上，一定質(zhì)量的活塞把氣缸分為月、3兩

服，并將航天服上的所有閥門擰緊，此時航天服內(nèi)氣體的熱力學溫度為了乙(乙為室溫，/>!)，壓部分，人少內(nèi)裝有同種理想氣體。初始系統(tǒng)平衡時，力、8兩部分體積相同，Z?中壓強是力中兩倍。

強為依b(。為大氣壓強，/)。經(jīng)過一段時間后，航天服內(nèi)氣體的溫度降至室溫幾不考慮航天由于活塞與氣缸間緩慢漏氣，活塞緩慢下降，一段時間后月的體積變?yōu)?，?倍。已知：初始時刻

服內(nèi)部體積的變化，航天服內(nèi)的氣體視為理想氣體。求：月中氣體壓強為必，不計活塞與氣缸間摩擦，環(huán)境溫度保持不變。求:

(1)航天服內(nèi)氣體的溫度降至室溫力時，航天服內(nèi)氣體的壓強夕；

(2)航天服內(nèi)氣體的溫度降至室溫加時，將航天服上的閥門打開，緩慢放氣至航天服內(nèi)氣體與外

界達到平衡時，放出的氣體與航天服內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量之比。

(1)初始力中氣體質(zhì)量與8中氣體質(zhì)量的比值;

(2)緩慢漏氣，力的體積變?yōu)?的3倍時，力的壓強為其最初壓強⑨的多少倍。

15.(10分)如圖甲所示，-個粗細均勻的圓管，左端用?橡皮塞住，橡皮離右端管口的距離是

20cm,把?個帶手柄的活塞從右端管口推入，將塞向左端緩慢推動到離橡皮5cm時橡皮被推動。

己知圓管的橫截面積S=2.0X10一m2,手柄的橫截面積S'=1.0X10m2,大氣壓強為1.OX10sPa,

若活塞和圓管間的摩擦不計，且整個過程管內(nèi)氣體溫度不變。求：

_p/gWa)

j-：

2一十?十.十.-一.；

?20cm]I--"r"-_一二_

Q[jss-z01234SW(x10^m3)

甲乙

(1)橡皮與圓管間的最大靜摩擦力f；

(2)這一過程中作用在活塞手柄上的推力尸的最大值：

(3)在圖乙的〃一/圖象中畫出氣體經(jīng)歷的狀態(tài)變化過程圖象，并用箭頭標出狀態(tài)變化的方向。

17.(12分)如圖，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導熱的圓柱形汽缸直立放置，汽缸底部和頂部

均有細管(體積不計)連通，頂部的細管帶有閥門照左汽缸的容積為匕右氣缸的容積為2/,汽

缸中各有一個絕熱活塞(質(zhì)量、橫截面積不同，厚度不計)。開始時《關閉，兩活塞下方和左活塞上

3

方充有理想氣體，壓強分別為加和0.5n；左活塞在汽缸正中間，右活塞上方為真空，體積為0.5%。

現(xiàn)使汽缸底部與一恒溫熱源始終接觸，達到熱平衡后右活塞升至汽缸頂部且與頂部剛好沒有接觸；

然后打開％經(jīng)過一段時間，重新達到平衡。已知外界溫度為7；不計活塞與汽缸壁間的摩擦。求：

(1)恒溫熱源的溫度￡

(2)重新達到平衡后，右汽缸中活塞上方氣體的體積心

則小、k加均不變，故C錯誤，D正確。

第十四單元（B）答案

一、選擇題：本題共13小題，每小題4分，共52分。在每小題給出的四個選項中，第1?86.【答案】B

題只有一項符合題目要求，第9?12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得【解析】八為分子間的平衡距離；大于平衡距離時分子間為引力，小于平衡距離時，分子間為

;

2分，有選錯的得。分。斥力；則有：廣大于平衡距離，分子力表現(xiàn)為引力，相互靠近時/'做正功，分子動能增加，勢能減

1.【答案】A小，故A正確；當廣小于八時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，尸做負功，分子動能減小，勢能增加，

【解析】由于物體的分子數(shù)等于摩爾數(shù)與阿伏加德羅常數(shù)的乘積，所以只要它們的摩爾數(shù)相同故B錯誤：當廣等于n時，分子勢能最小，動能最大，故C正確；由于沒有外力做功，故分子動能

就含有相同的分子數(shù)，A正確；分子引力與分子斥力不是一對作用力和反作用力，它們的大小不一和勢能之和在整個過程中不變，故D正確。

定相等，B錯誤；氨氣分子和氧氣分子的摩爾質(zhì)量不同，所以1g氫氣和1g氧氣含有的分子數(shù)不7.【答案】B

同，C錯誤；布朗運動只有在顯微鏡下才能看到，人肉眼是看不到的，從陽光中看到的塵埃的運動【解析】過程中，體積不變，壓強變小，溫度降低，內(nèi)能減小，故A錯誤：。一a過程中，

是物體的機械運動，D錯誤。壓強不變，體積變大，氣體對外做功，溫度也升高，內(nèi)能增加，依據(jù)熱力學第一定律可知，氣體要

2.【答案】D

吸收熱量，故B正確；由良▲二國公，有皿=上兇_,由于2.匕=壓.上，所以北=幾故

【解析】在圖1中，向上拉動下表面緊貼水面的玻璃板時，拉力大于重力，主要是受到了水的

（4（4%%P。%

張力的影響，故A錯誤：在圖2中，隨著活塞上祛碼個數(shù)的增加，氣缸內(nèi)封閉的氣體越來越難壓縮

C錯誤，圖中面積微元AS=上"?絲=△匕，圖中歷的面積表示外界對氣體做的功的」一，

（始終為氣體狀態(tài)），主要原因是由于隨著氣體體積的減小，氣體壓強越來越大，故B錯誤：用燒熱

Po匕%匕Po%

的針尖接觸表面涂有蜂蠟層的云母片，蜂蠟層形成了如圖3所示的熔化區(qū)域，說明云母片對于導熱

故D錯誤。

性存在著各向異性，故C錯誤；熱機在工作過程中，燃料不可能完全燃燒，尾氣帶走較多的熱量，

8.【答案】C

機器本身散熱，克服機械間摩擦做功等，熱機的效率仍無法達到】00樂故D正確。

【解析】在夕一/圖象作出等壓過程和等溫過程的變化圖線，如圖所示，根據(jù)圖象與坐標軸所面

3.【答案】B

【解析】以氣缸和活塞為研究對象，受到重力和懸線對其的拉力，根據(jù)平衡條件可知重力和懸積表示功，可知論＞%第一種情況，根據(jù)苫=?？芍?，氣體壓強不變，體積增大，因此溫度升高，

線對其的拉力大小相等，方向相反，所以當環(huán)境溫度緩慢升高時，懸線的拉力不變，故A錯誤：由

A值＞0,根據(jù)熱力學第一定律有△以=。-M，第二種情況等溫過程，氣體等溫變化，A“=0,根

于氣缸的導熱良好，當環(huán)境溫度緩慢升高時，被封閉理想氣體的溫度緩慢升高，所以被封閉理想氣

據(jù)熱力學第一定律有則。=心由上可得0＞Q,C正確。

體的內(nèi)能增大，故8正確；以活塞為研究對■象，根據(jù)平衡條件可知pQ+〃?g=pS,解得被封閉理

想氣體的壓強大小月=發(fā)，故C錯誤；當環(huán)境溫度緩慢升高時，被封閉理想氣體的壓強不變，

根據(jù)蓋-呂薩克定律可得被封閉理想氣體的體積增大，氣體對外界做正功，故D錯誤?！惆素?/p>

4.【答案】A9.【答案】BD

【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程K=c?，可知勿等容線的體積比如等容線的體積小，故從力【解析】運動員出水后泳衣上的水很快滑落是因為泳衣采用了對水不浸潤的材料制成，故A正

TV確；運動員落水后水下氣泡內(nèi)的氣體壓強大于大氣壓，故B錯誤；運動員落水激起的水花中，較小

到過程中，體積增大，因此氣體對外做功，正確；從到。過程中，體積不變，溫度降低,故

4A8的水滴呈現(xiàn)接近球形是因為表面張力的作用，故C正確：跳水池水溫約26攝氏度，保證運動員落水

氣體內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學第一定律可知氣體放出熱量，錯誤；從到力過程中，氣體溫度不變，

B0后處于舒適的溫度，所以此時運動員和水池溫度并不相同，所以沒有處于熱平衡狀態(tài)，故D錯誤。

壓強增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體體積減小，分子密度增大，錯誤；從力到過程和

C610.【答案】AC

從。到4過程，氣體體積變化相等，但兩個過程氣體壓強的平均值不同，因此兩個過程氣體做功絕

【解析】?定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹時，根據(jù)熱力學第?定律，溫度不變（八〃=0）,體積膨

對值不同，錯誤。

D脹（7V0）,氣體吸收熱量（/＞（））,該理想氣體吸收的熱量全部用于對外做了功。故A正確：根據(jù)

.【答案】

5D熱力學第二定律，不能使內(nèi)燃機獲得的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能，而不引起其他變化。故B錯誤；根

【解析】設九=益=久=力，由題圖可知，中間封閉氣體的壓強,=外一友=。一方左邊氣體

VR,據(jù)熱力學第一定律件封閉容器中的氣體對外做功（#＜0）時，由于和外界熱交換不明確，

壓強夕一加一方=一萬；打開片,中間部分氣體壓強等于大氣壓強則益和方均變?yōu)?/p>

=0R2VRR,I所以氣體的內(nèi)能不一定減少。故C正確；夏天開空調(diào)可以使房間的溫度比室外低，說明熱量可以從

零，左邊氣體壓強變大，氣體體積減小，益增大，故A、B錯誤；打開總，各部分氣體壓強均不變，

I

低溫物體傳向高溫物體，但必須電對其做功。故D錯誤。

解得P=（2分）

11.【答案】BDr

【解析】過程①氣體發(fā)生等容變化，溫度升高，根據(jù)g=0可知氣體壓強增大，故A錯誤；過（2）設航天服內(nèi)部體積為X航天服內(nèi)的氣體的壓強由〃減至m的過程中，對航天服內(nèi)剩余的氣

體和放出的氣體由波意爾定律有（1分）

程②氣體體積增大，氣體對外做正功，故B正確；過程④氣體發(fā)生等容變化，氣體對外不做功，溫

同溫度、同壓強下，同種氣體的質(zhì)量之比等于體積之比，有吆=上二上（1分）

度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)A〃=什/可知氣體對外放熱，故C錯誤：狀態(tài)c、d的溫度相同，氣體內(nèi)

"膝丫

能相等，故D正確。

聯(lián)立解得如■=□.（2分）

m余Y

15.（10分）

【解析】（1）將活塞向左端緩慢推動的過程中，管內(nèi)氣體溫度不變，初態(tài)a=L0X10'Pa

K=Z5=0.2X2.0X10-#m3=4X10-fim（1分）

12.【答案】BC

-5363

末態(tài)1^=/25=0.05X2.OX10m=lX10~m（1分）

【解析】由于r=n時，分子之間的作用力為零，當時，分子間的作用力為引力，隨著分

由玻意耳定律可知。匕=。%（1分）

子間距離的增大，分子力做負功，分子勢能增加，當一八時，分子間的作用力為斥力，隨著分子間

P2=^T=4X105Pa（1分）

距離的減小，分子力做負功，分子勢能增加，故「="時，分子勢能最小。綜上所述，選項BC正確，V2

選項AD錯誤。以橡皮為研究對象，橡皮剛被推動時受到的靜摩擦即為最大靜摩擦力RS=RS+F（1分）

二、（本題共5小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應寫出必f=p>S—poS=^N（I分）

要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必（2）以活塞為研究對象：mS=n、s+F（1分）

須明確寫出數(shù)值和單位）F=dS-KS=6No（1分）

13.（10分）（3）由第1問可知，,一I，圖象如圖所示.（2分）

【答案】（1）在活塞周圍涂上潤滑油：不能用手握住注射器封閉氣體的部分保持封閉氣體質(zhì)

量不變⑵K-（3）加%變?。靠?分）

P

【解析】（1）實驗中需保證封閉氣體質(zhì)量、溫度不變，可以在活塞周圍涂上潤滑油，防止漏氣，012345W（xlO^rn3）

操作中不能用手握住注射器封閉氣體的部分，防止溫度升高。若實驗過程中不慎將活塞拔出針筒，16.（12分）

則必須廢除之前獲得的數(shù)據(jù)，重做實驗，這是為了保持封閉氣體質(zhì)量不變?！窘馕觥浚?）由于/、4裝有同種氣體，所以氣體質(zhì)量之比等于物質(zhì)的量之比，有

（2）設石子體積為匕則實際氣體體積為匕=V-h+%,由玻意耳定律可得p（V-Y+%）=C,

吆=區(qū)（1分）

為了獲得直線，應表示為丫=￡+、一匕，應取y軸、》軸分別為K啊為

PP分別