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高三冲刺|热学典型题12道(可下载)
第一部分：分子动理论
第1题 （2024·浙江6月卷）（多选）
下列说法正确的是（ ）
A. 中子整体呈电中性但内部有复杂结构
B. 真空中的光速在不同的惯性参考系中大小都相同
C. 增加接收电路的线圈匝数，可接收更高频率的电台信号
D. 分子间作用力从斥力变为引力的过程中，分子势能先增加后减少
【答案】 AB
【考查知识点】 分子间作用力与分子势能的关系。分子间距离增大时，分子力先做正功后做负功，分子势能先减少后增加。
第2题 （2025·山东·2）分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于r0时分子势能Ep为零，则（ ）
A．只有r大于r0时，Ep为正
B．只有r小于r0时，Ep为正
C．当r不等于r0时，Ep为正
D．当r不等于r0时，Ep为负
【答案】C
【考查知识点】 分子力与分子势能图像。r₀处分子势能最小，规定此处为零，则r≠r₀时分子力做负功，分子势能均为正。
第3题 （2022·江苏卷）自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是（ ）
A. 体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变
B. 压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C. 因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D. 温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
【答案】 D
【考查知识点】 气体分子动理论。气体压强源于分子碰撞；理想气体条件（温度不太低、压强不太大）；温度影响分子速率分布。
第二部分：热力学定律
第4题 （2025·湖北卷）如图所示，内壁光滑的汽缸内用活塞密封一定量理想气体，汽缸和活塞均绝热．用电热丝对密封气体加热，并在活塞上施加一外力F，使气体的热力学温度缓慢增大到初态的2倍，同时其体积缓慢减小．关于此过程，下列说法正确的是()
A．外力F保持不变
B．密封气体内能增加
C．密封气体对外做正功
D．密封气体的末态压强是初态的2倍
【答案】B
【考查知识点】 热力学第一定律与气体状态方程综合。温度升高内能增加；体积减小外界对气体做功；由理想气体状态方程，T加倍、V减小，则压强大于2倍。
第5题 （2024·海南卷）（多选）一定质量的理想气体从状态a开始经ab、bc、ca三个过程回到原状态，已知ab垂直于T轴，bc延长线过O点，下列说法正确的是（ ）
A. bc过程外界对气体做功
B. ca过程气体压强不变
C. ab过程气体放出热量
D. ca过程气体内能减小
【答案】 AC
【考查知识点】 气体图像分析与热力学定律。V-T图像中，bc过原点为等压过程，体积减小外界做功；ab等温压缩，内能不变、外界做功，故放热。
第6题 （2024·山东卷）一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（ ）
A. a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B. b→c过程，气体对外做功，内能增加
C. a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D. a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量
【答案】 C
【考查知识点】 热力学定律与循环过程。a→b等压升温，吸热部分用于对外做功、部分增加内能；b→c绝热膨胀，对外做功、内能减少；c→a等温压缩，放热。整个循环内能不变，吸热全部用于对外做功。
第三部分：理想气体
第7题 （2025·安徽卷）在恒温容器内的水中，让一个导热良好的气球缓慢上升。若气球无漏气，球内气体（可视为理想气体）温度不变，则气球上升过程中，球内气体（ ）
A. 对外做功，内能不变
B. 向外放热，内能减少
C. 分子的平均动能变小
D. 吸收的热量等于内能的增加量
【答案】 A
【考查知识点】 理想气体等温过程。温度不变→内能不变、分子平均动能不变；体积增大→气体对外做功；由热力学第一定律，吸热等于对外做功。
第8题 （2024·安徽卷）某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积V=30L，从北京出发时，该轮胎气体的温度t₁=27℃，压强p₁=2.5×10⁵Pa。哈尔滨的环境温度t₂=-3℃，大气压强p₀=1.0×10⁵Pa。求：
（1）在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小；
（2）充进该轮胎的空气体积。
【答案】 （1）2.25×10⁵Pa；（2）7.5L
【考查知识点】 理想气体状态方程与充气问题。第（1）问查理定律（等容变化）；第（2）问玻意耳定律（等温充气）。
第9题 （2024·江苏卷）某科研实验站有一个密闭容器，容器内有温度为300K，压强为1×10⁵Pa的理想气体，容器内有一个面积0.06m²的观测台。现将这个容器移动到月球表面，容器内的温度变240K，整个过程可认为气体的体积不变，月球表面为真空状态。求：
（1）气体现在的压强；
（2）观测台现在所受的压力大小。
【答案】 （1）8×10⁴Pa；（2）4.8×10³N
【考查知识点】 查理定律与压力计算。等容变化p∝T；压力F=pS。
第10题
【考查知识点】 气体实验定律与热力学定律综合。涉及等压变化、等容变化、活塞受力分析、热力学第一定律。
第11题 (2024·广东卷·13)差压阀可控制气体进行单向流动，广泛应用于减震系统。如图所示，A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接，A内轻质活塞的上方与大气连通，B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于Δp时，差压阀打开，A内气体缓慢进入B中；当该差值小于或等于Δp时差压阀关闭。
当环境温度T1＝300 K时，A内气体体积VA1＝4.0×102 m3，B内气体压强pB1等于大气压强p0，已知活塞的横截面积S＝0.10 m2，Δp＝0.11p0，p0＝1.0×105 Pa，重力加速度大小取g＝10 m/s2，A、B内的气体可视为理想气体，忽略活塞与汽缸间的摩擦，差压阀与连接管内的气体体积不计。
当环境温度降到T2＝270 K时：
(1)求B内气体压强pB2；
(2)求A内气体体积VA2；
(3)在活塞上缓慢倒入铁砂，若B内气体压强回到p0并保持不变，求已倒入铁砂的质量m。
【答案】(1)9×104 Pa (2)3.6×102m3 (3)1.1×102 kg
【考查知识点】 查理定律、盖–吕萨克定律、活塞受力平衡。综合考查气体实验定律的应用。
第12题 （2024·湖南卷）一个充有空气的薄壁气球，气球内气体压强为p、体积为V。气球内空气可视为理想气体。
（1）若将气球内气体等温膨胀至大气压强p₀，求此时气体的体积V₀；
（2）小赞同学想测量该气球内气体体积V的大小，但身边仅有一个电子天平。将气球置于电子天平上，示数为m=8.66×10⁻³kg（此时须考虑空气浮力对该示数的影响）。小赞同学查阅资料发现，此时气球内气体压强p和体积V还满足(p-p₀)(V-Vв₀)=C，其中p₀=1.0×10⁵Pa为大气压强，Vв₀=0.5×10⁻³m³为气球无张力时的最大容积，C=18J为常数。已知该气球自身质量为m₀=8.40×10⁻³kg，外界空气密度为ρ₀=1.3kg/m³，求气球内气体体积V的大小。
【答案】 （1）pV/p₀；（2）5×10⁻³m³
【考查知识点】 玻意耳定律、浮力平衡、理想气体状态方程。结合浮力与气体定律的综合应用。
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