专题14 热学（解析版）

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专题 14 热学

【2020 年】

1.（2020·天津卷）水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充

入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门 M打开，水即从枪口喷出。若在不断喷出的过程

中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（）

A. 压强变大 B. 对外界做功

C. 对外界放热 D. 分子平均动能变大

【答案】B

【解析】随着水向外喷出，气体的体积增大，由于温度不变，根据 pV=恒量，可知气体压强减小，A

错误；

由于气体体积膨胀，对外界做功，根据热力学第一定律，气体温度不变，内能不变，一

定从外界吸收热量，B正确，C错误；温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，分子的平均动能不变，

D错误。故选 B。

2.（2020·山东卷）一定质量的理想气体从状态 a开始，经 a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态

a，其 p-V 图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为 a（V0， 2p0）、 b（2V0，p0）、c（3V0，2p0）以下

判断正确的是（　　）

A. 气体在 a→b过程中对外界做的功小于在 b→c过程中对外界做的功

B. 气体在 a→b过程中从外界吸收的热量大于在 b→c过程中从外界吸收的热量

C. 在c→a过程中，外界对气体做

的

功小于气体向外界放出的热量

D. 气体在 c→a过程中内能的减少量大于 b→c过程中内能的增加量

【答案】C

【解析】根据气体做功的表达式可知图线和体积横轴围成的面积即为

做功大小，所以气体在过程中对外界做的功等于过程中对外界做的功，A错误；

气体从，满足玻意尔定律，所以。所以，根据热力学第一定律

可知，气体从，温度升高，所以，根据热力学第一定律可知

结合 A选项可知，所以。过程气体吸收的热量大于过程吸收

的热量，B错误；气体从，温度降低，所以，气体体积减小，外界对气体做功，所以

，根据热力学第一定律可知，放出热量，C正确；理想气体的内能只与温度有关，根据

可知从，所以气体从过程中内能的减少量等于过程中内能的增加量，

D错误。故选 C。

3.（2020·新课标Ⅰ）分子间作用力 F与分子间距 r的关系如图所示，r= r1时，F=0。分子间势能由 r决

定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点 O，另一分子从距 O点很远处向 O

点运动，在两分子间距减小到 r2的过程中，势能_____（填“减小“不变”或“增大”）；在间距由 r2减

小到 r1的过程中，势能_____ （填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于 r1处，势能_____（填“大

于”“等于”或“小于”）零。

【答案】 (1). 减小 (2). 减小 (3). 小于

【解析】[1]从距 O点很远处向 O点运动，两分子间距减小到的过程中，分子间体现引力，引力做

正功，分子势能减小；

[2]在的过程中，分子间仍然体现引力，引力做正功，分子势能减小；

[3]在间距等于之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在处分子势能小于零。

4.（2020·新课标Ⅰ）甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为 V，罐中

气体的压强为 p；乙罐的容积为 2V，罐中气体的压强为。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体

调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。求调配

后：

（i）两罐中气体的压强；

（ii）甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。

【答案】（i）；（ii）

【解析】（i）气体发生等温变化，对甲乙中的气体，可认为甲中原气体有体积 V变成 3V，乙中原气

体体积有 2V变成 3V，则根据玻意尔定律分别有，

则

则甲乙中气体最终压强

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