第十五章 熱學(xué) 章末教考銜接學(xué)生用

熱學(xué)中的STSE問題【真題1】（2022·重慶高考15題）2022年5月15日，我國自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體（視為理想氣體）（）A.吸收熱量 B.壓強(qiáng)增大C.內(nèi)能減小 D.對(duì)外做負(fù)功【真題2】（多選）（2021·天津高考6題）列車運(yùn)行的平穩(wěn)性與車廂的振動(dòng)密切相關(guān)，車廂底部安裝的空氣彈簧可以有效減振，空氣彈簧主要由活塞、汽缸及內(nèi)封的一定質(zhì)量的氣體構(gòu)成。上下乘客及劇烈顛簸均能引起車廂振動(dòng)，上下乘客時(shí)汽缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換；劇烈顛簸時(shí)汽缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換。若汽缸內(nèi)氣體視為理想氣體，在氣體壓縮的過程中（）A.上下乘客時(shí)，氣體的內(nèi)能不變 B.上下乘客時(shí)，氣體從外界吸熱C.劇烈顛簸時(shí)，外界對(duì)氣體做功 D.劇烈顛簸時(shí)，氣體的溫度不變【真題3】（2021·山東高考2題）如圖所示，密封的礦泉水瓶中，距瓶口越近水的溫度越高。一開口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中封閉一段空氣。擠壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開后，小瓶緩慢上浮，上浮過程中，小瓶內(nèi)氣體（）A.內(nèi)能減少 B.對(duì)外界做正功C.增加的內(nèi)能大于吸收的熱量 D.增加的內(nèi)能等于吸收的熱量

1.人教版選擇性必修第三冊(cè)P48【做一做】。取一個(gè)透明塑料瓶，向瓶內(nèi)注入少量的水。將橡膠塞打孔，安裝上氣門嘴，再用橡膠塞把瓶口塞緊，并向瓶內(nèi)打氣，觀察橡膠塞跳出時(shí)瓶內(nèi)的變化。2.魯科版選擇性必修第三冊(cè)P62第5題某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由汽缸和活塞組成，如圖所示。開箱時(shí)，密閉于汽缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起。在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間的相互作用，則缸內(nèi)氣體（）A.對(duì)外做正功，分子的平均動(dòng)能減小 B.對(duì)外做正功，內(nèi)能增大C.對(duì)外做負(fù)功，分子的平均動(dòng)能增大 D.對(duì)外做負(fù)功，內(nèi)能減小銜接分析：人教版選擇性必修第三冊(cè)P48【做一做】欄目以用打氣筒給一個(gè)注入少量水的透明塑料瓶內(nèi)打氣后，觀察橡膠塞跳出時(shí)瓶內(nèi)的變化為情境，討論了氣體狀態(tài)變化過程中的氣體做功與內(nèi)能變化的關(guān)系問題；魯科版選擇性必修第三冊(cè)P62第5題以汽車后備箱內(nèi)安裝的撐起箱蓋的裝置的工作原理為情境，考查了內(nèi)能、分子平均動(dòng)能的概念理解及熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用問題。近幾年的高考也常以與熱學(xué)知識(shí)有關(guān)的生產(chǎn)生活實(shí)例為情境，以考查內(nèi)能、氣體做功、熱力學(xué)第一定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程等的綜合應(yīng)用進(jìn)行命題，成為高考的一個(gè)考查熱點(diǎn)，例如：（1）2022·重慶高考15題以我國自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄為情境，考查了理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用的問題。（2）2021·天津高考6題以列車車廂底部安裝的空氣彈簧減震器為情境，考查了玻意耳定律與熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用問題。（3）2021·山東高考2題以一個(gè)置于密封的礦泉水瓶中的開口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶為情境，考查了理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律的綜合應(yīng)用問題。

1.水槍是孩子們喜愛的玩具，常見的氣壓式水槍儲(chǔ)水罐示意如圖。從儲(chǔ)水罐充氣口充入氣體，達(dá)到一定壓強(qiáng)后，關(guān)閉充氣口。扣動(dòng)扳機(jī)將閥門M打開，水即從槍口噴出。若在不斷噴出的過程中，罐內(nèi)氣體溫度始終保持不變，則氣體（）A.壓強(qiáng)變大 B.對(duì)外界做功C.對(duì)外界放熱 D.分子平均動(dòng)能變大2.圖甲是一種導(dǎo)熱材料做成的“強(qiáng)力吸盤掛鉤”，圖乙是它的工作原理圖。使用時(shí)，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上（圖乙1），吸盤中的空氣（可視為理想氣體）被擠出一部分。然后把鎖扣緩慢扳下（圖乙2），讓鎖扣以盤蓋為依托把吸盤向外拉出。在拉起吸盤的同時(shí)，鎖扣對(duì)盤蓋施加壓力，致使盤蓋以很大的壓力壓住吸盤，保持鎖扣內(nèi)氣體密閉，環(huán)境溫度保持不變。下列說法正確的是（）A.鎖扣扳下后，吸盤與墻壁間的摩擦力增大B.鎖扣扳下后，吸盤內(nèi)氣體分子平均動(dòng)能增大C.鎖扣扳下過程中，鎖扣對(duì)吸盤中的氣體做正功，氣體內(nèi)能增加D.鎖扣扳下后吸盤內(nèi)氣體分子數(shù)密度減小，氣體壓強(qiáng)減小3.壓縮空氣儲(chǔ)能（CAES）是一種利用壓縮空氣來儲(chǔ)存能量的新型儲(chǔ)能技術(shù)，絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能方式是壓縮空氣并將產(chǎn)生的熱能儲(chǔ)存在各種介質(zhì)當(dāng)中，比如混凝土、石頭、礦洞礦石中等。需要發(fā)電的時(shí)候讓壓縮空氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，這種方式能夠?qū)嚎s空氣儲(chǔ)能的效率提升。對(duì)于上述過程的理解，下列說法正確的是（）A.絕熱壓縮空氣，分子平均動(dòng)能不變B.絕熱壓縮空氣，溫度升高，氣體內(nèi)能一定增大C.該方式能夠?qū)嚎s空氣儲(chǔ)能的效率提升到100