2026年高考物理二轮复习第13讲热学专项训练

这是一份2026年高考物理二轮复习第13讲热学专项训练，共20页。试卷主要包含了选择题，多项选择题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为p0，重力加速度大小为g。由以上数据可估算（ ）
A．地球大气层空气分子总数为2πNAp0R2Mg
B．地球大气层空气分子总数为4πNAp0RhMg
C．空气分子之间的平均距离为3MghNAp0
D．空气分子之间的平均距离为3MgR2NAp0h
2．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ）
A．图甲中，用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有扩张的趋势
B．图乙中，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是多晶体
C．图丙中，在测温装置的玻璃槽内放入水银，液面出现如图所示不浸润现象，是因为玻璃分子对附着层内水银分子的吸引力小于水银内部分子之间吸引力
D．图丁中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量
3．如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管，上部和下部的横截面积之比为2∶1，上管足够长，下管长度l=16cm。在管内用长度h=4cm的水银柱封闭一定质量的理想气体，气柱长度l1=10cm。大气压强p0=76cmHg，气体初始温度T1=300K，缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管。下列说法正确的是（ ）
A．水银恰好全部进入粗管时，管内气体温度T2=468K
B．水银恰好全部进入粗管时，管内气体温度T2=480K
C．从开始到水银恰好全部进入粗管，管内气体压强保持不变
D．从开始到水银恰好全部进入粗管，管内气体对外放热
4．负压救护车主要用于感染患者的转运与抢救，使用时病员舱内气压低于外界大气压，病员舱负压值（为负值）是指舱内气体压强与外界大气压强之差。某次转运病员前，医护人员打开控制开关使封闭病员舱内的气体降至人体适合的温度，同时将部分气体抽出使舱负压值达到规定值。已知T＝t+273K，打开开关前舱内气体的温度为37℃，舱内气体压强与外界大气压强均为p0；打开开关后抽出的气体质量为原来舱内气体质量的n(nTc
B．a→b过程，气体对外界做功、内能减少
C．b→c过程，气体增加的内能小于该过程吸收的热量
D．完成一次循环过程，气体对外界做的功大于吸收的热量
9．如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内吸入一小段油柱，不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知吸管的横截面积为S，封闭气体温度为T、体积为V，当温度变化量为ΔT时，油柱移动的距离为（ ）
A．VTSΔTB．VSTΔTC．TSVΔTD．TVSΔT
10．气垫床已经成为露营的重要家庭用品。如图为一气垫床，未充气时，床内气体压强为p0、体积为V。用电动充气泵充气，每秒钟充入压强为p0、体积为0.1V的气体，充气结束时床内气体压强为3p0、体积为5V，充气过程气体温度保持不变。若要回家时为便于携带，气垫床就要放气。气体为理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．充气泵充气的时间为14s
B．充气结束后人就躺在气垫床上，床内气体的压强变小
C．傍晚时气垫床内气体温度降低，则气垫床内气体密度增大
D．气垫床在放气过程中，气体对外做功，气垫床内气体温度升高
11．某校物理学科后活动中，出现了不少新颖灵巧的作品。如图所示为高二某班同学制作的《液压工程类作业升降机模型》，通过针筒管活塞的伸缩推动针筒内的水，进而推动支撑架的展开与折叠，完成货物平台的升降。在某次实验中，针筒连接管的水中封闭了一段空气柱（空气可视为理想气体），该同学先缓慢推动注射器活塞将针筒内气体进行压缩，若压缩气体过程中针筒内气体温度不变，装置不漏气，则下列说法中正确的是（ ）
A．针筒内气体压强减小
B．针筒内气体吸热
C．单位时间、单位面积撞击针筒内壁的气体分子数减少
D．用国际单位制单位表示的状态参量在p−1V图中图线可能如图中a→b
12．肺活量是指在标准大气压p0下，人所能呼出气体的最大体积。肺活量可反映肺功能和胸腔壁的扩张程度。某实验小组设计了一款肺活量测量仪器，原理如图所示，活塞质量为m1，横截面积为S，配重物质量为m2，测量前需要将仪器置于p0环境中，调节配重物使活塞稳定在零刻度位置。零刻度位置对应封闭气体体积为V0，体积刻度上的刻度值表示从零刻度到显示刻度位置活塞下封闭气体体积的变化量，即肺活量，记为ΔV。测试时，受试人员深吸一口气后，从测试口呼出气体，即可通过体积刻度上的刻度读出受试者的肺活量。重力加速度为g，忽略一切摩擦和气体温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．正常情况下若要完成校准，配重物质量应满足m2=m1+p0gS
B．校正完成后，若外界大气压变为1.1p0，则转换为标准大气压，肺活量为原来的1.1倍
C．随着测试不断进行，活塞下部积累了许多小水滴，会导致测量肺活量偏小
D．肺活量越大，活塞稳定时，受试者肺部气体压强越大
二、多项选择题
13．茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。东坡有诗云“一勺励清心，酌水谁含出世想。”下列关于泡茶中的物理现象的说法正确的是（ ）
A．泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈
B．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象
C．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的
D．打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力
14．一理想气体系统经历一循环过程a→b→c→d→a，其p–V图如图所示，其中d→a过程气体温度不变。下列说法正确的是（ ）
A．a→b过程气体分子的平均动能增加
B．b→c过程气体向外界放出热量
C．状态c、a的体积和压强满足pcVc0，气体需从外界吸热，该选项错误。
故答案为：A
【分析】本题考查理想气体状态方程与热力学第一定律的综合应用，核心是分析气体状态参量的变化。首先确定气体初末状态的压强、体积，初态压强由大气压强加水银柱高度得出，末态结合粗细管横截面积比确定等效水银柱高度，进而得到末态压强；再代入理想气体状态方程计算末态温度。同时结合水银柱高度变化分析压强变化，根据内能变化、做功情况，利用热力学第一定律判断吸放热情况。
4．【答案】C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】以打开开关后剩余的气体为研究对象，设舱内体积为V，根据理想气体状态方程，有
p0(1−n)VT1=p2VT2⇒p0(1−n)310=p2300，解得p2=30p0(1−n)31，该病员舱规定的负压值为p2−p0=−1+30n31p0，故ABD错误，C正确。
故选C。
【分析】1、理想气体状态方程
或
2、变质量问题（漏气、抽气等）的处理方法
方法一：克拉珀龙方程（或物质的量守恒）
方法二：选取剩余气体为研究对象，视为质量不变，体积可膨胀到充满整个容器的等效状态（本题所用方法）。
3、负压值的定义与计算
负压值 = 舱内气压 − 外界大气压 （值为负）。
4、摄氏温标与热力学温标的换算
。
5．【答案】C
【知识点】分子运动速率的统计规律；气体压强的微观解释
【解析】【解答】AB．根据题意，一定质量的理想气体，甲乙两个状态下气体的体积相同，所以分子密度相同、分子的平均距离相同，故AB错误；
C．温度越高，速率较大的分子所占百分比越大，乙状态下曲线中速率大的分子占据的比例比较大，则乙状态下气体温度较高，则分子的平均动能大，故C正确；
D．乙状态下曲线中速率大的分子占据的比例比较大，气体分子平均速度大，气体分子的数密度相等，则单位时间内撞击容器壁次数较多，故D错误。
故答案为：C。
【分析】 根据体积保持不变，分析判断分子密度、分子的平均距离是否相同；温度越高，则分子的平均动能越大，曲线中速率大的分子占据的比例就比较大；根据气体压强的微观解释分析判断。
6．【答案】A
【知识点】热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】本题考查热力学第一定律，解题关键掌握气体各参量的变化情况分析，注意内能升高，温度变大，分子平均动能变大，但不是每个分子的动能都变大。迅速推动木棍过程中，竹筒中被密封的气体体积减小，则压强变大，外界对气体做正功，W>0，由于“迅速”过程气体与外界无热交换，则Q=0，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，ΔU>0，温度升高，分子平均动能增加，但不是每个分子的动能都增加。
故选A。
【分析】迅速推动木棍过程中，气体体积减小，可认为是没有发生热交换，根据热力学第一定律和理想气体状态方程分析解答。
7．【答案】D
【知识点】分子间的作用力；分子势能
【解析】【解答】A：图1中r0处分子力为0，是分子力随距离变化的图线；图2中r0处分子势能最小，是分子势能随距离变化的图线，A错误；
B：从无穷远到r0过程中，分子力（引力）对分子B做正功，B错误；
C：分子B靠近时，分子斥力和引力均增大，只是斥力增大更快，C错误；
D：从较远处到r0，分子力做正功，速率增大；小于r0时分子力做负功，速率减小，故r0处速率最大，D正确。
故答案为：D。
【分析】结合分子力、分子势能的变化规律，分析分子运动过程中力的做功与速率的关系。
8．【答案】C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】A．据题意，结合题图可知，气体从c到d为绝热膨胀，则Qcd=0， Wcd0，则根据热力学第一定律
ΔU=W+Q
可知Q