暑期综合提高练习（六）热学1——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案

这是一份暑期综合提高练习（六）热学1——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．某公司在组织团建活动时，为了增加现场氛围，在会场悬挂了很多的彩色气球，假设其中一只红色气球内的气体在标准状况下体积为672 mL，已知气体在标准状态下的摩尔体积为V0＝22.4 L/ml，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023 ml－1，则气球内气体分子数为( )
A．1.8×1021个 B．1.8×1022个
C．1.8×1023个 D．1.8×1024个
2．“珍爱生命、预防溺水”.图中的游泳浮漂是游泳爱好者自我保护的装备，采用高弹、环保的PVC材质，内置双气囊，使用时向里充气使之膨胀，充气后，体积可视为不变且不漏气，气囊内气体可视为理想气体.当充气浮漂在水中且水的温度降低时，则浮漂气囊内气体（ ）
A．压强变大B．内能增加
C．向外界放热D．分子数密度减小
3．《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第六十二条规定，不得连续驾驶机动车超过4小时未停车休息或者停车休息时间少于20分钟.当长时间行车发生时，一是驾驶员会疲劳，二是汽车轮胎与地面摩擦使轮胎变热，有安全隐患.一辆汽车行驶4小时后轮胎变热，轮胎内气体温度也会升高，设此过程中轮胎体积不变且没有气体的泄漏，空气可看作理想气体，则此过程中轮胎内气体（ ）
A．分子平均动能增大，每个分子的动能都增大
B．速率大的区间分子数增多，分子平均速率增大
C．内能增大，外界对气体做正功
D．内能增大，气体向外界放出热量
4．分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能Ep=0）.下列说法正确的是（ ）
甲乙
A．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B．当r>r0时，随距离增大，分子间作用力做正功
C．当r>r0时，分子间作用力表现为引力
D．随着分子间距离从接近于零开始增大到无穷远，分子间作用力先减小后增大
5．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．给自行车打气越打越困难，主要是因为车胎内气体分子之间的相互排斥作用
B．随着温度的升高，所有气体分子热运动的速率都增大
C．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小
D．向一锅水中撒点胡椒粉，加热时发现水中胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈
6．如图所示为一定质量的理想气体压强p随热力学温度T的变化图像，下列说法正确的是( )
A．从状态c到状态d，气体分子的平均速率增大
B．从状态b到状态c，气体分子对单位面积容器壁的撞击力增大
C．从状态a到状态b，气体的密度增大
D．从状态d到状态a，气体对外界做正功
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．下列关于热力学温度的说法正确的是( )
A．热力学温度的零点是－273.15 ℃
B．－136 ℃比136 K温度高
C．0 ℃相当于273.15 K
D．1 ℃就是1 K
8．某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间的相互作用，则缸内气体（ ）
A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大
C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做正功，内能减小
9．（多选）关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A． 一定质量的理想气体等温压缩过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功
B． 一定质量的理想气体等容降温过程中气体吸收热量
C． 利用降低海水温度放出大量的热量来发电，可解决能源短缺的问题
D． 电冰箱正常工作时把箱内低温物体的热量传递到箱外高温物体，不违背热力学定律
10．某实验小组为测量一个不规则物体的容积，将物体打开一个小口，在开口处竖直插入一根两端开口、内部横截面积为的均匀透明长塑料管，密封好接口，用氮气排空内部气体，并用一小段水柱封闭氮气。外界温度为27℃时，气柱长度l为10cm；当外界温度缓慢升高到37℃时，气柱长度变为60cm。已知外界大气压恒为，水柱质量忽略不计，1ml氮气在、0℃状态下的体积约为22.4L，阿伏伽德罗常数取。下列说法正确的是（ ）
A．温度变化过程中氮气对外界做的功为0.5J
B．温度变化过程中氮气的内能减少了0.5J
C．利用以上数据可测得不规则物体的容积为
D．被封闭氮气分子的个数约为个
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．某同学通过图所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。

①将冰糖装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则 （填“需要”或“不需要”）重做实验。
②实验中通过活塞所在刻度读取了多组体积V及对应压强p，为了在坐标系中获得直线图像，应选择
A．图像 B．图像 C．图像 D．图像
③选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗冰糖的体积为 。
12．简易温度计构造如图所示．两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入液体后，将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡．在标准大气压下，调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度，多次改变温度，重复上述操作．
（1）（单选题）此温度计的特点是( )
A．刻度均匀，刻度值上小下大
B．刻度均匀，刻度值上大下小
C．刻度不均匀，刻度值上小下大
D．刻度不均匀，刻度值上大下小
（2）（多选题）影响这个温度计灵敏度的因素有( )
A．液体密度 B．玻璃泡大小 C．左管内径粗细 D．右管内径粗细
（3）若管中液体是水银，当大气压变为75cmHg时，用该温度计测得的温度值 （选填“偏大”或“偏小”）．为测得准确的温度，在测量时需 ．
13．如图甲，导热性能良好的气缸开口向左放在水平面上，缸内封闭一定质量的理想气体，静止时活塞离缸底的距离为L，大气压强为p0，环境温度为T0。如图乙，将气缸竖直放置在水平面上，开口向上，活塞稳定后，将环境温度缓慢升高到1.2T0，此时活塞离缸底的距离恰好为L。已知活塞与气缸内壁无摩擦且不漏气，活塞的横截面积为S且厚度不计，重力加速度大小为g，求：
(1)活塞的质量；
(2)若温度升高过程，缸内气体吸收的热量为，气体的内能增加量。
14．潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下，如图所示。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，大气压强为p0，Hh，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。
（1）求进入圆筒内水的高度l；
（2）保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为p0时的体积。
15．如图所示，一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M＝10 kg，活塞质量m＝4 kg，活塞横截面积为S＝2×10－3 m2，活塞上面封闭了一定质量的理想气体，活塞下面与劲度系数k＝2×103 N/m的竖直轻弹簧相连，汽缸底部有气孔O与外界相通，大气压强p＝1.0×105 Pa。当汽缸内气体温度为127 ℃时，弹簧为自然长度，此时活塞距离汽缸顶部的高度为L1＝20 cm，g取10 m/s2，汽缸和活塞导热性能均良好，缸体始终竖直，活塞不漏气且与缸壁无摩擦。
(1)当活塞距离汽缸顶部的高度为L2＝24 cm时，缸内气体温度为多少？
(2)缸内气体温度上升到T0时，汽缸恰好离开地面，则T0为多少？
(3)缸内气体温度从T0上升到T＝1 500 K过程中内能增量ΔU＝5 J，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q。
参考答案
1．【知识点】阿伏加德罗常数的理解及相关计算
【答案】B
【详解】由题意可知气球内气体的摩尔数为
n＝eq \f(V,V0)＝eq \f(672×10－3,22.4) ml＝3×10－2 ml
则可知气球中气体分子的个数为
N＝nNA＝3×10－2×6.0×1023个＝1.8×1022个，
故选B。
2．【知识点】温度与分子平均动能的关系、热力学第一定律与理想气体状态方程的综合应用
【答案】C
【解析】本题考查热力学第一定律与气体实验定律的综合.根据体积不变，温度降低，根据p1T1=p2T2可知，压强降低，故A错误；气囊内气体可视为理想气体，其内能的大小由温度决定，温度降低，内能减小，故B错误；根据ΔU=Q+W可知，其中ΔU减小，W=0，故Q0，则Q>0，气体从外界吸收热量，故C、D错误.
4．【知识点】分子势能随分子间距离变化的图像问题
【答案】C
【解析】本题考查分子力和分子势能.取无穷远处分子势能Ep=0，在r=r0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，所以题图乙为分子势能与分子间距离的关系图线，故A错误；当r>r0时，分子间作用力表现为引力，随距离增大，分子间作用力做负功，故B错误，C正确；当r=r0时，分子间作用力为零，随着分子间距离从接近于零开始增大到无穷远，分子间作用力先减小后增大再减小，故D错误.
5．【知识点】分子热运动、分子间的作用力、气体分子运动的特点
【答案】C
【解析】本题考查分子动理论.自行车打气越打越困难，主要是因为胎内气体压强增大，导致轮胎内外的压强差增大的原因，与分子之间的作用力无关，故A错误；随着温度的升高，气体分子的平均速率增大，并不是所有气体分子热运动的速率都增大.故B错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离在增大过程中，分子力做正功，分子势能减小，故C正确；胡椒粉的运动是由于水的对流形成的，不是布朗运动，故D错误.
6．【知识点】气体压强的微观解释、理想气体与理想气体状态方程
【答案】B
【解析】从状态c到状态d，气体的温度降低，因此气体分子的平均动能减小，平均速率减小，A错误；从状态b到状态c，气体的压强增大，因此气体分子对单位面积容器壁的撞击力增大，B正确；由__eq \f(pV,T)＝C可得__eq \f(p,T)＝CV－1，则p－T图像上的点和坐标原点连线的斜率k与V－1成正比，气体在状态a的连线斜率大于在状态b的连线斜率，则有Va－1>Vb－1，可得Val，解得
⑤
（2）设水全部排出后筒内气体的压强为p2；此时筒内气体的体积为V0，这些气体在其压强为p0时的体积为V3，由玻意耳定律有
p2V0= p0V3 ⑥
其中
p2= p0+ ρgH ⑦
设需压入筒内的气体体积为V，依题意
V = V3–V0 ⑧
联立②⑥⑦⑧式得
⑨
15．【知识点】热力学第一定律与理想气体状态方程的综合应用
【答案】(1)720 K (2)1 012.5 K (3)44 J
【详解】(1)根据题意，有V1＝L1S，V2＝L2S，T1＝400 K，p1＝p－eq \f(mg,S)＝0.8×105 Pa，p2＝p＋eq \f(kL2－L1－mg,S)＝1.2×105 Pa，根据理想气体状态方程，得eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p2V2,T2)，解得T2＝720 K。
(2)当气体压强增大到一定值时，汽缸对地压力刚好为零，此后再升高气体温度，气体压强不变，气体做等压变化，设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx，则kΔx＝(m＋M)g，解得Δx＝7 cm，V3＝(Δx＋L1)S，p3＝p＋eq \f(Mg,S)＝1.5×105 Pa，根据理想气体状态方程，得eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p3V3,T0)，解得T0＝1 012.5 K
(3)缸内气体温度从T0上升到T＝1 500 K过程中，假设汽缸上升了L3的高度，则V4＝(Δx＋L1＋L3)S，p4＝p＋eq \f(Mg,S)＝1.5×105 Pa，根据理想气体状态方程，得eq \f(p3V3,T0)＝eq \f(p4V4,T)，解得L3＝13 cm，上述过程为等压变化，气体体积增大，故气体对外做功W＝－p4ΔV＝－p4L3S＝－39 J，根据热力学第一定律得ΔU＝Q＋W，解得Q＝44 J