暑期综合提高练习（六）热学2——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2——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．如图所示是一定质量的理想气体缓慢的由状态A经过状态B变为状态C再到状态D的图像。已知气体在状态A时的压强是，则对应的气体的变化图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
2．为切实保护好自然生态环境，国家倡导广大出游者“带垃圾下山”。已知随着海拔的降低，环境的温度、气压均升高。某游客从山顶携带密闭空玻璃瓶到达山脚，忽略玻璃瓶形变产生的影响，瓶内气体可视为理想气体，则在下山过程中
A．瓶内气体放热
B．瓶内气体对外做正功
C．瓶内气体分子内能减少
D．瓶内气体分子平均动能增加
3．比赛用排球的球内标准气压为1.300×105～1.425×105Pa，球内气体体积为5L．某次比赛时周围环境大气压强为1.000×105Pa，赛前球内气体压强为1.100×105Pa，当球内气体压强高于外界大气压强时球的体积和形状都不会发生改变．充气筒每次能将外界0.23L的空气充入排球，充气过程气体的温度不变，空气视为理想气体，赛前充气的次数至少为（ ）
A． 29次B． 28次C． 5次D． 4次
4．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
5．气压式电脑升降桌通过汽缸上下运动来支配桌子升降，其简易结构如图所示.圆柱形汽缸与桌面固定连接，柱状活塞与底座固定连接.可自由移动的汽缸与活塞之间封闭着一定质量的理想气体，汽缸导热性能良好，活塞可在汽缸内无摩擦活动.设气体的初始状态为A，将电脑放在桌面上保持不动，桌子缓慢下降一段距离后达到稳定状态B.打开空调一段时间后，室内温度降低到设定温度，稳定后气体状态为C.则气体从状态A→B→C的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．从A到B的过程中，气体等温压缩，压强增大
B．从A到B的过程中，气体从外界吸热
C．从B到C的过程中，气体等压降温，体积增大
D．从B到C的过程中，气体从外界吸热
6．瓶子吞鸡蛋的实验过程如下：先将敞口的玻璃瓶中的空气加热，再将剥皮的熟鸡蛋放于瓶口，过一会儿发现鸡蛋慢慢被挤压吸入瓶中，如图所示。鸡蛋被吸入还未落下的过程中，瓶中气体可视为理想气体，质量不变。鸡蛋被吸入一半时相比刚放上时，关于瓶中气体，下列说法正确的是（ ）
A．每个气体分子的动能都减小
B．此过程气体从外界吸热
C．气体分子单位时间撞击单位面积器壁的冲量减小
D．气体压强与热力学温度的比值减小
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．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
8．下列措施有助于缓解能源危机、保证可持续发展的有（ ）
A. 用木材代替煤，进行火力发电
B. 将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区
C. 少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具出行
D. 大力开发风力发电，减少火力发电
9．如图是氧气分子在不同温度（0 ℃和100 ℃）下的速率分布情况，由图可知 （ ）
A．同一温度下，氧气分子速率分布呈现出“中间多，两头少”的分布规律
B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C．随着温度的升高，氧气分子中速率较小的分子所占的比例降低
D．随着温度的升高，氧气分子中速率较大的分子所占的比例降低
10．若以表示水的摩尔质量，表示在标准状况下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状况下水蒸气的密度，表示阿伏加德罗常数，、分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的是（ ）
A．B．C．D．
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．某小组利用圆柱形汽缸测量当地的大气压强，圆柱形汽缸的气密性和导热性能良好，且外界环境温度保持不变。
（1）用50分度的游标卡尺测量汽缸内部直径d，如图甲，可知 ；
（2）按图乙连接好实验器材，细线松弛时，汽缸内气体压强为大气压强；
（3）挂上砝码，测出此时活塞底部至汽缸底部的距离h和弹簧测力计示数；
（3）适量改变砝码个数，重复步骤（3）；
（5）以弹簧测力计示数F为纵轴，以为横轴，绘制图像，其图像如图丁所示，图中斜率的绝对值为k，纵轴截距为b，可知未悬挂砝码时，活塞距汽缸底部的高度 ，实验室当地的大气压强 ；
（6）若用如图丙所示的实验装置进行实验，对比如图乙所示的实验装置，有何优点写出一点即可 。
12．如图所示，水银柱将一定质量的理想气体封闭在竖直放置的容器内，粗管横截面积是细管的3倍，水银柱的上表面正好与粗管上端口齐平。大气压强为，封闭气体的压强为，水银柱的上下长度为L，封闭气体的上下长度为4L，温度为。
(1)缓慢的给封闭气体加热，当水银柱刚好全部进入细管中，此时气体的温度为，求的大小；
(2)设细管的横截面积为S，当气体的温度再缓慢由变成的过程中，求气体对外界做的功为多少。
13．如图，一内壁光滑的气缸右边有开口与大气相通，初始时活塞左边气体体积为右边的3倍，系统处于平衡状态，大气压强为，两边气体温度均为。缓慢加热活塞左边的气体，
(1)求温度升为时，气体的压强；
(2)在答题卡中给出的坐标系中用带箭头的线画出上述过程的图线。
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，潜水艇的高压气瓶与水箱相连，阀门K可以控制高压气瓶的排气量。当高压气瓶中的部分空气压入水箱后，推动活塞使水箱中的水通过通海口向外排出，可使潜水艇浮起。潜水艇高压气瓶贮有体积为V1＝2 m3、压强为p1＝2×107 Pa的压缩空气。在一次上浮操作前，活塞处于水箱的最右端，利用高压气瓶内的压缩空气将水箱中体积为V＝10 m3的水排出，此时高压气瓶内剩余空气的压强为p2＝1.0×107 Pa，假设在排水过程中压缩空气的温度不变，不计高压气瓶与水箱之间连接管道内气体的体积，不计活塞与水箱之间的摩擦力，求：
(1)高压气瓶压入水箱的空气质量Δm与高压气瓶中的原有空气质量m的比值；
(2)排水后水箱内气体的压强p。
参考答案
1．【知识点】气体的p-T（p-t）图像、气体的V-T（V-t）图像问题
【答案】C
【详解】从题图可以看出，A与连线的延长线经过原点，根据理想气体状态方程可知，从A到是等压变化，即有，根据盖—吕萨克定律有，解得，从到是等容变化，根据查理定律有，解得，从到是等温变化，根据波意尔定律有，解得，结合上述，只有第三个图像满足要求。
2．【知识点】热力学第一定律及其应用
【答案】D
【解析】在下山的过程中，密闭空玻璃瓶内气体的体积不变，瓶内气体对外不做功，B错误；下山过程中，温度升高，瓶内气体分子内能增加，气体分子平均动能增加，C错误，D正确；由上述分析可知W＝0，ΔU＞0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＞0，即瓶内气体吸收热量，A错误。
3．【知识点】充气、抽气和灌气等问题
【答案】C
【解析】气体做等温变化，有pV=p1V+np0ΔV，解得n≈4.35，故赛前充气的次数至少为5次,故选C．
4．【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.
5．【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】A
【解析】本题考查气体实验定律与热力学第一定律综合.从A到B的过程中，桌子缓慢下降，由于汽缸导热性能良好，可知气体等温压缩，体积减小，根据玻意耳定律可知，压强增大，故A正确；从A到B的过程中，气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体会向外界放热，故B错误；从B到C的过程中，桌面受力不变，气体压强一定，根据盖-吕萨克定律可知，温度降低，体积一定减小，故C错误；从B到C的过程中，气体温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体会向外界放热，故D错误.
6．【知识点】利用理想状态方程解决问题
【答案】C
【详解】刚开始鸡蛋放于瓶口，瓶内气体温度高于环境温度，在鸡蛋被吸入一半的过程中，由于热传递，瓶内气体的温度降低，气体分子的平均动能减小（点拨：温度是分子平均动能的标志），但不是每个气体分子的动能都减小，A错误；瓶内气体温度降低，内能减少，瓶中气体体积减小，外界对气体做正功，由热力学第一定律知，气体向外界放热，B错误；该过程中外界压强不变，故气体的压强减小，由p=FS=ISt可知，气体分子在单位时间撞击单位面积的冲量大小在数值上等于压强，故气体分子单位时间撞击单位面积器壁的冲量减小，C正确；由理想气体状态方程得pVT=C，解得pT=CV，气体的体积V减小，故气体压强与热力学温度的比值变大，D错误。
7．【知识点】温度与分子平均动能的关系
【答案】AD
【详解】气体膨胀，气体对外做正功，又因为气体与外界无热量交换，由此可知气体内能减小，B错误，D正确；因忽略气体分子间相互作用，即不考虑分子势能，所以分子平均动能减小，A正确，C错误。
8．【知识点】可再生能源和不可再生资源
【答案】CD
【解析】用木材代替煤，进行火力发电，不能减少电能的消耗，也不能减少化石燃料的使用，不能做到节能减排，无助于缓解能源危机、保证可持续发展，故A错误；将高能耗企业从发达地区转移到欠发达地区，不能减少化石燃料的使用，也不能做到节能减排，无助于缓解能源危机、保证可持续发展，故B错误；少开汽车，多骑自行车或搭乘公共交通工具，可减少污染物的排放，减少化石能源的使用，有助于缓解能源危机、保证可持续发展，故C正确；大力开发风力发电，减少火力发电，可减少污染物的排放，减少化石能源的使用，有助于缓解能源危机、保证可持续发展，故D正确.
9．【知识点】分子运动速率分布图像
【答案】AC
【详解】气体中的大多数分子的速率都接近某个数值，与这个数值相差越多，则分子数越少，表现出“中间多，两头少”的分布规律，A正确；当温度升高时，分子最多的速率区间移向速度大的地方，则速率小的分子数减小，速率大的分子数增加，分子的平均速率增大，但并非每一个氧气分子的速率都增大，C正确，B、D错误。
10．【知识点】阿伏加德罗常数的理解及相关计算
【答案】AC
【详解】每个水分子的质量等于水的摩尔质量除以阿伏加德罗常数，即，选项A正确；表示一个水分子运动占据的空间的体积，不是一个水分子的体积，选项B错误；表示水蒸气的摩尔质量，除以一个水分子的质量m0即为阿伏加德罗常数，即表达式，选项C正确；由于水分子分子间距的存在，不等于水的摩尔体积，则密度表达式，不成立，选项D错误。
11．【知识点】气体等温变化与玻意耳定律
【答案】，，，不受滑轮与细绳间阻力的影响
【详解】（1）游标卡尺的读数为。
（5）根据题意可知，封闭气体的初态压强为，末态压强为，由玻意耳定律可得，解得，其中，由图像可知，，联立可得，。
（6）若用如图丙所示的实验装置进行实验，对比如图乙所示的实验装置，有不受滑轮与细绳间阻力的影响的优势。
12．【知识点】利用理想状态方程解决问题、气体的等压变化与盖—吕萨克定律
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）水银柱全部在粗管中，上下长度为L，根据题意水银柱对应的压强为，当水银柱刚好全部进入细管中，水银柱的上下长度为3L，水银柱对应的压强为，由理想气体状态方程可得
解得
（2）气体的温度再缓慢由变成的过程中，设气体体积的增加量为，气体做等压变化，则有
根据功的定义可得气体对外界做的功
联立解得
13．【知识点】一定质量的气体多过程状态变化问题
【答案】(1)；(2)；
【详解】（1）设气缸总体积为V0，当活塞到达左右端时，气体等压变化，由盖—吕萨克定律，解得，温度升为时气体等容变化，由查理定律，解得。
（2）上述过程的图线
14．【知识点】气体等温变化与玻意耳定律
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1，放入水下后筒内气体的压强为p1，由玻意耳定律和题给条件有
p1V1= p0V0 ①
V0=hS ②
V1=（h–l）S ③
p1= p0+ ρg（H–l） ④
联立以上各式并考虑到Hh，h >l，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】变质量气体状态变化问题
【答案】(1)eq \f(1,2) (2)2.0×106 Pa
【详解】(1)设压强p1＝2×107 Pa、体积V1＝2 m3的压缩空气都变成压强p2＝1.0×107 Pa的压缩气体，其体积为V2。
由玻意耳定律p1V1＝p2V2
排水过程中排出压强p2＝1.0×107 Pa的压缩空气的体积为ΔV＝V2－V1
高压气瓶压入水箱的空气质量Δm与高压气瓶中的原有空气质量m的比值
eq \f(Δm,m)＝eq \f(ΔV,V2)＝eq \f(1,2)
(2)压强p2＝1.0×107 Pa、体积为ΔV＝2 m3的压缩空气，变成压强为p，体积为V＝10 m3的空气。
由玻意耳定律p2ΔV＝pV