2023届高考物理二轮复习专题练：热学

2023届高考物理二轮复习专题练:热学

一、单选题(共6题；共18分)

1．（3分）下列关于热运动的说法正确的是(　　)  

A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈

C．晶体微粒具有空间点阵，晶体分子的热运动停止

D．气体能够充满密闭容器，是因为气体分子做布朗运动

2．（3分）2021年12月9日，我国航天员在空间站成功进行了太空授课。实验时宇航员从注射器中挤出一滴水，水滴在空中形状是（　　）

A． B． C． D．

3．（3分）关于表面张力，下列说法不正确的是（　　）  

A．液体表面层与液体内部相比分子间的距离比较大

B．液体表面层与液体内部相比分子间的距离比较小

C．表面张力的产生，是由于表面层中分子间的引力大于斥力

D．表面张力的方向是与液面相切，与分界线相垂直

4．（3分）在一个密闭容器内有一滴的水，过一段时间后，水滴蒸发变成了水蒸气，温度还是，下列说法正确的是（　　）

A．分子势能减小 B．分子平均动能减小

C．内能一定增加 D．分子的速率都减小

5．（3分）如图所示，环境温度稳定不变，静止竖直放置的U形管a管开口与大气相通，b管封闭，此时b管内水银面比a管内水银面高h。若外界大气压强（　　） 

A．减小一些，则h变小 B．减小一些，则h变大

C．变大一些，则h变小 D．变大一些，则h不变

6．（3分）如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c再回到状态a，其中， 为等温过程， 为等容过程，下列说法正确的是（　　） 

A． 过程，气体和外界无热交换

B． 过程，气体分子的速率均保持不变

C． 过程，气体内能减小

D． 过程外界对气体做的功与 过程气体对外做功相等

二、多选题(共5题；共20分)

7．（4分）下列说法正确的是(　　) 

A．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

B．杯中的茶水慢慢冷却，该过程中有的水分子的运动速率反而增大了

C．清晨时阳光透过窗户射入房间，观察到空中飞舞的粉尘在做布朗运动

D．在南方的梅雨季节，湿衣服较不容易晾干，这是相对湿度较大的缘故

E．空调可以把热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外而不引起其他变化

8．（4分）以下关于分子动理论的说法正确的是（　　）

A．布朗运动是由悬浮在液体中的固体小颗粒之间的相互碰撞产生的

B．相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度一定相同，内能不一定相同

C．分子间相互作用的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小

D．一定质量的某种理想气体绝热压缩，会使封闭气体的温度升高，压强变大

E．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为

9．（4分）下列关于温度及内能的说法中正确的是（　　）  

A．物体的内能不可能为零

B．温度高的物体比温度低的物体内能大

C．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化

D．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同

E．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高

10．（4分）下列说法中正确的是（　　）  

A．物体从外界吸热，其内能不一定增大

B．布朗运动是液体分子无规则的运动

C．温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同

D．用气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以估算气体分子的体积

E．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

11．（4分）以下有关热学内容的叙述，正确的是（　　）  

A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小

B．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性

C．容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁面产生的

D．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

E．即使没有漏气，没有摩擦的能量损失，内燃机也不可能把内能全部转化为机械能

三、填空题(共4题；共20分)

12．（4分）小朋友画了一幅鱼儿在水中吐气泡的图画，如图所示。假设湖水的温度恒定不变，你认为他画得　     　（填“对”或“不对”），你的理由是：　                                                                       　（请运用物理原理简要说明）。

13．（4分）玻璃管中的液面呈“凹”形，这是水浸润玻璃产生的物理现象，根本原因是附着层内分子间距　     　（选填“大于”“等于”或“小于”）液体内部分子间距；分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图所示，能反映附着层内水分子的分子势能Ep的可能是图中　     　（选填“A”、“B”或“C”）的位置。

14．（6分）某瓶0℃的冰溶化为0℃的水的过程中，分子的总动能　     　（填“增大”，“减少”或“不变”），分子的总势能　     　（填“增大”，“减少”或“不变”）。再往这瓶水中滴入红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这个过程是沿着分子热运动的无序性　     　（填“增大”，“减少”或“不变”）的方向进行的。

15．（6分）一定质量的理想气体的压强 与热力学温度 的关系图像如图所示，其中图线的 段平行于纵轴， 段平行于横轴。则从 状态到 状态，气体　     　（选填“吸收”、或“放出”）热量，从 状态到 状态，气体吸收的热量　     　（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体对外界所做的功，A、 、 三个状态相比，气体密度最大的是　     　（选填“A”、“ ”或“ ”）。 

四、实验探究题(共2题；共12分)

16．（6分）“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验：

（1）（1分）封闭气体的压强p用　     　传感器测量，体积V由　               　读出。

（2）（1分）除了保持注射器内封闭气体的质量不变之外，还应该保持封闭气体的　     　不变，采取的主要措施是缓慢推动活塞和　                                 　。

（3）（2分）图线a、b、c是三位同学根据实验数据分别得到的p-V图像。若a、b是不重合的两条双曲线，c与b相交，则（____）

A．a、b不重合是由于b气体质量大

B．a、b不重合是由于b气体温度高

C．产生c图线可能是容器密闭性不好

D．产生c图线可能是推动活塞过于快速

17．（6分）在“用DIS研究一定质量的气体在体积不变时，其压强与温度的关系”实验中，实验装置如图a所示：

（1）（1分）图甲中传感器A为　     　传感器，传感器B为　     　传感器；  

（2）（1分）某同学测得压强与摄氏温度的数据，并在P-t坐标系中作图，获得如图b的图像。图线延长线与横轴交点的温度被开尔文称为　         　，其物理意义是　         　；  

（3）（2分）另一同学先后用大小不同的两个试管甲、乙（V甲>V乙），封闭了质量不同，但初始温度和压强都相同的同种气体做实验。若将测得的压强p与摄氏温度t的数据，在同一P-t坐标系中作图，得到的图像应是丙图中的（_______）

A． B．

C． D．

五、解答题(共3题；共30分)

18．（10分）已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4L，已知理想气体体积1L，温度为27℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）

19．（10分）如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面上锁定一根上端开口、内壁光滑的玻璃管，管中用一段长L=28cm的水银柱封闭一段长L1=19cm的空气，初始时水银柱静止，其上端到管口的距离为L2=9. 5cm，已知大气压强恒为p0=76 cmHg，热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K．

(i)现缓慢升高温度至水银恰到管口，此时封闭气体的温度t2=177℃，求初始时封闭气体的温度t1；

(ⅱ)若保持封闭气体温度t1不变，解除锁定，将玻璃管在光滑斜面上由静止释放，设斜面足够长，能保证玻璃管稳定匀加速下滑，求玻璃管在斜面上稳定运动时管内气体的长度L3．

20．（10分）如图所示，固定的气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的活塞用劲度系数为 的轻质弹簧相连，两活塞横截面积的大小满足S1＝2S2，其中 。两气缸均用导热材料制成，内壁光滑，两活塞可自由移动．初始时两活塞静止不动，与气缸底部的距离均为 ，环境温度为T0＝300 K，外界大气压强为 ，弹簧处于原长。现只给气缸Ⅰ缓慢加热，使气缸Ⅱ的活塞缓慢移动了5cm．已知活塞没有到达气缸口，弹簧能保持水平，气缸内气体可视为理想气体。求此时： 

(a)弹簧的形变量；

(b)气缸Ⅰ内气体的温度。

答案解析部分

1．【答案】B

2．【答案】A

3．【答案】B

4．【答案】C

5．【答案】A

6．【答案】C

7．【答案】A,B,D

8．【答案】B,C,D

9．【答案】A,C,D

10．【答案】A,C,E

11．【答案】B,C,E

12．【答案】不对；气泡在水里上升过程中压强逐渐减小时，气泡的体积逐渐增大，所以画的不对。

13．【答案】小于；A

14．【答案】不变；增大；增大

15．【答案】吸收；大于；A

16．【答案】（1）压强；注射器上的刻度

（2）温度；手不要握住注射器封闭有气体的部分

（3）C

17．【答案】（1）温度；压强

（2）绝对零度；低温极限

（3）A

18．【答案】解：根据盖吕萨克定律： ，代入数据：

解得标准状态下气体的体积为 ，分子数 个

19．【答案】解：（Ⅰ）设玻璃管横截面积为S，初状态： ，

末状态： ，

根据盖一吕萨克定律知

代入数据解得 ℃

（Ⅱ）初状态： ， 斜面光滑，玻璃管沿长斜面匀加速下滑，水银对管内气体无压力，故气体压强为

假设水银没有从管口流出，根据玻意耳定律知

代入数据得

由于 ，所以玻璃管内气体长度为22.5cm

20．【答案】解：(a)初始时弹簧处于原长说明两气缸内气体压强均为

加热后，对气缸Ⅱ的活塞受力分析得   …………①

对气缸Ⅱ内气体，由玻意耳定律   …………②

联立解得

（b）对气缸Ⅰ内气体，由理想气体状态方程   …………③

对气缸Ⅰ的活塞受力分析得   …………④

由几何关系   …………⑤

联立解得