(精选)高二物理选修热学部分试题
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高二物理选修热学部分试题一.选择题1、做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。
图中记录的是A ．分子无规则运动的情况B ．某个微粒做布朗运动的轨迹C ．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线D ．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 【答案】D【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A 项错误；既然运动是无规则的，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B 项错误，对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度—时间图线，故C 项错误；只有D 项正确。
2、右图为两分子系统的势能E p 与两分子间距离r 的关系曲线。
下列说法正确的是A ．当r 大于r 1时，分子间的作用力表现为引力B ．当r 小于r 1时，分子间的作用力表现为斥力C ．当r 等于r 2时，分子间的作用力为零D ．在r 由r 1变到r 2的过程中，分子间的作用力做负功 【答案】BC【解析】分子间距等于r 0时分子势能最小，即r 0= r 2。
当r 小于r 1时分子力表现为斥力； 当r 大于r 1小于r 2时分子力表现为斥力；当r 大于r 2时分子力表现为引力，A 错BC 对。
在r 由r 1变到r 2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D 错误。
【命题意图与考点定位】分子间距于分子力、分子势能的关系。
3、假如全世界60亿人同时数1 g 水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数N A 取6×1023 mol －1) （ ）A ．10年B ．1千年C ．10万年D ．1千万年答案：C解析：1 g 水的分子个数22131018A N N =⨯=⨯个，则完成任务所需时间t = N5000=6×1018小时，约为1000年。
4、下列说法正确的是A.露珠成球状是由于一体表面张力的作用B.玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体C.单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点D ．蔗糖受潮后会粘在一起，因为没有确定的几何形状，所以它是非晶体【解析】玻璃是非晶体，选项(B)错；多晶体也有固定的熔点，现象(C)错；，选项(E)正确。
【答案】A5、对一定量的气体， 下列说法正确的是 A ．气体的体积是所有气体分子的体积之和 B ．气体分子的热运动越剧烈， 气体温度就越高C ．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D ．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少答案：BC解析：气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A 项错；温度是物体分子平均动能的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，B 项正确；气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的，C 项正确；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，D 项错。
6、关于一定量的气体，下列叙述正确的是 A.气体吸收的热量可以完全转化为功 B.气体体积增大时，其内能一定减少C ．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D ．外界对气体做功，气体内能可能减少解析： A 违背热力学第二定律，BCD 考察热力学第一定律：Q w U +=∆做功和热传递都可以改变内能故选D7、一定质量的气体在某一物理过程中内能减少了4×106J ，对外界做了8×106J 的功，则在这一过程中：BA ．气体向外界吸热1．2×107JB ．气体向外界吸热4×106JC ．气体向外界放热1．2×107JD ． 气体向外界放热4×106J 8、关于空气湿度，下列说法正确的是A ．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B ．液体的饱和汽压不会随温度而改变C ．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示D ．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比9、如图为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外.（1）下列说法正确的是_______A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违反热力学第二定律D．电冰箱的工作原理违反热力学第二定律【精析】（1）由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，除非有外界的影响或帮助.电冰箱把热量从温度较低的内部传到温度较高的外部，需要压缩机的帮助并消耗电能，故B正确，A错误。
电冰箱的工作原理没有违反热力学第二定律，C项正确，D项错。
答案：BC. 10、如图，一绝热容器被隔板K隔开a 、 b两部分。
已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。
在此过程中A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变答案：BD解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0。
稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0。
根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变。
稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小。
BD正确。
【命题意图与考点定位】考查热力学第一定律的应用及对气体的问题、压强和体积的判断。
11、一定质量的理想气体，由状态a经b变化到c.如图18所示，下列图中能正确反映出这种变化过程的是()图18解析：由p－T图象知，状态a到状态b为等容变化，且压强增大，由状态b到状态c为等温变化，且压强减小，所以在p－V图上，状态a到状态b为平行于p轴的线段，且由下向上，状态b到状态c为双曲线的一部分，且压强减小，故选C.答案：C12、如图3所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B，B的两边分别盛有气体甲和乙。
现将活塞P缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高，则在移动P的过程中（C）A．外力对乙做功；甲的内能不变B．外力对乙做功；乙的内能不变C．乙传递热量给甲；乙的内能增加D．乙的内能增加；甲的内能不变二.填空题13、(1)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是．（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功．现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量．在上述两个过程中，空气的内能共减小kJ，空气（选填“吸收”或“放出”）的总能量为kJ．【解析】根据理想气体状态方程，空气等温压缩，pV=C，p与1/V成正比，所以该过程中空气的压强p和体积V关系的是图B。
将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，气体内能保持不变；外界做了24kJ的功，空气放出24kJ能量．气瓶缓慢地潜入海底的过程中，放出了5kJ的热量，所以在上述两个过程中，空气的内能共减小5kJ，空气放出的总能量为24kJ+5kJ=29kJ。
【答案】.(1)B (2)5；放出；2914、在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，(1)某同学操作步骤如下：①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。
改正其中的错误：(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10-3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为m。
【解析】一滴体积为 4.8×10-3mL的溶液，纯油酸体积为V=4.8×10-3mL×0.10%=4.8×10-6mL=4.8×10-12m3，油膜面积为S=40cm2=40×10-4m2。
估测出油酸分子的直径为d=V/S=1.2×10-9m。
【答案】（1）②在量筒中滴入N滴溶液③在水面上先撒上痱子粉(2) 1.2×10-9【点评】此题考查对实验步骤正误的甄别和“用油膜法估测分子的大小”实验的有关计算。
三.计算题15、已知气泡内气体的密度为1.29kg/m3，平均摩尔质量为0.29kg/mol。
阿伏加德罗常数N A=6.02×1023mol-1，取气体分子的平均直径为2×10-10m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。
（结果保留一位有效数字）【解析】设气体体积为V0，液体体积为V1，气体分子数n=N A，V1=nπd3/6, (或V1=nd 3)则1VV=6mρπd3N A，（或1VV=mρd3N A）解得1VV=1×10-4(9×10-5~2×10-4都算对)。
【点评】此题考查微观量的计算。
对于分子可视为球体，也可视为立方体。
微观量的估算，最终结果只要保证数量级正确即可。
16、如图6所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的汽缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿汽缸无摩擦地滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活塞下降了h/4，再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距汽缸底部的高度．解析：设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻意耳定律得p0h＝(p0＋p)(h－14h) ①由①式得p＝13p0 ②再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0＋2p，设第二次加沙子后，活塞相对于底部的高度为h′p0h＝(p0＋2p)h′③联立②③式解得h′＝35h.答案：35h17、如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C．已知状态A的温度为300K．①求气体在状态B的温度；Vmρ②由状态B 变化到状态C 的过程中，气体是吸热还是放 热？简要说明理由．（2）①由理想气体的状态方程p A V A T A ＝p B V BT B （2分）得气体在状态B 的温度T B ＝p B V B T Ap A V A＝1200 K. （2分）②由状态B 到状态C ，气体做等容变化，由查理定律得错误！未找到引用源。
，则T C ＝p Cp BT B ＝600K （2分）故气体由状态B 到状态C 为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小．根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，ΔU ＜0，W ＝0，故Q ＜0，可知气体要放热．（3分）18、如图26所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40 cm 2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A 封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm 处设有a 、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a 、b 上，缸内气体的压强为p 0(p 0＝1.0×105 Pa 为大气压强)，温度为300 K ．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330 K 时，活塞恰好离开a 、b ；当温度为360 K 时，活塞上升了4 cm.g 取10 m/s 2求：(1)活塞的质量； (2)物体A 的体积．解析：(1)设物体A 的体积为ΔV.T 1＝300 K ，p 1＝1.0×105 Pa ，V 1＝60×40－ΔV T 2＝330 K ，p 2＝(1.0×105＋mg40×10－4) Pa ，V 2＝V 1 T 3＝360 K ，p 3＝p 2，V 3＝64×40－ΔV 由状态1到状态2为等容过程p 1T 1＝p 2T 2代入数据得m ＝4 kg(2)由状态2到状态3为等压过程V 2T 2＝V 3T 3代入数据得ΔV ＝640 cm 3答案：(1)4 kg (2)640 cm 3。
