2019年高考物理二轮复习专题14热学练(含解析)

高考物理热学复习试题及答案-Word
一、选择题
1. 一位质量为60 kg的同学为了表演“轻
功”，他用打气筒给4只相同的气
球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后
将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。

（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是
A.大于大气压强
B.是由于气体重力而产生的
C.是由于气体分子之间的斥力而产生的
D.是由于大量气体分子的碰撞而产生
的
（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。

下列说法正确的是
A.球内气体体积变大
B.球内气体体积变小
C.球内气体内能变大
D.球内气体内能不变
(3) 为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。

表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示若表演时大气压强为1.013105Pa，取g=10 m/s2，则气球内气体的压强为 Pa。

（取4位有效数字）
气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？
答案：（1）AD ；(2)BD；（3）1.053*105Pa 面积相同
2.关于热力学定律，下列说法正确的是（）。

历年（2019-2023）高考物理真题专项（热学）练习 一、单选题1．（2023ꞏ北京ꞏ统考高考真题）夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。

与白天相比，夜间轮胎内的气体（）A．分子的平均动能更小B．单位体积内分子的个数更少C．所有分子的运动速率都更小D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大2．（2023ꞏ海南ꞏ统考高考真题）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（）A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大C．分子势能在r0处最小D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小3．（2023ꞏ辽宁ꞏ统考高考真题）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。

“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。

该过程对应的p-V图像可能是（ ）A．B．C．D．4．（2023ꞏ江苏ꞏ统考高考真题）如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。

该过程中（）A．气体分子的数密度增大B．气体分子的平均动能增大C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小5．（2023ꞏ天津ꞏ统考高考真题）如图是爬山所带氧气瓶，氧气瓶里的气体容积质量不变，爬高过程中，温度减小，则气体（ ）A．对外做功B．内能减小C．吸收热量D．压强不变6．（2022ꞏ重庆ꞏ高考真题）2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。

若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（ ）（视为理想气体）A．吸收热量B．压强增大C．内能减小D．对外做负功7．（2022ꞏ北京ꞏ高考真题）2021年5月，中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）取得新突破，成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录，向核聚变能源应用迈出重要一步。

热学1．如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。

已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。

开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。

现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。

求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。

重力加速度大小为g。

【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a 处和b处时气体的体积分别为V1和V2。

根据盖—吕萨克定律有④式中V 1=SH ⑤V 2=S （H +h ）⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b 处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为⑧ 故本题答案是： 考点定位】理想气体状态方程 热力学第一定律【名师点睛】两个过程：A 到B 等温变化，B 到C 等压变化． 考点定位】玻意耳定律【名师点睛】此题主要考查玻意耳定律的应用，解题关键是确定以哪一部分气体为研究对象，并能找到气体在不同状态下的状态参量，然后列方程求解。

5．【2016·上海卷】如图，粗细均匀的玻璃管A 和B 由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A 管内，初始时两管水银面等高，B 管上方与大气相通。

若固定A 管，将B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H ，A 管内的水银面高度相应变化h ，则A ．h =HB ．h <2HC ．h =2HD ．2H <h <H 【答案】B【。

山东省济南市2019高考物理热学专题复习练习1.下列说法正确的是（）A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变2.以下说法正确的是（）A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大E．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小3.下列说法正确的是（）A．布朗运动反映了微粒中分子运动的不规则性B．分子间距离增大时，分子间引力增大，斥力减小C．扩散现象说明分子间存在斥力D．一定质量的理想气体对外做功800J，同时吸收300J热量，则这气体温度降低，内能减小4.下列说法正确的是（）A．物体从外界吸收热量，其内能一定增加B．物体对外界做功，其内能一定减少C．气体温度升高时，每个分子运动速率都会增大D．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递5.分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的()A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小D．引力减小，斥力增加6.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是()A．B．C．D．7.如图是某种喷雾器示意图，在贮液筒装入一些药液后将密封盖盖好．多次拉压活塞后，把空气打入贮液筒内，贮液筒与外界热交换忽略不计，打开喷嘴开关，活塞位置不变，药液就可以持续地喷出，药液喷出过程中，贮液筒内的空气()A．分子间的引力和斥力都在增大B．体积变大，压强变大C．气体分子的平均动能不变D．气体的内能减小8.一定质量的理想气体，当温度保持不变时，压缩气体，气体的压强会变大．这是因为气体分子的()A．密集程度增加B．密集程度减小C．平均动能增大D．平均动能减小9.如图所示，一个内壁光滑、绝热的汽缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着空气，若用竖直向上的力F将活塞向缓慢上拉一些距离，则缸内封闭着的气体()A．分子平均动能不变B．单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少C．每个分子对缸壁的冲力都会减小D．若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量10.如下图为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是(填选项前的字母)()A．TA<TB，TB<TCB．TA>TB，TB＝TCC．TA>TB，TB<TCD．TA＝TB，TB>TC11.一个带活塞的汽缸内盛有一定量的气体，若此气体的温度随其内能的增大而升高，则() A．将热量传给气体，其温度必升高B．压缩气体，其温度必升高C．压缩气体，同时气体向外界放热，其温度必不变D．压缩气体，同时将热量传给气体，其温度必升高12.如图所示，天平右盘放砝码，左盘是一个水银气压计，玻璃管固定在支架上，天平已调节平衡，若大气压强增大，则()A．天平失去平衡，左盘下降B．天平失去平衡，右盘下降C．天平仍平衡D．无法判定天平是否平衡13.如图是压力保温瓶结构简图，活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体．假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换，则向下压a的过程中，瓶内气体()A．内能增大B．体积增大C．压强不变D．温度不变14.一定质量的理想气体，由状态A(1,3)沿直线AB变化到C(5,1)，如图所示，气体在A、B、C三个状态中的温度之比是()A．1∶1∶1B．1∶2∶3C．3∶4∶3D．3∶6∶515.对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是（）A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小16.用密封性好，充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体()A．体积减小，内能增大B．体积减小，压强减小C．对外界做负功，内能增大D．对外界做正功，压强减小17.下列说法正确的是（）A．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大B．“用油膜法估测分子的大小”实验中油酸分子直径等于纯油酸体积除以相应油酸膜的面积C．第二类永动机没有违反能量守恒定律D．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加E．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性18.内燃机的做功过程是气缸内高温高压气体的膨胀过程，如图．对这一过程气缸内的气体，下列叙述正确是( )A．气体对外做功，部分内能转化为机械能B．气体的分子势能减少C．气体从外界吸收热量D．气体的温度下降19.下列说法中正确的有（）A．悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动叫做布朗运动B．金属铁有固定的熔点C．液晶的光学性质具有各向异性D．由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力E.随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气内能减小20.以下说法中正确的是（）A．分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力B．悬浮在液体中的微粒足够小，来自各个方向的液体分子撞击的不平衡性使微粒的运动无规则C．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加D．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少E．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积21.如图所示，a，b，c，d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过原点，dc平行于纵轴，以下说法正确的是（）A．从状态d到c，气体不吸热也不放热B．从状态c到b，气体放热C．从状态a到d，气体对外做功D．从状态b到a，气体吸热22.(多选)下列说法正确的是()A．当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小B．玻璃、石墨和金刚石都是晶体，石蜡是非晶体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．当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部E．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比23.(多选)关于固体、液体性质，下列说法正确的是()A．晶体和非晶体在一定的条件下可以转化B．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势C．当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度就不同D．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体24.(多选)下列说法中正确的是()A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C．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D．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律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N A＝25.(多选)绝热汽缸的质量为M，绝热活塞的质量为m，活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气，汽缸中密封一部分理想气体，最初汽缸被销钉固定在足够长的光滑固定斜面上．如图所示，现拔去销钉，让汽缸在斜面上自由下滑，当活塞与汽缸相对静止时，被封气体与原来汽缸静止在斜面上时相比较，以下说法正确的是()A．气体的压强不变B．气体的内能减少C．气体的温度升高D．气体的体积增大26.(多选)在用油膜法计算分子直径实验中，若已知该种油的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在液面上扩大后的最大面积为S，N A为阿伏加德罗常数．以上各物理量的单位，均为国际单位，那么下列各式正确的是()A．油分子直径d＝B．油分子直径d＝C．油滴所含的分子数N＝D．油滴所含的分子数N＝27.(多选)下列说法中正确的是()A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．悬浮在液体中的微粒足够小，来自各个方向的液体分子撞击的不平衡性使微粒的运动无规则C．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势D．液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性28.(多选)如图所示，一个导热汽缸竖直放置，汽缸内封闭有一定质量的气体，活塞与汽缸壁紧密接触，可沿汽缸壁无摩擦地上下移动．若大气压保持不变，而环境温度缓慢升高，在这个过程中()A．汽缸内每个分子的动能都增大B．封闭气体对外做功C．汽缸内单位体积内的分子数增多D．封闭气体吸收热量E．汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少29.(多选)下列说法中正确的有()A．汽缸内的气体具有很大的压强，是因为气体分子间表现为斥力B．液体表面具有张力是因为液体表面层的分子间表现为引力C．晶体的物理性质具有各向异性是因为晶体内部微粒按一定规律排列的D．温度越高的物体，其内能一定越大、分子运动越剧烈30.(多选)关于一定量的气体，下列说法正确的是()A．气体体积指的是该气体所有分子能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B．气体分子热运动的剧烈程度增强时，气体的温度可能降低C．外界对气体做功时，其内能可能会减少D．气体在等温压缩的过程中一定放出热量E．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零《热学练习题》1.下列说法正确的是（）A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变【答案】B【解析】温度是物体的分子平均动能的标志，温度升高，物体分子的平均动能一定增大，A错误，B正确；内能是所有分子的动能和势能的和，不仅与温度有关，还与物体的体积有关，只知道温度一个因素的变化情况，无法确定物体内能的变化，C、D错误。

热学(选修3－3)一、选择题1．(2018·苏北调研)下列说法正确的是( )A ．液体的分子势能与液体的体积无关B ．为了保存玉米地的水分，可以锄松地面，破坏土壤里的毛细管C ．从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的D ．扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生解析：液体的体积决定了液体分子间的距离，进而决定液体分子势能，A 错误；锄松地面可以破坏土壤里的毛细管，从而保存玉米地里的水分，B 正确；气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁引起的，C 正确；固体、液体、气体都可以发生扩散现象，只是固体扩散得慢，D 错误．答案：BC2.图6－11景颇族的祖先发明的点火器如图6－11所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒．猛推推杆，艾绒即可点燃．对筒内封闭的气体，在此压缩过程中( )A ．气体温度升高，压强不变B ．气体温度升高，压强变大C ．气体对外界做正功，气体内能增加D ．外界对气体做正功，气体内能减少解析：压缩气体时，外界对气体做功，内能增加，温度升高，体积变小，压强增大，所以只有B 正确． 答案：B3．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉＝0.2克，则( )A ．a 克拉钻石所含有的分子数为0.2×10－3aN A MB ．a 克拉钻石所含有的分子数为aN A MC ．每个钻石分子直径的表达式为 36M×10－3N A ρπ(单位为m) D ．每个钻石分子直径的表达式为 6M N A ρπ(单位为m) 解析：a 克拉钻石物质的量为μ＝0.2a M ，所含分子数为n ＝μN A ＝0.2aN A M，A 、B 均错误；钻石的摩尔体积为V ＝M×10－3ρ(单位为m 3/mol)，每个钻石分子体积为V 0＝V N A ＝M×10－3N A ρ，设钻石分子直径为d ，则V 0＝43π(d 2)3，联立解得d＝36M×10－3N Aρπm.C正确，D错误．答案：C二、非选择题4．(1)关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是__________．A．一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大B．一定温度下，饱和汽的压强是一定的C．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势(2)如图6－12所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由B变化到C.已知状态A的温度为250 K.图6－12①求气体在状态B的温度；②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．解析：(1)第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学的第二定律而非能量守恒定律，C错．液体表面分子间既有引力又有斥力，引力大于斥力表现为引力，D错．A、B正确．(2)①为理想气体的状态方程p1V1T1＝p2V2T2，得气体在状态B的温度T B＝p B V B T Ap A V A＝1 000 K.②由状态B→C，气体做等容变化，由查理定理得：p B T B ＝p CT C，T C＝p Cp BT B＝500 K.故气体由B到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，可知气体要放热．答案：(1)AB (2)①1 000 K ②放热理由见解析5．(2018·长沙模拟)(1)关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是( )A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大B．布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动C．分子势能与分子间距离有关，是物体内能的一部分D．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量E．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分(2)如图6－13甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为S＝2×10－3m2、质量为m＝4 kg 、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为24 cm ，在活塞的右侧12 cm 处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300 K ，大气压强p 0＝1.0×105Pa.现将汽缸竖直放置，如图6－13甲所示，取g ＝10 m/s 2.求：①活塞与汽缸底部之间的距离；②加热到675 K 时封闭气体的压强．甲 乙图6－13解析：(1)根据平均动能的物理意义可知，选项A 正确；布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，而不是组成悬浮颗粒的分子的无规则运动，选项B 错误；根据分子势能的物理意义和决定分子势能的因素可知，选项C 正确；外界对物体做功或向它传递热量，可以增加物体的内能，选项D 正确；宏观的动能和重力势能与内能无关，选项E 错误．(2)①p 1＝p 0＝1×105 PaT 1＝300 K V 1＝24 cm×Sp 2＝p 0＋mg S＝1.2×105 Pa T 1＝T 2 V 2＝HS由p 1V 1＝p 2V 2解得H ＝20 cm.②假设活塞能到达卡环处，则T 3＝675 K V 3＝36 cm×S由p 2V 2T 2＝p 3V 3T 3得p 3＝1.5×105 Pa>p 2＝1.2×105 Pa所以活塞到达卡环处，气体压强为1.5×105Pa.答案：(1)ACD (2)20 cm 1.5×105 Pa图6－146．(2018·江苏卷)如图6－14所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A.其中，A→B 和C→D 为等温过程，B→C 和D→A 为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”．(1)该循环过程中，下列说法正确的是________．A ．A→B 过程中，外界对气体做功B ．B→C 过程中，气体分子的平均动能增大C ．C→D 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D ．D→A 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中，内能减小的过程是______________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)．若气体在A→B 过程中吸收63 kJ 的热量，在C→D 过程中放出38 kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为____________ kJ.(3)若该循环过程中的气体为1 mol ，气体在A 状态时的体积为10 L ，在B 状态时压强为A 状态时的23.求气体在B 状态时单位体积内的分子数．(已知阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1，计算结果保留一位有效数字)解析：(1)A→B，等温变化气体膨胀，对外做功，B→C，绝热过程，体积增大，对外做功，内能减小温度降低，分子平均动能减小，C→D，等温变化，体积减小．分子数密度增大，单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增多，D→A，绝热过程，体积减小，内能增大，温度升高，曲线发生变化，C 正确．(2)内能减小的B→C 过程 25(3)A→B 时为等温过程，p A V A ＝p B V BB 状态单位体积内的分子数n ＝N A V B， 解得n ＝N A P B P A V A＝4×1025个/m 3. 答案：(1)C (2)B→C 25 (3)4×1025个/m 37．(2018·新课标全国卷Ⅰ)(1)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是________．A ．分子力先增大，后一直减小B ．分子力先做正功，后做负功C ．分子动能先增大，后减小D ．分子势能先增大，后减小E ．分子势能和动能之和不变图6－15(2)如图6－15，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V 0，汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p 0和p 0/3；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V 0/4.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T 0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求：①恒温热源的温度T ；②重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积V x .解析：(1)分子力在平衡位置外为引力，在平衡位置内为斥力．则分子力先做正功，再做负功，分子动能先增加后减小，分子势能先减小，后增大，分子动能和分子势能的总和不变，B 、C 、E 正确 .(2)与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方气体等压变化，由盖·吕萨克定律 T T 0＝7V 0/45V 0/4① T ＝75T 0② 打开K 后，左活塞质量大，则下降，右活塞必须升到汽缸顶才能满足力学平衡条件．两部分气体等温变化，设左活塞上方气体压强为p ，由玻意耳定律pV x ＝p 03·V 04③ (p ＋p 0)(2V 0－V x )＝p 0·74V 0④ 解③④得 V x ＝12V 0 另一解V x ＝－13V 0，不合题意，舍去． 答案：(1)BCE (2)75T 0 12V 0。

专题14.4 与气缸相关的计算问题1.（2020江西赣中南五校联考）如图，质量为M的导热性能极好的气缸，高为L，开口向上置于水平地面上，气缸中有横截面积为S、质量为m的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。

外界温度为t1、大气压为p0，此时气柱高度为l，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，重力加速度为g。

(1)用竖直向上的力作用在活塞上使气缸能离开地面，则需要施加的最小力F1 多大？(2)将气缸固定在地面上，如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，求在顶端处，竖直拉力F2 的大小。

(3)如果外界温度由t1 缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端，则此时外界温度为多少摄氏度？【参考答案】(1) (M+m)g；(2) ( mg+p0S)×(L-l)/ L；(3)273tlL-273【命题意图】本题考查平衡条件、气体实验定律及其相关的知识点，意在考查运用相关知识解决实际问题的能力。

在起始状态对活塞由受力平衡得：p1S=mg+p0S在气缸顶端对活塞由受力平衡得：F2+p2S=mg+p0S 解得F2=p1S- p2S=( mg+p0S)×(L-l)/L(3)由盖-吕萨克定律得：lST='LST而：T=t+273，T’=t’+273，解得：t’=273tlL-273。

2（2020金考卷）如图所示，一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为Ｐ0，平衡的汽缸内的容积为V0，现用手握住活塞手柄缓慢向上提.设汽缸足够长，在整个上提过程中气体的温度保持不变，不计汽缸内气体的重力与活塞与汽缸壁间的摩擦，求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离.【命题意图】本题考查玻意耳定律及其相关的知识点。

【解题思路】p1=p0+ V1=V0————————————(2分)P2=p0- V2=V————————————(2分)等温变化：p1V1=P2V2————————————(3分)H==————————————(3分)3.(2020·湖南永州二模)如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连,外界大气压为p0=1.0×105 Pa,缸内气体温度t0=27 ℃,稳定后两边水银面的高度差为Δh=1.5 cm,此时活塞离容器底部的高度为l=50 cm(U形管内气体的体积忽略不计)。

【满分：110分时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）1．下列说法正确的是________A．机械波和电磁波本质上相同，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象B．人耳能听见的声波比超声波更容易发生明显衍射C．沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象D．水中的气泡，看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射E. 在水中的鱼斜向上看岸边的物体时，看到的物体将比物体所处的实际位置高【答案】BCE【解析】【详解】2．节日放飞的氢气球，升到高空后会破裂，氢气球在破裂之前的上升过程中，下列说法正确的是___ 。

A.气球内氢气的内能减小B.气球内氢气分子的速率都在减小C.气球内的氢气对外做功D.气球内的氢气分子的速率总是呈“中间多，两头少”的分布规律E. 气球内的氢气分子的运动也叫布朗运动【答案】ACD【解析】AC．在气球上升过程中，随着高度的增加，温度降低，空气的密度减小，大气压强逐渐减小，由于大气压强在逐渐减小，而球内氢气的压强大于外界大气压，会使得氢气球向外膨胀，气球的体积变大，气体对外做功，其体内能减小，故A正确，C正确；B．氢气温度降低，分子平均动能减小，平均速率减小，速率总是呈“中间多，两头少”的分布规律，不一定所有分子速率都减小，故B错误，D正确；6．下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是( )A．分子间距离减小时分子势能一定减小B．温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性E. 非晶体、多晶体的物理性质为各向同性【答案】BCE考点：物体的内能；晶体和非晶体【名师点睛】本题考查分子动理论内容，难度不大，需要强化记忆．分子势能与电势能和重力势能具有相同的变化规律，可以类比9．一定质量的某种气体，在不同温度下的气体热运动速率的统计分布图象如图所示，下列说法正确的是________。

2019高考物理专题热学测试题一、单选题(共12小题)1.清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠．这一物理过程中，水分子间的（）A．引力消失，斥力增大B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都减小D．引力、斥力都增大2.分子甲和乙相距较远(此时它们的分子力近似为零)，如果甲固定不动，乙逐渐向甲靠近越过平衡位置直到不能再靠近．在整个过程中()A．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功B．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功C．两分子间的斥力不断减小D．两分子间的引力不断减小3.在下列叙述中，正确的是（）A．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大B．布朗运动就是液体分子的热运动C．对一定质量的气体加热，其内能一定增加D．分子间的距离r存在某一值r0，当r<r0时，斥力小于引力，当r>r0时，斥力大于引力4.下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是()A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D5.两瓶质量不等的同种气体，在压强相等的条件下，其密度的大小是（）A．温度高的密度小B．温度低的密度小C．质量小的密度小D．体积大的密度小6.一般物质分子非常小，分子质量也非常小。

科学家采用摩尔为物质的量的单位，实现了微观物理量与宏观物理量间的换算。

1摩尔的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量为称阿伏伽德罗常数N A。

通过下列条件可以得出阿伏伽德罗常数的是（）A．已知水的密度和水的摩尔质量B．已知水分子体积和水分子质量C．已知水的摩尔质量和水分子质量D．已知水分子体积和水的摩尔质量7.分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的( )A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小D．引力减小，斥力增加8.下列说法中正确的是（）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动C．温度降低了，物体内每个分子动能一定减小D．温度低的物体内能一定小9.下列说法中正确的是()A．温度低的物体内能小B．外界对物体做功时，物体的内能一定增加C．温度低的物体分子运动的平均动能小D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大10.如图甲所示，P-T图上的a→b→c表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程在P—V图上的图线应是图乙中的（）（P、V和T分别表示气体的压强、体积和热力学温度）A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D11.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的（）A．温度和压强B．体积和压强C．温度和体积D．压强和温度12.下列说法正确的是（）A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同二、实验题(共3小题)13.在“用油膜法测量分子直径”的实验中，将浓度为的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜．测得一滴油酸溶液的体积为V0，形成的油膜面积为S，则其中纯油酸的体积为，油酸分子的直径约为，如果把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为，d为球直径），该滴油酸溶液所含油酸分子数约为．14.(1)在课本上粗测油酸分子的大小的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器量得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL，油酸膜的面积是______cm2，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。

2019届物理二轮热学专题卷（全国通用）1．(2018年普通高等学校招生全国统一考试)如图，一定量的理想气体，由状态a等压变化到状态b，再从b等容变化到状态c。

a、c两状态温度相等。

下列说法正确的是。

_______。

(填入正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分：有选错的得0分)A．从状态b到状态c的过程中气体吸热B．气体在状态a的内能等于在状态c的内能C．气体在状态b的温度小于在状态a的温度D．从状态a到状态b的过程中气体对外做正功2．一储存氮气的容器被一绝热轻活塞分隔成两个气室A和B，活寨可无摩擦地滑动。

开始时用销钉固定活塞，A中气体体积为2.5×10-4m3，温度为27℃，压强为6.0×104Pa；B中气体体积为4.0×10-4m3，温度为-17℃，压强为2.0×104Pa。

现将A中气体的温度降至-17℃，然后拔掉销钉，并保持A、B中气体温度不变，求稳定后A和B中气体的压强。

2. （全国II卷)如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。

已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。

开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。

现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。

求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。

重力加速度大小为g。

3．如图所示，开口向上、放在地面上的气缸内用活塞封闭一定质量的气体，活塞的质量为m，横截面的面积为S。

一质量为2m的物块放在缸底，用细线(不可伸长)与活塞相连接且细线刚好拉直，这时缸内气体的温度为T0，大气压强为P0，不计活塞与缸壁间的摩擦，现对缸内气体缓慢加热，重力加速度为g。

(i)当缸底物块对缸底的压力刚好为零时，缸内气体温度T1为多大?(ⅱ)当缸内气体体积为原来的1.2倍时，缸内气体温度是多少?若此时细线断了，细线断开的一瞬问，活塞的加速度多大?4．如图所示，两段粗细均匀内壁光滑的玻璃管竖直放置，开口向上，下端一段粗，横截面积为S=7.5×10－3m2，上端横截面为S=2.5×10－3m2。

庆威约你学物理高中物理研究见证坚持的力量2019高考物理考前第14题：热学计算题河南省信阳高级中学陈庆威 2019.05.261．如图，一个上下都与大气相通的竖直放置的圆筒，中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。

A、B都可沿圆筒无摩擦上下滑动且不漏气，B与轻质弹簧相连，轻质弹簧另一端固定在水平面上，初始时A、B间的距离为l0。

现用竖直向下的力F压A，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平衡（气体温度保持不变）。

已知A的质量不计，B有一定质量，直圆筒内部的横截面积S = 0.01 m2，弹簧劲度系数k = 5×103 N/m，大气压p0 = 1×105 Pa，l0 = 0.6 m，F = 500 N。

求A下移的距离。

【答案】l＝0.3m【解析】设A下移距离为l，B下移距离为x，由玻意耳定律得p0l0S=(p0+F)(l0+x−l)S根据胡克定律得F＝kx联立解得：l＝0.3 m2．如图所示为一固定的直立汽缸，它由上、下两个圆筒构成，中间由一细而短的管道连通。

上、下部圆筒中各有一个活塞，活塞4质量为2m、面积为2S，活塞B质量为m、面积为S，且活塞B 下方与大气连通。

已知汽缸壁、连接管及活塞均绝热，两活塞均可在各自的圆筒内无摩擦地上下滑动，且不漏气。

现向活塞A上方充八1mol理想气体，活塞A、B间也充入一定量的理想气体。

初始时整个系统处于平衡状态，大气压强为p0，A上方气体温度为T0，活塞A位于上部圆筒一半高度处，距离上部圆筒顶端H2。

现通过置于顶端的电热丝对活塞A上方气体缓慢加热，直至活塞A刚好到达上圆筒底端，该过程中传递给A上方气体的热量为多少？（已知理想气体每摩尔的内能U=CT，其中C为常量，F为热力学温度）【答案】Q=p0SH−2mgH+CT0【解析】对活塞B进行受力分析，如图甲，有：p0S=mg+p1S对活塞A进行受力分析，如图乙，有：p1⋅2S=2mg+p2⋅2S联立解得：p2⋅S=p0⋅S−2mg可知升温过程中，A上方得气体处于等压膨胀过程中，该过程气体对外做功，W=p2⋅△V=p0SH−2mgH，且W<0，由气体状态方程等压变化：V1T0=V2T2，解得：T2=2T0，由：U=CT，△U=CT2−CT1=CT0，根据热力学第一定律：△U=W+Q，解得：Q=p0SH−2mgH+CT03．如图所示，足够长的圆柱形绝热气缸竖直放置，其横截面积1×10－3m2，气缸内有质量m=l0kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦.开始时活塞被插销K固定于离缸底18cm的位置，此时气缸内被封闭气体的压强2.0×105Pa，温度为300K，外界大气压为1.0×105Pa，g=10m/s2。