高三物理热学专题训练(可编辑修改word版)

第十章热力学定律3 热力学第一定律能量守恒定律A 级抓基础1.在一个与外界没有热交换的房间内打开冰箱门，冰箱正常工作，过一段时间房间内的温度将( )A.降低B．升高C．不变D．无法确定解析：取房间内气体及电冰箱(有散热装置)为系统，外界消耗电能，对系统做功，系统总内能增加．答案：B2.如图所示是密闭的气缸，外力推动活塞P 压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的( )A.温度升高，内能增加 600 JB.温度升高，内能减少 200 JC.温度降低，内能增加 600 JD.温度降低，内能减少 200 J解析：对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q 可知，ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，ΔU 为正表示内能增加了 600 J，对气体来说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加，气体分子的平均动能增加，温度升高，选项 A 正确．答案：A3.在热力学第一定律的表达式ΔU＝W＋Q 中关于ΔU、W、Q 各个物理量的正、负，下列说法中正确的是( )A.外界对物体做功时W 为正，吸热时Q 为负，内能增加时ΔU 为正B.物体对外界做功时W 为负，吸热时Q 为正，内能增加时ΔU 为负C.物体对外界做功时W 为负，吸热时Q 为正，内能增加时ΔU 为正D.外界对物体做功时W 为负，吸热时Q 为负，内能增加时ΔU 为负解析：外界对物体做功时W 为正，反之为负；吸热时Q 为正，反之为负；内能增加时ΔU 为正，反之为负．故 C 正确．答案：C4．(多选)一定质量的理想气体，如果体积膨胀，同时吸收热量，下列关于该气体内能变化的说法中正确的是( )A．如果气体对外做的功大于吸收的热量，气体内能将减少B．如果气体对外做的功小于吸收的热量，气体内能将减少C．如果气体对外做的功等于吸收的热量，气体内能将不变D．如果气体对外做的功等于吸收的热量，气体内能可能改变解析：体积膨胀，则气体的压力一定对外做功．W<0，吸收热量Q>0，所以气体内能的变化要比较二者的大小关系，由W＋Q＝ΔU 可知 A、C 正确．答案：AC5.对于一个大气压下 100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中，下列说法正确的是( )A．水的内能增加，对外界做功，一定是吸热B．水的内能不变，对外界做功，从外界吸热C．水的内能减少，对外界不做功，向外界放热D．水的内能增加，对外界做功，向外界放热解析：水变成水蒸气的过程是吸热的过程，又因气体膨胀对外界做功，分子间距增大，分子势能增加，由此判断可知 A 对．答案：A6.如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中．设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间的相互作用，则被淹没的金属筒在缓缓下降过程中，筒内空气体积减小，空气一定( )A．从外界吸热B．内能增大C．向外界放热D．内能减小解析：本题考查气体性质和热力学第一定律，由于不计气体分子之间的相互作用，且整个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变，选项 B、D 均错．热力学第一定律公式ΔU＝W＋Q，因为在这个过程中气体体积减小，外界对气体做了功，式中W 取正号，ΔU＝0，所以Q 为负，即气体向外放热，故选项 A 错，C 对．正确选项为 C.答案：CB 级提能力7.重庆出租车常以天然气作为燃料．加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( ) A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．压强减小，分子平均动能增大D．对外做功，分子平均动能减小解析：温度是分子平均动能的宏观标志，故天然气的温度升高过程中，分子平均动能增大，又天然气可视为理想气体，不需要考虑分子势能，而气体质量不变，气罐内天然气分子数不变，所以气体分子总动能增大，故内能增大，A、D 项错；由热力学第一定律可知，气体体积不变，内能增大，则一定从外界吸收热量，B 项对；天然气体积不变，随温度升高，气体压强增大，C 项错．答案：B8．(多选)如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)．初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是( )A．初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能B．系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小C．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气D．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小解析：温度是分子平均动能的标志，A 错；松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氢气对氧气做功，由于隔板导热，最终温度相同，系统与外界无热交换，最终温度等于初始温度，B 错，C、D 正确．答案：CD9.分别以p、V、T 表示气体的压强、体积、温度，一定质量的理想气体，其初始状态表示为(p0、V0、T0)．若分别经历如下两种变化过程：①从(p0、V0、T0)变为(p1、V1、T1)的过程中，温度保持不变(T1＝T0)；②从(p0、V0、T0)变为(p2、V2、T2)的过程中，既不吸热，也不放热．在上述两种变化过程中，如果V1＝V2>V0，则( )A．p1>p2，T1>T2B．p1>p2，T1<T2C．p1<p2，T1<T2D．p1<p2，T1>T2解析：过程①是等温膨胀，遵守玻意耳定律，过程②是绝热膨胀，系统对外做功，内能减少，温度降低，遵循理想气体状态方程，故 A 正确．答案：A10. 某校开展探究性课外活动，一同学用如图所示的装置研究气体压强、体积、温度三量之间的变化关系．该同学选用导热良好的气缸将其开口向下，内装理想气体，并将气缸固定不动，但缸内活塞可自由滑动且不漏气，他把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止．他把沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，由此可确定( )A ．外界对气体做功，内能增大B ．外界对气体做功，温度计示数不变C ．气体体积减小，温度计示数减小D ．外界对气体做功，温度计示数增大解析：因细沙慢慢漏出，沙桶重力减少，故活塞上移，外界对气体做功，因气缸导热性能良好，细沙是慢慢漏出，外部环境温度又不变，故此过程气缸内气体及时向外界放热而保持缸内气体温度不变．答案：B11. 如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 经等压过程到状态 B .此过程中，气体压强 p ＝1.0×105 Pa ，吸收的热量 Q ＝7.0×102J ，求此过程中气体内能的增量．V A V B解析：等压变化，T A ＝TB ，对外做的功 W ＝p (V B －V A )．根据热力学第一定律ΔU ＝Q －W ， 解得ΔU ＝5.0×102 J.答案：ΔU ＝5.0×102 J12. 在一个标准大气压下，水在沸腾时，1 g 的水由液态变成同温度的水汽，其体积由 1.043 cm 3 变为 1 676 cm 3.已知水的汽化热为 2 263.8 J/g.求：(1)体积膨胀时气体对外界做的功 W ；(2) 气体吸收的热量 Q ；(3)气体增加的内能ΔU.解析：取1 g 水为研究系统，1 g 沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功，所以有ΔU<Q 吸．(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功：W＝p(V2－V1)＝1.013×105×(1 676－1.043)×10－6 J＝169.7 J.(2)气体吸热：Q＝mL＝1×2 263.8 J＝2 263.8 J.(3) 根据热力学第一定律：ΔU＝Q＋W＝2 263.8 J＋(－169.7)J＝2 094.1 J.答案：(1)169.7 J (2)2 263.8 J(3)2 094.1 J。

热学专题训练班级 姓名 成绩一、单选题（每题4分，共56分）1、观察布朗运动时，下列说法中正确的是（ ） A ．布朗运动就是液体分子的无规则运动 B ．温度越高，布朗运动越明显 C ．悬浮颗粒越大，布朗运动越明显D ．悬浮颗粒的布朗运动，就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动2、下列说法错误的是（ ） A ．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现B ．气体总是很容易充满容器，这是因为气体分子比固体和液体分子更容易发生扩散C ．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的宏观表现D ．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现3、下列说法正确的是（ ） A ．机械能全部变成内能是不可能的B ．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式。

C ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D ．从单一热源吸收的热量全部用来做功是可能的4、一木块从斜面上匀速下滑，在下滑过程中（不考虑木块的热膨胀），则木块的（ ） A ．分子势能不变，分子平均动能变大 B ．机械能不变，分子势能变小C ．机械能不变，分子平均动能变大D ．机械能不变，内能不变5、若以μ表示水的摩尔质量，v 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，用m 、△分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①m v N A ρ= ②∆=A N μρ ③A N m μ= ④A N v =∆ 其中（ ）A ．①和②都是正确的；B ．①和③都是正确的；C ．②和④都是正确的；D ．①和④都是正确的。

6、已知阿佛伽德罗常数为N ，某物质的摩尔质量为M （kg/mol ），该物质的密度为ρ（kg/m 3），则下列叙述中正确的是（ ）A ．1kg 该物质所含的分子个数是ρNB ．1kg 该物质所含的分子个数是MNρC ．该物质1个分子的质量是N ρ（kg ） D ．该物质1个分子占有的空间是NM ρ（m 3）7、如图，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，0,0<>F F 为斥力为引力，a 、b 、c 、d 为x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处静止释放，则（ ）A ．乙分子从a 到b 做加速运动，由b 到c 做减速运动B ．乙分子由a 到c 做加速运动，到达b 时速度最大C ．乙分子由a 到b 的过程中，两分子间的分子势能一直减少D ．乙分子由b 到d 的过程中，两分子间的分子势能一直增加8、如图所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为P E (弹簧处于自然长度时的弹性势能为零)，现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程（ ） A ．P E 全部转换为气体的内能B ．P E 一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C ．P E 全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D ．PE 一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能9、图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。

人教版高中物理选修三第3章第2-3节热力学第一定律能量守恒定律基础一、单项选择题（共6小题；共24分）1. 下列说法正确的是A. 物体的动能增加其内能也一定增加B. 扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动C. 一定质量的气体膨胀对外做功气体内能一定增加D. 随着分子间的距离增大分子间的引力、斥力都减小2. 下列说法正确的是A. 物体放出热量，其内能一定减小B. 物体对外做功，其内能一定减小C. 物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D. 物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变3. 某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成。

开箱时，密闭于气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. 对外做负功，内能减小4. 如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c，设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac。

则A. T b>T c，Q ab>Q acB. T b>T c，Q ab<Q acC. T b=T c，Q ab>Q acD. T b=T c，Q ab<Q ac5. 在热力学第一定律的表达式ΔU=W+Q中关于ΔU、W、Q各个物理量的正、负，下列说法中正确的是A. 外界对物体做功时W为正，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为正B. 外界对物体做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为负C. 外界对物体做功时W为负，吸热时Q为正，内能增加时ΔU为正D. 外界对物体做功时W为负，吸热时Q为负，内能增加时ΔU为负6. 一定质量的理想气体，在温度升高的过程中A. 气体的内能一定增加B. 外界一定对气体做功C. 气体一定从外界吸收热量D. 气体分子的平均动能一定不变二、双项选择题（共3小题；共12分）7. 一定质量的理想气体处于某一初状态，现要使它的温度经过状态变化后回到初始的温度，用下列哪些过程可能实现A. 先等压膨胀，再等容减小压强B. 先等压减小体积，再等容减小压强C. 先等容增大压强，再等压增大体积D. 先等容减小压强，再等压增大体积8. 行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生感应电流。

热力学定律综合练习1、关于热传递的叙述，正确的是（D ）A．在自然条件下，只要不违背能量的转化和守恒定律，热传递的过程总是可逆的B．在自然条件下，热传递过程是可逆的C．在自然条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体D．在自然条件下，热量不可能从低温物体传给高温物体2、下列说法中正确的是（CD ）A．外界对物体做功，其内能一定增加；B。

物体吸热，内能一定增加；C．物体对外做功，内能不一定减少；D。

物体放热，内能有可能增加。

3、如图所示，用锯条在木板上锯出一道缝.已知拉动锯条所用的力F=200 N，所锯的缝长为0.5 m,锯出这样一道缝需要来回拉动锯条50次，拉动锯条所做的功有50%用来增大锯条的内能.则在锯这道缝的过程中，锯条内能的增量是（D ）A．100 J B．50 J C．2500 J D．无法确定解释：设来回拉动一次锯条，通过的路程为s，则来回拉动锯条一次力F做的功为W1=Fs.锯出这道缝，力F做的总功为W=50W1=50Fs,由于s未知，故无法确定锯条内能的增量.4、如图所示，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度，A、B用同一种特殊材料制作.当温度稍微升高，球的体积就明显增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球热膨胀后体积也相等，两球也不上升，则（B ）A．A球吸收的热量多B．B球吸收的热量多C．A、B球吸收的热量一样多D．不能确定吸收热量的多少解释：因为水银密度大于水的密度，对A、B两球浸没深度相同，所以B球所受压力大于A球.要使B球膨胀到等于A球体积，B球克服压力做的功多，故吸收热量也多.5、以下过程不可能发生的是（BC ）A．对物体做功，同时物体放热，物体的温度不变；B．对物体做功，同时物体吸热，物体的温度不变；C．物体对外做功，同时物体放热，物体的内能不变；D．物体对外做功，同时物体吸热，物体的内能不变。

6、能源利用的过程实质是（ C ）A．能量被消耗的过程B。

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热学专题复习二1、(10分）如图所示，水平地面上固定两个完全相同导热性能良好的足够长的气缸，两气缸内各有一个用轻杆相连接的活塞，活塞和气缸封闭着一定质量的理想气体,活塞到气缸底部的距离均为d，活塞与气缸之间无摩擦，轻杆无压力，大气压强为p，现锁定两个活塞,使右侧气缸与一个恒温热源接触,使右侧气体的热力学温度升高为原来的2倍，求：（i) 若右侧气缸的温度升高后,右侧气缸内的气体压强变为多大.（ii)若保证右侧气缸与上述恒温热源的接触,解除两侧活塞的锁定，求稳定后活塞向左移动的距离。

2、(9分) 如图所示的玻璃管ABCDE，CD部分水平，其余部分竖直（B端弯曲部分长度可忽略），玻璃管截面半径相比其长度可忽略，CD内有一段水银柱,初始时数据如图,环境温度是300K，大气压是75cmHg.现保持CD水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动。

问：（i）玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少？（即水银面到管口A 的竖直距离）？（ii)当管内气体温度缓慢降低到多少K时，DE中的水银柱刚好回到CD水平管中?3、(9分）如图所示除气缸右壁外其余部分均绝热，轻活塞K与气缸壁接触光滑,K把密闭气缸分隔成体积相等的两部分，分别装有质量、温度均相同的同种气体a和b，原来a、b两部分气体的压强为p0、温度为27 ℃、体积均为V.现使气体a温度保持27℃不变，气体b温度降到-48℃，两部分气体始终可视为理想气体，待活塞重新稳定后，求：最终气体a的压强p、体积V a。

热学高考大题10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。

现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。

当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，求此时气缸内气体的压强。

大气压强为，重力加速度为。

（2010·山东）36．（8分）[物理—物理3—3]一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，开始时内部封闭气体的压强为0p 。

经过太阳曝晒，气体温度由K T 3000=升至K T 3501=。

（1）求此时气体的压强。

（2）保持K T 3501=不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到0p 。

求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。

判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。

（2）（8分）如图，容积为1V 的容器内充有压缩空气。

容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。

气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为2V 。

打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h 。

已知水银的密度为ρ，大气压强为O P ，重力加速度为g ；空气可视为理想气体，其温度不变。

求气阀打开前容器中压缩空气的压强P 1。

ρl 4l2l0ρg（2011·全国卷）33．【物理——选修3-3】（15分）（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是______。

（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。

每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6．6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。

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高中物理选修3—3热学(复习）试题一、单项选择题1、在测定分子大小的油膜实验中,下面的假设与该实验无关的是（ )A．油膜的体积等于总的分子体积之和B．油膜为单层分子且都是球形C．分子是一个挨一个排列,它们间的间隙可忽略D．油膜中分子沿直线排列2、关于分子的热运动，下述正确的是（）A．分子的热运动就是布朗运动B．布朗运动是悬浮在液体中微粒的分子的无规则运动，它反映微粒分子的无规则运动C．温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越激烈D．物体的速度越大，内部分子的热运动越激烈3、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r1时,分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r1时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功4、气体的温度升高了30℃，在热力学温标中，温度升高了（）A。

30K B。

273+30K C。

243K D. 303K5、下列关于内能的说法中，正确的是（）A．不同的物体,若温度相等，则内能也相等B．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大C．对物体做功或向物体传热，都可能改变物体的内能D．冰熔解成水，温度不变,则内能也不变6、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，密闭于气缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起，如图所示。

3.1热力学第一定律同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册一、选择题（共15题）1．一台电冰箱，制冷系数为其主要性能指标之一，所谓制冷系数是指冰箱从食物中吸收热量与电动机做功的比值.假设冰箱制冷系数为6，工作的某过程中从贮藏食物中吸收的热量为10 056 J，则在这一过程中这台电冰箱向外界释放的能量为()A．25.14 JB．11732 JC．1676 JD．10056 J2．关于热力学定律，下列说法正确的是（）A．气体吸热后温度一定升高B．对气体做功，气体内能一定发生改变C．理想气体等压膨胀过程一定放热D．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡3．如图所示，在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分理想气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S。

整个装置放在大气压为p0的室内，稳定时活塞与容器底的距离为h0。

现把容器移至大气压仍为p0的室外，活塞缓慢上升d后再次平衡，重力加速度大小为g。

若此过程中气体吸收的热量为Q，则密闭气体的内能（）A．减少了Q－(mg+p0S)dB．减少了Q+(mg+p0S)dC．增加了Q－(mg+p0S)dD．增加了Q+(mg+p0S)d4．一定质量的理想气体，沿箭头方向由状态1变化到状态2，其中放出热量的是（）A．B．C．D．5．下列说法正确的是（）A．液体温度越高，布朗运动越明显，液体分子热运动的平均动能越大B．内能是物体中所有分子热运动动能的总和C．气体膨胀对外做功，其内能一定减小D．气体吸热且温度升高，分子的平均动能有可能不变6．下列说法正确的是A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．只有外界对物体做功才能增加物体的内能C．空气的相对湿度越大，说明空气中的水蒸气实际压强与同温度下水的饱和气压相差越大，水分越不容易蒸发D．一定质量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加7．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。

高考物理《热学》真题练习含答案1．[2023·新课标卷](多选)如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f 、g 、h 三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦．初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等．现通过电阻丝对f 中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后( )A ．h 中的气体内能增加B ．f 与g 中的气体温度相等C ．f 与h 中的气体温度相等D ．f 与h 中的气体压强相等答案：AD解析：当电阻丝对f 中的气体缓慢加热时，f 中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知f 中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，则弹簧被压缩．与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动右边活塞，故活塞对h 中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可知，h 中的气体内能增加，A 正确；未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析p f S ＝F 弹＋p g S则p f >p g分别对f 、g 内的气体分析，根据理想气体状态方程有p 0V 0T 0 ＝p f V f T fp 0V 0T 0 ＝p g V g T g由题意可知，因弹簧被压缩，则V f >V g ，联立可得T f >T g ，B 错误；对弹簧、活塞及g 中的气体组成的系统分析，根据平衡条件可知，f 与h 中的气体压强相等，D 正确．在达到稳定过程中h中的气体体积变小，f中的气体体积变大，即V f＞V h.根据理想气体状态方程对h气体分析可知p0V0T0＝p h V h T h联立可得T f>T h，C错误；故选AD.2．[2023·全国甲卷，节选](多选)在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程，气体一定与外界有热量交换的过程是()A．气体的体积不变，温度升高B．气体的体积减小，温度降低C．气体的体积减小，温度升高D．气体的体积增大，温度不变E．气体的体积增大，温度降低答案：ABD解析：气体的体积不变，温度升高，则气体的内能升高，体积不变气体做功为零，因此气体吸收热量，A正确；气体的体积减小温度降低，则气体的内能降低，体积减小．外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知气体对外界放热，B正确；气体的体积减小，温度升高，则气体的内能升高，体积减小外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知Q可能等于零，即没有热量交换过程，C错误；气体的体积增大，温度不变则气体的内能不变，体积增大气体对外界做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知Q>0即气体吸收热量，D正确；气体的体积增大，温度降低则气体的内能降低，体积增大气体对外界做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知Q可能等于零，即没有热量交换过程，E错误．故选ABD.3．[2023·湖南卷]汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力．如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆AB与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车．助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力．每次抽气时，K1打开，K2闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然后，K1闭合，K2打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从K2排出，完成一次抽气过程．已知助力气室容积为V0，初始压强等于外部大气压强p0，助力活塞横截面积为S，抽气气室的容积为V1.假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变．(1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1；(2)第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF.答案：(1)p0V0V0＋V1(2)[1－(V0V0＋V1)n]p0S解析：(1)以助力气室内的气体为研究对象，则初态压强p0，体积V0，第一次抽气后，气体体积V＝V0＋V1根据玻意耳定律p0V0＝p1V解得p1＝p0V0V0＋V1(2)同理第二次抽气p1V0＝p2V解得p2＝p1V0V0＋V1＝(V0V0＋V1)2p0以此类推……则当n次抽气后助力气室内的气体压强p n＝(V0)n p0V0＋V1则刹车助力系统为驾驶员省力大小为ΔF＝(p0－p n)S＝[1－(V0)n]p0SV0＋V14．[2024·全国甲卷，节选]如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离bc＝10ab，活塞的面积为1.0×10－2m2.初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为1.0×105Pa和300 K．在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处(过程中气体温度视为不变)，外力增加到200 N并保持不变．(ⅰ)求外力增加到200 N时，卡销b对活塞支持力的大小；(ⅱ)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度．答案：(ⅰ)100 N(ⅱ)327 K解析：(ⅰ)活塞从位置a到b过程中，气体做等温变化，初态p1＝1.0×105Pa、V1＝S·11ab 末态p2＝？、V2＝S·10ab根据p1V1＝p2V2解得p2＝1.1×105Pa此时对活塞根据平衡条件F＋p1S＝p2S＋N解得卡销b对活塞支持力的大小N＝100 N；(ⅱ)将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时，气体做等容变化，初态p2＝1.1×105Pa，T2＝300 K末态，对活塞根据平衡条件p3S＝F＋p1S解得p3＝1.2×105Pa 设此时温度为T3，根据p2T2＝p3T3解得T3≈327 K．。

专题十八、热学1．（2013高考上海物理第5题）液体与固体具有的相同特点是(A)都具有确定的形状 (B)体积都不易被压缩(C)物质分子的位置都确定(D)物质分子都在固定位置附近振动 答案：B解析：液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B 正确。

2．（2013高考上海物理第15题）已知湖水深度为20m ，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa 。

当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g ＝10m/s 2，ρ＝1.0×103kg/m 3)(A)12.8倍(B)8.5倍 (C)3.1倍 (D)2.1倍 答案：C解析：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C 正确。

3（2013高考福建理综第29题）(1)下列四个图中，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 。

（填选图下方的字母）答案：B解析：分子间作用力f=0时对应的分子势能E P 最小，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B 。

4（2013高考福建理综第29题）(2)某自行车轮胎的容积为V ．里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0，体积为 的空气。

（填选项前的字母）A ．0p p VB ．0p p VC ．.(0p p -1)VD ．.(0p p +1)V. 答案：C解析：设要向轮胎充入体积为V ’的空气，由玻意耳定律，p 0V+p 0V ’=pV ，解得：V ’=.(0p p -1)V ，选项C 正确。

5.(2013高考北京理综第13题)下列说法正确的是A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加D.物体对外界做功，其内能一定减少答案：A解析：液体中悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，这类现象称为布朗运动，选项A正确B错误。

北 京 四 中年 级：高 三 科 目：物 理 期数：0130 编稿老师：唐 挈 审稿老师：曹树元 录入：刘红梅 校 对：申 容高三物理热学测试题一、选择题。

本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

把你认为正确的答案填在题后的括号内。

1．铜的摩尔质量为M ，密度是ρ，阿伏加德罗常数为N A ，则：A 、单位体积铜中所含原子数目为M N A ρ B 、单位质量铜中所含原子数为ρN AC 、单个铜原子的质量为A N MD 、单个铜原子占有的体积为AN M ρ 2．图中A 、B 两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态。

当气体自状态A 沿直线变化到状态B 时，A 、体积必然变大B 、有可能经过体积减小的过程C 、外界必对气体做正功D 、气体必然从外界吸热3．如图所示，粗细均匀的玻璃管上端封闭下端开口，两段水银柱封闭有一定质量的空气，保持温度不变，轻弹玻璃，使两段水银柱合在一起，空气无漏气，则水银柱的下端面A'与原来水银柱下端面A 比较，将A 、在同一高度B 、稍高C 、稍低D 、条件不够，无法判断4．一定质量的某种气体，其压强为P ，热力学温度为T ，下列说法中正确的是：A 、P 增大时，单位体积内气体分子数一定增大B 、T 减小时，单位体积内气体分子数可能增大，也可能减小C 、TP的比值增大时，单位体积内气体分子数一定增大D 、T P 的比值增大时，单位体积内气体分子数可能增大，也可能减小 5．如图所示，图线abc 表示一定质量的理想气体的状态变化过程，在这个循环过程中，下列说法正确的是：A、状态由a→b，气体密度减小，分子平均动能不变B、状态由b→c，气体密度不变，分子平均动能减小C、状态由c→a，气体密度增大，分子平均动能增大D、状态由c→a，气体密度不变，分子平均动能增大6．质量一定的某种理想气体，发生等温变化的两条等温线如图所示，由图线可以判定：A、气体由状态a沿直线变化到状态c，气体对外做功B、气体由状态b沿等温线变化到状态c的过程中，外界与气体间不发生能量转化C、气体由状态a沿直线变化到状态b过程中，气体对外不做功PV的值都相等D、在两条等温线上的任意一点，T7．一定质量的理想气体，在下列所述的各种变化过程中，有可能发生变化的是：A、气体膨胀对外做功，温度升高B、气体吸热，温度降低C、气体放热，压强增大D、气体放热，温度不变8．在射向高空的火箭仪器舱内，起飞前用水银气压计测舱内气体的压强P0=76cmHg, 气体温度T0=300K，仪器舱是密封的。

（1）（6分）(2013河北邯郸高三12月质检)下列说法正确的是A．一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小B．单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点C．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体D．当分子间的距离增大时，分子之间的引力和斥力均同时减小，而分子势能一定增大E．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成（2）（9分）(2013河北邯郸高三12月质检)如图，圆柱形气缸的上部有小挡板，可以阻止活塞滑离气缸，气缸内部的高度为d，质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。

开始时活塞离底部高度为23d ，温度为t 1=27℃，外界大气压强为p Ｏ=1atm ，现对气体缓缓加热。

求：（i ）气体温度升高到t 2=127℃时，活塞离底部的高度；（ii ）气体温度升高到t 3=357℃时，缸内气体的压强。

（2）【答案】（i ）d h 982 ；（ii ）p=1.4atm3.（2013天星调研卷）下列说法正确的是A ．晶体不一定都具有规则的形状和确定的熔点B ．外界对物体做功，物体内能一定增加C ．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大答案：D解析：单晶体都具有规则的形状，多晶体不具有规则的形状，但单晶体和多晶体都具有确定的熔点，选项A错误；外界对物体做功，若散热，物体内能不一定增加，选项B错误；气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子无规则运动的缘故，选项C错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项D正确。

4.（2013天星调研卷）夏天将密闭有空气的矿泉水瓶放进低温的冰箱中会变扁，假设大气压强不变，此过程中瓶内空气（可看成理想气体）A．压强减小，温度降低B．压强不变，体积减小C．内能增加，对外界做功D．内能增加，放出热量5（6分）（2013云南昆明调研）下列说法中正确的是____（填入正确选项前的字母。

2020届高三物理热学专题训练(共48题)一、多选题（本大题共17小题）1.下列说法正确的是()A. 在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关B. 脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液C. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D. 在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用E. 在一定温度下，当人们感到潮湿时，水汽蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大2.下列说法正确的是()A. 一定质量的理想气体，压强变小时，分子间的平均距离可能变小B. 晶体的物理性质表现为各向异性，是由于组成晶体的微粒在空间排列不规则C. 物体内能改变时，其温度一定变化D. 机械能可通过做功全部转化为内能，但内能一定不能通过做功全部转化为机械能而不引起其它的变化E. 将0.05mL浓度为0.02%的油酸酒精溶液滴入水中，测得油膜面积为20cm2，则可测得油酸分子的直径为5×10−9m3.下列说法正确的是()A. 1g水中所含的水分子数约为3.3×1020个B. 表面层内液体分子之间的相互作用力表现为引力C. 一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系D. 在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，但非晶体不可以转变为晶体E. 一切和热现象有关的自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行4.如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经过一个逆时针循环，回到状态a。

下列说法正确的是()A. 在过程ab中，气体的内能增加B. 在过程ab中，气体从外界吸收热量C. 在过程bc中，气体从外界吸收热量D. 在过程ca中，气体从外界吸收热量E. 在过程ca中，气体的压强越来越大5.下列说法正确的是()A. 气体扩散现象表明气体分子间存在斥力B. 热量不能自发的从温度低的物体传递到温度高的物体C. 温度高的物体分子的平均动能一定大D. 温度高的物体内能一定大E. 晶体熔化过程分子平均动能不变但分子势能增加6.一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，变化过程的p−V图象如图所示，已知状态A时气体温度为200K.下列说法正确的是()A. 状态B时气体温度是600KB. 状态C时气体温度是600KC. 状态A到B的过程，气体放热D. 状态B到C的过程，气体放热E. 状态A到B再到C的过程，气体内能先增大后减小7.下列说法中正确的是()A. 0℃冰的分子平均动能小于0℃水的分子平均动能B. 气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关C. 在完全失重的情况下，密封容器内的气体对器壁的作用力为零D. 可以实现从单一热库吸收热量，使之完全用来对外做功E. 空气的相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压8.一定质量的理想气体从状态M到达状态N，有两个过程可以经历，其p−V图象如图所示。

第18讲选修3-3 热学非选择题(每小题15分,共90分)1.(1)下列说法中正确的是( )A.物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能B.橡胶无固定熔点,是非晶体C.饱和汽压与分子密度有关,与温度无关D.热机的效率总小于100%E.对于同一种气体,温度越高,分子平均动能越大(2)在室温恒定的实验室内放置着如图所示的粗细均匀的L形管,管的两端封闭且管内充有水银,管的上端和左端分别封闭着长度均为L0=15 cm的A、B两部分理想气体,已知竖直管内水银柱高度为H=20 cm,A部分气体的压强恰好等于大气压强。

对B部分气体进行加热到某一温度,保持A部分气体温度不变,水银柱上升h=5 cm(已知大气压强为76 cmHg,室温为300 K)。

试求:①水银柱升高后A部分气体的压强;②温度升高后B部分气体的温度。

2.(2018安徽六校二模)(1)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力,它们随分子之间距离r的变化关系如图所示。

图中虚线是分子斥力和分子引力曲线,实线是分子合力曲线。

当分子间距r=r0时,分子之间合力为零,则下列关于这两个分子组成系统的分子势能E p与两分子间距离r的关系曲线,可能正确的是。

(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图像如图所示。

已知该气体在状态A时的温度为27 ℃。

求:①该气体在状态B时的温度;②该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量。

3.(1)对下列几种固体物质的认识,正确的有( )A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同(2)如图所示,双缸圆柱形容器竖直放置,右边容器高为H,截面积为S的上端封闭。

左边容器截面积为2S,其上端与外界相通,左边容器中有一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞。

专题十五热学考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法分子动理论分子动理论、内能2018课标Ⅱ,33(1),5分 3 重力势能能量观念排除法★★☆2017课标Ⅰ,33(1),5分 3 运动观念固体、液体、气体气体实验定律、理想气体状态方程2018课标Ⅰ,33,10分 4 平衡条件相互作用观念★★★2018课标Ⅱ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2018课标Ⅲ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2017课标Ⅰ,33(2),10分 3 相互作用观念2017课标Ⅱ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2017课标Ⅲ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2016课标Ⅲ,33(2),10分 4 相互作用观念2015课标Ⅰ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2014课标Ⅰ,33(2),9分 4 相互作用观念热力学定律与能量守恒热力学第一定律2018课标Ⅲ,33(1),5分 3 理想气体状态方程能量观念★★★2017课标Ⅱ,33(1),5分 3 能量观念2017课标Ⅲ,33(1),5分 3 理想气体状态方程能量观念2016课标Ⅰ,33(1),5分 3 能量观念2016课标Ⅱ,33(1),5分 4 理想气体状态方程能量观念分析解读本专题内容为新课标地区的选考内容,概念规律繁多,但要求较低,复习时应注意以下几个方面。

(1)加强对基本概念和基本规律的理解。

强化概念和规律的记忆,如布朗运动、分子动能、分子势能、物体内能、热传递、分子力等概念;分子力的特点、分子力随分子间距离的变化关系、分子势能随分子间距离的变化关系、分子动能与温度的关系、热力学第一定律、热力学第二定律及三个气体实验定律等。

(2)固体、液体部分内容常结合实例考查晶体和非晶体的特点及液体表面张力产生的原因;应学会用表面张力解释一些生活现象。

(3)建立宏观量与微观量的关系。

对一个物体而言,其分子动能与物体的温度相对应,其分子势能与物体的体积相对应。