物理高考专题训练题及答案解析(珍藏版)：热学(练)

专题12 热学

1. （2018年北京卷）关于分子动理论，下列说法正确的是

A. 气体扩散的快慢与温度无关

B. 布朗运动是液体分子的无规则运动

C. 分子间同时存在着引力和斥力

D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大

2. （2018年江苏卷）如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中．纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度．当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则_____．

A. 空气的相对湿度减小

B. 空气中水蒸汽的压强增大

C. 空气中水的饱和气压减小

D. 空气中水的饱和气压增大

3. （2018年江苏卷）一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表．则T1___（选填“大于”“小于”或“等于”）T2．若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比___（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%．

4. （2018年全国II卷）对于实际的气体，下列说法正确的是______。

A．气体的内能包括气体分子的重力势能

B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能

C．气体的内能包括气体整体运动的动能

D．气体体积变化时，其内能可能不变

E．气体的内能包括气体分子热运动的动能

5.（2018年全国Ⅲ卷）如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中______。

A．气体温度一直降低

B．气体内能一直增加

C．气体一直对外做功

D．气体一直从外界吸热

E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功

1．（2020·东北三省四市联考）下列说法正确的是

A．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性

B．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量的转化和守恒定律

C．对于一定质量的理想气体，只要温度升高其内能就一定增大

D．用温度计测量温度是根据热平衡的原理

E．随着科技的发展，热机的效率定能达到100%

2．（2020·安徽省合肥八中质检）下列说法中正确的是

A．针尖加热后接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡为晶体

B．温度一定时，当人们逐渐感到潮湿，则此时空气的绝度湿度一定增大

C．两个相互接触的物体达到热平衡时，此时二者一定具有相同的内能

D．一切与热现象的对应的自发过程都是不可逆的

E．若气体分子总数不变而气体温度升高，则气体压强可能不变

3．（2020·辽宁省辽阳市质检）下列说法正确的是

A．食盐晶体中的钠离子氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

B．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性

C．功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功

D．水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用

E．外界对物体做功时，物体的内能一定增加

4．（2020·江西省名校高三联考）夏天的中午，雨过天晴，高三学生甲同学从家里出发骑自行车前往学校上课，则下列说法正确的是

A．出发前，甲同学给自行车打气，若环境温度不变，发现越打气越困难，这是因为自行车车胎内气体气压增大

B．出发后，甲同学感觉十分闷热，潮湿，这是因为此时空气相对湿度较大，人体皮肤水分不会蒸发C．甲同学经过学校内池塘边时，发现池塘中莲花的花粉散落在水中，并且在缓慢运动，这是花粉在水中做布朗运动

D．来到教室，甲同学看到教室外的玻璃窗已经被雨水打湿，雨水附着在玻璃上，说明水对玻璃是浸润的

E．开始上课后，为了给教室降温，甲同学打开空调，此时空调机从教室内吸收的热量少于向教室外排放的热量

5．（2020·山东省青岛二中模拟）如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm2，厚度为1 cm，气缸全长为21 cm，大气压强为1.0×105 Pa，当温度为7 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。（g取10 m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字）

（1）将气缸倒过来放置，若温度上升到27 ℃，求此时气柱的长度；

（2）汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度。

1．（2020·河北保定高三质检)下列说法中正确的是()

A．—定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少

B．气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加

C．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面

D．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

2．（2020·山东省日照一中高三模拟)关于固体、液体和气体，下列说法正确的是()

A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的

B．液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力

C．液体的蒸发现象在任何温度下都能发生

D．汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的

3．（2020·江西省上饶一中高三调研)下列说法正确的是()

A．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动

B．液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离

C．扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生

D．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小

4．（2020·湖北省宜昌二中高三模拟)下列说法正确的是()

A．一个热力学系统吸收了热量，其内能不一定增加

B．绝热情况下，外界对物体做了正功，物体的内能也不一定增加

C．根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%

D．第二类永动机是不可能制造出来的，因为它不仅违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律5．（2020·浙江省金华一中高三调研)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和D 后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C为等压过程，D→A为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是()

A．A→B过程中，气体放出热量

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

6．（2020·黑龙江省哈尔滨三中高三质检)如图所示，右侧有挡板的导热汽缸固定在水平地面上，汽缸内

部总长为21 cm，活塞横截面积为10 cm2，厚度为1 cm，给活塞施加一向左的水平恒力F＝20 N，稳定时活塞封闭的气柱长度为10 cm.大气压强为1.0×105 Pa，外界温度为27 ℃，不计摩擦．

(1)若将恒力F方向改为水平向右，大小不变，求稳定时活塞封闭气柱的长度；

(2)若撤去外力F，将外界温度缓慢升高，当挡板对活塞的作用力大小为60 N时，求封闭气柱的温度．

7．（2020·河南省鹤壁一中高三模拟)如图甲所示，开口向上、内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放置，在汽缸P、Q两处设有卡口，使厚度不计的活塞只能在P、Q之间运动．开始时活塞停在Q处，温度为300 K，现缓慢加热缸内气体，直至活塞运动到P处，整个过程中的p -V图线如图乙所示．设外界大气压强p0＝1.0×105 Pa.

(1)说出图乙中气体状态的变化过程、卡口Q下方气体的体积以及两卡口之间的汽缸的体积；

(2)求活塞刚离开Q处时气体的温度以及缸内气体的最高温度．

8．（2020·江苏省无锡一中高三调研)如图所示的薄壁玻璃管，上端开口且较粗，截面积S1＝2 cm2，下端封闭且较细，截面积S2＝1 cm2，上、下管的长度均为L＝12 cm.一段水银柱把一定质量的理想气体封闭在细管内，两水银面正好均在两部分玻璃管的正中央位置．已知大气压强p0相当于76 cm高水银柱产生的压强，气体初始温度为T1＝264 K，重力加速度g取10 m/s2.

(1)若缓慢升高气体温度，求当细管内的水银刚被全部排出时气体的热力学温度T2；

(2)若继续升高温度，要使水银不溢出，则热力学温度T3不能超过多少？

9．（2020·湖南省常德一中高三质检)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S＝100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m＝62.5 kg，两物块与平台间的动摩擦因数均为μ＝0.8.两物块间距为d＝10 cm.开始时活塞距缸底L1＝10 cm，缸内气体压强p1等于外界大气压强p0＝1×105 Pa，温度t1＝27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，(g＝10 m/s2)求：

(1)物块A开始移动时，汽缸内的温度；

(2)物块B开始移动时，汽缸内的温度．

专题12 热学

1. （2018年北京卷）关于分子动理论，下列说法正确的是

A. 气体扩散的快慢与温度无关

B. 布朗运动是液体分子的无规则运动

C. 分子间同时存在着引力和斥力

D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大

【答案】C

【解析】扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，A错误；布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，B错误；分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡位置时，分子表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，C正确，D错误。

2. （2018年江苏卷）如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中．纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度．当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则_____．

A. 空气的相对湿度减小

B. 空气中水蒸汽的压强增大

C. 空气中水的饱和气压减小

D. 空气中水的饱和气压增大

【答案】A

【解析】温度计示数减小说明蒸发加快，空气中水蒸汽的压强减小，选项B错误；因空气的饱和气压只与温度有关，空气温度不变，所以饱和气压不变，选项C、D错误；根据相对湿度的定义，空气的相对湿度减小，选项A正确。

3. （2018年江苏卷）一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表．则T1___（选填“大于”“小于”或“等于”）T2．若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比___（选填“大于”“小于”或“等于”）18.6%．

【答案】(1). 大于(2). 等于

【解析】分子速率分布与温度有关，温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数所占比例增加，速率小的分子数所占比例减小，所以T1大于T2；泄漏前后容器内温度不变，则在泄漏后的容器中，速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比不变，仍为18.6%．

4. （2018年全国II卷）对于实际的气体，下列说法正确的是______。

A．气体的内能包括气体分子的重力势能

B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能

C．气体的内能包括气体整体运动的动能

D．气体体积变化时，其内能可能不变

E．气体的内能包括气体分子热运动的动能

【答案】BDE

【解析】气体的内能等于所有分子热运动动能和分子之间势能的总和，故AC错，BE对；根据热力学第一定律知道，改变内能的方式有做功和热传递，所以体积发生变化时，内能可能不变，故D正确；故选BDE。

5.（2018年全国Ⅲ卷）如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中______。

A．气体温度一直降低

B．气体内能一直增加

C．气体一直对外做功

D．气体一直从外界吸热

E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功

【答案】BCD

【解析】一定质量的理想气体从a到b的过程，由理想气体状态方程p a V a/T a=p b V b/T b可知，T b>T a，即气体的温度一直升高，A错误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知气体的内能一直增加，B正确；由于从a到b的过程中气体的体积增大，所以气体一直对外做功，C正确；根据热力学第一定律，从a到b的过程中，气体一直从外界吸热，D正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，E错误。

1．（2020·东北三省四市联考）下列说法正确的是

A．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性

B．第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量的转化和守恒定律

C．对于一定质量的理想气体，只要温度升高其内能就一定增大

D．用温度计测量温度是根据热平衡的原理

E．随着科技的发展，热机的效率定能达到100%

【答案】BCD

【解析】热传递存在方向性是说热量只能自发的从高温物体传向低温物体，空调的制冷过程是热量从温度较高的室内传到温度较低的制冷剂，再通过压缩制冷剂将热量传到室外，而制热过程也是这样进行的。故A错误。第一类永动机不可能制成是因为它违背了能量的转化和守恒定律。故B正确。理想气体内分子之间的相互作用忽略不计，所以理想气体的内能仅仅与温度有关，对于一定质量的理想气体，只要温度升高其内能就一定增大。故C正确。用温度计测量温度是根据热平衡的原理，故D正确。根据热力学第二定律可知，即使科学技术有长足进步，将来的热机的效率也达不到100%．故E错误。

2．（2020·安徽省合肥八中质检）下列说法中正确的是

A．针尖加热后接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡为晶体

B．温度一定时，当人们逐渐感到潮湿，则此时空气的绝度湿度一定增大

C．两个相互接触的物体达到热平衡时，此时二者一定具有相同的内能

D．一切与热现象的对应的自发过程都是不可逆的

E．若气体分子总数不变而气体温度升高，则气体压强可能不变

【答案】BDE

【解析】针尖加热后接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母为晶体，选项A 错误；温度一定时，当人们逐渐感到潮湿，则此时空气的绝度湿度一定增大，选项B正确；两个相互接触

的物体达到热平衡时，此时二者一定具有相同的温度，选项C错误；根据热力学第二定律可知，一切与热现象的对应的自发过程都是不可逆的，选项D正确；若气体分子总数不变而气体温度升高，若气体的体积变大，则气体压强可能不变，选项E正确。

3．（2020·辽宁省辽阳市质检）下列说法正确的是

A．食盐晶体中的钠离子氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

B．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性

C．功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功

D．水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用

E．外界对物体做功时，物体的内能一定增加

【答案】ABD

【解析】食盐晶体中的钠离子氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性。故A正确；液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质。所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性。故B正确；根据热力学第二定律，热量也可以全部转化为功，但必须发生其它的一些变化。故C错误；水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用。故D正确；根据热力学第一定律，外界对物体做功（W>0），但如果和外界热交换不明确的话，物体的内能也不一定增加。故E错误。

4．（2020·江西省名校高三联考）夏天的中午，雨过天晴，高三学生甲同学从家里出发骑自行车前往学校上课，则下列说法正确的是

A．出发前，甲同学给自行车打气，若环境温度不变，发现越打气越困难，这是因为自行车车胎内气体气压增大

B．出发后，甲同学感觉十分闷热，潮湿，这是因为此时空气相对湿度较大，人体皮肤水分不会蒸发C．甲同学经过学校内池塘边时，发现池塘中莲花的花粉散落在水中，并且在缓慢运动，这是花粉在水中做布朗运动

D．来到教室，甲同学看到教室外的玻璃窗已经被雨水打湿，雨水附着在玻璃上，说明水对玻璃是浸润的

E．开始上课后，为了给教室降温，甲同学打开空调，此时空调机从教室内吸收的热量少于向教室外排放的热量

【答案】ADE

【解析】A、车胎容积一定，向自行车内打气时，车胎内的气体越来越多，环境温度不变，气体压强越来越大，用打气筒打气时，车胎内气体对打气筒的压力越来越大，所以打气时感觉越来越费力，故选项A

正确；B 、感觉十分闷热，潮湿，这是因为此时空气相对湿度较大，人体皮肤表面的汗液难以蒸发，故选项B 错误；C 、布朗运动是微小颗粒的运动，在光学显微镜下能看到，较大的颗粒不做布朗运动，所以发现池塘中莲花的花粉散落在水中，并且在缓慢运动，这不是布朗运动，故选项C 错误；D 、浸润指液体与固体发生接触时，液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象，此时看到教室外的玻璃窗已经被雨水打湿，雨水附着在玻璃上，说明水对玻璃是浸润的，故选项D 正确；E 、空调机在制冷过程中，从教室内吸收的热量少于向教室外放出的热量，因为电能也部分转化为热能，故选项E 正确。

5．（2020·山东省青岛二中模拟）如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg ，横截面积为50 cm 2，厚度为1 cm ，气缸全长为21 cm ，大气压强为1.0×105 Pa ，当温度为7 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm ，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。（g 取10 m/s 2，不计活塞与气缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字）

（1）将气缸倒过来放置，若温度上升到27 ℃，求此时气柱的长度；

（2）汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度。

【答案】（1）16.1 cm （2）100 ℃

【解析】以活塞为研究对象，汽缸未倒过来时，有p 0S+mg ＝pS

汽缸倒过来后，有p′S+mg ＝p 0S

温度为7 ℃不变，根据玻意耳定律有pSl 0＝p′Sl′

联立解得：l′32=

l 0＝15 cm

（1）温度由7 ℃升高到27 ℃的过程中，封闭气体压强不变，有

12l S l S T T '"=

解得l″≈16.1 cm

（2）活塞刚好接触平台时，气体的温度为T ，则由盖﹣吕萨克定律知1212V V T T =

即

()2

1l S l S T T -"= 解得：T≈373 K ，故t ＝100℃

1．（2020·河北保定高三质检)下列说法中正确的是( )

A ．—定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少

B ．气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加

C ．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面

D ．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

【解析】根据公式pV T

＝C 可得体积增大，有可能压强减小，温度不变，其内能不变，A 错误；温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，物体温度降低，不是每个分子热运动的动能均降低，个别分子动能有可能增加，B 正确；水蒸气达到饱和状态时，蒸发和液化达到动态平衡，仍旧会有蒸发现象，仍旧会有水分子飞出水面，C 错误；压强就是因为大量气体分子不断碰撞容器器壁而产生的，D 正确．

【答案】BD

2．（2020·山东省日照一中高三模拟)关于固体、液体和气体，下列说法正确的是( )

A ．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的

B ．液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力

C ．液体的蒸发现象在任何温度下都能发生

D ．汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的

【解析】无论固体、液体还是气体，其内部分子都在永不停息地做无规则运动，A 错误；当分子间距离为r 0时，分子间的引力和斥力相等，液体表面层的分子比较稀疏，分子间距离大于r 0，所以分子间作用力表现为引力，B 正确；蒸发只发生在液体表面，在任何温度下都能发生，C 正确；汽化是物质从液态变成气态的过程，汽化分为蒸发和沸腾两种情况，不是分子间的相互排斥产生的，D 错误．

【答案】BC

3．（2020·江西省上饶一中高三调研)下列说法正确的是( )

A ．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动

B ．液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离

C ．扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生

D．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小

【解析】布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的，固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动，不能证明组成固体颗粒的分子在做无规则运动，故A错误；液体表面分子比较稀疏，故液体表面分子间距离大于内部分子之间距离，故B正确；扩散现象可以在液体、气体中进行，也能在固体中发生，故C错误；分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，但是分子势能的变化却不一定，如分子之间距离从小于r0位置开始增大，则分子势能先减小后增大，故D正确．【答案】BD

4．（2020·湖北省宜昌二中高三模拟)下列说法正确的是()

A．一个热力学系统吸收了热量，其内能不一定增加

B．绝热情况下，外界对物体做了正功，物体的内能也不一定增加

C．根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%

D．第二类永动机是不可能制造出来的，因为它不仅违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律【解析】一个热力学系统的内能增量等于气体从外界吸收的热量与外界对它所做的功的和，所以A正确，B错误；根据热力学第二定律“不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响”，可以判断C正确；第二类永动机不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律，D错误．【答案】AC

5．（2020·浙江省金华一中高三调研)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和D 后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C为等压过程，D→A为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是()

A．A→B过程中，气体放出热量

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

【解析】A→B为等温过程，压强变大，体积变小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有ΔU＝W ＋Q，温度不变，则内能不变，故气体一定放出热量，故A正确；B→C为等压过程，体积增大，由理想气

体状态方程pV T

＝C 可知，气体温度升高，内能增加，故气体分子的平均动能增大，故B 正确；C →D 为等温过程，压强变小，体积增大，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变小说明单位时间内碰撞

单位面积器壁的分子数减少，故C 错误；D →A 为等容过程，体积不变，压强变小，由pV T

＝C 可知，温度降低，气体分子的平均动能减小，故气体分子的速率分布曲线会发生变化，故D 错误．

【答案】AB

6．（2020·黑龙江省哈尔滨三中高三质检)如图所示，右侧有挡板的导热汽缸固定在水平地面上，汽缸内部总长为21 cm ，活塞横截面积为10 cm 2，厚度为1 cm ，给活塞施加一向左的水平恒力F ＝20 N ，稳定时活塞封闭的气柱长度为10 cm.大气压强为1.0×105 Pa ，外界温度为27 ℃，不计摩擦．

(1)若将恒力F 方向改为水平向右，大小不变，求稳定时活塞封闭气柱的长度；

(2)若撤去外力F ，将外界温度缓慢升高，当挡板对活塞的作用力大小为60 N 时，求封闭气柱的温度．

【解析】(1)恒力F 水平向左时，对活塞，根据受力平衡条件有

F ＋p 0S ＝p 1S

代入数据解得p 1＝1.2×105 Pa

恒力F 水平向右时，稳定时活塞受力平衡，有

p 0S ＝p 2S ＋F

代入数据解得p 2＝0.8×105 Pa

气体发生等温变化，根据玻意耳定律有p 1V 1＝p 2V 2

其中V 1＝l 1S ＝10 cm·S ，V 2＝l 2S

代入数据解得l 2＝15 cm.

(2)升温前封闭气柱温度T 1＝300 K ；

升温后封闭气柱温度设为T 3，最后气柱长度

l 3＝(21－1)cm ，

气柱的压强p 3＝p 0＋F N S

＝1.6×105 Pa, 体积V 3＝l 3S 根据气体状态变化方程有

p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3

解得T 3＝800 K

则t ＝527 ℃.

【答案】(1)15 cm (2)527 ℃

7．（2020·河南省鹤壁一中高三模拟)如图甲所示，开口向上、内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放置，在汽缸P 、Q 两处设有卡口，使厚度不计的活塞只能在P 、Q 之间运动．开始时活塞停在Q 处，温度为300 K ，现缓慢加热缸内气体，直至活塞运动到P 处，整个过程中的p -V 图线如图乙所示．设外界大气压强p 0＝1.0×105 Pa.

(1)说出图乙中气体状态的变化过程、卡口Q 下方气体的体积以及两卡口之间的汽缸的体积；

(2)求活塞刚离开Q 处时气体的温度以及缸内气体的最高温度．

【解析】(1)从题图乙可以看出，气体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化，由题图乙可知，卡口Q 下方气体的体积V 0＝1.0×10－

3 m 3

两卡口之间的汽缸的体积ΔV ＝1.2×10－3 m 3－1.0×10－3 m 3＝2×10－4 m 3.

(2)从题图乙可以看出开始时缸内气体的压强为0.9p 0

活塞刚离开Q 处时，气体压强p 2＝1.2p 0

由查理定律有0.9p 0300＝p 2273＋t 2

解得t 2＝127 ℃

设活塞最终移动到P 处，由理想气体状态方程有0.9p 0V 0300＝1.5p 0×1.2V 0273＋t 3

解得t 3＝327 ℃.

【答案】(1)气体先做等容变化，然后做等压变化，最后做等容变化 1.0×10－3 m 3 2×10－

4 m 3 (2)127 ℃ 327 ℃

8．（2020·江苏省无锡一中高三调研)如图所示的薄壁玻璃管，上端开口且较粗，截面积S 1＝2 cm 2，下端封闭且较细，截面积S 2＝1 cm 2，上、下管的长度均为L ＝12 cm.一段水银柱把一定质量的理想气体封闭在细管内，两水银面正好均在两部分玻璃管的正中央位置．已知大气压强p 0相当于76 cm 高水银柱产生的压强，气体初始温度为T 1＝264 K ，重力加速度g 取10 m/s 2.

(1)若缓慢升高气体温度，求当细管内的水银刚被全部排出时气体的热力学温度T 2；

(2)若继续升高温度，要使水银不溢出，则热力学温度T 3不能超过多少？

【解析】(1)设水银全部进入上端玻璃管时，水银柱的长度为x ，则L 2S 1＋L 2

S 2＝xS 1， 得x ＝LS 1＋LS 22S 1

＝9 cm 初态压强p 1＝p 0＋p h 1＋p h 2＝88 cmHg ，末态压强p 2＝p 0＋p x ＝85 cmHg

初态体积V 1＝L 2

S 2＝6 cm 3，末态体积V 2＝LS 2＝12 cm 3 由理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2

，解得T 2＝510 K.

(2)继续升高温度气体经历等压过程，则由盖—吕萨克定律知，V 3T 3＝V 2T 2

其中V 3＝LS 2＋(L －x )S 1＝18 cm 3

解得T 3＝765 K.

【答案】(1)510 K (2)765 K

9．（2020·湖南省常德一中高三质检)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S ＝100 cm 2.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B ，A 、B 的质量均为m ＝62.5 kg ，两物块与平台间的动摩擦因数均为μ＝0.8.两物块间距为d ＝10 cm.开始时活塞距缸底L 1＝10 cm ，缸内气体压强p 1等于外界大气压强p 0＝1×105 Pa ，温度t 1＝27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热，(g ＝10 m/s 2)求：

(1)物块A 开始移动时，汽缸内的温度；

(2)物块B 开始移动时，汽缸内的温度．

【解析】(1)物块A 开始移动前气体做等容变化，则有

p 2＝p 0＋μmg S

＝1.5×105 Pa 由查理定律有p 1T 1＝p 2T 2

， 解得T 2＝p 2p 1

T 1＝450 K. (2)物块A 开始移动后，气体做等压变化，到A 与B 刚接触时

p 3＝p 2＝1.5×105 Pa ，V 3＝(L 1＋d )S ，

V 2＝L 1S

由盖—吕萨克定律有V 2T 2＝V 3T 3

， 解得T 3＝V 3V 2

T 2＝900 K 之后气体又做等容变化，设物块A 和B 一起开始移动时气体的温度为T 4，则

p 4＝p 0＋2μmg S

＝2.0×105 Pa ，V 4＝V 3 由查理定律有p 3T 3＝p 4T 4

， 解得T 4＝p 4p 3

T 3＝1 200 K. 【答案】(1)450 K (2)1 200 K

高考物理真题热学

高考物理真题——选修3-3 热学 2016年 （全国新课标I 卷，33）（15分） （1）（5分）关于热力学定律，下列说确的是__________。（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） A ．气体吸热后温度一定升高 B ．对气体做功可以改变其能 C ．理想气体等压膨胀过程一定放热 D ．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E ．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 （2）（10分）在水下气泡空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差p ?与气泡半径r 之间的关系为2p r σ?=，其中0.070N/m σ=。现让水下10m 处一半径为0.50cm 的气泡缓慢上升。已知大气压强50 1.010Pa p =?，水的密度 331.010kg /m ρ=?，重力加速度大小210m/s g =。 (i)求在水下10m 处气泡外的压强差； (ii)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。 （全国新课标II 卷，33）（15分） ⑴（5分）一定量的理想气体从状态a 开始，经历等温或 等压过程ab 、bc 、cd 、da 回到原状态，其p -T 图像如图 所示．其中对角线ac 的延长线过原点O ．下列判断正确 的是 ． A ．气体在a 、c 两状态的体积相等 B ．气体在状态a 时的能大于它在状态c 时的能 C ．在过程cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D ．在过程da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E ．在过程bc 中外界对气体做的功等于在过程da 中气体对外界做的功 ⑵（10分）一氧气瓶的容积为30.08m ，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气30.36m ．当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实

(完整word版)初中物理热学专题训练试题(完整版)

初中物理热学专题训练试题 1:炒菜时，碘盐不宜与油同时加热.这是因为碘在高温下很容易（） A．凝华 B．汽化 C．升华D．熔化 2:我国幅员辽阔，相同纬度上内陆地区的昼夜温差比沿海地区大，其主要原因是（）A．地势的高低不同 B．水和陆地的比热容不同 C．日照的时间不同D．离太阳的远近不同 3:下列现象属于液化的是（） A、夏天，从冰箱中取出的鸡蛋会“冒汗” B、寒冷的冬天，室外冰冻的衣服也会干 C、盘子里的水，过一段时间会变少 D、杯子中的冰块，过一段时间也会变成水4:下列说法中正确的是（） A、萝卜放在泡菜坛里会变咸，这个现象说明分子是运动的 B两块表面干净铅块压紧后会结合在一起，说明分子间存在斥力 C锯木头时锯条会发热是通过热传递使锯条的内能发生了改变 D、太阳能热水器是通过做功把光能转化为内能的 5:一箱汽油用掉一半后，关于它的说法下列正确的是（） A、它的密度变为原来的一半 B、它的比热容变为原来的一半 C、它的热值变为原来的一半 D、它的质量变为原来的一半 6:关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（） A、物体的温度越高，所含热量越多 B、温度高的物体，内能一定大 C、0℃的冰块，内能一定为零 D、温度相同的两物体间不会发生热传递 7(简答)有些宾馆、饭店的洗手间里装有感应式热风干手器，洗手后把手放在它的下方，热烘烘的气体就会吹出来，一会儿手就被烘干了.它能很快把手烘干的理由是： 8:在下列过程中，利用热传递改变物体内能的是（） A. 钻木取火 B. 用锯锯木板，锯条发热 C. 用热水袋取暖 D. 两手互相搓搓，觉得暖和 9:下列物态变化过程中，属于吸热过程的是（） A. 春天来到，积雪熔化 B. 夏天的清晨，草地上出现露珠 C. 秋天的早晨，出现大雾 D. 初冬的清晨，地面上出现白霜 10:下列措施中，能使蒸发变快的是（） A. 给盛有水的杯子加盖 B. 把新鲜的蔬菜装入塑料袋中 C. 把湿衣服放在通风的地方 D把蔬菜用保鲜膜包好后放入冰箱 11::物态变化现象在一年四季中随处可见，下列关于这些现象说法正确的是 A．春天的早晨经常出现大雾，这是汽化现象，要吸收热量 B．夏天用干冰给运输中的食品降温，这是应用干冰熔化吸热 C．秋天的早晨花草上出现的小露珠这是液化现象要吸收热量 D．初冬的早晨地面上会出现白白的一层霜，这是凝华现象 12: 关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法中正确的是 ①在做功冲程中，是机械能转化为内能②在做功冲程中，是内能转化为机械能 ③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机的点火方式相同 A．只有②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有 ②③④ 13: 木炭的热值是，完全燃烧500g木炭，能放出____________J的热量。做饭时，厨 房里弥漫着饭菜的香味，这是____________现象。 14．汽车急刹车时轮胎与地面摩擦常有冒烟现象，在此过程中_____能转化成___能。 15．甲乙两物体他们升高的温度之比是2：1，吸收的热量之比是4：1，若它们是用同 种材料制成，则甲乙两物体的质量之比是________。 16．把手放进冰水混合物中，手接触到冰时总感觉到比水凉，是因为______________。 17．对于某些高烧的病人，有时医生要在病人身上涂擦酒精，这是利用酒精___________ 时，要向人体_______的道理。 18．吸烟有害健康，在空气不流动的房间里，只要有一个人吸烟，整个房间都弥漫着 烟味，这是由于__________________的现象。所以为了保护环境，为了你和他人的健 康，请不要吸烟。 19．在我国实施的“西气东输”工程中，西部的优质天然气被输送到缺乏能源的东部 地区，天然气与煤相比，从热学的角度分析它的突出优点是______________；从环保 角度分析它突出的优点是__________________________________。 20．写出下列物态变化的名称： （1）深秋，夜间下霜：_______； （2）潮湿的天气，自来水管“出汗”________； （3）出炉的钢水变成钢锭：_________； （4）日光灯管用久两端变黑______________。 21．木炭的热值是3．4×107J/kg，6kg木炭完全燃烧可放出____________的热量。若 炉中的木炭只剩下0．1kg，它的热值是_______________。 22．一杯水将其到掉一半，则他的比热容__________________。 23．据报载，阿根廷科技人员发明了一项果蔬脱水新方法──升华脱水法。其原理很 简单：先将水果蔬菜冷冻后，放进低压的环境中，使冰直接从固态变为_______态。 24．火药在子弹壳里燃烧生成的高温。高压的燃气推出弹头后温度______，这是用 ________方法使燃气内能_________，将燃气的一部分内能转化为弹头的_____能。 24．设计一个简单实验，“验证蒸发的快慢与液体的表面积有关”，写出实验过程和观 察到的现象。 25．某校师生在学习了能量的转化与守恒以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能 量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时 锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。 （1）请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。 （2）要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？ 26．物理兴趣小组设计一个实验：用500克20度的水放入烧杯中，用煤油炉给烧杯中 的水加热，并用温度计测量温度，当水温升至80度时，消耗10克煤油。 （1）计算水吸收了多少热量？ （2）能用水吸收的热量来计算煤油的热值吗？说明理由。 28.有两位同学制作了一台简易太阳能热水器。在夏天，这台热水器可将60kg水的温 度由20°C升高至70°C，如果由电热水器产生这些热量，则要消耗多少kW。h的电 能？ 29．用煤气灶既方便又环保。一般的煤气灶正常工作时，15分钟可使4千克、23℃ 的水沸腾，该城市水的沸点为93℃。求： (1)水吸收的热量； (2)若煤气灶放出的热量65％被水吸收，煤气灶实际放出的热量。

高三物理第二轮专题练习之热学含答案及解析

1.下列说法正确的是 A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量 C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小 D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大 2．为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某同学在保温瓶中灌入热水，现测量初始水温，经过一段时间后再测量末态水温。改变实验条件， 先后共做了6次实验，实验数据记录如下表： 下列眼镜方案中符合控制变量方法的是 A ．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第1、3、5次实验数据 B ．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第2、4、6次实验数据 C ．若研究初始水温与保温效果的关系，可用第1、2、3次实验数据 D ．若研究保温时间与保温效果的关系，可用第4、5、6次实验数据 3．如图所示，质量为m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦。a 态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b 态是气缸从容器中移出后，在室温（270C ）中达到的平衡状态。气体从a 态变化到b 态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法正确的是 A 、与b 态相比，a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多 B 、与a 态相比，b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大 C 、在相同时间内，a 、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等 D 、从a 态到b 态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体对外界释放了热量

4.如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比 A ．右边气体温度升高，左边气体温度不变 B ．左右两边气体温度都升高 C ．左边气体压强增大 D ．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量 5.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 6.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 ．温度和体积 B ．体积和压强 C ．温度和压强 D ．压强和温度 7.如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A 、B 两部分，初始温度相同。使A 、B 升高相同温度达到稳定后，体积变化量为?V A 、?V B ，压强变化量为?p A 、 ?p B ，对液面压力的变化量为?F A 、?F B ，则 A ．水银柱向上移动了一段距离 B ．?V A ＜?V B C ．?p A ＞?p B D ．?F A ＝?F B 8.温度计是生活、生产中常用的测温装置。 右图为一个简易温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡 皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水 柱位置将上下变化。已知A 、D 间的测量范围为2080C C ??，A 、D 间刻度均匀分布。由图可知，A 、D 及有色水柱下端所示温度分别为 A.20C ?、80C ?、64C ? B.20C ?、80C ?、68C ? C.80C ?、20C ?、32C ? D.80C ?、20C ?、34C ?

初中物理竞赛-热学试题(高难度_需谨慎)

A9\A10A 班初中物理竞赛热学训练试题 班级________学号_________姓名_________得分________ （时间：60分 满分100分） 1.液体表面分界线单位长度上的表面张力叫作表面张力系数， 用下面方法可以测量液体的表面张力从而求得液体的表面张 力系数.如图所示，容器内盛有肥皂液，AB 为一杠杆，AC=15cm ， BC=12cm.在其A 端挂一细钢丝框，在B 端加砝码使杠杆平衡. 然后先将钢丝框浸于肥皂液中，再慢慢地将它拉起一小段距离 (不脱离肥皂液)，使钢丝框被拉起的部分蒙卜一层肥皂膜，这时需将杠 杆B 端砝码的质量增加5.0×10－4kg ，杠杆才重新平衡(钢丝框的钢丝很 细，在肥皂中受到的浮力可不计).则肥皂液的表面张力为( ).c (A)6×10－3N (B)14×10－3N (C)4×10－3N (D)3×10－3N 2.如图所示，若玻璃在空气中重为G 1，排开的水重为G 2，则图中弹簧 秤的示数为( ). (A )等于G 1 (B )等于G 2 (C )等于(G 1－G 2) (D )大于(G 1－G 2) 3. 两个相同的轻金属容器里装有同样质量的水。一个重球挂在不导热的细线上。放入其中一个容器内，使球位于容器内水的体积中心。球的质量等于水的质量，球的密度比水的密度大得多。两个容器加热到水的沸点，再冷却。已知：放有球的容器冷却到室温所需时间为未放球的容器冷却到室温所需时间的k 倍。试求制作球的物质的比热与水的比热之比c 球:c 两个完全相同的金属球a 、b,其中a 球放在不导热的水平面上,b 球用不导热的细线悬挂起来。现供给两球相同的热量，他们的温度分别升高了△ta 、△tb ，假设两球热膨胀的体积相等，则 A.△ta>△tb B.△ta<△tb C.△ta=△tb D.无法比较 4.水和油边界的表面张力系数为σ=1.8×10-2N ／m ，为了使1.0×103kg 的油在水内散成半 径为r =10－6m 的小油滴，若油的密度为900kg ／m 3，问至少做多少功? 5.炎热的夏季，人们通过空调来降低并维持房间较低的温度，在室外的温度为1T 时，要维持房间0T 的温度，空调每小时工作0n 次。已知一厚度d ，面积为S 的截面，当两端截面处的温度分别为a T 、b T ，且b a T T >，则热量沿着垂直于截面方向传递，达到稳定状态时，在t ?时间内通过横截面S 所传递的热量为： t S d T T K Q b a ?-= （其中K 为物质的导热系数。）

高考物理热学问题创新题

热学问题 1.下列说法中正确的是： A.水和酒精混合后总体积减小主要说明分子间有空隙 B.温度升高，布朗运动及扩散现象将加剧 C.由水的摩尔体积和每个水分子的体积可估算出阿伏伽德罗常数 D.物体的体积越大，物体内分子势能就越大 2.关于分子力，下列说法中正确的是： A.碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用 B.将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力 C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力 D.固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力 3.如图所示是医院给病人输液的部分装置的示意图．在输液的 过程中： A.A瓶中的药液先用完 B.B瓶中的药液先用完 C.随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D.随着液面下降．A瓶内C处气体压强保持不变 4.一定质量的理想气体经历如图所示的四个过程，下面说 法正确的是： A.a→b过程中气体密度和分子平均动能都增大 B.b→c过程．压强增大，气体温度升高 C.c→d过程，压强减小，温度升高 D.d→a过程，压强减小，温度降低 5.在标准状态下，水蒸气分子间的距离大约是水分子直径的： A.1.1×104倍 B.1.1×103倍 C.1.1 ×102倍 D.11倍 6.如图所示．气缸内充满压强为P0、密度为ρ0的空气，缸 底有一空心小球，其质量为m，半径为r．气缸内活塞面 积为S，质量为M，活塞在气缸内可无摩擦地上下自由移 动，为了使小球离开缸底。在活塞上至少需加的外力大小 为(不计温度变化)． 7.如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总 容积为15L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体 积为1.5 L，打气简活塞每次可以打进1 atm、250cm3 的空气，若要使气体压强增大到6atm，应打气多少次？ 如果压强达到6 atm时停止打气，并开始向外喷药，那 么当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有

高中物理3-3《热学》计算题专项练习题(含答案)

高中物理3-3《热学》计算题专项练习题(含 答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

热学计算题（二） 1.如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱．已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27℃．求： Ⅰ．若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多长？ Ⅱ．若使玻璃管开口水平放置，缓慢升高管内气体温度，温度最高升高到多少摄氏度时，管内水银不能溢出． 2.如图所示，两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱，气体温度为300K时，空气柱在U形管的左侧． （i）若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？ （ii）为了使空气柱的长度恢复到15cm，且回到原位置，可以向U形管内再注入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱气体的温度变为多少（大气压强P0=75cmHg，图中标注的长度单位均为cm） 3.如图所示，U形管两臂粗细不等，开口向上，右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76cmHg。左端开口管中水银面到管口距离为11cm，且水银面比封闭管内高4cm，封闭管内空气柱长为11cm。现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求： ①粗管中气体的最终压强；②活塞推动的距离。

4.如图所示，内径粗细均匀的U形管竖直放置在温度为7℃的环境中，左侧管上端开口，并用轻质活塞封闭有长l1=14cm，的理想气体，右侧管上端封闭，管上部有长l2=24cm的理想气体，左右两管内水银面高度差h=6cm，若把该装置移至温度恒为27℃的房间中（依然竖直放置），大气压强恒为p0=76cmHg，不计活塞与管壁间的摩擦，分别求活塞再次平衡时左、右两侧管中气体的长度． 5.如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0，温度为T0．设外界大气压强为P0保持不变，活塞横截面积为S，且mg=P0S，环境温度保持不变．求：在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞B下降的高度． 6.如图，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为S A：S B=1：2，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动．两个气缸都不漏气．初始时，A、B 中气体的体积皆为V0，温度皆为T0=300K．A中气体压强P A=1.5P0，P0是气缸外的大气压强．现对A加热，使其中气体的体积增大V0/4，,温度升到某一温度T．同时保持B中气体的温度不变．求此时A中气体压强（用P 0表示结果）和温度（用热力学温标表达）

高三高考物理复习专题练习：热 学

热学 1.[多选]在“用油膜法估测分子大小”的实验中,下列做法正确的是() A.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,若100滴溶液的体积是1 mL,则1滴溶液中含有油酸10-2 mL B.往浅盘里倒入适量的水,再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上 C.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,同时将玻璃板放在浅盘上,并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状 D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,计算轮廓范围内正方形的个数,并求得油膜的面积 E.根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=,即油酸分子的大小 2.[多选]运用分子动理论的相关知识,判断下列说法正确的是() A.分子间距离增大时,可能存在分子势能相等的两个位置 B.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关 C.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= D.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动 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,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成 3.[多选]下列说法正确的是() A.单晶体在不同方向上的导热性、导电性、机械强度等物理性质不一样 B.热量不可能从低温物体向高温物体传递 C.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 D.功可以完全转化为热量,而热量不能完全变为功,即不可能从单一热源吸热使之全部变为有用的功 E.若气体的温度不变,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多 4.[多选]如图所示,在一定质量的理想气体压强随体积变化的p-V图象中,气体先后经历了ab、bc、cd、da四个过程,其中ab垂直于cd,ab垂直于V轴且与p轴平行,bc、da是两条等温线.下列判断正确的是()

物理竞赛热学专题40题刷题练习(带答案详解)

物理竞赛热学专题40题刷题练习（带答案详解) 1．潜水艇的贮气筒与水箱相连，当贮气筒中的空气压入水箱后，水箱便排出水，使潜水艇浮起。某潜水艇贮气简的容积是2m 3，其上的气压表显示内部贮有压强为2×107Pa 的压缩空气，在一次潜到海底作业后的上浮操作中利用简内的压缩空气将水箱中体积为10m 3水排出了潜水艇的水箱，此时气压表显示筒内剩余空气的压强是9.5×106pa ，设在排水过程中压缩空气的温度不变，试估算此潜水艇所在海底位置的深度。 设想让压强p 1=2× 107Pa 、体积V 1=2m 3的压缩空气都变成压强p 2=9.5×106Pa 压缩气体，其体积为V 2，根据玻-马定律则有 p 1V 1=p 2V 2 排水过程中排出压强p 2=9.5× 106Pa 的压缩空气的体积 221V V V '=-， 设潜水艇所在处水的压强为p 3，则压强p 2=9.5×106Pa 、体积为2V '的压缩空气，变成压强为p 3的空气的体积V 3=10m 3。 根据玻马定律则有 2233p V p V '= 联立可解得 p 3=2.1×106Pa 设潜水艇所在海底位置的深度为h ，因 p 3=p 0+ρ gh 解得 h =200m 2．在我国北方的冬天，即便气温很低，一些较深的河 流、湖泊、池塘里的水一般也不会冻结到底，鱼类还可以在水面结冰的情况下安全过冬，试解释水不会冻结到底的原因？ 【详解】 由于水的特殊内部结构，从4C ?到0C ?，体积随温度的降低而增大，达到0C ?后开始结冰，冰的密度比水的密度小。 入秋冬季节，气温开始下降，河流、湖泊、池塘里的水上层的先变冷，密度变大而沉到水底，形成对流，到达4C ?时气温如果再降低，上层水反而膨胀，密度变小，对流停止，“漂浮”在水面上，形成一个“盖子”，而下面的水主要靠热传导散失内能，但由于水

2020年高考物理复习练习：热力学定律与能量守恒定律

限时规范训练(单独成册) [基础巩固题组](20分钟，50分) 1．(多选)下列说法中正确的是() A．热量可以从低温物体传递到高温物体 B．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机 C．能源危机指能量的过度消耗导致自然界的能量不断减少 D．功可以全部转化为热量，热量也可以全部转化为功 E．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律 解析：选ADE.空调可以使热量从低温物体向高温物体传递，A 对；由热力学第二定律知不可能有单一热源的热机，B错；能量是守恒的，C错；功可以全部转化为热量，根据热力学第二定律可知，在外界的影响下，热量也可以全部转化为功，D对；第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机违背热力学第二定律，但不违背能量守恒定律，E对． 2．(多选)关于气体的内能，下列说法正确的是() A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同 B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大 C．气体被压缩时，内能可能不变 D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析：选CDE.质量和温度都相同的气体，虽然分子平均动能相

同，但是不同的气体，其摩尔质量不同，即分子个数不同，所以分子总动能不一定相同，A 错误；宏观运动和微观运动没有关系，所以宏 观运动速度大，内能不一定大，B 错误；根据pV T ＝C 可知，如果等温 压缩，则内能不变；等压膨胀，温度增大，内能一定增大，C 、E 正确；理想气体的分子势能为零，所以一定量的某种理想气体的内能只与分子平均动能有关，而分子平均动能和温度有关，D 正确． 3．(多选)根据热力学定律，下列说法正确的是( ) A ．第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成 B ．效率为100%的热机是不可能制成的 C ．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 D ．从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段 E ．吸收了热量的物体，其内能也不一定增加 解析：选BCE.第二类永动机不可能制成，是因它违反了热力学第二定律，故A 错误；效率为100%的热机是不可能制成的，故B 正确；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，故C 正确；在外界影响下从单一热源吸收热量，使之完全变为功是可能的，但机械效率并不一定提高．故D 错误；改变内能的方式有做功和热传递，吸收了热量的物体，其内能也不一定增加，E 正确． 4．(多选)夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，

2020届高三高考物理二轮复习专题强化练习题卷：热学

热学 1．(2019·石家庄一模)(1)(多选)下列说法正确的是________________．(填正确答案标号) A．图甲为中间有隔板的绝热容器，隔板左侧装有温度为T的理想气体，右侧为真空．现抽掉隔板，气体的最终温度仍为T B．图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用的不平衡性表现得越明显 C．图丙为同一气体在0 ℃和100 ℃两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线，两图线与横轴所围图形的面积不相等D．图丁中，液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的作用力表现为引力 E．图戊中，由于液体浸润管壁，管中液体能上升到一定高度，利用此原理把地下的水分引上来，就用磙子压紧土壤 (2)如图所示，有一足够深的容器内装有密度ρ＝1.0×103 kg/m3的液体，现将一端开口、另一端封闭，质量m＝25 g、截面面积S＝2.5 cm2的圆柱形玻璃细管倒插入液体中(细管本身玻璃的体积可忽略不计)，稳定后用活塞将容器封闭，此时容器内液面上方的气体压强p0＝1.01×105 Pa，玻璃细管内空气柱的长度l1＝20 cm.已知所有装置导热良好，环境温度不变，重力加速度g取10 m/s2. ①求玻璃细管内空气柱的压强； ②若缓慢向下推动活塞，当玻璃细管底部与液面平齐时(活塞与细管不接触)，求容器液

面上方的气体压强． 2．(2019·武汉市毕业生调研)(1)如图是人教版教材3－5封面的插图，它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片： 48个铁原子在铜的表面排列成圆圈，构成了“量子围栏”．为了估算铁原子直径，查到以下数据：铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m3，摩尔质量M＝5.6×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol－1.若将铁原子简化为球体模型，铁原子直径的表达式D＝________________，铁原子直径约为________________m(结果保留一位有效数字)． (2)如图所示，总容积为3V0、内壁光滑的气缸水平放置，一横截面积为S的轻质薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞左侧由跨过光滑定滑轮的细绳与一质量为m的重物相连，气缸右侧封闭且留有抽气孔．活塞右侧气体的压强为p0，活塞左侧气体的体积为V0，温度为T0.将活塞右侧抽成真空并密封，整个抽气过程中缸内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．已知重物的质量满足关系式mg＝p0S，重力加速度为g.求： ①活塞刚碰到气缸右侧时气体的温度； ②当气体温度达到2T0时气体的压强． 3．(2019·全国卷Ⅰ)(1)某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体．初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界压强．现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同．此时，容器中空气的温度________________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容器中空气的密度________________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度． (2)热等静压设备广泛应用于材料加工中．该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能．一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中．已知每瓶氩气的容积为3.2×10－2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃.氩气可视为理想气体． (ⅰ)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；

热学试题(2).doc

大学物理竞赛训练题 热学(2) 一、选择题 1. 一定量的理想气体分别由初态a 经①过程ab 和由初态a ′经②过程a′cb 到达相同的终态b ，如p －T 图所示，则两个过程中气体从外界吸收的热量 Q 1，Q 2的关系为： (A) Q 1<0，Q 1 > Q 2． (B) Q 1>0，Q 1> Q 2． (C) Q 1<0，Q 1< Q 2． (D) Q 1>0，Q 1< Q 2． ［ ］ 2. 有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是： ［ ］ (A) 6 J. (B) 5 J. (C) 3 J. (D) 2 J. 3. 某理想气体状态变化时，内能随体积的变化关系如图中AB 直线所示．A →B 表示的过程是 ［ ］ (A) 等压过程． (B) 等体过程． (C) 等温过程． (D) 绝热过程． 4.在所给出的四个图象中，哪个图象能够描述一定质量的理想气体，在可逆绝热过程中，密度随压强的变化？ ［ ］ 5. 气缸中有一定量的氦气(视为理想气体)，经过绝热压缩，体积变为原来的一半，则气体分子的平均速率变为原来的 ［ ］ (A) 24/5倍． (B) 22/3倍． (C) 22/5倍． (D) 21/3倍． 6. 对于室温下的双原子分子理想气体，在等压膨胀的情况下，系统对外所作的功与从外界吸收的热量之比W / Q 等于 ［ ］ (A) 2/3． (B) 1/2． (C) 2/5． (D) 2/7． 7. 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小(图中阴影部分)分别为S 1和S 2，则二者的大小关系是： (A) S 1 > S 2． (B) S 1 = S 2． (C) S 1 < S 2． (D) 无法确定． ［ ］ p ρ p (A) ρ p (C) ρ p (B)ρ p (D)

高考物理热力学综合题

1．根据热力学定律,下列说法正确的是（） A．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 B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机 D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机” 【答案】AB 【考点】热力学第一定律、热力学第二定律 【解析】在外界帮助的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递，A 对；空调在制冷时，把室内的热量向室外释放，需要消耗电能，同时产生热量，所以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量，B 对；根据热力学第二定律，可知内燃机不可能成为单一热源的热机，C 错；因为自然界的能量是守恒的，能源的消耗并不会使自然界的总能量减少，D 错。 2．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。 3．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/s2，ρ＝1.0×103kg/m3) (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。 4. 图6为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L，设在所有过程中空可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有 A.充气后，密封气体压强增加 B.充气后，密封气体的分子平均动能增加 C.打开阀门后，密封气体对外界做正功 D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光 【答案】AB 【考点】热力学第一定律、热力学第二定律 【解析】在外界帮助的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递，A 对；空调在制冷时，把室内的热量向室外释放，需要消耗电能，同时产生热量，所以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量，B 对；根据热力学第二定律，可知内燃机不可能成为单一热源的热机，C 错；因为自然界的能量是守恒的，能源的消耗并不会使自然界的总能量减少，D 错。 5．A．[选修3-3]（12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和D后再回到状态A。其中，和为等温过程，和为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。

高中物理之热学专题复习与练习

高中物理之热学专题复 习与练习 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第七章热学 一、主要内容 本章内容包括两部分，一是微观的分子动理论部分，一是宏观的气体状态变化规律。其中分子动理论部分包括分子动理论的基本观点、分子热运动的动能、分子间相互作用的势能和物体的内能等概念，及分子间相互作用力的变化规律、物体内能变化的规律、能量转化和守恒定律等基本规律；气体状态变化规律中包括热力学温度、理想气体和气体状态参量等有关的概念，以及理想气体的等温、等容、等压过程的特点及规律（包括公式和图象两种描述方法）。 二、基本方法 本章中所涉及到的基本方法是理想化的模型方法，其中在分子动理论中将微观分子的形状视为理想的球体，这是通过阿伏伽德罗常数对微观量进行估算的基础；在气体状态变化规律中，将实际中的气体视为分子没有实际体积且不存在相互作用力的理想气体，从而使气体状态变化的规律在误差允许的范围内得以大大的简化。 三、错解分析 在本章知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：对较为抽象的分子热运动的动能、分子相互作用的势能及分子间相互作用力的变化规律理解不到位，导致这些微观量及规律与宏观的温度、物体的体积之间关系不能建立起正确的关系。对于宏观的气体状态的分析，学生的问题通常表现在对气体压强的分析与计算方面存在着困难，由此导致对气体状态规律应用出现错误；另外，本章中涉及到用图象法描述气体状态变化规律，对于p—V，p—T，V—T图的理解，一些学生只观注图象的形状，不能很好地理解图象上的点、线、斜率等的物理意义，因此造成从图象上分析气体温度变化（内能变化）、体积变化（做功情况）时出现错误，从而导致利用图像分析气体内能变化等问题时的困难。 例1 设一氢气球可以自由膨胀以保持球内外的压强相等，则随着气球的不断升高，因大气压强随高度而减小，气球将不断膨胀。如果氢气和大气皆可视为理想气体，大气的温度、平均摩尔质量以及重力和速度随高度变化皆可忽略，则氢所球在上升过程中所受的浮力将______（填“变大”“变小”“不变”） 【错解】错解一：因为气球上升时体积膨胀，所以浮力变大。 错解二：因为高空空气稀薄，所以浮力减小。

2021届课标版高考物理一轮复习专题训练：专题十四 热 学

2021届课标版高考物理一轮复习专题训练 专题十四热学 一、选择题(共8小题,40分) 1.[多选]下列说法正确的是() A.液体与大气相接触时,表面层分子间的作用表现为相互吸引 B.水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时蒸发和凝结停止进行 C.未饱和汽的压强一定小于饱和汽的压强 D.影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距 E.不浸润现象的附着层,分子间距离r>r0,分子力表现为引力 2.[多选]根据你学过的知识,下列说法正确的是() A.第一类永动机不可能制成是因为热机效率不可能达到100% B.由热力学第一定律可知一定质量的理想气体等温降压膨胀,内能不变 C.一切与热有关的自发过程都是从有序向无序进行的 D.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵总是增加的 E.热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的特殊表达形式 3.[多选]随着科技的发展,人类对物质的认识不断深入,晶体硫加热熔化(温度超过300 ℃)再倒进冷水中,会变成柔软的非晶硫.下列关于晶体、非晶体的说法正确的是() A.同种物质在不同条件下所生成的晶体的微粒都按相同的规律排列 B.有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体 C.不论单晶体还是多晶体,在熔化时都要吸热,但温度保持不变 D.晶体硫熔化过程中,分子的平均动能增大 E.在一定条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体

4.[多选]热力学是研究热现象中物质系统在平衡时的性质和能量的平衡关系,以及状态发生变化时系统与外界相互作用(包括能量传递和转换)的学科.下列关于热力学相关知识的说法正确的是() A.物体温度升高时,物体内每个分子的速率都将增大 B.热力学系统在吸热的同时没有对外做功,其内能一定增加 C.一定质量的理想气体在等容变化过程中,对外不做功,其内能不变 D.功转化为热的实际宏观过程是不可逆过程 E.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 5.[多选]现在骑自行车已成为一种流行的运动,山地自行车更是受到人们的青睐.山 地自行车前轮有气压式减震装置,其原理如图所示,随着路面的颠簸,活塞A上下振 动,在汽缸内封闭的气体的作用下,起到减震的目的.缸内气体可视为理想气体,如果 路面不平,下列关于该减震装置的说法正确的是() A.A迅速下压时汽缸内的气体温度不变 B.A迅速下压时汽缸内的气体压强增大 C.A迅速下压时汽缸内的气体分子势能增加 D.A下压后被迅速反弹时汽缸内气体内能增加 E.A下压后被反弹时汽缸内有些气体分子的速率增大 6.[新素材,多选]在酿造米酒的过程中,酒缸中泡在水里的糯米在发酵过程中(恒温),缸底会有很多气泡形成并缓慢上升到表面爆裂,酒香四溢.下列说法正确的是() A.酒精气体在弥散过程中做布朗运动 B.酒香四溢是酒精气体分子间的斥力造成的 C.气泡在上升过程中,气泡内气体压强减小 D.气泡在上升过程中,气泡内气体从外界吸收热量 E.气泡在上升过程中,气泡内气体对外界做功 7.[多选]分子间相互作用力及合力随分子间距离r变化的规律如图所示,下列说法正 确的是()

27高中物理竞赛热学习题2整理

高中物理竞赛热学习题 热学2 姓名： 班级： 成绩： 1. 如图所示，一摩尔理想气体，由压强与体积关系的p-V 图中的状态A 出发，经过一缓慢的直线过程到达状态B ，已知状态B 的压强与状态A 的压强之比为1/2 ，若要使整个过程的最终结果是气体从外界吸收了热量，则状态B 与状态A 的体积之比应满足什么条件？已知此理想气体每摩尔的内能为 23RT ，R 为普适气体常量，T 为热力学温度. 2.有一气缸，除底部外都是绝热的，上面是一个不计重力的活塞，中间是一块固定的导热隔板，把气缸分隔成相等的两部分A 和B ，上、下各有1mol 氮气（52 U RT = ），现由底部慢慢地将350J 热量传送给缸内气体，求 （1）A 、B 内气体的温度各改变了多少？ （2）它们各吸收了多少热量。 3. 使1mol 理想气体实行如图所示循环。求这过程气体做的总功。仅用T 1，T 2和常数R 表示。 （在1-2过程，12P T α= ）

4.如图所示，绝热的活塞S 把一定质量的稀薄气体（可视为理想气体）密封在水平放置的绝热气缸内．活塞可在气缸内无摩擦地滑动．气缸左端的电热丝可通弱电流对气缸内气体十分缓慢地加热．气缸处在大气中，大气压强为p0．初始时，气体的体积为V0、压强为p0．已知1 摩尔该气体温度升高1K 时其内能的增量为一已知恒量。，求以下两种过程中电热丝传给气体的热量Q1与Q2之比． 1 ．从初始状态出发，保持活塞S 位置固定，在电热丝中通以弱电流，并持续一段时间，然后停止通电，待气体达到热平衡时，测得气体的压强为p1 . 2 ．仍从初始状态出发，让活塞处在自由状态，在电热丝中通以弱电流，也持续一段时间，然后停止通电，最后测得气体的体积为V 2 ． 5. 图示为圆柱形气缸，气缸壁绝热，气缸的右端有一小孔和大气相通，大气的压强为p0。用一热容量可忽略的导热隔板N和一绝热活塞M将气缸分为A、B、C三室，隔板与气缸固连，活塞相对气缸可以无摩擦地移动但不漏气，气缸的左端A室中有一电加热器Ω。已知在A、B室中均盛有1摩尔同种理想气体，电加热器加热前，系统处于平衡状态，A、B两室中气体的温度均为T0，A、B、C三室的体积均为V0。现通过电加热器对A室中气体缓慢加热，若提供的总热量为Q0，试求B室中气体末态体积和A室中气体的末态温度。设A、B 两室中气体1摩尔的内能 5 2 U RT 。R为普适恒量，T为热力学温度。

2020最新高考物理热学讲解与解析

选修3-3 第一章热学 第1讲分子支理论热力学定律与能量守恒 图1－1－4 1．(2020·广东，13) (1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火” 是通过________方式改变物体的内能，把________转变成内能． (2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶， 并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图1－1－4.这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度________，体积________． 解析：(1)热力学第一定律是对能量守恒定律的一种表述方式．热力学第一定律指出，热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变．所以钻木取火是通过做功把机械能转化为内能． (2)内能可以从一个物体传递给另一个物体(高温到低温)，使物体的温度升高； 一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积V随温度T线性地变化．所以从冰箱里拿出的烧瓶中的空气(低温)吸收水(高温)的热量温度升高，体积增大． 答案：(1)做功机械能(2)热量升高增大 2．(1)物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________ m．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由r0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”“先减小后增大”)． (2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气 体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900 J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出