2022届高考物理二轮复习专题练习：热学 WORD版含答案.docx

1、热学一、单选题1如图所示，圆柱形气缸水平放置，活塞将气缸分为左右两个气室，两侧气室内密封等质量的氮气。现通过接口K向左侧气室内再充入一定质量的氮气，活塞再次静止时左右两侧气室体积之比为。气缸导热良好，外界温度不变，活塞与气缸间无摩擦，则从接口充入的氮气与左侧气室内原有氮气的质量之比为（）ABCD2据研究发现，新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大小一般在10-3103m之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6m数量级。下列说法正确的是 （）A布朗运动是气体介质分子的无规则的运动B在布朗运动中，固态或液态

2、颗粒越小，布朗运动越剧烈C在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹D当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动，能长时间悬浮是因为气体浮力作用3关于分子动理论，下列说法正确的是（）A图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹C图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变小后变大D图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线对应的温度较高4一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p T图上都是直线段，ab

3、和dc的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，ad平行于纵轴，由图可以判断()Aab过程中气体体积不断减小,外界对气体做正功，气体内能减小Bbc过程中气体体积不断减小，外界对气体做正功，气体内能不变Ccd过程中气体体积不断增大，气体对外界做正功，气体内能增加Dda过程中气体体积不断增大，气体对外界做正功，气体内能不变5比较45C的热水和100C的水蒸汽，下列说法正确的是（）A热水分子的平均动能比水蒸汽的大B热水的内能比相同质量的水蒸汽的小C热水分子的速率都比水蒸汽的小D热水分子的热运动比水蒸汽的剧烈6某气缸内封闭有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VT图像如图

4、所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（）A从状态B到C，气体吸收热量B从状态C到D，气体的压强增大C从状态D到A，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少D若气体从状态C到D，内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量8kJ7如图是密闭的气缸，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二、多选题8正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略

5、；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力大小为f，则（）A一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量大小为B时间内粒子给面积为S的器壁冲量大小为C器壁单位面积所受粒子压力大小为D器壁所受的压强大小为E气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁频繁碰撞引起的9一定质量的理想气体，从初始状态经状态再回到，它的压强与热力学温度的变化关系如图所示，其中和的延长线过坐标原点，状态的温度相等。下列判断正确的是（）A气体在状态的体积小于在状态的体积B从状态到，气体与外界无热交换C从状态到，气体吸收的热量大于它对

6、外界做的功D从状态到，气体吸收的热量不等于它增加的内能E从状态到，气体吸收的热量不等于从状态到放出的热量10下列说法错误的是（）A物理性质表现为各向同性的固体可能是晶体也可能是非晶体B自行车打气越打越困难主要是分子间相互排斥的原因C用“油膜法”估测分子直径时，滴在水面的油酸酒精溶液体积为V，铺开的油膜面积为S，则可估算出油酸分子的直径为D晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变E若某气体的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数用NA表示，则该气体的分子体积为11一定质量的理想气体经历了图示的状态变化，已知均与p轴平行，和过程气体与外界没有热交换，则下列说法正确的是（）A过程中，单位体积内气体分子数减少B过程

7、中，气体内能增加C过程中，分子平均动能增大D过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多E过程中，气体放出热量三、填空题12夏季午后公路上地表温度可高达60，汽车在公路上高速行驶时，由于摩擦和高温的双重作用，汽车轮胎的温度会攀升得很快。如图所示为空气分子在和时各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率变化的图像。根据图中提供的信息，图中曲线_是空气分子在温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随分子速率的变化曲线：空气的分子的平均速率比空气的分子的平均速率_（填“大”或“小”），导致空气分子与轮胎壁碰撞时作用力更大，很容易造成胎压过高，甚至导致爆胎，因此，夏季到来后需要及时对轮胎

8、进行正确的检查。13如图是分子间作用力与分子间距离关系的示意图，由图可知当分子间距离为r1时，分子间的斥力大小_引力大小；分子间距离为r1时的分子势能_分子间距离为r2时的分子势能。（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）14如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”。则打气过程中，瓶内气体的压强_（填“增大”、“减小”或“不变”）；瓶内出现“白雾”的过程，瓶内气体的内能_（填“增大”或“减小”）。四、解答题15自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管上端封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细

9、管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到时，压力传感器使进水阀门关闭，达到自动控水的目的。已知细管的长度，管内气体可视为理想气体且温度始终不变，取大气压，重力加速度，水的密度。洗衣机停止进水时，求：.细管中被封闭的空气柱的长度；.洗衣缸内水的高度。16如图所示，一定质量理想气体经历AB的等压过程，BC的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中BC过程中内能减少900J求ABC过程中气体对外界做的总功17物理选修3-3（1）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

10、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18如图所示，A、B、C三段粗细相同且均匀、底部连通的玻璃管竖直放置，A管上端封闭，B管上端开口，C管中有活塞与管内壁气密性好，管内有水银，A管中水银液面比B管中水银液面低h=5cm，C管中水银液面比A管中水银液面低h=5cm，A管和C管中封闭气柱长均为8.5cm，大气压强为75cmHg，将活塞缓慢向下压，使A、B管中水银液面高度差变为10cm，求：（下列计算结果均保留两位有效数字）（1）C管中水银液面下降的高度

11、；（2）活塞向下移动的距离。参考答案：1A【解析】【详解】分析得两次平衡状态时，左右两边气缸的压强平衡即=p，对右边气体分析，活塞再次静止时左右两侧气室体积之比为，故右边气体的体积由原来气缸总体积的减小到，根据玻意耳定律解得=2p故=2p对左边气缸气体分析，假设充入左边的气体在一样的温度，压强为的体积为，根据玻意耳定律得联立解得n=2从接口充入的氮气与左侧气室内原有氮气的质量之比为2:1。故选A。2B【详解】AB.布朗运动是固态或液态颗粒的无规则运动，是气体分子无规则热运动撞击的结果，所以它反映的是气体分子的无规则运动；颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击作用越不容易平衡，布朗运动越剧烈，故B正确，

12、A错误；C. 在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是分子集团，所以颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，故C错误，D.当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动；固态或液态颗粒能长时间悬浮是受到气体分子无规则热运动撞击而导致的，不是浮力作用的结果，故D错误。故选B。3D【解析】【详解】A.实验中应先撒痱子粉，油酸滴在痱子粉上，测油酸展开的面积，故A错误；B.图中所示位置是不同时刻炭粒的位置，无法表示炭粒的运动轨迹，故B错误；C.图中r0是分子力等于零的位置，从图像可知，分子间距从增大时，分子力先增大后减小，故C错误；D.根据分子运动速率分布图像可知，温度越

13、高分子热运动越剧烈，故D正确。故选D。4D【解析】【详解】ab过程是等容变化，内能减小，bc过程中，根据可以知道，体积减小，温度降低，则内能减小，cd过程中是等容变化，内能增加，da过程中是等温变化，压强减小，则体积增大，气体气体对外界做正功，气体内能不变，故选项D正确点睛：本题考查气体的状态方程中对应的图象，要抓住在图象中等压线为过原点的直线，解决此类题目得会从图象中获取有用信息，判断出气体状态情况5B【详解】A温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，故热水分子的平均动能比水蒸汽的小，故A错误；B内能与物质的量、温度、体积有关，相同质量的热水和水蒸汽，热水变成水蒸汽，温度升高

14、，体积增大，吸收热量，故热水的内能比相同质量的水蒸汽的小，故B正确；C温度越高，分子热运动的平均速率越大，45C的热水中的分子平均速率比100C的水蒸汽中的分子平均速率小，由于分子运动是无规则的，并不是每个分子的速率都小，故C错误；D温度越高，分子热运动越剧烈，故D错误。故选B。6C【解析】【详解】A从状态B到C过程气体发生等温变化，内能不变，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，A错误；B由V =T知，从C到D过程气体发生等压变化，B错误；C从D到A过程中，气体温度不变，则单个气体分子碰撞器壁的力不变，压强减小，则必然是单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少造成的，C

15、正确；D由DU = W + Q得Q = 8kJ气体从外界吸收热量，D错误。故选C。7A【解析】【详解】选A.根据热力学第一定律，气体内能增量UWQ800 J200 J600 J，对于一定质量的理想气体，内能增加温度必然升高，故A选项正确8CDE【解析】【详解】A.由题意，根据动量定理可知一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量是故A错误；B.在t时间内面积为S的容器壁上的粒子所占据的体积为因为粒子与器壁各面碰撞的机会均等，即可能撞击到某一个器壁面的粒子数为根据动量定理得t时间内粒子给面积为S的器壁冲量大小为故B错误；CD.根据动量定理可得面积为S的器壁所受粒子的压力大小为所以器壁单位面积所受粒子压

16、力大小为根据压强的定义可知器壁所受的压强大小即为器壁单位面积所受的压力大小，故CD正确；E. 气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁频繁碰撞引起的，故E正确。故选CDE。9ACE【详解】A对于p-T图像，因为ab、cd延长线经过原点，因此ab、cd分别体积恒定。因为ad过程是等温降压，因此体积变大，即，从而得到 ，故A正确；B从d到a，气体温度不变，则内能不变。体积变小，则外界对气体做功，所以气体需要放出热量，故有热交换。故B错误；C从b到c，温度升高，体积变大，因此气体吸收的热量抵消对外界做功后仍使其内能增加，故C正确；D从a到b，气体等体积升温升压，气体内能的变化等于它吸收的热量，故D错误

17、；E气体吸收与放出的热量与过程有关，同时热量吸收和放出的效率有差异，所以从状态a到c，气体吸收的热量不等于从状态c到a放出的热量，故E正确。故选ACE。10BCE【详解】A多晶体和非晶体都具有物理性质各向同性，A项正确；B自行车打气越打越困难主要是气体压强的原因，B项错误；C油膜法估测分子直径时里的指的是油酸的体积，不是油酸酒精溶液的体积，C项错误；D晶体在熔化过程中吸收热量但温度不变，D项正确；E分子体积不适合气体，E项错误；故选BCE。11BCE【解析】【详解】A过程中，体积变小，单位体积内气体分子数增加，故A错误：B过程中，无热交换即，气体被压缩，外界对气体做功即，根据热力学第一定律得：

18、，即气体内能增加，故B正确：C过程中，体积不变，压强变大，根据查理定律知：温度升高，分子平均动能增大，故C正确；D过程中，无热交换即，气体膨胀，对外做功即，内能减少，温度降低，平均速率减小，又体积增大，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减小，故D错误：E过程中，气体等容减压，根据查理定律知：温度降低，内能减少即，又气体体积不变即，则，即气体放出热量，故E正确。故选BCE。12 乙 大【解析】【详解】由图可知，具有最大比例的速率区间，时对应的速率大，则曲线乙是空气分子在下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随分子速率的变化曲线。温度越高，大速率的分子所占的百分比越大，分子的平均动能越大，则

19、空气的分子的平均速率比空气分子的平均速率大，导致空气分子与轮胎壁碰撞时作用力更大，造成胎压过高。13 等于 小于【详解】当分子间距离为r1时，分子力等于零，即分子间的斥力大小等于引力大小。分子间距离由r1变为r2的过程中，分子引力对分子做负功，分子势能增大，所以分子间距离为r1时的分子势能小于分子间距离为r2时的分子势能。14 增大 减小【解析】【详解】打气过程中，瓶内气体的质量增大，体积不变，相当把大量气体压缩回来，做等温变化，根据波意耳定律可知，体积减小，压强增大。瓶内出现“白雾”的过程，气体对外界做正功，气体放出热量，根据热力学第一定律可知气体的内能将减小。15.；. 【详解】吸管中的气

20、体初始压强为，初始体积为，吸管中的气体末态压强为，设末态体积为，由波意尔定律可得解得设洗衣机缸与细管中的水面差为，细管中气体的压强为故洗衣机的水位解得16W=1500J【解析】【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为： 过程：由热力学第一定律得：则气体对外界做的总功为：代入数据解得： 17（1）【解析】【详解】（1）本题考查的是气体压缩的特性和玻意耳定律设当小瓶内气体的长度为时，压强为；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为，气缸内气体的压强为依题意由玻意耳定律 式中S为小瓶的横截面积联立两式，得 又有 联立式，得18（1）6.0cm；（2）7.0cm【解析】【详解】（1）设玻璃管横截面积为S。初状态，A中气体压强A中气体体积为将活塞缓慢向下压，使A、B管中水银液面高度差变为10cm，则末状态A中气体压强为根据玻意耳定律得解得C中液面下降的距离等于AB中液面上升距离之和，因此C管中水银液面下降的距离为（2）C中气体，初状态压强为体积为末状态压强为其中为B管中液面上升高度，根据（1）得解得根据玻意耳定律得解得则活塞移动的距离为