2020届高考物理第一轮复习精品练习：热学（通用）

1、精品练习：热学 一、选择题1.（09重庆14）密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能） （ D ）A内能增大，放出热量 B内能减小，吸收热量C内能增大，对外界做功 D内能减小，外界对其做功2.（09四川16）关于热力学定律，下列说法正确的是 （ B ）A.在一定条件下物体的温度可以降到0 KB.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C.吸收了热量的物体，其内能一定增加D.压缩气体总能使气体的温度升高3.（09全国卷14）下列说法正确的是 （ A ）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

2、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解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。4.（09全国卷16）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 （

3、 BC ）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解析：本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根据热力学第一定律,内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。5.（09北京13）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是 （ D ）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解析：布

4、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；既然无规则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；故只有D项正确。6.（09上海物理2）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 ）A温度和体积 B体积和压强C温度和压强D压强和温度解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上

5、取决于气体的体积。因此答案A正确。7.（09上海物理9）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DVA、DVB，压强变化量为DpA、DpB，对液面压力的变化量为DFA、DFB，则 （ AC ）A水银柱向上移动了一段距离BDVADVBCDpADpBDDFADFB解析：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：；对气体B：，又初始状态满足，可见使A、B升高相同温度，因此，因此液柱将向上移动，A正确，C正确；由于气体的总体积不变，因此DVA=DVB，所以B、D错误。二、非选择题8.（0

6、9广东物理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，把转变为内能。（2）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的 ，温度 ，体积 。答案：（1）做功，机械能；(2)热量，升高，增大解析：做功可以增加物体的内能；当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方

7、程可知，气体体积增大。9.（09山东物理36） (8分)一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求气体在状态B时的体积。（2）说明BC过程压强变化的微观原因（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过 气体 放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。解析：设气体在B状态时的体积为VB，由盖-吕萨克定律得，,代入数据得。(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，

8、而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于考点：压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律10.（09浙江自选模块14）“物理3-3”模块（10分）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

9、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11.（09江苏卷物理1

10、2.A）（选修模块33）（12分）（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是 。（填写选项前的字母）（A）气体分子间的作用力增大 （B）气体分子的平均速率增大（C）气体分子的平均动能减小 （D）气体组成的系统地熵增加（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡 （填“吸收”或“放出”）的热量是 J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 J。 （3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量

11、为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，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）。答案：A. (1) D ；(2) 吸收；0.6；0.2；(3) 设气体体积为，液体体积为，气体分子数, (或)则 （或）解得 (都算对)解析：（1）掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上升过程气泡内的压强减小，温度不变，由玻意尔定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大。D 项正确。（2）本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能

12、只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变。而温度上升的过程，内能增加了0.2J。（3）微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为，气体分子数, (或)则 （或）解得 (都算对)12.（09海南物理14）（12分）（I）（4分）下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）（A）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；（B）气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；（C）功可以全部转化为

13、热，但热量不能全部转化为功；（D）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；（E）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；（F）一定量的气体，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。（II）（8分）一气象探测气球，在充有压强为100atm（即760cmHg）、温度为270的氦气时，体积为350m3。在上升至海拔650km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压360cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-480。求：（1）氦

14、气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。答案：（1）ADEF （4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）（II）（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。根据玻意耳马略特定律有式中，是在此等温过程末氦气的体积。由式得 （2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程 根据盖吕萨克定律有 式中，是在此等压过程末氦气的体积。由式得 评分参考：本题8分。至式各2分。13.（09上海物理21）（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中

15、管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：（1）稳定后右管内的气体压强p；（2）左管A端插入水银槽的深度h。（大气压强p076cmHg）解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p0l0Sp（l0Dh/2）S，所以p78cmHg；（2）插入水银槽后左管压强：pprgDh80cmHg，左管内外水银面高度差h14cm，中、左管内气体p0lpl，l38cm，左管插入水银槽深度hlDh/2lh17cm。14.（09宁夏物理34）（1）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态

16、a，然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则 （填入选项前的字母，有填错的不得分） （ C ）A. Pb Pc，QabQacB. Pb Pc，QabQacC. Pb QacD. Pb Pc，QabL）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有 （ ）A产生的感应电流方向相反B所受的安培力方向相反C进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间D进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量答案：Cab

17、35.(广东省陈经纶中学)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，活塞与气缸壁之间无摩擦，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（27）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，下列说法中正确的 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少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，气体向外界释放了热量答案：CqhabR

18、v036.(北京市海淀区)如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则（ ）A上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大B上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多C上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多D上滑过程的时间比下滑过程长答案：C37.(上海市卢湾区)如图所示，竖直放置的弯曲管ABCD，A管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B管开口，水银柱将两部分气体

19、封闭，各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h3外界大气压强为H0(cmHg)后来在B管开口端注入一些水银，则 （ ）A、注入水银前A内气体的压强为H0+ h1+ h3B、注入水银后h1增大h3减小，A管内气体的压强可能不变C、注入水银后C、D管内气体的体积一定减小D、注入水银后液面高度差的变化量h2h3答案：ACD38.(广东省三校联考)分子太小，不能直接观察，我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动，在下面所给出的四个研究实例中，采用的研究方法与上述研究分子运动的方法最相似的是 （ ）A. 利用磁感线去研究磁场B. 把电流类比为水流进行研究C. 通过电路中灯泡是否发光判断电路中是否有电流

20、D. 研究加速度与合外力、质量间的关系时，先在质量不变的条件下研究加速度与合外力的关系，然后再在合外力不变的条件下研究加速度与质量的关系答案：C二、非选择题39.（上海市徐汇区）如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T1。现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，此时活塞上方玻璃管的容积为2.6 V1，活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热。求：（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度

21、T2；（2）当气体温度达到1.8T1时的压强p。解析：（1）从活塞上方的压强达到p0到活塞上方抽成真空的过程为等温过程：1.5p0V10.5p0V2（2分），V23V1，缓慢加热，当活塞刚碰到玻璃管顶部时为等压过程：T21.2 T1（2）继续加热到1.8T1时为等容过程：，p0.75p040.（上海市普陀区）如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm。一空气柱将管内水银分隔成左右两段。大气压强P076cmHg。当空气柱温度为T0273K、长为L08cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也为2cm。求：（1）右边水银柱总

22、长是多少？（2）当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？（3）为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？解析：（1）P1P0h左P0h右 h右2cm，L右6cm。（2）P178cmHg，P280cmHg，L2（822）cm12cm。，即： T2420K（3）当AB管中水银柱上表面恰好上升到管口时，高度差最大。L328cm。等压变化，即：，T3980KAB41.(上海市南汇区)如图，水平放置的汽缸内壁光滑，一个不导热的活塞将汽缸内的气体分为A、B两部分，两部分气体可以分别通过放在其中的电热丝加热。开始时，A气体的体积是B的一半，A气体的温度是

23、17C，B气体的温度是27C，活塞静止。现缓慢加热汽缸内气体， 使A、B两部分气体的温度都升高10C，在此过程中活塞向哪个方向移动？某同学的解题思路是这样的：设温度升高后，左边气体体积增加，则右边气体体积减少，根据所给条件分别对两部分气体运用气态方程，讨论出的正负便可知道活塞移动方向。你认为该同学的思路是否正确？如果认为正确，请按该同学思路确定活塞的移动方向；如果认为不正确，请指出错误之处，并通过计算确定活塞的移动方向。解析：该同学思路正确。对A有：对B有：将已知条件代入上述方程，得0）故活塞向右移动还可以用下面方法求解：设想先保持A、B的体积不变，当温度分别升高10C时，对A有同理，对B有由

24、于所以，故活塞向右移动。42.(卢湾区)如图所示，放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kg的金属容器内密闭一些空气，容器侧壁正中央有一阀门，阀门细管直径不计活塞质量为10kg，横截面积为60cm2现打开阀门，让活塞下降直至静止不计摩擦，不考虑气体温度的变化，大气压强为1.0105Pa 活塞经过细管时加速度恰为g求：（1）活塞静止时距容器底部的高度；（2）活塞静止后关闭阀门，对活塞施加竖直向上的拉力，是否能将金属容器缓缓提离地面？（通过计算说明）解析：（1）活塞经阀门细管时, 容器内气体的压强为P1=1.0105Pa，容器内气体的体积为V1=6010-40.2m3=1.210-3m3活塞

25、静止时,气体的压强为P2=P0mg/S=1.01051010/6010-4=1.17105 Pa根据玻意耳定律，P1V1=P2V21.01051.210-3=1.17105V2求得 V2=1.0310-3m3 h2= V2/S=1.0310-3/6010-4=0.17m（2）活塞静止后关闭阀门, 假设当活塞被向上拉起至容器底部h高时,容器刚被提离地面,则气体的压强为P3= P0Mg/S=1.01053510/6010-4=4.17104 PaP2V2=P3V31.01051.210-3=4.171046010-4h求得 h=0.48 m 容器高度金属容器不能被提离地面43.（静安区）如图所示，

26、一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端留有一抽气孔管内下部被活塞封住一定量的理想气体，气体温度为T1开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到P0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产生的压强为0.5P0。继续将活塞上方抽成真空并密封，整个抽气过程中，管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热，求（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；（2）当气体温度达到1.8T1时气体的压强解析：（1）活塞上方压强为P0时，活塞下方压强为P0+0.5P0。活塞刚到管顶时，下方气体压强为0.5P0设活塞刚到管顶时温度为T2，由气态方程

27、：解得：T21.2 T1（2）活塞碰到顶部后，再升温的过程是等容过程。由查理定律得：解得：P20.75P044.(嘉定区)如图所示为一简易火灾报警装置。其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。27时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为8cm，大气压强为75cm水银柱高。（1）当温度达到多少时，报警器会报警？（2）如果要使该装置在87时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？（3）如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？解析：（1）等压变化T2450K t2177（2）设加入xcm水银柱，在87时会报警x8.14cm（3）报警的温度会升高44.(虹口区)一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为 3.0l0 -3m3。用 DIS 实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300K 和1.0105Pa。推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和1.6105Pa。( 1)求此时气体的体积；( 2)保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0104Pa，求此时气体的体积。解析：（1）从气体状