高中物理经典题库 热学精彩试题49个

1、实用文档 文案大全 五、热学试题集粹（15+5+9+20=49个） 一、选择题（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） 1下列说法正确的是 温度是物体内能大小的标志 布朗运动反映分子无规则的运动 分子间距离减小时，分子势能一定增大 分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等 2关于分子势能，下列说法正确的是 分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大 分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大 物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化 物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小 3关于分子力，下列说法中正确的是 碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用

2、 将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力 水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在的引力 固体很难拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力 4下面关于分子间的相互作用力的说法正确的是 分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的 分子间的相互作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关，当分子间距离较大时分子间就只有相互吸引的作用，当分子间距离较小时就只有相互推斥的作用 分子间的引力和斥力总是同时存在的 温度越高，分子间的相互作用力就越大 5用表示两个分子间的距离，表示两个分子间的相互作用势能当时两分子间的斥力等于引力设两分子距离很远时0 当时，随

3、的增大而增加 当时，随的减小而增加 当时，不随而变 当时，0 6一定质量的理想气体，温度从0升高到时，压强变化如图2-1所示，在这一过程中气体体积变化情况是 图2-1 不变 增大 减小 无法确定 7将一定质量的理想气体压缩，一次是等温压缩，一次是等压压缩，一次是绝热压缩，那么 绝热压缩，气体的内能增加 等压压缩，气体的内能增加 绝热压缩和等温压缩，气体内能均不变 三个过程气体内能均有变化 8如图2-2所示，05理想气体，从状态变化到状态，则气体在状态时的温度为 实用文档 文案大全 图2-2 273 546 810 不知所以无法确定 9如图2-3是一定质量理想气体的-图线，若其状态由（为等容过程

4、，为等压过程，为等温过程），则气体在、三个状态时 图2-3 单位体积内气体分子数相等，即 气体分子的平均速度 气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数 气体分子在单位时间内对器壁单位面积作用的总冲量 10一定质量的理想气体的状态变化过程如图2-4所示，为一条直线，则气体从状态到状态的过程中 图2-4 温度保持不变 温度先升高，后又减小到初始温度 整个过程中气体对外不做功，气体要吸热 气体的密度在不断减小 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 BD BC BD C AB C A C CD BD 11一定质量的理想气体自状态经状态变化到状态，这一过程在-图中的表示如图2-5所示，

5、则 实用文档 文案大全 图2-5 在过程中，气体压强不断变大 在过程中，气体密度不断变大 在过程中，气体对外界做功 在过程中，气体对外界放热 12如图2-6所示，一圆柱形容器上部圆筒较细，下部的圆筒较粗且足够长容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞，用细绳通过测力计将活塞提着，容器中盛水开始时，水面与上圆筒的开口处在同一水平面上（如图），在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移在这一过程中，测力计的读数 图2-6 先变小，然后保持不变 一直保持不变 先变大，然后变小 先变小，然后变大 13如图2-7所示，粗细均匀的形管，左管封闭一段空气柱，两侧水银面的高度差为，型管两管间的宽度为，且，现将形管以点为轴

6、顺时针旋转90°至两个平行管水平，并保持形管在竖直平面内，两管内水银柱的长度分别变为和设温度不变，管的直径可忽略不计，则下列说法中正确的是 图2-7 增大，减小 减小，增大，静止时 减小，增大，静止时 减小，增大，静止时 14如图2-8所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止，设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好使缸内气体总能与外界大气温度相同，则下述结论中正确的是 实用文档 文案大全 图2-8 若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 若外界大气压增大，则气缸上底面距地面的高度将减小 若气温升高，则气缸上底面距地面的高度将减小 若气温升高，则气缸

7、上底面距地面的高度将增大 15如图2-9所示，导热气缸开口向下，内有理想气体，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止现给砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，外部环境温度恒定，则 图2-9 气体压强增大，内能不变 外界对气体做功，气体温度不变 气体体积减小，压强增大，内能减小 外界对气体做功，气体内能增加 题号 11 12 13 14 15 答案 ABD A A BD AB 二、填空题 1估算一下，可知地球表面附近空气分子之间的距离约为_（取一位有效数字）；某金属的 摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常量为若把金属分子视为球形，经估算该金属的分子直径约为

8、_ 2高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气锅盖中间有一排气孔，上面套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住当加热高压锅，锅内气体压强增大到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔中排出锅外已知某高压锅限压阀的质量为01，排气孔直径为03，则锅内气体压强最大可达_ 3圆筒内装有100升1的空气，要使圆筒内空气压强增大到10，应向筒内打入同温度下2的压缩气体_ 4如图2-10所示为一定质量理想气体的状态变化过程的图线，则的变化是_过程，若已知300，400，则_ 图2-10 实用文档 文案大全 5一圆柱形的坚固容器，高为，上底有一可以打开和关闭的密

9、封阀门现把此容器沉入水深为H的湖底，并打开阀门，让水充满容器，然后关闭阀门设大气压强为，湖水密度为则容器内部底面受到的向下的压强为_然后保持容器状态不变，将容器从湖底移到湖面，这时容器内部底面受到的向下压强为_ 填空题参考答案 13×10 224×10 3450 4等压 16003 5 1如图2-14所示，有一热气球，球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，球内有温度调节器，以便调节球内空气的温度，使气球可以上升或下降，设气球的总体积500（不计算壳体积），除球内空气外，气球质量180已知地球表面大气温度280，密度120，如果把大气视为理想气体，它

10、的组成和温度几乎不随高度变化问：为使气球从地面飘起，球内气温最低必须加热到多少开 ? 图2-14 2已知一定质量的理想气体的初始状态的状态参量为、，终了状态的状态参量为、，且，如图2-15所示试用玻意耳定律和查理定律推导出一定质量的理想气体状态方程要求说明推导过程中每步的根据，最后结果的物理意义，且在-图上用图线表示推导中气体状态的变化过程 图2-15 3在如图2-16中，质量为的圆柱形气缸位于水平地面，气缸内有一面积500×10，质量100的活塞，把一定质量的气体封闭在气缸内，气体的质量比气缸的质量小得多，活塞与气缸的摩擦不计，大气压强100×10活塞经跨过定滑轮的轻绳与

11、质量为200的圆桶相连当活塞处于平衡时，气缸内的气柱长为4，为气缸的深度，它比活塞的厚度大得多，现在徐徐向桶内倒入细沙粒，若气缸能离开地面，则气缸的质量应满足什么条件? 实用文档 文案大全 图2-16 4如图2-17所示，一圆柱形气缸直立在水平地面上，内有质量不计的可上下移动的活塞，在距缸底高为20的缸口处有固定的卡环，使活塞不会从气缸中顶出，气缸壁和活塞都是不导热的，它们之间没有摩擦活塞下方距缸底高为处还有一固定的可导热的隔板，将容器分为、两部分，、中各封闭同种的理想气体，开始时、中气体的温度均为27，压强等于外界大气压强，活塞距气缸底的高度为16，现通过中的电热丝缓慢加热，试求： 图2-1

12、7 （1）与中气体的压强为15时，活塞距缸底的高度是多少? （2）当中气体的压强为15时，中气体的温度是多少? 5如图2-18所示是一个容积计，它是测量易溶于水的粉末物质的实际体积的装置，容器的容积300是通大气的阀门，是水银槽，通过橡皮管与容器相通连通、的管道很细，容积可以忽略下面是测量的操作过程：（1）打开，移动，使中水银面降低到与标记相平（2）关闭，缓慢提升，使中水银面升到与标记相平，量出中水银面比标记高25（3）打开，将待测粉末装入容器中，移动使内水银面降到标记处（4）关闭，提升使内水银面升到与标记相平，量出中水银面比标记高75（5）从气压计上读得当时大气压为75设整个过程温度保持不变

13、试根据以上数据求出中待测粉末的实际体积 图2-18 6某种喷雾器贮液筒的总容积为75，如图2-19所示，现打开密封盖，装入6的药液，与贮液筒相连的活塞式打气筒，每次能压入300、1的空气，若以上过程温度都保持不变，则 实用文档 文案大全 图2-19 （1）要使贮气筒中空气压强达到4，打气筒应该拉压几次? （2）在贮气筒内气体压强达4，才打开喷嘴使其喷雾，直至内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液? 7（1）一定质量的理想气体，初状态的压强、体积和温度分别为1、1、1，经过某一变化过程，气体的末状态压强、体积和温度分别为2、2、2试用玻意耳定律及查理定律推证：111222 （2）如图219，竖直

14、放置的两端开口的形管（内径均匀），内充有密度为的水银，开始两管内的水银面到管口的距离均为在大气压强为02时，用质量和厚度均不计的橡皮塞将形管的左侧管口封闭，用摩擦和厚度均不计的小活塞将形管右侧管口封闭，橡皮塞与管口内壁间的最大静摩擦力（为管的内横截面积）现将小活塞向下推，设管内空气温度保持不变，要使橡皮塞不会从管口被推出，求小活塞下推的最大距离 图219 8用玻马定律和查理定律推出一定质量理想气体状态方程，并在图220的气缸示意图中，画出活塞位置，并注明变化原因，写出状态量 图220 9如图221所示装置中，、和三支内径相等的玻璃管，它们都处于竖直位置，、两管的上端等高，管内装有水，管上端封闭

15、，内有气体，管上端开口与大气相通，管中水的下方有活塞顶住、三管由内径很小的细管连接在一起开始时，管中气柱长13.0，管中气柱长22.0，管中水柱长03，整个装置处于平衡状态现将活塞缓慢向上顶，直到管中的水全部被顶到上面的管中，求此时管中气柱的长度1，已知大气压强01.0×105，计算时取102 实用文档 文案大全 图220 10麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器，其基本部分是一个玻璃连通器，其上端玻璃管与盛有待测气体的容器连接，其下端经过橡皮软管与水银容器R相通，如图222所示图中1、2是互相平行的竖直毛细管，它们的内径皆为，1顶端封闭在玻璃泡与管相通处刻有标记测量时，先降低

16、R使水银面低于，如图222（）逐渐提升，直到2中水银面与1顶端等高，这时1中水银面比顶端低，如图222（）所示设待测容器较大，水银面升降不影响其中压强，测量过程中温度不变已知（以上）的容积为，1的容积远小于，水银密度为（1）试导出上述过程中计算待测压强的表达式（2）已知6283，毛细管的直径0.30，水银密度13.6×1033，40，算出待测压强（计算时取102，结果保留2位数字） 图221 11如图223所示，容器和气缸都是透热的，放置在127的恒温箱中，而放置在27、1的空气中，开始时阀门关闭，内为真空，其容器2.4；内轻活塞下方装有理想气体，其体积为4.8，活塞上方与大气相通设

17、活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气，连接和的细管容积不计若打开，使内封闭气体流入，活塞将发生移动，待活塞停止移动时，内活塞下方剩余气体的体积是多少？不计与之间的热传递 图222 图223 实用文档 文案大全 12如图223有一热空气球，球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，球内有温度调节器，以便调节球内空气温度，使气球可以上升或下降，设气球的总体积0500 3（不计球壳体积），除球内空气外，气球质量180已知地球表面大气温度0280，密度01.203，如果把大气视为理想气体，它的组成和温度几乎不随高度变化，问：为使气球从地面飘起，球内气温最低必须加热到多少开？ 13如图2

18、25均匀薄壁形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为，内装密度为的液体右管内有一质量为的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气温度为0时，左、右管内液面高度相等，两管内空气柱长度均为，压强均为大气压强0现使两边温度同时逐渐升高，求：（1）温度升高到多少时，右管活塞开始离开卡口上升？（2）温度升高到多少时，左管内液面下降？ 图224 图225 14如图226所示的装置中，装有密度7.5×1023的液体的均匀形管的右端与体积很大的密闭贮气箱相连通，左端封闭着一段气体在气温为23时，气柱长62，右端比左端低40当气温升至27时，左管液面上升了2求贮气

19、箱内气体在23时的压强为多少？（取102） 15两端开口、内表面光滑的形管处于竖直平面内，如图227所示，质量均为10的活塞、在外力作用下静止于左右管中同一高度处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为01.0×105左管和水平管横截面积1102，右管横截面积2202，水平管长为3现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度（活塞厚度略大于水平管直径，管内气体初末状态同温，取102） 图226 图227 计算题参考答案 1解：设使气球刚好从地面飘起时球内空气密度为，则由题意知 ，设温度为、密度为、体积为的这部分气体在温度为，密度为时体积为，即有 由等压变化有 ，解得 400

20、 2解：设气体先由状态（、），经等温变化至中间状态（、），由玻意耳定律，得 ， 实用文档 文案大全 再由中间状态（、）经等容变化至终态（、），由查理定律，得 ， 由×消去，可得， 上式表明：一定质量的理想气体从初态（、）变到终态（、），压强和体积的乘积与热力学温度的比值是不变的过程变化如图6所示 图6 3解：取气缸内气柱长为4的平衡态为状态1，气缸被缓慢提离地面时的平衡态为状态2以、表示状态1、2的压强，表示在状态2中气缸内气柱长度由玻意耳定律，得 4， 在状态1，活塞处于力学平衡状态，由力学平衡条件得到 ， 在状态2，气缸处于力学平衡状态，由力学平衡条件得到 ， 由、三式解得 （）

21、（）4）（）， 以题给数据代入就得到（5010（）， 由于最大等于故由式得知，若想轻绳能把气缸提离地面，气缸的质量应满足条件 40 4（1）中气体做等容变化，由查理定律 ， 求得压强为15时气体的温度450 中气体做等压变化，由于隔板导热，、中气体温度相等，中气体温度也为450 对中气体 ， （）09， 活塞距离缸底的高度为19 （2）当中气体压强为15，活塞将顶在卡环处，对中气体 ， 得 （）750 即中气体温度也为750 5解：对于步骤，以、中气体为研究对象 初态 ， 末态 ， 依玻意耳定律 ，解得 100 对于步骤，以、中气体为研究对象， 初态 ， 实用文档 文案大全 末态 ， 依玻意耳

22、定律 ，解得 200， 粉末体积 2003 6解：（1）贮液筒装入液体后的气体体积 总液 设拉力次打气筒压入的气体体积 ， 根据分压公式：（温度一定） ， 解，可得（）15（次）， （2）对充好气的贮液筒中的气体，一定 喷雾后至内外压强相等，贮液筒内气体体积为， 贮液筒内还剩有药液体积剩总 解得：剩15 7（1）证明：在如图5所示的图中，一定质量的气体从初状态（1，1，1）变化至末状态（2，2，2），假设气体从初状态先等温变化至（，2，1），再等容变化至（2，2，2）第一个变化过程根据玻耳定律有，112第二个变化过程根据查理定律有，212由以上两式可解得：111222 图5 （2）解：设小活塞

23、下推最大距离1时，左管水银面上升的距离为，以0表示左右两管气体初态的压强，1、2表示压缩后左右两管气体的压强根据玻意耳定律，左管内气体01（），右管内气体02（1），左、右两管气体末状态压强关系21·2橡皮塞刚好不被推出时，根据共点力平衡条件 103， 由上四式解得3，12633 8图略由等温变化的玻意耳定律，得 122， 再由等容变化的查理定律，得122， 两式联立，化简得：111222 9解：设活塞顶上后，、两管气柱长分别为1和2，则 0（12）10（12）1， 且 11220， 解得 12.5 实用文档 文案大全 表明管中进水0.5，因管中原有水3.0，余下的2.5水应顶入管，而管上方空间只有2.0，可知一定有水溢出管按管上方有水溢出列方程，对封闭气体 10（12），101， 1111， 联立解得 12.62 10解：（1）