(2013-2022)十年高考物理真题19热学（二）（学生版+解析版）

专题19热学（二）

一、单选题

L（2018•北京）关于分子动理论，下列说法正确的是

A.气体扩版的快慢与温度无关

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.（2017•北京）以下关于热运动的说法正确的是（）

A.水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B.水凝结成冰后，水分子的热运动停止

C.水的温度越高，水分子的热运动越剧烈

D.水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大

3.（2013•福建）某自行车轮胎的容枳为匕里而已有压强为的空气，现任要使轮胎内的气压增大到小

设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容枳保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也

是"0,体枳为—的空气（填选项前的字母）

A.aVB.—VC.（―-DVD.（―+DV

PPoP<,Po

4.（2017・上海）如图，竖直放置的U形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门.开

始时阀门关闭，左管的水银面较高.现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门.当重新平衡时（）

AU.左管的水银面与右管等高B.左管的水银面比右管的高

C.左管的水银而比右管的低D.水银而高度关系无法判断

5.（2017・上海）一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分，分别装有质量不等的同种气体.当

两部分气体稳定后，它们的（）

A.密度相同B.分子数相同

C.分子平均速率相同D.分子间平均距离相同

6.（2016•北京）雾籁天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相

互作用的结果.雾籁中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、.直径不同的球体，并用PM10、

PM2.5分别表示直径小于或等于10“m、2.5um的颗粒物（PM是颗粒物的英文缩写）.某科研机构对北京

地区的检测结果表明，在静稳的雾霸天气中，近地面高度百米的范因内，PM10的浓度随高度的增加略有减

小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化.据此材

料，以下叙述正确的是（）

A.PM10表示直径小于或等于1.0xl0-6m的悬浮颗粒物

B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力

C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动

D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大

7.（2015•重庆）某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体枳增大.若这段时间胎内气体

质量不变且可视为理想气体，那么（）

A.外界对胎内气体做功，气体内能减小B.外界对胎内包体做功，气体内能增大

C.胎内气体对外界做功，内能减小D.胎内气体对外界做功，内能增大

8.（2015・上海）如图，长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内行；体分割成两部分，A处管内外水银面和平.将

玻璃管缓慢向上提升H高度（管下端未离开水银面），上下两部分气体的压强发生变化分别为M和&，?，体

积变化分别为△匕和△匕.已知水银密度为。，坡璃管截面枳为S,则

A.74一定等于B.△匕一定等于A%

C.加＞：与Ap,之差为Qg/?D.△匕与之和为HS

9.（201牛福建）如图，横坐标I，表示分子速率，纵坐标.小，）表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百

分比.途中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是填选项前的字母）

/（＞•）*c

A.曲线①B.曲线②C.曲线③D.曲线④

10.（2014•北京）下列说法正确的是（）

A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大

B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大

C.物体温度降低，其内能一定增大

D.物体温度不变，其内能一定不变

11.（2015•福建）下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是（）

A.分子间距离诚小时分子势能一定减小

B.温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈

C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关

D,非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异件：

12.（2013•福建）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力/和分子势能厮随分子间距离，•变化关系的图线

是（）

13.（2014・上海）如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体

A.压强增大，体枳增大

B.压强增大，体积减小

C.压强减小，体积增大

D.压强减小，体积减小

14.（2014•上海）分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的（）

A.引力增加，斥力减小

B.引力增加，斥力增加

C.引力减小，斥力减小

D,引力减小，斥力增加

15.（2014・重庆）重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气跳中天然气的温度随气温升高的过程中，着储

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

16.（2015・上海）一定质量的理想气体在升温过程中

A.分子平均势能减小

B.每个分子速率都增大

C.分子平均功能增大

D.分子间作用力先增大后减小

17.（2014•福建）图为一定质量理想气体的压强〃与体积V的关系图象，它由状态八经等容过程到状态8,

再经等压过程到状态C设A、&C状态对应的温度分别为以、TB、兀，则下列关系式中正确的是（）

V

A.IA<TB,TB<TCB.7A>7B,TB=TC

C.TA>TB,TB<TCD.7A=TB,TB>TC

18.（2013・上海）液体与固体具有的相同特点是

A,都具有确定的形状B.体枳都不易被压缩

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

二、多选J8

19.（2018•全国）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

20.（2017・海南）关于布朗运动，下列说法正确的是

A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动

B.液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈

C.在液体中的悬浮颗粒只要大于某尺寸，都会发生布朗运动

D.液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动

E.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对它的撞击作用不平衡所引起的

21.（2017•江苏）一定质量的理想气体从状态人经过状态"变化到状态C,其片r图象如图所示.下列说

法正确的有（）

A.A>8的过程中，气体对外界做功

B.八玲8的过程中,气体放出热量

C.的过程中，气体压强不变

D.的过程中，气体内能增加

22.（2016•全国）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商

B.对气体做功可以改变其内能

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

23.（2016.江苏）在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压

锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为（）

A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽

24.（2016•海南）一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态M其/LV图象如图所

示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体光经历等容变化再经历等压变化，对于

这两个过程，下列说法正确的是（）

A.气体经历过程1，其温度降低

B.气体经历过程1,其内能减小

C.气体在过程2中一直对外放热

D.气体在过程2中一直对外做功

E.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同

25.（2015・全国）关于扩散现象，下列说法正确的是（）

A.温度越高，扩散进行得越快

B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应

C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生

E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

26.（2015•全国）下列说法正确的是

A.将•块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体

B.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质

C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体

D.在合适的条件下，某些晶体可以转化为泮晶体，某些非晶体也可以转化为晶体

E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变

27.（2015•山东）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是（）.

A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用

B.混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动

C.使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速

D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的

28.（201S・江苏）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

29.（2014・广东）用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内

气体与外界无热交换，则袋内气体（）

易碎楠

A.体积减小，内能增大

B.体积减小，压强减小

C.对外界做负功，内能增大

D.对外界做正功，压强减小

30.（2014•山东）如图1所示，内壁光滑，导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温

度升高时，缸内气体（）.（双选，填正确答案标号）

图I

A.内能增加B.对外做功

C.压强增大D.分子间的引力和斥力都增大

31.（2014,上海）如图，水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和8,质量一定的两活塞用杆连接.气

缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸壁之间无摩擦，左侧活塞面枳较大，A、B的初始温度相同.略抬高

气缸左端使之倾斜，再使小8升高相同温度，气体最终达到稳定状态.若始末状态八、8的压强变化量△外、

A/%均大于零，对活塞压力的变化量△用、△&，则（）

A.A体积增大B.A体积减小C.△以〉△外D.

32.（2014•全国）时于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是（）

A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈

B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈

C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小

D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小

三、填空题

33.（2018•江苏）一定量的氧气贮存在密封容器中，在7》和。温度下其分子速率分布的情况见右表.则77―

（选填"大于""小于"或"等于"）方.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400~500m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比一（选填"大于""小于"或"等于"）

18.6%.

各速率区间的分子数占总分r•数的百分比/%

速率区间（m・s-1）

温度T1温度12

100以下0.71.4

100〜2005.48.1

200〜30011.917.0

300-40017.421.4

400〜50018.620.4

500—60016.715.1

600—70012.99.2

700—8007.94.5

800—9004.62.0

900以上3.90.9

34.（2017・江苏）（甲）和（乙）图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，

记录炭粒位置的时间间隔均为30S,两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若水温相同，

（选填"甲"或"乙"）中炭粒的颗粒较大；若炭粒大小相同，（选填"甲"或"乙"）中水

分子的热运动较剧烈。

(41)(Z.)

35.（2017・上海）如图，气缸固定于水平面，用截面积为20cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞与缸壁间摩

擦不计.当大气压强为LOxlCfPa、气体温度为87（2时，活塞在大小为40N、方向向左的力广作用下保持的

止，气体压强为一Pa.若保持活塞不动，将气体温度降至27回,则F变为N.

36.（2015•江苏）在装有食品的包装袋中充入氮气，然后密封进行加压测试，测试时，对包装袋缓慢地施加

压力，将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用

力（选填"增大"、"减小"或"不变"），包装袋内氮气的内能（选填"增大"、"减小"或"不变"）

37.（2016・江苏）如图1所示，在斯特林循环的/尸V图象中，一定质量理想气体从状态八依次经过状态8、

。和。后再回到状态A,整个过程由两个等温和两个等容过程组成。8玲C的过程中，单位体积中的气体分

子数目（选填"增大"、"减小"或"不变"）。状态A和状态。的气体分子热运动速率的统计分布图象如图

2所示，则状态A对应的是（选填"①"或"②

38.（2016•上海）某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计.一端封闭的轻质细管可绕封闭端。自由

转动，管长0.5m.将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管

保持水平、细线沿竖直方向.在气体温度为270K时，用一段水银将长度为0.3m的气柱封闭在管内.实脸

时改变气体温度，测得封闭气柱长度I和力传感器读数F之间的关系如图（b）所示（实验中大气压强不变）.

W（b）

（1）管内水银柱长度为m,为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为K.

（2）若气柱初始长度大于0.3m,该温度计能测量的最高温度将____（选填："增大"，"不变"或"减小"）.

（3）若实验中火气压强略有升高,则用该温度计测出的温度将一（i3填:"偏高"，"不变"或"偏低"）.

39.（2015・上海）简易温度计构造如图所示.两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入液体后，

将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡.在标准大气压卜，调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管

液面位置标上相应的温度刻度，多次改变温度，重复上述操作.

（1）（单选题）此温度计的特点是（）

A.刎度均匀，刻度值上小下大

B.刻度均匀，刻度值上大下小

C.刻度不均匀，刻度值上小下大

D.刻度不均匀，刻度值上大下小

（2）（多选题）影响这个温度计灵敏度的因素有（）

A.液体密度B.玻璃泡大小C.左管内径粗细D.右管内径粗细

⑶若管中液体是水银，当大气压变为75cmHg时，用该温度计测得的温度值（选填"偏大"或"偏

小”）.为测得准确的温度，在测量时需

40.（2013・上海）利用如图装置可测量大气压强和容器的容积.步骤如下：

①将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管与直玻璃管B连接，并注入适量的水，另一端插入橡皮塞，然后

塞住烧瓶口，并在A上标注此时水面的位置K：再将一活塞置于10ml位置的针筒插入烧瓶，使活塞缓慢推

移至0刻度位置；上下移动B,保持A中的水面位于K处，测得此时水面的高度差为17.1cm.

②拔出橡皮塞，将针筒活塞置于0ml位置，使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口：然后将活塞抽拔至10ml

位置，上下移动B,使A中的水而仍位于K,测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm.（玻璃管A内气体

体积忽略不计,p=l.OxlO3kg/m3,取g=10m/s2）

⑴若用网表示烧瓶容积，小表示大气压强，团V示针筒内气体的体积，助〃、四〃表示上述步骤①、②中烧

瓶内外气体压强差大小，则步骤①、②中,气体满足的方程分别为„

⑵由实验数据得烧瓶容积V0=ml,大气压强优=_Pa.

⑶（单选题）倒U形玻璃管A内气体的存在

A.仅对容积的测量结果有影响

B.f乂对压强的测量结果有影响

C.对二者的测量结果均有影响

D.对二者的测量结果均无影响

五、解答题

41.（2018・江苏）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0xl0$Pa,经历的过

程，整个过程中对外界放出61.4J热量。求该气体在Ar8过程中对外界所做的功。

42.（2018•全国）在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气当

U形管两端竖直朝上时，左、右,两边空气柱的长度分别为/尸18.0cm和/2=12.Ocm,左边气体的压强为12.0

cmHg,现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边，求U形管平放时两

边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。

43.（2017•江苏）科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子.资料显示，某种蛋白的摩尔质昂:

为66kg/mol,其分子可视为半径为3xl0-m的球，已知阿伏加德罗常数为6.0x1023moi请估算该蛋向的

密度.（计穿结果保留一位有效数字）

44.（2016,上海）如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B,上

下两部分气体初始温度相等，且体积VA>VB.

A

B

（1）若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？

某同学解答如下：

设两部分气体压强不变，由4=3，…，AF=—F,....所以水银柱将向下移动.

44T

上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，诂说明理由并给出正确的解答.

（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B

两部分气体始末状态压强的变化量分别为APA和APB,分析并比较二者的大小关系.

45.（2016•江苏）如图所示，在和。1A的过程中，气体放出的热量分别为4J和20J。在C和

的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J。求气体完成一次循环对外界所做的功。

46.（2015•.重庆）北方某地的冬火室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度

为1,压强为片，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为4.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量

变化，大气压强为4.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.

47.（2015•山东）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象：如图，戳面积为S的热杯盖扣在水平

里面上，开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强外.当封闭气体温度上升至303K时，杯盖

恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为外，温度仍为303K.再经过一段时间，

内部气体温度恢复到300K.整个过程中封闭化体均可视为理想气体.求：

（0）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强；

（0）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力.

48.（2015•海南）如图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两

个质量均为m的相同活塞A和8：在A与8之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，

平衡时体积均为几已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为po,现假设活塞

B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触。求活塞A移动的距离。

49.（2014•山东）一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量”=3、1。3%、体积％=0_5加3

的重物捆绑在开口朝下的浮筒上.向浮筒内冲入一定质量的攵体，开始时筒内液面到水面的距离友=40E，

筒内气体体积6=1«3.在拉力作用下浮简缓慢上升，当筒内液面的距离为生时，拉力减为零，此时气体

体枳为占，随后浮筒和重物自动上浮.求公和力2-

Pb水面

善薄02慧

己知.大气压强4=1X102“水的密度p=lxlO3A8/m\重力加速度的大小*=不计水温变化，

筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略.

50.（2015•海南）已知地球大气层的厚度/;远小于地球半径对空气平均摩尔质量为何，阿伏伽德罗常数为

N”地面大气压强为冷，重力加速度大小为g.由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为多少，空气

分子之间的平均距离为多大.

51.（2013•重庆）（1）某未密闭房间的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度

高于完外空气温度时，下来正确的是（）

A.室内空气的压强比室外的小

B.室内空气分子的平均动能比室外的大

C.室内空气的密度比室外大

D.室内空气时室外空气做了负功

（2）汽车未装我货物时，某个轮胎内气体的体积为内,压强为P。；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加

了邸.若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装我货物前后此轮胎内气体

体枳的变化量.

52.（2013•海南）（1）下列说法正确的是（）（填正确答案标号）

A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故

B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大

的缘故

C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果

D.在毛细现象中，毛细管中的液而有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关

E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张

力的缘故

（2）如图所示，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横

截面面积之比为3131,初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银而之间有一定量的气体，勺柱高度为/

（以cm为单位）：竖直管内的水银［好比气缸内的水银面高出现使活塞缓慢向上移动1•/,这时气缸和

o32

竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强。（以cmHg为单位）

53.（2013•江苏）如图所示，一定质量的理想气体从状态4依次经过状态8、C和。后再I可到状态人。其中,

A-8和Cf。为等温过程，8fC和gk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"。

（1）该循环过程中，下列说法正确的是；

A.Af8过程中，外界对气体做功

B.89c过程中，气体分子的平均动能增大

C.C玲。过程中，单位时间内碰撞单位而枳器壁的分子数增多

D.。3A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

（2）该循环过程中，内能减小的过程是（选填"438"、"8玲C'、或"。玲人"）。若气体在人少8

过程中吸收63kJ的热量，在Cf。过程中放出38kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为kJ；

（3）若该循环过程中的气体为imol,气体在4状态时的体积为1OL,在8状态时压强为A状态时的;。求

气体在8状态时单位体积内的分子数。（已知阿伏加德罗常数A/.4=6.0xl023mo|i,计算结果保留一位有效数

字）

54.（2013・全国）如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管

连通，顶部的细管带有阀门K,两气缸的容枳均为义气缸斗咯有一个绝热活塞（质量不同，厚度可忽略）.开

始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体（可视为理想气体），压强分别为“和中；左活塞在气缸

正中间，其上方为真空：右活塞上方气体体积为4。现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气

4

缸顶部，且与顶部刚好没有接触：然后打开K,经过一段时间，重新达到平衡.已知外界温度为7%,不”•活

塞与气缸壁间的摩擦。求；

（i）恒温热源的温度兀

（ii）重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体枳V.t

55.（2013•山东）（1）下列关于热现象的描述正确的是（）

a.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%

b.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的

c.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同

d.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的

（2）我国“蛟龙"号•深海探测船载人卜.潜超七T・米，再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中，"蛟龙”号探

测到990m深处的海水温度为280K.某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导

热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度To=300K,压强

Po="l"atm,封闭气体的体积6=3m2.如果将该气缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体.

①求990m深处封闭气体的体积（latm相当于10m深的海水产生的压强）.

②下潜过程中封闭气体（填"吸热"或"放热，传递的热量（填"大于"或"小于"）外界

对气体所做的功.

56.（2018•河南・信阳高中三模）如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略

细管的容积）.两气缸各有一个活塞，质量分别为〃〃和〃⑵活塞与气缸无摩擦.活塞的下方为理想气体，

上方为真空.当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度4.（已知〃”=3,“，，“2=2”）

（1）在两活塞上同时各放一质量为〃，的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终

保持为To）；

（2）在达到上一间的终态后，环境温度由7。缓慢上升到1.25G,试问在这个过程中，气体对活塞做了多少

功？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）.

57.（2016・海南）如图，密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连，汽缸壁导热：U形管内盛有密度为P=7.5X102

kg/m3的液体.一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气宝的体枳是右气室的体积的一半，气体的

压强均为Po=4.5xio3pa.外界温度保持不变.缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度求此

时左、右两气室的体积之比.取重力加速度大小g="10"m/s2,U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略

不计.

58.（2013・上海）如图，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裂保温材料.开

始时活塞至容错底部的高度为力，容器内气体温度与外界温度相等.在活塞上逐步加上多个酷码后，活塞

下降到距容器底部的处，气体温度升高了W；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止

于距容器底部自处：已知大气压强为p。.求：气体最后的压强与温度.

专题19热学（二）

一、单选题

1.（2018•北京）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】

A、扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩股越快,故A错误；

B、布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分广的热运动，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,故B错误：

C分子间斥力与引力是同时存在,而分子力触斥力与引力的合力，分子间的引力相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,而分子间拒大「平衡位置时，分

了浓现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存任的，故C正确,D错误.

点睛：本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题：注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永

不停息的无规则运动，都与温度有关：分子间的斥力和引力总是同时存在的.

2.（2017•北京）以下关于热运动的说法正确的是（）

A.水流速度越大，水分了的热运动越剧烈

B.水凝结成冰后，水分子的热运动停止

C.水的温度越高，水分子的热运动越剧烈

D.水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大

【答案】C

【解析】

水流速度是机械运动速度，不能反映热运动怙况，A错误：分子在永不停息地做无规则运动，B错误；水的

温度升高，水分子的平均速率增大，并非每一个水分子的运动速率都增大，D错误；选项C说法止确.

【名师点睛】温度是分子平均动能的标志，但单个分子做无规则运动，单个分子在高温时速率可能较小.

3.（2013♦福建）某自行车轮胎的容积为k里面已有压强为加的空气，现在要使轮胎内的气压增大到〃，

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

是川，体积为一的空气（填选项前的字母）

A.B.-VC.（-^--DVD.（上+W

PPoPo〃0

【答案】C

【解析】

设需充入的气体体积为由于整个过程中气体的温度保持不变，根据玻意耳定律有

v0,

/）＜）（V-^Vo）=Pv

解得

%=（―-0^

故选Co

4.（2017,上海）如图，蜴直放置的U形管内装有水银，左端开I」,右端封闭一定量的气体，底部有一阀门.开

始时阀门关闭，左管的水银面较高.现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门.当重新平衡时（）

Au.左管的水银面与右管等高B.左管的水银面比右管的高

C.左管的水银面比右管的低D.水银面高度关系无法判断

【答案】D

【解析】

若流出的水银吊:较少，则左管水银仍高于右管；若流出的水银吊:较多，因左边上边等于大气压,右边若小

于大气11；强，则左边会低于右边：总之根据已知条件不能判断水银面高度关系，故选D.

S.（2017・上海）一个密闭容器由固定导热板分隔为体枳相同的两部分，分别装有质量不等的同种气体.当

两部分气体稳定后，它们的（）

A.密度相同B.分子数相同

C.分子平均速率相同D.分子间平均距离相同

【答案】C

【解析】

两部分气体为同种气体，但是质量不同，则摩尔数不同，分子数不同，选项B错误：两部分气体的体积相

同，故密度不同.每个分子运动占据的体积不同，分子平均距总不同，选项AD错误：因中间为导热隔板，

则最终两边温度相同，分子平均速率相同，选项C正确：故选C.

6.（2016•北京）雾窕天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相

互作用的结果.客籁中，各种悬:浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、

PM2.5分别表示直径小于或等于10“m、2.5um的颗粒物（PM是颗粒物的英文缩写）.某科研机构对北京

地区的检测结果表明，在静稳的雾疑天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减

小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化.据此材

料，以下叙述正确的是（）

A.PM10表示直径小于或等于l.OxlO6m的悬浮颗粒物

B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力

C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动

D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大

【答案】C

【解析】

试题分析：PM10表示宜径小丁或等于1.0x10$m的悬浮颗粒物，选项A错误：颗粒物悬浮时，受到的々

气分子作用力的合力与其电力相等，选项B错误：PM10和大悬浮颗粒物都在天空中做无规则运动,即它们

在做布朗运动，选项C正确；由题意可知，PM2.5浓度随高度的增加逐渐减小，选项D错误.

考点：雾镰天气.

7.（2015•重庆）某驾驶员发现中午时车脂内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体

质量不变且可视为理想气体，那么（）

A.外界对胎内气体做功，气体内能减小B.外界对胎内气体做功，气体内能增大

C.胎内气体对外界做功，内能减小D.胎内气体对外界做功，内能增大

【答案】D

【解析】

对车船内的理想气体分析知，体积增大为气体力外做功.内能只有动能,而动能的标志为温度，故中午温

度升高，内能增大，故选D.

【考点定位】理想气体的性质、功和内能、热力学第一定律.

8.（2015・上海）如图，长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分割成两部分，A处管内外水银面相平.将

玻璃管缓慢向上提升H高度（管下端未离开水银面），上下两部分气体的压强发生变化分别为M和沙一体

积变化分别为AK和A匕.已知水银密度为夕，玻璃管破面枳为S,则

A.74一定等于B.△匕一定等于

C.即：与A%之差为0地D.△匕与之和为HS

【答案】A

【解析】

当玻璃管缓慢向上提升H高度时,气体的体积变大，压强变小,仃部分水银进入玻璃营.也就是管中的水

银而会比管外的水银面高，设高度差为A人.初状态.上面气体的压强pi=p0-㈤I,末状态上面气体的压

Jilip{=PQ-pgh-pg^h,所以&p\=pgAh,同理可求出与»2=序A/!，故A正确，C错误：由破意耳

定律得4%=片％',所以々:体的变化同理可求出△%=竽匕，故B错误：因

为有水银进入玻璃管内,所以A6与A%之和小于HS,故D错误.

9.（2014・福建）如图，横坐标、，表示分子速率，纵坐标4r）表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百

分比.途中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是_.（填选项前的字母）

曲线②C.曲线③D.曲线④

【答案】D

【解析】

麦克斯韦分子速率分布规律如图所示,

呈现"两头大，中间小''的特点，仙线①、③可先排除，曲线②也不对.因为当1=0忖，/（¥》•定为零,

且r很大忖，/（r）趋于零，所以本题正确的挂曲线④,故ABC借误.D正确.

故选D.

10.（2014•北京）下列说法正确的是（）

A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大

B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大

C.物体温度降低，其内能一定噌大

D.物体温度不变，其内能一定不变

【答案】B

【解析】

AB.温度是分子热平均动能的标志，物体温度降低，其分子热运动的平均动能减小,相反，温度升高，n

分f热运动的平均动能增大，故A错误，B正确；

CD.物体的内能与物体的体枳、温度、摩尔数等因案都有关，所以温度降低，其内能不一定增大：温度不

变，其内能不一定不变.故CD借误.

故选B

11.（2015•福建）下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是（）

A.分子间距离减小时分子势能一定减小

B.温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈

C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关

D.非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性

【答案】B

【解析】

A.由图知，当分子间距离小于rO时，分子势能随分子间距离的减小而增大，所以A错误；

B.由分了热运动理论如，温度越高，物体中分了无规则运动越剧烈，所以B正确：

C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关.故C错误；

D.非晶体是各向同性的,故D错误.

故选B.

12.（2013福建）卜列四幅图中,能正确反映分子间作用力/和分子势能5随分子间距离，•变化关系的图线

【答案】B

【解析】

当分子间距离，•等于平衡距离m时，分子间作用力/表现为零，分子势能即最小.

故选B.

13.（2014・上海）如图，竖直放置、开口向卜的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由卜落，管内气体

A.压强增大,体积增大

B.压强增大,体积减小

C.压强减小,体枳增大

D.压强减小,体积减小

【答案】B

【解析】

设大气压为/M,试管内封闭气体压强为力,水银重力为G,试管横截面积为S,根据平衡则有

为S=p,5+G

自由卜.落时，水银处于完全失重状态，对卜.表面没有压力，根据受力平衡则有

/%.S=p”S

对比可■得Pz>P，即乐强增大.根据理想气体状态方程，温度不变则有

p,v,=p,v.

所以斗>彩.体积变小.

A.压强增大，体积增大,与结论不相符，选项A错误;

B.乐强增大，体枳减小,与结论相符，选项B正确：

C,压强减小，体积增大,与结论不相符，选项C错误:

D.压强减小，体枳减小,与结论不相符,选项D错误:

故选B.

14.（2014.上海）分子间同时存在着引力和、力，当分子间距增加时，分子间的（）

A.引力增加，斥力减小

B.引力增加，斥力增加

C.引力减小，斥力减小

D.引力减小，斥力增加

【答案】C

【解析】

试题分析：分子间同时存在引力和斥力，当分户距离增加时，分F间的引力和斥力都减小，只是斥力减小

的更快，当距离超过平衡位置时，、力就会小于引力合力即分子力表现为引力，当距离小于平衡位置时，

斥力大于5力，分子力表现为斥力，选项c对.

考点：分子间相互作用力

15.（2014・重庆）重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中大然气的温度随气温升高的过程中，若储

气罐内气体体枳及质量均不变，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

【答案】B

【解析】

质量一定的气体，体积不变，当温度升高时，是一个等容变化，据压强的微观解释：（1）温度升高：气体

的平均动能增加：（2）单位时间内撞击单位面枳的器壁的分子数增多,可知压强增大.由于温度升高，所

以分子平均动能增大，物体的内能变大；体枳不变，对内外都不做功，内能增大，所以只有吸收热量，故

ACD错误,B正确.

16.（2015•上海）一定质量的理想气体在升温过程中

A.分子平均势能减小

B.每个分子速率都增大

C.分子平均动能增大

D.分子间作用力先增大后减小

【答案】C

【解析】

A.一定质吊;的理想气体，分子间距很大,势能忽略不计，故A错误；

BC.在升温过程中，分了的平均动能增大,但不是每个分子的动能增大，故B错误.C正确；

D.理想气体的气体分子本身的体枳和气体分子间的作用力都可以忽略不计的气体，故D错误.

故选C。

17.（2014・福建）图为一定质量理想气体的压强〃与体积V的关系图象，它由状态人经等容过程到状态8,

再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为7八、774TC,则下列关系式中正确的是（）

or

A.TA<TB,TB<TCB.TA>TB.TB=TC

C.TA>Tli,TH<TCD.TA=TH,Tli>TC

【答案】C

【解析】

根据理想气体状态方程华=A川-得：从人到，因体枳不变,压强减小，所以温度降低，即后>7，：从8

到C压强不变，体枳增大，故温度升高，即78<7C故ABD错谡，C正确。

18.（2013・上海）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0.物质分子都在固定位置附近振动

【答案】B

【解析】

同态时分子只在平衡位置上振动，分子间距很小，分子间的作用力很大，所以固体杓一定的形状和一定的

体积：液态时分子在平衡位置上振动一段时间，还要移动到其他的位置上振动，分子间距比固态大，分子

间的作用力比固态小，所以液体有一定的体积，但是没有一定的形状，固体和液体都不易被压缩，故B正

确，ACD错误.

二、多选题

19.（2018•全国）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】

ABCE.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错误，BE正确：

D.根据热力学第•定律

△U=W+Q

可知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。

20.（2017•海南）关于布朗运动，下列说法正确的是

A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动

B.液体温度越高，液体中悬浮微粒的布叨运动越剧烈

C.在液体中的悬浮颗粒只要大于某一尺寸，都会发生布朗运动

D.液体中悬浮微粒的布朗运动使液体分子永不停息地做无规则运动

E.液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对•它的撞击作用不平衡所引起的

【答案】ABE

【解析】

A.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，选项A正确：

B.液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈，选项B正确：

C.悬浮颗粒越大，惯性越大,碰撞时受到冲力越平衡，所以大颗粒不做布朗运动，故C错误.

D.布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的悬浮在液体中颗粒的无规则运动，故D错误.

E.布朗运动是由液体分了从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，故E正确.

故选ABE.

点睛：对于布朗运动，要理解并掌握布朗运动形成的原因，知道布朗运动既不是颗粒分子的运动，也不是

液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映.

21.（2017•江苏）一定质量的理想气体从状态A经过状态8变化到状态C,图象如图所示.下列说

法正确的有（）

A.的过程中,气体对外界做功

B.A18的过程中，气体放出热量

C.81C的过程中，气体压强不变

D.AT86C的过程中,气体内能增加

【答案】BC

【解析】

AB.由图知