2025年高中物理上学期热学专项测试卷

2025年高中物理上学期热学专项测试卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（本题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.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，含有热量越多B.物体吸收热量，其内能一定增加C.物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量D.温度相同的两个物体，它们的内能一定相等2.一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，体积增大了，但气体温度降低。在此过程中，气体一定（）A.从外界吸收了热量B.对外界做了功C.内能增加了D.向外界放出了热量3.下列现象中，不属于热传递的是（）A.将一壶热水放在房间里，过一段时间壶水温降低B.冬天，靠近火炉的物体温度升高C.用手反复弯折铁条，弯折处发热D.太阳光照射使地面温度升高4.一定质量的理想气体，按照图示的顺序经历a→b→c→d四个过程（图略），其中b→c过程是等温压缩，c→d过程是等压压缩。下列说法正确的是（）A.a→b过程气体压强减小，温度不变B.b→c过程气体对外界做功，内能不变C.c→d过程气体压强减小，内能增加D.d→a过程气体体积不变，内能增加5.关于热力学第一定律，下列说法正确的是（）A.物体温度升高，一定是因为吸收了热量B.物体对外做功，一定是因为内能减少了C.热传递是能量从低温物体传到高温物体的过程D.热力学第一定律表明能量可以凭空产生6.气体的温度升高，下列说法正确的是（）A.气体分子的平均速率一定增大B.气体分子的平均动能一定增大C.气体分子一定更频繁地撞击容器壁D.气体的压强一定增大7.关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A.热量可以自发地从低温物体传到高温物体B.不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功，而不引起其他变化C.在任何条件下，热量都能从高温物体传到低温物体D.热机的效率可以达到100%8.一个与外界没有热量交换的气缸，活塞固定不动，用热毛巾捂住气缸，气缸内气体的温度将（）A.升高B.降低C.不变D.无法确定二、填空题（本题共4小题，每小题5分，共20分。）9.气体膨胀时，若对外界做了100J的功，同时从外界吸收了150J的热量，则气体的内能将__________（选填“增加”、“减少”或“不变”），增加（或减少）的内能为__________J。10.某气体经历一等温压缩过程，其体积减小为原来的一半，则气体的压强将变为原来的__________倍。11.根据热力学第二定律，热量不能自发地从__________传到__________。12.水的比热容较大，这意味着__________。三、计算题（本题共3小题，共40分。）13.（12分）一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B。已知状态A的压强P₁=2×10⁵Pa，体积V₁=10L，温度T₁=300K；状态B的体积V₂=20L。求：（1）气体在状态B的压强P₂；（2）如果气体从状态A到状态B是先等温膨胀到中间状态C，再等压变化到状态B，求气体在状态C的压强和温度。14.（14分）一个质量为2kg的金属块，初温为300K，从高处自由下落。假设在下落过程中空气阻力做的功为10J，金属块落地后与地面碰撞过程中损失的机械能转化为内能，其中60%被金属块吸收，使金属块温度升高。已知金属的比热容为400J/(kg·K)。求金属块落地后的末温是多少？（不计地面吸收的热量）15.（14分）一个理想气缸装置，截面积S=100cm²，活塞可无摩擦地移动。缸内装有质量为m=1kg的空气，初温T₁=300K，压强P₁=1atm。现对气缸底部缓慢加热，活塞上升了h=5cm，气体的压强保持不变。不计活塞和气缸的热膨胀。求：（1）气缸内空气吸收的热量；（2）气缸内空气对外界做的功。（标准大气压P₀=1.0×10⁵Pa，空气的比热容Cₚ=√(5/2)R≈7/2R，取R=8.31J/(mol·K)，摩尔质量M=29g/mol）试卷答案一、单项选择题1.B2.D3.C4.B5.B6.B7.B8.C二、填空题9.增加，5010.211.低温，高温12.相同质量的水和其他物质（如铁）比较，吸收或放出相同的热量时，水温度的变化较小；或者，使相同质量的水和其他物质（如铁）升高相同的温度，水需要吸收更多的热量。三、计算题13.（1）解：由理想气体状态方程P₁V₁/T₁=P₂V₂/T₂，因为b→c为等温过程，T₂=T₁。P₂=P₁V₁/T₁*T₂/V₂=P₁V₁/T₁*T₁/V₂=P₁V₁/V₂=2×10⁵Pa×10L/20L=1×10⁵Pa。答：气体在状态B的压强P₂为1×10⁵Pa。（2）解：状态C与状态A温度相同，T<0xE1><0xB5><0xA8>=T₁=300K。由玻意耳定律P₁V₁=P<0xE1><0xB5><0xA8>V<0xE1><0xB5><0xA8>，得P<0xE1><0xB5><0xA8>=P₁V₁/V<0xE1><0xB5><0xA8>=2×10⁵Pa×10L/20L=1×10⁵Pa。答：气体在状态C的压强为1×10⁵Pa，温度为300K。14.解：设金属块落地前瞬间的速度为v，由自由落体运动规律½mv²=mgh（其中W_阻=mgh，h为下落高度），得v²=2gh。机械能转化为内能Q=W_阻=10J。被金属块吸收的热量Q_吸=Q×60%=10J×60%=6J。由热量计算公式Q_吸=cmΔT，得ΔT=Q_吸/(cm)=6J/(400J/(kg·K)×2kg)=0.0075K。金属块落地后末温T_末=T_初+ΔT=300K+0.0075K=300.0075K。答：金属块落地后的末温是300.0075K。15.解：（1）活塞上升h，气体体积变化ΔV=S×h=100cm²×5cm=500cm³=0.5L。气体对外做功W=P₁ΔV=P₀SΔh=1.0×10⁵Pa×100×10⁻⁴m²×0.05m=500J。气体状态变化过程是等压过程，温度变化ΔT=W/(nCₚ)，其中n=m/M=1kg/(29×10⁻³kg/mol)≈34.48mol。ΔT=500J/(34.48mol×(7/2)×8.31J/(mol·K))≈500J/(34.48×29.115J/K)≈500J/1000J/K≈0.5K。气体末温T_末=T_初+ΔT=300K+0.5K=300.5K。气体吸收的热量Q_吸=nC