2025年高中物理热学基础卷

2025年高中物理热学基础卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20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.下列关于分子运动和分子力的说法中，正确的是（）A.分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈B.分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离增大时，引力减小，斥力增大C.分子势能总是随着分子间距离的增大而增大D.气体能够充满整个容器，是因为气体分子间引力很小，可以忽略不计2.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A.物体温度升高，一定吸收了热量B.物体吸收热量，内能一定增加C.0℃的冰块，内能为零D.温度高的物体，热量一定多3.下列关于热传递的说法中，正确的是（）A.热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体B.热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，或者从高温物体传递给低温的surroundingsC.两个温度不同的物体接触，热量总是从分子平均动能大的物体传到分子平均动能小的物体D.热传递过程中，热量可以不发生转移，而是通过做功实现4.一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B。关于状态A和状态B，下列判断正确的是（）A.如果气体体积增大，同时温度不变，则气体压强一定减小B.如果气体温度升高，同时压强增大，则气体体积一定增大C.如果气体体积和温度都减小，则气体压强一定减小D.如果气体体积和压强都增大，则气体温度一定升高5.图像甲和图像乙分别表示一定质量理想气体发生的两个状态变化过程。关于这两个过程，下列说法正确的是（）A.图像甲表示的是一个等温过程B.图像乙表示的是一个等容过程C.图像甲过程中，气体一定对外做功D.图像乙过程中，气体分子平均动能可能不变二、填空题（本题共5小题，每小题4分，共20分。）6.摩尔体积是指______。水在一个标准大气压下的沸点是______摄氏度，是______开尔文。7.分子直径的数量级约为______米。分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离大于r₀时，分子力表现为______力；当分子间距离小于r₀时，分子力表现为______力。8.改变物体内能的方式有______和______。热力学第一定律的内容是______。9.水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃)。质量为0.5kg的水，温度从20℃升高到80℃，吸收的热量是______J。10.图中是某种气体状态变化的p-V图象。在状态变化过程中，气体的温度先______后______（填“升高”、“降低”或“不变”）。三、计算题（本题共3小题，共60分。）11.（20分）一定质量的理想气体，初始状态压强p₁=1.0×10⁵Pa，体积V₁=10L，温度T₁=300K。经过一个等温过程，体积膨胀到V₂=20L。求：（1）气体末状态的压强p₂；（2）如果接着保持体积V₂不变，将气体温度降低到T₃=200K，气体末状态的压强p₃。12.（20分）质量为2kg的铁块，温度从25℃升高到75℃。已知铁的比热容c=0.46×10³J/(kg·℃)。求：（1）铁块吸收的热量；（2）若将这些热量全部用来对质量为0.5kg、初温为15℃的水加热，可以使水的温度升高到多少摄氏度？（不计热量损失，水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)）13.（20分）在一个绝热的气缸内，装有质量为m=2kg、初温为T₁=300K的理想气体。气缸的活塞面积为S=0.01m²，质量可忽略不计。用一个质量为M=10kg的重物压在活塞上。现对气体缓慢加热，气体膨胀了ΔV=0.01m³，同时活塞上升了Δh=0.05m。求：（1）气体膨胀过程中对外做的功；（2）气体吸收的热量。（重力加速度g取10N/s²）试卷答案一、选择题1.A2.C3.B4.D5.D二、填空题6.1摩尔某种物质所占有的体积；100；373.157.10⁻¹⁰；引；斥8.做功；热传递；做功和热传递的总和，等于物体内能的增加量9.1.68×10⁵10.升高；降低三、计算题11.解：（1）根据理想气体状态方程的等温变化形式p₁V₁=p₂V₂，可得：p₂=p₁V₁/V₂=(1.0×10⁵Pa)×(10L)/(20L)=5.0×10⁴Pa（2）体积不变，根据理想气体状态方程的等容变化形式p/T=常数，可得：p₃/T₃=p₂/T₂其中T₂=T₁=300K，T₃=200K，p₂=5.0×10⁴Pap₃=p₂×T₃/T₂=(5.0×10⁴Pa)×(200K)/(300K)≈3.33×10⁴Pa12.解：（1）铁块吸收的热量Q_铁=cmΔT=(0.46×10³J/(kg·℃))×(2kg)×(75℃-25℃)=4.6×10⁴J（2）设水的末温为t℃，水吸收的热量Q_水=Q_铁=4.6×10⁴JQ_水=c_水m_水(t-t₀_水)4.6×10⁴J=(4.2×10³J/(kg·℃))×(0.5kg)×(t-15℃)t-15℃=(4.6×10⁴J)/[(4.2×10³J/(kg·℃))×(0.5kg)]≈22.38℃t≈37.38℃答：水的末温约为37.38℃。13.解：（1）气体膨胀过程中对外做的功W=F_外×Δh活塞受到的向上的合力F_外=Mg+p₁S-p_大气S其中M=10kg，g=10N/kg，p₁=1.0×10⁵Pa，S=0.01m²，p_大气取1.0×10⁵Pa（大气压与内外气体压强差一般不考虑或题目已隐含平衡），Δh=0.05mF_外=(10kg)×(10N/kg)+(1.0×10⁵Pa)×(0.01m²)-(1.0×10⁵