2026年热学深度测试题及答案

2026年热学深度测试题及答案

一、单项选择题(总共10题，每题2分)1.关于温度的概念，下列说法中正确的是（）A.温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大B.温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大C.某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高D.甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大2.一定质量的理想气体，在温度不变的条件下，使其压强增大，则在这一过程中气体（）A.分子的平均动能增大B.对外界做了功C.气体的密度增大D.分子总数增多3.对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B.若气体的内能不变，其状态也一定不变C.若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关4.下列说法正确的是（）A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与同温度水的饱和汽压的比值C.尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降至热力学零度D.将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，则这两个分子间分子力先增大后减小最后再增大，分子势能是先减小再增大5.一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列说法中正确的是（）A.A→B温度升高，体积不变B.B→C压强不变，体积变大C.C→D压强变小，体积变小D.B点的温度最高，D点的体积最大6.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是（）A.A→B过程中，气体对外界做功B.B→C过程中，气体分子的平均动能增大C.C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化7.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.第二类永动机不能制成，是因为违反了能量守恒定律C.一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，从外界吸收的热量全部用来对外做功D.已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出气体分子间的平均距离8.如图所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计。气缸内封闭了一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（）A.气体的内能增大B.气体从外界吸收热量C.外界对气体做功D.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多9.一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则（）A.气体分子的平均动能增大B.气体分子的平均动能减小C.气体分子的平均动能不变D.条件不足，无法判定气体分子平均动能的变化情况10.下列关于热现象的说法正确的是（）A.气体对外界做功，其内能一定减少B.物体的温度升高，其分子热运动的平均动能增大C.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动D.一定质量的理想气体等温膨胀，其内能不变二、填空题(总共10题，每题2分)1.分子动理论的基本内容是：物质是由大量分子组成的；分子在永不停息地做______运动；分子间存在着相互作用的______和______。2.一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将______。（填“增大”“减小”或“不变”）3.某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为______、______。（用题中字母表示）4.一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程到状态B，再经等容过程到状态C，最后经等温过程回到状态A，如图所示。已知A、B两点的温度相同，B、C两点的体积相同，则状态A的压强______（填“大于”“小于”或“等于”）状态C的压强；从状态B到状态C的过程中，气体______（填“吸收”或“放出”）热量。5.一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J，气体内能减少1.3×105J，则此过程中气体______（填“吸收”或“放出”）的热量是______J。6.已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA。现有体积为V的一滴纯油酸，为它含有油酸分子个数为______；如果油酸分子直径为d，那么这滴油酸展开成单分子油膜的面积为______。7.如图所示是一定质量的理想气体的p-V图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均动能______（填“增大”“减小”或“不变”）；气体______（填“吸收”或“放出”）热量。8.一定质量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随温度降低而______（填“增加”“减少”或“不变”）。9.一定质量的理想气体，在体积不变时，温度由50℃升高到100℃，气体压强的变化情况是______（填“增大一倍”“减小一半”“增大不到一倍”或“减小不到一半”）。10.一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有______=______。三、判断题(总共10题，每题2分)1.温度高的物体分子平均动能一定大，但内能不一定大。（）2.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动。（）3.理想气体等温膨胀时，内能不变，对外做功，从外界吸热。（）4.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小。（）5.一定质量的理想气体，当温度不变时，体积减小，压强增大，气体的内能不变。（）6.热量可以从低温物体传到高温物体，但一定引起其他变化。（）7.第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律。（）8.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的。（）9.一定质量的理想气体，在绝热压缩过程中，气体的内能增加。（）10.分子势能随分子间距离的增大而增大。（）四、简答题(总共4题，每题5分)1.简述理想气体状态方程的内容及表达式，并说明各物理量的含义。2.说明布朗运动的成因，并举例说明布朗运动在生活中的体现。3.解释为什么热机的效率不能达到100%。4.简述分子间作用力的特点。五、讨论题(总共4题，每题5分)1.讨论一定质量的理想气体在等温压缩过程中，气体压强、体积、内能、热量等物理量的变化情况，并说明原因。2.有人说：“温度高的物体比温度低的物体内能大。”这种说法对吗？请讨论并说明理由。3.讨论如何提高热机的效率，并分析各种方法的可行性。4.请讨论分子间势能与分子间距离的关系，并说明在什么情况下分子势能最小。答案1.A2.C3.AD4.BD5.D6.C7.CD8.CD9.A10.BD11.无规则；引力；斥力12.减小13.\(N_A=\frac{M}{m}\)；\(N_A=\frac{M}{\rhoV_0}\)（注意：严格来说\(N_A=\frac{M}{\rhoV_0}\)这种计算分子个数的方式不准确，因为气体分子间有间隙，实际气体体积大于分子体积之和，但此处按题要求填写）14.大于；放出15.放出；2.0×10516.\(\frac{\rhoVN_A}{M}\)；\(\frac{V}{d}\)17.增大；吸收18.增加19.增大不到一倍20.\(Q_1+Q_2\)；\(W_1+W_2\)21.√22.×23.√24.√25.√26.√27.×28.×29.√30.×31.理想气体状态方程为\(pV=nRT\)。其中\(p\)是气体压强，\(V\)是气体体积，\(n\)是气体物质的量，\(R\)是普适气体常量，\(T\)是热力学温度。它描述了一定质量理想气体压强、体积、温度之间的关系。32.布朗运动成因：悬浮在液体中的微粒受到液体分子的撞击，由于液体分子运动的无规则性，微粒受到的撞击力不平衡，从而做无规则运动。生活体现：如在显微镜下观察到水中花粉的无序运动。33.热机效率不能达到100%原因：热机工作时，燃料燃烧释放的热量不能全部用来对外做功，一部分热量会散失到外界，还有一部分热量用于克服摩擦等，所以效率不能达到100%。34.分子间作用力特点：分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离增大而减小，且斥力减小得更快。当分子间距离\(r=r_0\)时，引力等于斥力，分子力为零；当\(r>r_0\)时，引力大于斥力，分子力表现为引力；当\(r<r_0\)时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。35.等温压缩时，体积减小，根据\(pV=nRT\)（\(T\)不变），压强增大。内能不变，因为温度不变。外界对气体做功，根据\(\DeltaU=Q+W\)，\(\DeltaU=0\)，所以气体放出热量。36.这种说法不对。内能与物体温度、质量、状态等有关。温度高的物体如果质量小，其内能不一定比温度低但质量大的物体内能大。37.提高热机效率方法：尽量减少热量散失，如给热机加保温层；使燃料充分燃烧；减少