高中物理经典题库热学试题49个.docx

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高中物理经典题库热学试题49个

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　［　　］

　Ａ．温度是物体内能大小的标志　Ｂ．布朗运动反映分子无规则的运动

　Ｃ．分子间距离减小时，分子势能一定增大　Ｄ．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　［　　］

　Ａ．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大

　Ｂ．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大

　Ｃ．物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化

　Ｄ．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　［　　］

　Ａ．碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用

　Ｂ．将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力

　Ｃ．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

　Ｄ．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　［　　］

　Ａ．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

　Ｂ．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

　Ｃ．分子间的引力和斥力总是同时存在的

　Ｄ．温度越高，分子间的相互作用力就越大

　5．用ｒ表示两个分子间的距离，Ｅｐ表示两个分子间的相互作用势能．当ｒ＝ｒ０时两分子间的斥力等于引力．设两分子距离很远时Ｅｐ＝0　［　　］

　Ａ．当ｒ＞ｒ０时，Ｅｐ随ｒ的增大而增加　Ｂ．当ｒ＜ｒ０时，Ｅｐ随ｒ的减小而增加

　Ｃ．当ｒ＞ｒ０时，Ｅｐ不随ｒ而变　Ｄ．当ｒ＝ｒ０时，Ｅｐ＝0

　6．一定质量的理想气体，温度从0℃升高到ｔ℃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

　Ａ．不变　　Ｂ．增大　Ｃ．减小　　Ｄ．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　［　　］

　Ａ．绝热压缩，气体的内能增加　Ｂ．等压压缩，气体的内能增加

　Ｃ．绝热压缩和等温压缩，气体内能均不变　Ｄ．三个过程气体内能均有变化

　8．如图2-2所示，0．5ｍｏｌ理想气体，从状态Ａ变化到状态Ｂ，则气体在状态Ｂ时的温度为　［　　］

图2-2

　Ａ．273Ｋ　　Ｂ．546Ｋ　Ｃ．810Ｋ　　Ｄ．不知ＴＡ所以无法确定

　9．如图2-3是一定质量理想气体的ｐ-Ｖ图线，若其状态由ａ→ｂ→ｃ→ａ（ａｂ为等容过程，ｂｃ为等压过程，ｃａ为等温过程），则气体在ａ、ｂ、ｃ三个状态时　［　　］

图2-3

　Ａ．单位体积内气体分子数相等，即ｎａ＝ｎｂ＝ｎｃ

　Ｂ．气体分子的平均速度ｖａ＞ｖｂ＞ｖｃ

　Ｃ．气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数Ｎａ＞Ｎｂ＞Ｎｃ

　Ｄ．气体分子在单位时间内对器壁单位面积作用的总冲量Ｉａ＞Ｉｂ＝Ｉｃ

　10．一定质量的理想气体的状态变化过程如图2-4所示，ＭＮ为一条直线，则气体从状态Ｍ到状态Ｎ的过程中［　　］

图2-4

　Ａ．温度保持不变　Ｂ．温度先升高，后又减小到初始温度

　Ｃ．整个过程中气体对外不做功，气体要吸热　Ｄ．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Ａ经状态Ｂ变化到状态Ｃ，这一过程在Ｖ-Ｔ图中的表示如图2-5所示，则　［　　］

图2-5

　Ａ．在过程ＡＢ中，气体压强不断变大　Ｂ．在过程ＢＣ中，气体密度不断变大

　Ｃ．在过程ＡＢ中，气体对外界做功　Ｄ．在过程ＢＣ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Ｓ，用细绳通过测力计Ｆ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

　Ａ．先变小，然后保持不变　Ｂ．一直保持不变

　Ｃ．先变大，然后变小　Ｄ．先变小，然后变大

　　13．如图2-7所示，粗细均匀的Ｕ形管，左管封闭一段空气柱，两侧水银面的高度差为ｈ，Ｕ型管两管间的宽度为ｄ，且ｄ＜ｈ，现将Ｕ形管以Ｏ点为轴顺时针旋转90°至两个平行管水平，并保持Ｕ形管在竖直平面内，两管内水银柱的长度分别变为ｈ１′和ｈ２′．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

　Ａ．ｈ１增大，ｈ２减小　Ｂ．ｈ１减小，ｈ２增大，静止时ｈ１′＝ｈ２′

　Ｃ．ｈ１减小，ｈ２增大，静止时ｈ１′＞ｈ２′　Ｄ．ｈ１减小，ｈ２增大，静止时ｈ１′＜ｈ２′

　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　［　　］

图2-8

　Ａ．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些

　Ｂ．若外界大气压增大，则气缸上底面距地面的高度将减小

　Ｃ．若气温升高，则气缸上底面距地面的高度将减小

　Ｄ．若气温升高，则气缸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

　Ａ．气体压强增大，内能不变　Ｂ．外界对气体做功，气体温度不变

　Ｃ．气体体积减小，压强增大，内能减小　Ｄ．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________ｍ（取一位有效数字）；某金属的摩尔质量为Ｍ，密度为ρ，阿伏加德罗常量为Ｎ．若把金属分子视为球形，经估算该金属的分子直径约为________．

　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0．1ｋｇ，排气孔直径为0．3ｃｍ，则锅内气体压强最大可达________Ｐａ．

　3．圆筒内装有100升1ａｔｍ的空气，要使圆筒内空气压强增大到10ａｔｍ，应向筒内打入同温度下2ａｔｍ的压缩气体________Ｌ．

　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Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ，则Ｂ→Ｃ的变化是________过程，若已知ＴＡ＝300Ｋ，ＴＢ＝400Ｋ，则ＴＣ＝________Ｋ．

图2-10

　5．一圆柱形的坚固容器，高为ｈ，上底有一可以打开和关闭的密封阀门．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ｐ０，湖水密度为ρ．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

1．3×10－９　2．2．4×10５　3．450　4．等压　1600／3　5．ｐ０＋ρｇＨ　ρｇＨ

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Ｖ０＝500ｍ３（不计算壳体积），除球内空气外，气球质量Ｍ＝180ｋｇ．已知地球表面大气温度Ｔ０＝280Ｋ，密度ρ０＝1．20ｋｇ／ｍ３，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?

图2-14

　2．已知一定质量的理想气体的初始状态Ⅰ的状态参量为ｐ１、Ｖ１、Ｔ１，终了状态Ⅱ的状态参量为ｐ２、Ｖ２、Ｔ２，且ｐ２＞ｐ１，Ｖ２＞Ｖ１，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ｐ-Ｖ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ｍＡ的圆柱形气缸Ａ位于水平地面，气缸内有一面积Ｓ＝5．00×10－３ｍ２，质量ｍＢ＝10．0ｋｇ的活塞Ｂ，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＝1．00×10５Ｐａ．活塞Ｂ经跨过定滑轮的轻绳与质量为ｍＣ＝20．0ｋｇ的圆桶Ｃ相连．当活塞处于平衡时，气缸内的气柱长为Ｌ／4，Ｌ为气缸的深度，它比活塞的厚度大得多，现在徐徐向Ｃ桶内倒入细沙粒，若气缸Ａ能离开地面，则气缸Ａ的质量应满足什么条件?

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2Ｈ0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Ｈ０处还有一固定的可导热的隔板，将容器分为Ａ、Ｂ两部分，Ａ、Ｂ中各封闭同种的理想气体，开始时Ａ、Ｂ中气体的温度均为27℃，压强等于外界大气压强ｐ０，活塞距气缸底的高度为1．6Ｈ０，现通过Ｂ中的电热丝缓慢加热，试求：

图2-17

（1）与Ｂ中气体的压强为1．5ｐ０时，活塞距缸底的高度是多少?

（2）当Ａ中气体的压强为1．5ｐ０时，Ｂ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，Ａ容器的容积ＶＡ＝300ｃｍ３．Ｓ是通大气的阀门，Ｃ是水银槽，通过橡皮管与容器Ｂ相通．连通Ａ、Ｂ的管道很细，容积可以忽略．下面是测量的操作过程：

（1）打开Ｓ，移动Ｃ，使Ｂ中水银面降低到与标记Ｍ相平．

（2）关闭Ｓ，缓慢提升Ｃ，使Ｂ中水银面升到与标记Ｎ相平，量出Ｃ中水银面比标记Ｎ高ｈ１＝25ｃｍ．（3）打开Ｓ，将待测粉末装入容器Ａ中，移动Ｃ使Ｂ内水银面降到Ｍ标记处．（4）关闭Ｓ，提升Ｃ使Ｂ内水银面升到与Ｎ标记相平，量出Ｃ中水银面比标记Ｎ高ｈ２＝75ｃｍ．（5）从气压计上读得当时大气压为ｐ０＝75ｃｍＨｇ．设整个过程温度保持不变．试根据以上数据求出Ａ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7．5Ｌ，如图2-19所示，现打开密封盖，装入6Ｌ的药液，与贮液筒相连的活塞式打气筒，每次能压入300ｃｍ３、1ａｔｍ的空气，若以上过程温度都保持不变，则

图2-19

（1）要使贮气筒中空气压强达到4ａｔｍ，打气筒应该拉压几次?

（2）在贮气筒内气体压强达4ａｔｍ，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ｐ1、Ｖ1、Ｔ1，经过某一变化过程，气体的末状态压强、体积和温度分别为ｐ2、Ｖ2、Ｔ2．试用玻意耳定律及查理定律推证：

ｐ1Ｖ1／Ｔ1＝ｐ2Ｖ2／Ｔ2．

（2）如图2－19，竖直放置的两端开口的Ｕ形管