高中物理热学练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．关于两类永动机和热力学的
两个定律，下列说法正确的是（ ）A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学
第二定律C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D．由热力学第二定律可
知从单一热源吸收热量，完全变成功是可能的2．下列关于系统是否处于平衡态的说法，正确的是（ ）A．将一根铁丝的一端插入100℃的水
中，另一端插入0℃的冰水混合物中，经过足够长的时间，铁丝处于平衡态B．两个温度不同的物体相互接触时，这两个物体组成的系统处于非平衡
态C．0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，冰水混合物处于平衡态D．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态3．分子直径和分子的质量都很小
，它们的数量级分别为（ ）A．B．C．D．4．下列现象中，通过传热的方法来改变物体内能的是（ ）A．打开电灯开关，灯丝的温度升
高，内能增加B．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高C．用磨刀石磨刀时，刀片的温度升高，内能增加D．打击铁钉，铁钉的温度升高
，内能增加5．图甲是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图乙是它的工作原理图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（图乙1），吸盘中的
空气（可视为理想气体）被挤出一部分。然后把锁扣缓慢扳下（图乙2），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施
加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，保持锁扣内气体密闭，环境温度保持不变。下列说法正确的是（ ）A．锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的
摩擦力增大B．锁扣扳下后，吸盘内气体分子平均动能增大C．锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加D．锁扣扳下后吸盘内
气体分子数密度减小，气体压强减小6．以下说法正确的是（ ）A．气体对外做功，其内能一定减小B．分子势能一定随分子间距离的增加而增
加C．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D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些
非晶体也可以转变为晶体7．在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同。把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体升高到一定的温度，气
体吸收的热量为Q1，气体的内能为U1。如果让活塞可以自由滑动（活塞与汽缸间无摩擦、不漏气），也使汽缸内气体温度升高相同温度，其吸收
的热量为Q2，气体的内能为U2，则（ ）A．U1=U2B．U1Q28．如图所示，将甲分子固定于坐标
原点O处，乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处，r1、r2、r3为r轴上的三个特殊的位置，甲、乙两分子间的作用力F和分子势能Ep
随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示，设两分子间距离很远时，Ep＝0。现把乙分子从r4处由静止释放，下列说法中正确的是
（ ）A．实线为图线、虚线为图线B．当分子间距离时，甲、乙两分子间只有斥力，且斥力随r减小而增大C．乙分子从到做加速度先增大后减
小的加速运动，从到做加速度增大的减速运动D．乙分子从到的过程中，分子势能先增大后减小，在位置时分子势能最小二、多选题9．关于新材料
的开发与应用，下列说法正确的是（ ）A．纳米材料的运用，对人们总是有利的B．半导体材料是具有优异特性的微电子材料C．所有的晶体管
和集成电路都是由硅材料制成的D．低损耗的光导纤维是现代光纤通信的重要材料10．下列说法正确的是（ ）A．分子引力和斥力不能同时存
在B．随着分子间距离的增大，分子引力和斥力均减小C．分子力做正功，分子势能一定减小D．给自行车打气越来越费劲，是由于气体分子间存在
斥力11．某种气体在两种温度下的气体分子速率分布曲线分别如图中实线和虚线所示，横坐标u表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数
占总分子数的百分比，下列说法正确的是（ ）A．图中两条曲线与横坐标轴所围面积相等B．温度升高，曲线峰值向左移动C．图中虚线对应的
温度高于实线对应的温度D．图中实线对应于气体分子平均动能较大的情形E．实线对应的气体分子速率出现在500~800m/s区间内的分子
数占总分子数的百分比比虚线大12．某容器中一定质量的理想气体，从状态A开始发生状态变化，经状态B、C回到状态A，其状态变化的图像如
图所示，设A、B、C三个状态对应的温度分别是TA、TB、TC，则（ ）A．TA>TBB．TA=TCC．从状态A变化到状态B过程气
体吸热D．从状态A经状态B、C回到状态A的过程气体先吸热后放热三、填空题13．如图所示，F＞0为_________，F＜0为___
______，横轴上方的虚线表示分子间斥力随r的变化图线，横轴下方的虚线表示分子间引力随r的变化图线，实线为分子间引力和斥力的合力
F（分子力）随r的变化图线。（1）当r＝r0时，F引____F斥，分子处于__________，其中r0为分子直径的数量级，约为_
________m。（2）当r＜r0时，F引_____F斥，对外表现的分子力F为_________。（3）当r＞r0时，F引___
__F斥，对外表现的分子力F为_________。（4）当r＞_________时，分子间相互作用力变得十分微弱，可认为分子力F为
零（如气体分子间可认为作用力为零）。14．如图所示,在长为l=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱
封闭着51cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33℃。现将水银缓慢注入管中，直到水银面与管口相平，此时管中气体的压强为_____
___ ？新注入水银柱的高度为________ ？（大气压强为=76cmHg）四、实验题15．带铁夹的铁架台、_______、柱塞
（与压力表密封连接）、压力表、_______、刻度尺。16．在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图甲所示，U形玻璃管粗
细均匀，右端开口，已知外界大气压强为76cmHg，通过向U形玻璃管开口端缓慢注入水银可以改变气体的状态。（1）实验中如图乙所示情形
下气体的压强为_____________cmHg；（2）实验时某同学认为管的横截面积S可不用测量，这一观点____________
_（选填“正确”或“错误”）；（3）测量多组对应的体积和压强数据后用图像法处理数据时，某同学以压强p为纵坐标，以体积V（或空气柱长
度）为横坐标来作图，你认为他这样处理数据能否方便地看出p与V间的关系？答：____________（选填“能”或“不能”），若不能
，请写出你认为更合理的作图方式：_____________。五、解答题17．如果已知分子的大小，就可以推算阿伏伽德罗常量。假设水分
子一个挨着一个紧密排列，1mol的水，质量为，体积是，水分子的直径是，体积约为，估算阿伏伽德罗常数。18．在温标的发展史上，曾出现
了两种不同的温标。1714年，德国的科学家制成了水银温度计，建立了华氏温标。这种温标是用水银作测温介质，以水银在玻璃容器内相对膨胀
来表示温度，把标准大气压下冰的熔点定为32度，水的沸点定为212度，两者之间等分为180格，每一格称为1华氏度，用表示。1742
年，瑞典的科学家也用同样的温度计和同样两个原始分度点，建立了摄氏温标。不同的是摄氏温标把标准大气压下冰的熔点定为0度，水的沸点定为
100度，两者之间等分为100格，每一格称为1摄氏度，用℃表示。下表提供了几组“华氏温度”与“摄氏温度”的对应值。摄氏温度tC（℃
）051015202530华氏温度tF（）32415059687786分析表中的数据，推导摄氏温度tC和华氏温度tF的关系式。1
9．如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，其两侧竖管高度均为，横管长度为，只有横管中充满水银。现将两管口封闭，使整个U形管水平向右做
匀加速直线运动。已知当地大气压强为，重力加速度为，水银的密度为，管足够细。假设气体温度始终没有变化，当水平管中水银的长度稳定为时，
求：（1）水银对U形管左下角水平管壁的压强；（2）U形管的加速度大小。参考答案：1．D【详解】AB．第一类永动机违反能量守恒定律，
第二类永动机违反热力学第二定律。故AB错误；C．由热力学第一定律ΔU=W+Q可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，同时做
功和热传递也不一定会改变内能。故C错误；D．由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全变成功是可能的，但会引起其他变化。故D正确
。故选D。2．B【详解】A．铁丝受到外界因素影响，不是处于平衡态，只是一种稳定状态，A错误；B．两物体温度不同，接触后高温物体会向
低温物体传热，处于非平衡态，B正确；C．0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，周围环境会向冰水混合物传热，不是处于平衡态，C错误；D．
压缩密闭容器中的空气，空气的体积、压强在变化，不是处于平衡态，D错误。故选B。3．A【详解】据分子动理论可知，分子直径和分子的质量
数量级分别为，故选A。4．B【详解】A．打开电灯开关，灯丝的温度升高，是通过电流做功的方法来改变物体内能的，A错误；B．太阳能热水
器中水的内能增加是以传热方式进行的，B正确；C．用磨刀石磨刀时，刀片温度升高，是通过摩擦力做功的方法来改变物体内能的，C错误；D．
打击铁钉，铁钉温度升高，是通过做功的方法来改变物体内能的，D错误。故选B。5．D【详解】A．锁扣扳下后，锁扣对盘盖施加压力，致使盘
盖以很大的压力压住吸盘，正压力增大，根据可知最大静摩擦力增大，但吸盘的质量不变，由二力平衡得吸盘与墙壁间的摩擦力不变，A错误；B．
锁扣扳下后，由于温度不变，所以吸盘内气体分子平均动能不变，B错误；C．锁扣扳下过程中,由于气体的体积增大，所以气体要对外界做功，但
由于吸盘内气体的温度不变，所以气体内能不变，C错误；D．锁扣扳下后，吸盘内气体分子数不变，而气体体积变大，则吸盘内气体分子数密度减
小；由玻意耳定律可得，气体压强减小。D正确。故选D。6．D【详解】A．根据热力学第一定律可知，做功和传热都可以改变物体的内能，气体
对外做功，若同时吸收一定的热量，其内能可能不变，也可能增加，故A错误；B．当分子力表现为斥力且分子间距离增大时，分子力做正功，分子
势能减小，故B错误；C．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，说明云母导热各向异性，云母是单晶体，不能说明蜂
蜡是晶体，故C错误；D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，如天然石英是晶体，熔化后再凝固的石英
却是非晶体，把晶体硫加热熔化（温度超过300℃）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再过一段时间又会转化为晶体硫，故D正确。故选D
。7．A【详解】根据热力学第一定律可知，要使理想气体升高相同的温度，即使理想气体的内能增加量相同，由于第二种情形，理想气体除了吸热
还要对外做功，所以第二次吸收的热量更多，即Q1 相同，即U1=U2故选A。8．C【详解】A．由于分子间的距离等于平衡位置的距离时，分子势能最小，所以虚线为分子势能图线（图线），实
线为分子间作用力图线（图线），A错误；B．无论两个分子之间的距离多大，分子之间既存在斥力，又存在引力，B错误；C．乙分子从到所受的
分子力（表现为引力）先增大后减小，根据牛顿第二定律，乙分子做加速度先增大后减小的加速运动，乙分子从r2到r1所受的分子力（表现为斥
力）一直增大，根据牛顿第二定律，乙分子做加速度增大的减速运动，C正确；D．根据分子势能图线可知，乙分子从到的过程中，分子势能一直减
小，在位置时分子势能最小，D错误。故选C。9．BD【详解】A．纳米材料的运用，对人们既有利的一面，也有危害的一面。故A错误；B．半
导体材料是具有优异特性的微电子材料。故B正确；C．晶体管和集成电路的材料主要是硅和砷化镓。故C错误；D．低损耗的光导纤维是现代光纤
通信的重要材料。故D正确。故选BD。10．BC【详解】A．分子引力和斥力同时存在，A错误；B．随着分子间距离增大，分子引力和斥力均
减小，B正确；C．分子力做正功，分子势能一定减小，C正确；D．气体分子间距离较大，分子间存在微弱的引力，打气越来越费劲，是由于气体
对打气筒的活塞存在压力，D错误。故选BC。11．ADE【详解】A．由题图可知，在两种不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比
与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，选项A正确；BC．温度越高，速率大的分子所占百分比较大，故温度升高，曲线峰值向右
移动，实线对应的气体分子温度较高，选项B、C错误；D．温度高则气体的分子平均动能大，选项D正确；E．由图可知实线对应的气体分子速率
出现在500~800m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大，选项E正确故选ADE。12．CD【详解】A．从A到B是等压膨胀，由
盖吕萨克定律可知温度升高，故，故A错误；B．从B到C是等容升压，温度上升，，所以，故B错误；C．从A到B，气体温度升高，内能增加，
体积膨胀，气体对外做功，由热力学第一定律，可知气体一定吸收热量，故C正确；D．从状态A经状态B、C回到状态A的整个过程，气体的内能
不变，体积变化为0，外界做的总功为0，从A到B吸收热量，从B到C，体积不变，温度升高，继续吸收热量，所以从C回到A状态，气体应该放
出热量，所以，从状态A经状态B、C回到状态A的过程气体先吸热后放热，故D正确；故选CD。13．???? 斥力???? 引力????
＝???? 平衡位置 ＜???? 斥力???? ＞???? 引力???? 10 r0【详解】[1] [2] 如图所示，F＞0为斥
力，F＜0为引力，横轴上方的虚线表示分子间斥力随r的变化图线，横轴下方的虚线表示分子间引力随r的变化图线，实线为分子间引力和斥力的
合力F（分子力）随r的变化图线。（1）[3] [4] [5] 当r＝r0时，F引＝F斥，分子处于平衡位置，其中r0为分子直径的数量
级，约为m。（2）[6] [7] 当r＜r0时，F引＜F斥，对外表现的分子力F为斥力。（3）[8] [9] 当r＞r0时，F引＞F
斥，对外表现的分子力F为引力。（4）[10] 当r＞10 r0时，分子间相互作用力变得十分微弱，可认为分子力F为零（如气体分子间可
认为作用力为零）。14．???? 85cmHg???? 5cm【详解】[1][2]设玻璃管的横截面积为S，初态时,管内气体的温度为
，体积为，压强为当水银面与管口相平时，设水银柱高为H，则管内气体的体积为压强为由玻意耳定律得代入数据,得解得所以新注入水银柱的高度
为15．???? 注射器???? 橡胶套【详解】略16．???? 80???? 正确???? 不能???? 画图像【详解】(1)[
1]由连通器原理可知，乙图中气体压强为(2)[2]由玻意耳定律可得即故管的横截面积S可不用测量，这一观点正确。(3)[3][4]以
压强p为纵坐标，以体积V为横坐标来作图是一条曲线，不能直观的看出p与V之间的关系，更合理的作图方式应该是画p-图像，若是一条过原点的直线，则p与V成反比。17．【详解】假设水分子一个挨着一个紧密排列，1mol的水，体积是，水分子的体积约为，则1mol的水所含水分子数为则阿伏伽德罗常数为18．【详解】设y为华氏温度，x为摄氏温度，根据表格数据可知，y与x是一次函数关系，设把x=0、y=32和x=10、y=50代入函数关系式，得解得所以函数关系式为即变形得摄氏温度tC和华氏温度tF的关系式为19．（1）；（2）【详解】（1）设管的横截面积为，对左侧气体，由玻意耳定律有左侧竖管中水银竖直方向受力平衡，有联立解得水银对U形管左下角水平管壁的压强为（2）对右侧气体，由玻意耳定律有以横管中的水银为研究对象，根据牛顿第二定律得解得答案第11页，共22页试卷第11页，共33页试卷第11页，共33页答案第11页，共22页 |
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