专题02 热学版块大综合（竞赛+强基）真题考前训练 -高中物理竞赛真题+强基计划真题考前适应性训练（全国竞赛+强基计划专用）

专题02 热学版块大综合（竞赛 强基）真题考前训练 【高中物理竞赛真题 强基计划真题考前适应性训练】 （全国竞赛 强基计划专用） 一、单选题 1．（2022·全国·高二竞赛）设声波通过理想气体的速率正比于气体分子的热运动平均速率，则声波通过具有相同温度的氧气和氢气的速率之比为 （　　） A．1：1 B． C． D．1：4 E．4：1 2．（2022·全国·高二竞赛）如图所示，理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小分别为S1和S2（图中阴影部分），二者的大小关系是（　　） A．S1>S2 B．S1 = S2 C．S1＜S2 D．视具体情况而定 3．（2022·全国·高二竞赛）对于不同的理想气体，只要它们的温度相同、摩尔数相同，则它们的（　　） A．分子平均平动动能必定相等 B．分子平均动能必定相等 C．气体内能必定相等 D．分子数密度必定相等 4．（2022·全国·高三强基计划）一容器用绝热、无摩擦、不漏气的活塞分隔为左、右两室，其中各充有2mol双原子分子理想气体。开始时两室内体积、温度均为，，左室通过左侧导热壁与温度为的恒温热库相接触，右室与外界绝热，如图所示。今用外力将活塞缓慢推动直到左室体积减至，试求此过程中外力所做的功及气体从恒温热库中吸收的热量。（　　） A．， B．， C．， D．， 5．（2022春·天津河西·高二天津实验中学竞赛）在相同条件下，氧原子的平均动能是氧分子平均动能的（　　） A．倍 B．倍 C．倍 D．倍 6．（2022·全国·高三强基计划）导体中自由电子的运动可看作类似于气体分子的运动，设导体中共有N个自由电子，其中电子的最大速率为，概率分布为则，分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 7．（2022·全国·高三强基计划）1mol范德瓦尔斯气体的熵为（　　） A． B． C． D． 二、填空题 8．（2022·全国·高二竞赛）在一密闭容器中，A、B、C三种理想气体混合在一起，处于平衡状态。A种气体的分子数密度为n，它产生的压强为p1，B种气体的分子数密度为2n，C种气体的分子数密度为4n，则混合气体的压强p为p1的___________倍。 9．（2022·全国·高二竞赛）一定量理想气体经过绝热自由膨胀过程，体积由V1膨胀为V2.这是一个典型的不可逆过程，其克劳修斯熵变可以通过可逆___________过程计算出来，计算结果是___________。 10．（2022·全国·高二竞赛）1mol理想氮气从标准状态出发，经过某过程体积膨胀了一倍。 （1） 如果该过程是等温过程，那么气体对外所做的功为___________； （2） 如果该过程是绝热过程，那么气体对外所做的功为___________。 11．（2022·江苏·高三统考竞赛）下图为一理想气体几种 状态变化过程的图， 其中为等温线，为绝热线， 则在、、三种准静态过程中：温度降低的是___________过程；放热的是___________过程。 12．（2022春·天津河西·高二天津实验中学校考竞赛）常温常压下，一定量的某种理想气体（其分子可视为刚性分子，自由度为i），在等压过程中吸热为Q，对外做功为W，内能增加为，则=___________，___________。 13．（2022·北京·高三强基计划）温度开关用厚度均为的钢片和青铜片作感温元件。在温度为时，将它们紧贴，两端焊接在一起，成为等长的平直双金属片。若钢和青铜的线膨胀系数分别为和。当温度升高到时，双金属片将自动弯成圆弧形，如图所示。忽略加热时金属片厚度的变化，那么双金属片弯曲的曲率半径为___________。 14．（2022·全国·高三统考竞赛）1mol的理想气体经历一个准静态膨胀过程，其（绝对）温度T随其体积V变化的过程图线是一条抛物线，抛物线最高点是，起点是，终点是。在此过程中，气体经历的准静态图线的方程为______________：气体对外做功为_____________。 三、解答题 15．（2022·全国·高二竞赛）在标准状态下同为22.4×10-3 的氧气和氮气相混合，问： （1）氮原子的平均能量是多少？ （2）氧分子的平均能量是多少？ （3）氮气所具有的内能占系统总内能的比例是多少？ 16．（2022·全国·高二竞赛）1mol的理想气体由初态a经准静态过程ab线变化到终态b。已知该气体定容摩尔热容 。试求 （1）过程方程 与 ； （2）若体积由变到 系统做的功； （3）此过程摩尔热容。 17．（2022·全国·高二竞赛）某理想气体初态时温度T = 290 K，压强 p = 1.013×105 pa。 该气体的热容：CV = 1500 J Kg K-1，CP = 2100 J Kg K-1。试求在下面两种情况时终态的温度和压强 （1）