2025届高三物理一轮复习课时作业：热学

2025届高三物理一轮复习课时作业参考答案 第15章 热学 一、选择题： 1．B 解析：因为空气中的水汽凝结成水珠时，分子间的距离变小，而分子引力和分子斥力均随着分子间距离的减小而增大。故D选项正确，其他选项都错。 2．D 解析：分子速率从0→∞分布中，速率很大和很小的分子所占的分子数很少，大部分分子具有中等速率，故选项D正确。 3．C 解析：从开始打气到打气结束的过程是外界对气体做功的过程，A错误；从打气结束到拔掉气门芯前由于热传递气体温度下降，内能减少，B错误；拔掉气门芯后气体冲出对外界做功，气体内能急剧减少，C正确；放气后静置一段时间由于热传递气体温度上升，内能增加，D错误。 4．C 解析：液体表面张力就是液体表面各部分之间相互吸引的力，A错。液体的表面层分子要比内部稀疏些，分子间的距离较内部分子间距离大，表面层分子间表现为引力，B错。液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势，C正确。液体表面张力的方向总是与液面相切，总是跟液面分界线相垂直，D错。 5．B 解析：有些晶体在一定条件下可转化为非晶体，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体，A正确；液晶具有液体的流动性，但不是所有物质都具有液晶态，B错误；液体表面层分子比内部稀疏，分子间作用力表现为引力，所以如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力表现为引力，C正确；附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离时，附着层内液体分子间作用力表现为斥力，附着层有扩张趋势，液体与固体之间表现为浸润，D正确；所以选B 6．D 解析：对于图象问题的解答，首先要明确图象的物理意义。由图可知，A、B两点的pV乘积相同，因此A、B两点的温度也相同，在AB直线的中点C，其pV乘积比A、B两点要大，所以C点温度比A、B两点高，即TA＝TB<TC，又因为气体分子的平均速率随温度的升高而增大，所以气体分子的平均速率是先增大后减小，故应选D。 7．A 解析：取全部气体为研究对象，由p1V1＋p2V2＝pV1得p＝2.5 atm，故A正确。 8．A 解析：假设水银柱不动，A、B气体都做等容变化： ＝，＝ p′A－p′B＝pA－pB＝(－)p＝(－)p≈0.001p>0 所以水银柱向右移动。 9．CD 解析：花粉微粒在水中做布朗运动，该图是悬浮在水中的花粉微粒的运动位置连线的图片，并非水分子无规则运动的连线图，A错误。布朗运动是小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，则图片中连线的无规则是由于水分子无规则运动引起的，B错误。对比甲、乙两图，在相同时间间隔内，图片乙中花粉微粒运动的距离更大，说明图片乙中花粉微粒无规则运动更加剧烈，如果水温相同，图片乙中的花粉微粒比较小；如果颗粒相同，图片乙中的水温比较高，C、D正确。 10．BC 解析：由于温度不变，故气体内能不变(理想气体内能取决于温度)，A选项错误；取金属罐中封闭的理想气体为研究对象，金属罐向下压入恒温游泳池中的过程，可视为等温过程，由题意知压强变大，根据玻意耳定律p1V1＝p2V2，可知体积变小，故分子平均间距变小，B选项正确；内能不变ΔU＝0，体积变小W>0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q<0，即向外放热，故C选项正确，D选项错误。 11．AD 解析：由p－V图象可知，由a到b气体的压强和体积均增大，气体对外做功，W<0；根据理想气体状态方程＝C可知，气体温度升高，理想气体内能由温度决定，故内能增加，即ΔU>0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，Q>0，气体从外界吸收热量，A正确，C错误；温度是分子平均动能的标志，由a到b气体的温度升高，所以气体分子的平均动能增大，B错误；由a到b气体的体积增大，单位体积内分子数减少，又压强增大，故气体分子撞击器壁的作用力增大，D正确。 12．BD 解析：设活塞质量为m，横截面积为S，大气压为p0，则以活塞为研究对象，根据平衡条件得：汽缸内气体的压强p＝p0－，由于m减小，则p增大，即气体的压强增大，气体被压缩，外界对气体做功。由于汽缸是导热的，气体的温度与环境相等，保持不变，其内能不变。故B、D正确，A、C错误。 二、非选择题： 13．(12分) (1)2.0×105 Pa　1.47×10－3 m3 (2)见解析图 解析：(1)在活塞上方缓缓倒沙子的过程中，因汽缸导热，所以汽缸内被封闭的气体的温度不变， 由题意知p1＝1.0×105 Pa，V1＝2.0×10－3 m3，V2＝1.0×10－3 m3， T2＝273 K，T3＝(273＋127)K＝400 K， 由玻意耳定律得p1V1＝p2V2， 将汽缸移出水槽，缓缓加热至127 ℃的过程中，气体的压强不变， 由盖－吕萨克定律得＝。 代入数据，解得p2＝2.0×105 Pa，V3≈1.47×10－3 m3。 (2)整个过程中缸内气体的状态变化表示为如图所示的a→b→c过程。 14．(16分) (1)320 K　(2)p0 解析：(1)活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程。设汽缸A的容积为V0，氮气初态体积为V1，温度为T1；末态体积为V2，温度为T2。按题意，汽缸B的容积为V0/4，由题给数据和盖—吕萨克定律有 V1＝V0＋×＝V0① V2＝V0＋V0＝V0② ＝③ 由①②③式和题给数据得 T2＝320 K④ (2)活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞上升的距离是汽缸高度的时，活塞a上方的氧气经历等温过程。设氧气初态体积为V1′，压强为p1′；末态体积为V2′，压强为p2′。由题给数据和玻意耳定律有 V1′＝V0，p1′＝p0，V2′＝V0⑤ p1′V1′＝p2′V2′⑥ 由⑤⑥式得p2′＝p0⑦ 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高三物理一轮复习课时作业 第15章 热学 时间：45分钟 满分：100分 一、选择题：本题共12小题，每小题6分，共72分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项正确；第9～12小题，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的(　　) A．引力、斥力都减小 B．引力、斥力都增大 C．引力消失，斥力增大 D．斥力消失，引力增大 2．如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是(　　) A．曲线①　　 B．曲线② C．曲线③ D．曲线④ 3．某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气→打气结束→突然拔掉气门芯放气→放气后静置一段时间的整个过程中内能的变化情况，车胎内气体的温度随时间变化的情况如图所示。可获取的信息是(　　) A．从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功，内能迅速增加 B．从打气结束到拔掉气门芯前由于气体对外做功，其内能缓慢减少 C．拔掉气门芯后由于气体冲出对外做功，其内能急剧减少 D．放气后静置一段时间由于再次对气体做功，气体内能增加 4．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是(　　) A．液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力 B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为零 C．不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩 D．表面张力的方向与液面相垂直 5．以下说法中不正确的是(　　) A．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体 B．液晶具有液体的流动性，所有物质都具有液晶态 C．如果在液体表面任意画一条线，线两侧的液体之间的作用力表现为引力 D．附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离时，液体与固体之间表现为浸润 6．如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到状态B，在此过程中，气体分子的平均速率的变化情况是(　　) A．不断增大 B．不断减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小 7．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为(　　) A．2.5 atm　　　　　　　 B．2.0 atm C．1.5 atm D．1.0 atm 8．两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相通，如图所示，A、B所装气体的温度分别为17 ℃和27 ℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10℃，则水银柱将(　　) A．向右移动 B．向左移动 C．不动 D．条件不足，不能确定 9．如图是两张在高倍显微镜下观察悬浮在水中的花粉微粒的运动位置连线的图片，记录花粉微粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同。下列说法正确的是(　　) A．图片记录的连线就是水分子的无规则运动 B．图片中连线的无规则是由于花粉分子无规则运动引起的 C．如果水温相同，图片乙中的花粉微粒比较小 D．如果颗粒相同，图片乙中的水温比较高 10．如图所示，将一空的铝制易拉罐开口向下压入恒温游泳池的水中，则金属罐在水中缓慢下降过程中，罐内空气(可视为理想气体)(　　) A．内能增大 B．分子间的平均距离减小 C．向外界放热 D．对外界做正功 11．如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，下列表述正确的是(　　) A．气体从外界吸收热量 B．气体分子的平均动能减少 C．外界对气体做正功 D．气体分子撞击器壁的作用力增大 12．如图所示，导热的汽缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止。现将沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，汽缸外部温度恒定不变。则(　　) A．缸内气体压强减小，内能增加 B．缸内气体压强增大，内能不变 C．缸内气体压强增大，内能减少 D．外界对缸内气体做功 二、非选择题：本题共2小题，共28分。考生根据要求做答 13．(12分) 如图所示，内壁光滑的导热汽缸竖直放置在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa、体积为2.0×10－3 m3的理想气体。现在活塞上方缓缓倒上沙子，使被封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓缓加热，使气体的温度变为127 ℃。 (1)求将汽缸刚从水槽中移出时气体的压强及缸内气体的最终体积； (2)在图乙中画出整个过程中汽缸内气体的状态变化(大气压强为1.0×105 Pa)。 14．(16分) 如图，两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通：A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气。当大气压为p0、外界和汽缸内气体温度均为7 ℃且平衡时，活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的，活塞b在汽缸正中间。 (1)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度； (2)继续缓慢加热，使活塞a上升。当活塞a上升的距离是汽缸高度的时，求氧气的压强。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$