专题训练(二十) 热学-【成功方案】2025年大暑假小一轮高二物理专题复习

专题训练（二十） 热学 [保分基础练] 5.一定质量的理想气体，在 1.关于分子动理论，下列说法正确的是 温度T,和T2下的压强p 与体积V的关系曲线如 A.气体扩散的快慢与温度无关 右图所示.气体由状态A B.布朗运动是液体分子的无规则运动 等容变化到状态B的过程中，下列说法正 C.分子间同时存在着引力和斥力 确的是 A.温度降低，吸收热量 D.分子间的引力总是随分子间距增大而 B.温度降低，放出热量 增大 C.温度升高，吸收热量 2.下列说法中正确的是 D.温度升高，放出热量 A.物体的温度升高时，其内部每个分子的 6.(多选)如右图所示，用 动能一定都增大 横截面积为S=10cm B.气体的压强越大，单位体积内气体的分 的活塞将一定质量的 子个数一定越多 理想气体封闭在导热良好的汽缸内，汽缸 C.物体的温度越高，其内部分子的平均动 平放到光滑的水平面上.劲度系数为k= 能就一定越大 1000N/m的水平轻质弹簧左端与活塞连 D.分子间距离减小，分子间的引力和斥力 接，右端固定在竖直墙上.不考虑活塞和汽 一定都减小 缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时弹 3.下列说法正确的是 簧处于自然长度，活塞距离汽缸底部的距 A.液体分子的无规则运动称为布朗运动 离为L。=18cm.现用水平力F向右缓慢 B.气体放出热量，其分子平均动能减小 推动汽缸，当弹簧被压缩x=5cm后再次 C.玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的 静止（已知大气压强为p。=1.0×10Pa, 原因是表面张力的作用 外界温度保持不变)，在此过程中，下列说 D.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德 法正确的是 罗常数，就可以算出气体分子的体积 A.气体对外界放热 4.下列说法正确的是 B.气体分子的平均动能变大 C.再次静止时力F的大小为50N A.决定封闭理想气体压强大小的是分子 D.汽缸向右移动的距离为11cm 密集程度和分子的平均动能 7.如右图所示，一定量的 B.决定理想气体压强的是分子平均动能 3p 理想气体从状态A开 和分子种类 始，经历两个过程，先 C.质量相同的0℃的水和0℃的冰具有 后到达状态B和C.有 相同的内能 关A、B和C三个状态 2V3V%V D.一定质量的理想气体绝热自由膨胀过 温度TA、T:和Tc的关系，正确的是 程，内能一定减少 62 A.TA=TR.Tu=To 次数 0 b d B.TA<Tn,Tn<Te C.TA=Tc,TR>To 压强p 0.8 1.6 1.9 D.TA=Te,TR<To (×10Pa) 8.用油膜法估测分子大小的实验步骤如下： 体积V(cm3) 8 6.4 4.0 3.4 ①向体积为V,的纯油酸中加入酒精，直 体积倒数 到油酸酒精溶液总量为V2: 0.125 0.156 0.25 0.297 (cm -1) ②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴 入小量筒，当滴入n滴时体积为V。; (1)实验研究的对象是 ,实验中应 ③先往边长为30~40cm的浅盘里倒人 保持不变的参量是 和 2cm深的水； (2)实验中为了控制该参量不变，下列采 ④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等 取的主要措施比较合理的是 油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻 A.在活塞上涂上润滑油，保持良好的封 璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸 闭性 薄膜的形状： B.推动活塞时要缓慢 ⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放 C.不要用手直接握住注射器密闭气体的 在画有许多边长为a的小正方形的坐标 部分 纸上： D.实验前注射器内要吸入尽量多的空气 ⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为V, (3)实验数据b对应的压强应为 其中不足半个格的两个格算一格，多于半 个格的算一格。 X10Pa,根据上表数据作出的p-图 上述实验步骤中有遗漏和错误，遗漏的步 像，可得出实验结论：质量一定的理想气 骤是 :错误的 体， 步骤是 [争分提能练】 (指明步骤，并改正)，油酸分 10.如图所示是某潜艇的横截面示意图，它有 子直径的表达式d 一个主压载水舱系统结构，主压载水舱有 9.在利用特制的注射 排水孔与海水相连，人们可以通过向水舱 器做“探究气体等温 里注水或者排水来控制潜艇的浮沉，潜艇 变化的规律”实验 压力表 内有一个容积0=3m的贮气钢筒，在海 中，某小组同学通过 面上时，贮气钢筒内贮存了p=200atm 上拉或下压柱塞得 的压缩空气，压缩空气的温度为1=27℃. 到了a、b、c、d四组 某次执行海底采矿任务时，通过向主压载水 柱塞 实验数据，如图是压 舱里注入海水，潜艇下潜到水面下h=290 力表记录b组数据 空气柱 m处，此时海水及贮气钢筒内压缩空气的 时的状态，通过记录 橡胶套 温度均为1=7℃；随着采矿质量的增 对应的四个封闭气柱的长度值L(L单位： 加，需要将贮气钢筒内的压缩空气压入水 cm)算出体积，四组实验数据如下表， 舱内，排出部分海水，使潜艇保持水面下 63 深度不变，每次将筒内一部分空气压人水 11.如右图所示是一种水 海面 舱时，排出海水的体积为△V=1m°，当贮 下遥感探测器，由带传 气钢筒内的压强降低到p2=50atm时， 感器和阀门的正方体 上阀门 就需要重新充气.在排水过程中气体的温 金属壳及重物构成，正 度不变，已知海水的密度p=1×10kg/m, 方体边长a=1.0m. 下阀门 除重物外，其余部分 重物 海底 海面上大气压强A=1am,g=10m/s, 的总质量为M=5.0 1atm=1×105Pa.求在该贮气钢筒承新 kg.金属壳与重物通过轻绳相连.某次测 充气之前，可将贮气钢筒内的空气压入水 量前，在金属壳内充满压强为P。(P。为 舱多少次？ 大气压强)的空气（视为理想气体，其质量 远小于M),关闭两个阀门，然后将探测器 指挥塔 沉入海底，稳定后细绳存在拉力，测得图 内壳（耐压壳）H 中H=490.99m.现同时打开上下阀门， 外壳 水从上、下阀门缓慢流入壳内空间，经一 段时间，空气从上阀门缓慢跑出.部分气 体跑出后关闭上阀门，待稳定后，轻绳拉力 为F=50N,不计金属壳金属部分，阀门 主压载水舱 和传感器的体积，水温均匀且不变，取水 的密度p=1×103kg/m,大气压强 P。=1×10Pa,重力加速度g=10m/s2, 不计金属壳的形变.求： (1)关闭上阀门后壳内剩余空气的体积V 和压强P: (2)跑出的气体质量与原有气体质量的 比值. 64 12.热等静压设备广泛用于材料加工，该设备 13.如图，绝热气缸a与导热气缸b、c均固定 T作时，先在室温下把惰性气体用压缩机 于地而，由刚性杆连接着的两个绝热活塞 压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔 均可在气缸内无摩擦滑动.开始时a、b两 升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中 个气缸内装有体积相等、温度均为T。的 的材料进行加工处理，改变其性能，一台 理想气体，真空气缸c的容积与此时a、b 热等静压设备的炉腔中某次放入固体材 两个气缸中的气体体积相等，通过阀门与 料后剩余的容积V,=0.1m3,将炉腔抽 气缸b相连，现将阀门打开，稳定后，a中 真空后，在室温下用压缩机将多瓶氩气压 气体压强为原来的0.6倍，环境温度保持 入到炉腔中，使得炉腔中气体在室温下的 不变 压强至少为p,=3.9×10Pa,已知每瓶 氩气的容积V,=0.03m,使用前瓶中气体 压强p2-1.5×10Pa,使用后瓶中剩余气 20Z 体压强力-3.0×10Pa:室温为27℃，加 (1)求稳定后气缸a中气体的温度： 压后的氩气可视为理想气体 (2)请用热力学第一定律解释上述过程气 (1)求至少要准备的氩气瓶数： 缸a中气体温度变化的原因。 (2)若将炉腔中气体在室温下的压强增大至 =3.9×10Pa后，用升高温度的方法继续使 炉腔内压强增加到p,=1.3×103Pa,求此 时炉腔中气体的温度. 6514.解：(1)设液体折射率为 4.A气体压强跟分子平均动能和分子密集程度有 ,当光源S位于O点正 关，选项A正确，B错误：0℃的冰熔化成水时要 下方的池底时发光面积 吸热，所以质量相同的0℃的永的内能要比0℃ 最大，发光半径为r,π 的冰的内能大，选项C错误；因气体绝热自由膨 -R2 胀，不受外界阻力，所以外界不对气体做功，也没 2 有热交换，由热力学第一定律可知，气体内能不 此时光恰好发生全反射 变，选项D错误. sin C=I 5.C气体由状态A等容变化到状态B的过程中， 压强增大，由等容变化规律号=C可知，温度升 根据几何关系sinC= √R2+r 高，理想气体内能增大，再根据热力学第一定律 △U=Q十W可知，由于气体发生等容变化，则气 解得：n=√3 体不对外做功，外界也不对气体做功，所以气体 (2)发光点在O点正下方池底处以临界角射出 吸收热量，故C正确，A、B、D错误. 时光路最长 6.ACD设末态汽缸内气体的压强为p,对活塞受 s=√/R2+r2=t 力分析，则有pS=paS+kx,解得p=1,5×10的 Pa.气体温度保持不变，由玻意耳定律得pLS n=c =pLS,解得L=12cm,即气体体积减小，因温度 不变，故气体的内能不变，而此过程气体体积减 解得1=3②R 2e 小，外界对气体做功，为保持内能不变，故气体向 外界放热，故A正确：此过程温度不变，故气体分 答案 (1)3 2)32R 子的平均动能不变，故B错误：对汽缸受力分析， 2c 根据平衡条件有F一kx一50N,故C正确：设汽 专题训练（二十）热学 缸向右移动的距离为x',则有L0=1.十x'一x,代 入数据解得x'=11cm,故D正确. [保分基础练] 1.C在其他条件不变的情况下，温度越高，气体扩 7.C 从A到B为等压膨胀过程，由 =C知温度 散得越快，A错误：布朗运动是颗粒的运动，从侧 升高，TA<TB,从B到C为等容降压过程，由y 面反映了液体分子的无规则运动，B错误：分子间 同时存在着引力和斥力，C对：分子间的引力总是 =C知温度降低，TH>TC.由题图可知pAVA= 随着分子间距的增大而减小，D错误， pcVc,则TA=Tc.故选项C正确. 8.解析由实验步骤可知，缺少的实验步骤是，在 2.C物体的温度升高时，其内部分子的平均动能 步骤③后加上：将痱子粉均匀殺在水面上， 增大，但是每个分子的动能不一定都增大，选项A 错误的是步骤⑥，应该改为：计算出轮廓范围内 错误：气体的压强越大，因气体的体积不一定减 正方形的总数为N,其中不足半格的会去，多于 小，故单位体积内气体的分子个数不一定越多， 半格的算一格 选项B错误：物体的温度越高，其内部分子的平 一滴油酸酒清溶液中含有乾油酸的体积 均动能就一定越大，选项C正确：分子间距离减 V-Vo,V Vov 小，分子间的引力和斥力一定都增大，选项D n V2 nV2 错误. 油膜的面积S-Na 3.C布明运动是悬浮在液体中的微小固体颗粒的 运动，间接反映了液体分子的无规则运动，A错 油收分子的直程号心欲 误：气体放出热量，若有外力对其致正功，内能不 答案将痱子粉均匀撒在水面上⑥，应该是不 一定减小，温度不降低，分子平均动能就不减小， 足半格的舍去，多于半格的算一格 VoVI Nna2V2 B错误：玻璃裂口放在火上烧熔，则玻璃变成了液 9.解析(1)实验研究的对象是注射器内密闭的气 态，由于液体的表面张力作用，则使液体表面收 体，保持不变的参量是温度和密闭气体的质量 缩，使其尖端变圆，C正确：气体分子不是紧密排 (2)活塞和针筒之间涂上涧滑油，减小摩擦、防止 列，气体分子间距较大，不能忽略，分子间距不等 漏气，保证气体质量不变.缓授推动活塞、不要用 于分子直径，知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗 手直接握住注射器密闭气体的部分，保证气体的 常数，只能求出每个气体分子占据的空间大小， 温度不变，实验前注射器内应吸入适量的空气， 不能求出气体分子的体积，D错误. 故选项A、B、C正确，D错误. 108 (3)实验数据b对应的压强为1.0×105Pa,作出 13.解析(1)设园示状态中a、b、c的体积为Vo,a、 的P一图线为一条过原点的直线，可得出结论： b中气体压强为p0 质量一定的理想气体，温度不变时，压强与体积 阀门打开至稳定过程：气缸a:。=060y T 成反比. 气缸b、c:pnVa=0.6p(3Vo-V) 答案见解析 可得：T=0.8T。 [争分提能练] (2)气体膨胀对外做功，绝热过程Q一0，根据热 10.解析设在水面下h=290m处贮气钢简内气 力学第一定律，理想气体内能减少温度降低 体的压强变为例 答案(1)0.8T。(2)见解析 由查理定律得号一器 专题训练（二十一）近代物理 设贮气钢筒内气体的压强变为p2时，体积为V [保分基础练] 由玻意耳定律得p2V2=pV 1.BDH+H>dn+2He,A错. 重新充气前，用去的气体在压强下的体积为 V:=V:-V H+H→n+He,B对. 设用去的气体在水舱压强为，时的体积为V 2U+bn-lBa十器Kr+3品n,C错， 由玻意耳定律得2V3=:V bn+Li→H+He,D对. 其中p1=p+,gh 2.C卢瑟福的a粒子散射实验褐示了原子具有核 atm=30 atm 1×10 式结构，天然放射现象揭示了原子核具有复杂的 尉压入水轮的次数N= 结构，故A错误：半囊期的大小与温度无关，改变 =13.67 天然放射性元素的温度，不会改变元素的半衰期， 贮气简内的空气压入水舱的次数为N。一13 故B错误：放射性同位素发出的Y射线能进行金 答案13 属探伤，故C正确：查德成克在a粒子轰击铍核 11.解析(1)对M由平衡条件得 实验中发现了中子，故D错误 pg V-F+Mg 3.C核反应质量亏损△m=4×L.0078u一 解得V=0.01m 4.0026u=0.0286u,释放的能量△E=0.0286× 由几何关系知关闭阁门后壳内液面上升的高度 931MeV≈26.6MeV,选项C正确. △h=a- ① 4.B由题意知，eU。=hv-Wg,3eU.=2hv-Wg a2 则P=Pa+pg(H-△h) E 联立解得W。=,领率为了的光，光子能量 由①②得：P=5.0×10Pa (2)对被封闭气体由玻意耳定律有 。一号<W。,所以用频率为了的光照射该先电 PoVo=PV ③ 管时，不能发生光电效应，无光电子逸出，A选项 所求质量北为器 V-V 错误，B选项正确：用频率为2y的光照射时，光电 V ④ 子的最大初动能比用频率为y的光照射时大，但 由30得-专 并不是每个光电子的初动能都大，C选项错误：饱 和光电流与光的强度有关，因为不知光的强度关 系，故D选项错误. 答案 (1)0.01m3 50X10P(②号 5,A根据E=hv一Wo得纵轴截距的绝对值等于该 12.解析(1)设炉腔内压强为2的氢气的体积 金属的逸出功，即W=b,图线的斜率友=b=h, 为V, PiV1=P2V 故A正确，B、C,D错误， 解得V=0.26m3 6.D设U衰变成Pb的过程中，要经过x次a 设瓶内剩余氢气在压强为p2下的体积为V:: 衰变和y次3囊变，衰变方程为2U→2翘Pb十 P2V3=P3V2 xHe十y-9e,根据质量数守恒和电荷数守恒有 解得V3=0.006m3 238=206+4x,92=82+2x-y,解得x=8,y 设至少要压入n瓶数气，则有n(V2一V3)≥V 6,即要经过8次a衰变和6次3衰变，故A错误： 解得n≥10.8，即至少要准备11瓶氢气. 半衰期是对大量原子核的亵变的统计规律，对于 (2)炉腔内气体的体积不变，由查理定律得 少量原子核是不成立的，故B错误：a射线是气核 流，Y射线的实质是电磁波，Y射线的穿透本领比 1+(273℃)-+(273℃ 较强，故C错误：B衰变时，原子核中的一个中子 解得t=727℃. 转变为一个质子和一个电子，电子被释放出来，故 答案(1)11瓶(2)727℃ D正确， 109