23 热学-【伯乐马】2026年高考物理一轮复习同步考练卷

二十三、热学 1.答案：B 做功和热传递都能改变物体的内能，根据热力学第一定律可知， 当外界对物体做功，物体的内能不一定增加，故A错误； 据热力学第二定律可知：不可能从单一热源吸收热量并把它全部 用来做功，而不引起其他变化，故B正确； 无论科学技术多么发达，机械效率可能提高，但一定小于100%， 即机械效率不可能达到100%，故C错误； 根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物 体，但是只要外界提供能量，热量可以从低温传递到高温，比如冰 箱的工作原理，故D错误。 2.答案：C 分子间距离大于r。,分子间表现为引力，分子从无限远靠近到距 离r处过程中，引力做正功，分子势能减小，则在r。处分子势能 最小；继续减小距离，分子间表现为斥力，分子力做负功，分子势 能增大。故选C。 3.答案：D 瓶塞跳出的过程中瓶内的气体对外做功，气体体积迅速膨胀，由 于该过程的时间比较短，可知气体来不及吸收热量，根据热力学 第一定律可知，气体的内能减小，则温度降低，由理想气体状态方 程y-C可知，气体压强减小，故选D。 4.答案：C 开始时，A悬浮在水中某位置保持平衡，则A的重力等于排开水 的重量；若用力按压橡皮膜到某一位置后，根据玻意耳定律，玻璃 槽上方空气的体积减小，压强变大，则A内被封气体的压强也变 大，则体积减小，即排开水的重力减小，浮力减小，此时重力大于 浮力，玻璃瓶将下沉，下沉过程中压强不断增加，被封的气体体积 不断减小，浮力不断减小，则玻璃瓶将加速沉到水底。故选C。 5.答案：B 以袋内气体为研究对象，由题意可知， 初始状态T1=27℃=300K,压强为pw,设体积为V1, 最终状态T2=7℃=280K,压强为0.8pw,设体积为V2, 由理想气体状态方程可得P,V-p,V: T T2 解得V2= 280 28 300X0.8V1=24 V1≈1.167V1 因此，袋内气体的体积增大； 结合前面分析可知，袋内气体温度从300K降低到280K,因此袋 内气体分子的平均动能减小，故A错误； 结合前面分析可知，袋内气体的体积增大，故B正确； 因为袋内气体的体积增大，所以袋内气体对外界做正功，故C错 误； 根据热力学第一定律可得△U=W+Q 因为袋内气体温度降低，所以△U<0 因为袋内气体体积增大，所以W<0 则无法确定Q与零的关系，则袋内气体不一定会放出热量，故D 错误。 6.答案：C 在A→B过程中，体积变大，则密度减小，选项A错误； 在B→C过程中，绝热，体积增加，对外做功，则内能减小，温度降 低，分子的速率分布曲线发生变化，选项B错误； 在B→C和D→A过程中，温度的变化绝对值相等，内能变化的 绝对值相等，且两个过程都是绝热，根据热力学第一定律可知，两 过程中对外界做功的绝对值相等，选项C正确； 在一次循环过程中，气体内能不变，因p一V图像的面积等于气 体做功，可知对外做功大于外界对气体做功，即整个过程气体对 外做功（大小等于ABCD图像包含的面积），吸收热量，即整个过 程吸收的热量大于放出的热量，选项D错误。 7.答案：B 封闭气体是等温变化，B端下移，压强变小，故气体体积要变大， 但最终平衡时，封闭气体的压强比大气压小，一定是B侧水银面 低，B侧水银面下降的高度(H一h)大于A侧水银面下降的高度 ,救有H-h>,故A<号，B正确。 8.答案：AD 在让瓶中的水流出过程中，气体的温度没发生变化，所以是等温 变化： 当水流停止后，瓶内液面与小孔间的高度差为，根据压强关系 可知：p。=pgh十p,解得气体压强：p=p,一Pgh。 9.答案：ABC 由气体分子速率分布规律知，两条曲线对应的温度t1<t2,C正 确。 从图线上可以看出，一定温度下分子运动速率较大和较小的所占 比例小，B正确。 气体的分子力可以忽略，对于一定质量的气体，分子势能不变，温 度是分子平均动能的标志，而内能是物体内所有分子动能和势能 的总和，因此温度t2对应图线的气体内能较大，A正确。 对于一定质量的气体，速率分布由实线变为虚线，气体温度升高， 内能增加，由热力学第一定律知，气体不一定放热，D错误。 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第1页 10.答案：AC 该过程气体体积增大，对外做正功。 由题图可知，从状态A到状态B,力与V的乘积先增大后减小， 根据理想气体状态方程=C,可知气体的温度先升高后降 低。 11.(1)dabec(2)71a2 VoV2 (3)BC nSV 解析： (1)实验过程应先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一 滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由 此计算出一滴油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓 度计算出油酸的体积，后往边长约为40cm的浅盘里倒入约 2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上， 再用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄 膜形状稳定，随后将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用 彩笔描绘在玻璃板上，最后将画有油酸膜形状的玻璃板平放在 坐标纸上，计算出油酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的 面积计算出油酸分子直径的大小。即实验步骤的正确顺序是 dabec。 (2)根据数格子的办法，多于半格算一格，少于半格舍去，油 膜的总格数为71格，则油膜总面积为S=71a2 由于所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸体积 V2,则溶液的浓度为1一 V2 用注射器和量筒测得体积为V。的上述溶液有n滴，则一滴 V 溶液中纯油酸的体积为V=x 油酸分子直径为d=S 解得d=V nSV (3)油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油膜面积测量值偏 大，根据上述可知，油酸分子直径测量值偏小，故A错误； 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致油膜面 积测量值偏小，根据上述可知，油酸分子直径测量值偏大，故B 正确； 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，导致油膜面积 测量值偏小，根据上述可知，油酸分子直径测量值偏大，故C正 确； 用注射器和量筒测V。体积溶液滴数时多记录了几滴，导致 油酸体积测量值偏小，根据上述可知，油酸分子直径测量值偏 小，故D错误。 12.(1)AC nmgL (2)饣=p。 Vm (3)橡皮帽内气体体积升高增大 解析： (1)每挂上一个钩码后，平衡后，待封闭气体的体积不再发 生变化，再读出体积，可以减小误差，故A正确； 挂钩码时，不能用手紧紧握住注射器，因为手的温度会改变 封闭气体的温度，使测量结果不准确，故B错误； 实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次，可以增 加密封性，也可以减小摩擦带来的误差，故C正确； 注射器不隔热，所以实验时封闭气体的温度与外界温度相 同，气体做等温变化，不需要测量温度，故D错误。 V Vm (2)由平衡关系可得nmg十b工=p。1 nmgL 可得p=。一Vm (3)实验操作规范，图线不过原点，则b代表注射器橡皮帽 内气体的体积； 由y-C可知V-CT,体积增大到一定值后，因线开始 偏离直线，向上偏离，斜率变大，说明可能是温度升高；公式中的 C与气体质量有关，斜率变大，也可能是由于装置气密性导致气 体贡量增大。 13.(1)因为打气过程中气体温度不变，根据玻意耳定律可知 p1V+npoV。=pV 代入数据解得n=9次 (2)由玻意耳定律可知pV=p。V1 解得=9V,_1 m。=V,=5 14.(1)气体从状态1到状态2的过程， 由盖一昌萨克定律元一了 Vi V2 其中V1=1×103cm3,T1=300K,T2=303K 解得V2=1.01×103cm 此时气体压强为p2=p1=p。十pgh=1.01×10Pa 气体从状态2到状态3的过程， 由玻意耳定律p2V2=p3V3 其中p3=po 代人数据解得，气体在状态3的体积为 V3=1.0201×103cm3 (2)气体从状态1到状态2的过程中， 气体对外做功为W1=p1(V2一V1)=1.01J 由热力学第一定律△U=Q一(W,十W2) 其中Q=4.56J,W2=1.02J 代人解得，从状态1到状态3气体内能的改变量为 △U=2.53J 15.(1)旋转前后，上部分气体发生等温变化，根据玻意尔定律可知 p。·SLo=p1·2SL0 解得旋转后上部分气体压强为p1=2饣。 旋转前后，下部分气体发生等温变化，下部分气体体积增大为 1 3 SL+sSL=2SL。 则·S以，p:含5L 解得旋转后下部分气体压强为p,=3 (2)对“H”型连杆活塞整体受力分析，活塞的重力mg竖直向 下，上部分气体对活塞的作用力竖直向上，下部分气体对活塞的 作用力竖直向下，大气压力上、下部分抵消，根据平衡条件可知 p1S=mg十p2S 解得活塞的质量为m=4b,S 3g 2026年伯乐马一轮复习同步考练·物理答案·第2页物理一轮复习同步考练（二十三) 热学 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每 小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1.根据热力学定律，可知下列说法中正确的是 A.外界对物体做功，物体的内能必定增加 B.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引 起其他变化 C.随着科技的发展，机械效率是100%的热机是可能制成的 D.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中， 热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物 体传递给高温物体 2.下列关于分子力和分子势能的说法正确的是 0--4 --0 A.分子间距离大于r。时，分子间表现为斥力 B.分子从无限远靠近到距离r。处过程中分子势能变大 C.分子势能在r。处最小 D.分子间距离小于r。且减小时，分子势能在减小 3.如图所示，取装有少量水的烧瓶，用装有导管的橡 胶塞塞紧瓶口，并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时， 瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后，瓶内气体 A.内能迅速增大 B.温度迅速升高 C.压强迅速增大 D.体积迅速膨胀 4.如图，一个上口用橡皮膜封闭的盛水长玻璃槽内， 用一小玻璃瓶A倒扣在水中形成一个浮沉子。A悬 浮在水中某位置保持平衡。若环境温度不变，用力 按压橡皮膜到某一位置后，玻璃瓶将 A.下沉一点后又平衡 B.上浮一点后又平衡 C.一直下沉到水底 D.一直上浮到水面 5.在2025年春节期间，小明进行了一项有趣的实验。他将一个 未开封的薯片袋放在温暖的室内（温度为T1=27℃），此时 薯片袋看起来较为饱满，袋内气体压强与外界大气压相同， 设为p。,之后他带着这袋薯片开车前往海拔较高的山区老家 过年，山区温度较低，为T2=7℃，且外界大气压变为 0.8。,此过程中薯片袋均未张紧，袋内气体视为理想气体， 下列关于袋内气体状态变化的说法正确的是 A.袋内气体分子的平均动能不变 B.袋内气体的体积会增大 C.袋内气体对外界做负功 D.袋内气体的一定会放出热量 6.如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B、C、D后又回到状态A, 其中A→B和C→D为等温过程，B→C 和D→A为绝热过程，这就是著名的“卡 诺循环”，则该气体 A.在A→B过程中，密度不变 B.在B→C过程中，分子的速率分布曲线不发生变化 C.在B→C和D→A过程中，对外界做功的绝对值相等 D.在一次循环过程中，吸收的热量小于放出的热量 7.如图，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接，一定质量 的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面等高，B 管上方与大气相通。若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢 下移一小段距离H,A管内的水银面高度相应变化h,则 A.h=H 成<号 C.h=2 H∠h<H D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每 小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对 的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.紧闭瓶盖的塑料瓶下方开一个小孔，让瓶中的水 流出（已知液体密度ρ，重力加速度g,外界大气 压p。) A.此过程中瓶内气体可看成等温过程 B.此过程中瓶内气体可看成等压过程 C.此过程中瓶内气体可看成等容过程 D.当水流停止后，瓶内液面与小孔间的高度差为h,则此时 瓶内气体的压强为p。一Pgh 9.一定质量的理想气体在不同温度下粒子的速率分布情况如图 所示，其中实线和虚线分别对应的温度为t1和t2,下列叙述 正确的是 修瓷含 速率 A.虚线所对应的气体内能较大 B.图线表明分子运动速率处于较大和较小的分子数较少 C.实线所对应气体温度t1小于虚线所对应气体温度t2 D.气体由实线状态变为虚线状态必须放热 026年伯乐马一轮复习同步考练（二十三）·物理·第1页（共2页） 10.如图，一定质量的理想气体由状态AP4 变化到状态B,该过程气体 4p A.对外做正功 B.对外不做功 2p1 B C.温度先升高后降低 D.温度始终不变 2V1 4V 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8分) 做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。 (1)下列实验步骤的正确顺序是 (填写实验步骤 前的序号)。 a.往边长约为40cm的浅盘里倒人约2cm深的水，待水面 稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 b.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上， 待薄膜形状稳定 C.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油 酸膜的面积。根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子 直径的大小 d.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量 简中，记下量简内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴 油酸酒精溶液的体积，再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸 的体积 e.将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘 在玻璃板上 (2)实验中，所用油酸酒精溶液每V1体积溶液中有纯油酸 体积V2,用注射器和量简测得体积为V。的上述溶液有n滴， 把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后， 得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形 格的边长为a,则油酸薄膜的面积S= ；可求得油酸分 子的直径为 (用V1、V2、V。、n、S表示)。 (3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可 能是因为 A.油膜中含有大量未溶解的酒精 B.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 D.用注射器和量简测V。体积溶液滴数时多记录了几滴 12.(8分) 某同学设计了如图甲所示的装置来探究“气体温度不变时 压强随体积变化规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮 帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细 绳跨过滑轮，一端系到活塞上，调节滑轮的高度，使左侧细绳 拉直时能保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下 端依次挂上质量相同的钩码1,2,3，…，稳定后通过注射器 的标度读出对应空气柱的体积V,并能求出对应气体的压强p。 已知注射器的最大体积为Vm,刻度全长为L,大气压为p,每 个钩码的质量为m,重力加速度为g。 色白 白白 图甲 (1)关于本实验的操作，下列说法正确的是 A.为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读出体积 B.挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握住注射器 C.实验前，应将活塞上涂有润滑油，并来回拉动几次 D.实验时必须测出封闭气体的温度 (2)若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为n,则平衡后 对应气体的压强为 (用题目中已知量表示) (3)该同学根据测得气体的体积和对应的压强，做出了 V一图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵坐标b代表 ；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是 由于气体温度 (填“升高”或“降低”)；也可能是由 于装置气密性导致气体质量 (填“增大”或“减 小”)。 0 图乙 13.(10分) 一篮球内的标准气压值p=6×10Pa,容积V=7.2×10-2 m3,某次比赛前测得所用篮球内气压p1=5×10Pa,现用容积 为V。=8×10-4m3的打气简给篮球打气，设每次打气都能将气 简内气体全部压进篮球内，打气过程气体温度及篮球的容积均 不变，大气压强p。=1×105Pa。求： (1)打气简需要打气几次能使篮球内气体达到标准值； (2)打人篮球的气体质量m与篮球内原有气体的质量m。 之比。 14.(13分) 如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T1= 300K,体积V=1×103cm3处于状态1的理想气体，管内水面 与瓶内水面高度差h=10cm。将瓶子放进T2=303K的恒温水 中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体 达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后， 管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态 3,气体对外做功1.02J;从状态1到状态3，气体吸收热量 4.56J,大气压强p。=1.0×105Pa,水的密度p=1.0×103 kg/m3；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。 (1)求气体在状态3的体积V3; (2)求从状态1到状态3气体内能的改变量△U。 2026年伯乐马一轮复习同步考练（二十三）·物理·第2页（共2页） 15.(15分) 水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示，汽缸中间有一 固定隔板，将汽缸内一定质量的某种理想气体分为两部分， “H”型连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过，连杆与隔板 之间密封良好。设汽缸内、外压强均为大气压强p。活塞面积 为S,隔板两侧气体体积均为SL。,各接触面光滑。连杆的截 面积忽略不计。现将整个装置缓慢旋转至竖直方向，稳定后， 上部气体的体积为原来的)，设整个过程温度保持不变。求： (1)此时上、下部分气体的压强； (2)“H”型连杆活塞的质量（重力加速度大小为g)。