专题21 热学-【一飞冲天·高考专项】2025年高考专题分类物理

专题二十一 热学 基础题 1.CA.物体的温度越高，分子的平均动能就越大，但并不是每 个分子的动能都增大；B.布朗运动是悬浮在液体中的固体小 颗粒的运动，不是液体分子的运动，但能反映液体分子的运 动；C.做功和热传递都能改变内能，一定质量的理想气体从 外界吸收热量，如果同时对外做等量的正功，内能不会发生改 变；D.根据热力学第二定律可知热量能自发地从高温物体传 到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，但在消 耗其他能量的情况下可以实现热量从低温物体传到高温 物体。 2.AA.一定质量的理想气体体积不变，压强增大，根据理想气 体状态方程力V一RT可知，气体温度升高，内能增大：B.做 布朗运动的固体颗粒需要借助于显微镜才能看到，肉眼可见 的尘埃的运动不是布朗运动：C.气体如果失去了容器的约束 就会散开，这是因为气体分子在做热运动，此时分子间距离较 大，分子力可忽略；D.根据热力学第二定律，热传递过程也具 有方向性，热量能自发地从高温物体传给低温物体，但是热量 要从低温物体传到高温物体，必然要引起其他变化（外界对系 统做功)。 3.BA.每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来，然后 用直线把这些位置依次连接成折线，所以布朗运动图像反映 每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹：B.理想气 体不计分子势能，所以温度升高时，分子平均动能增大，内能 一定增大：C.由理想气体状态方程可判断，一定质量的理想 气体，不同温度下对应的等温线是不同的，且越靠近原点，等 温线所表示的温度就越低，即T<T2,但同一等温线上气体 压强与体积的乘积是不变的；D.水黾停在水面上的原因是水 黾受到了水的表面张力的作用。 4.DA、B.解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，由 pV=RT可知质量大的部分压强大，即b部分压强大，故活 塞左移，平衡时V。<V。,p。=pC、D.活塞左移过程中，a气 体被压缩内能增大，温度升高，b气体向外做功，内能减小，温 度降低，平衡时T>T。 5.B在刚开始的很短时间内，火罐内部气体体积不变，由于火 儼导热性良好，所以火罐内气体温度迅速降低，根据兴-C 可知，气体压强减小，在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮 肤上 6,A该过程中缸内气体体积变大，对外做正功，则外界对气体 一做负功，W<0,缸内气体与外界无热交换，即Q=0,根据热力 ○学第一定律△U=W+Q,可知气体的内能减小，温度降低，则 分子的平均动能减小。 7.DA.由图像乙可知，气体在状态Ⅱ时，速率较大的分子占据 的比例较大，则分子平均速率较大，温度较高；B.气体进行等 压变化，则气体在两个状态的压强相等；C.在此过程中气体 的体积变大，则气体对外界做功：D.在此过程中气体对外做 功，温度升高，内能变大，根据热力学第一定律可知，气体从外 界吸热。 8.BA.由于罐内气体温度保持不变，所以气体的内能保持不 变；B.随着液体喷出，罐内气体的体积增大，由玻意耳定律 pV=C可知，气体体积增大，压强减小；C.气体的体积增大， 让药液喷出，所以气体对外界做功：D.由热力学第一定律可 得△U=Q+W,所以当△U=0,W<0时，Q>0,即气体要从 外界吸热 9.CA.物体分子动能与分子运动速率和分子质量有关，与物 体运动速度无关，物体运动速度增大，物体分子动能不一定增 大；B.一定质量的理想气体经历等容放热过程，则Q<0, W=0,根据△U=W+Q可知，△U<0,即气体的内能减小； C.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位 体积内的分子数和分子的平均速率有关，而分子的平均速率 与温度有关，因此，气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积上 的次数与单位体积内分子数和温度有关；D.悬浮在液体中的 微粒越大，某瞬间跟它相撞的液体分子数越多，撞击作用的平 衡性就表现得越明显。 10.BA、B.状态A到状态B过程，气体发生等压变化，体积增 大，根据盖一吕参克定律得片一光知温度开商一定质量 的理想气体的内能由温度决定，因此气体内能增加，根据热 力学第一定律△U=W十Q,由于体积增大，气体对外做功， 所以气体吸收热量；C.状态B到状态C过程，气体发生等容 变化，根据查理定律得号一是，可知由于压强减小，温度降 低，因此气体内能减小；D.温度是分子平均动能的标志，从 状态A到状态B,再到状态C,由于气体温度先升高后降低， 因此气体分子的平均动能先增大后减小 11.BA、B.人体快速挤压健身球过程中，球内气体来不及与外 界热交换，温度升高，体积减小，则球内气体压强变大，分子 热运动的平均动能增大：C、D.人体缓慢离开健身球过程中， 球内气体能与外界发生充分的热交换，则球内气体的温度不 变，体积变大，压强变小，气体分子数密度减小，而分子的平 均速率不变，则球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数 减小，气体对外做功，内能不变，根据热力学第一定律可知球 内气体从外界吸热。 12.DA.由题图甲可知，状态①中速率大的分子占据比例较 大，说明状态①对应的温度较高：B.一定质量的理想气体由 状态A变化到状态B的过程中，由题图乙可知，状态A与状 态B的pV相等，根据理想气体状态方程可知状态A与状 态B的温度相同，由pV图线的特点可知，当pV增大时，温 度升高，所以气体由状态A到状态B温度先升高再降低到 原来温度，气体分子的平均动能先增大后减小：C.由题图丙 可知，当分子间的距离>。时，分子间的作用力随分子间 距离的增大先增大后减小：D.由题图丁可知，在r由r,变到 2的过程中，分子势能一直减小，则分子力做正功。 13.ABA.一定质量的100摄氏度的水变成同温度的水蒸气， 温度不变，分子平均热运动的动能不会改变；B.一定质量的 封闭气体体积变小过程，外界一定对气体做功；C.电子的发 现使人们认识到原子具有复杂结构，α粒子散射实验说明原 子具有核式结构：D.α粒子散射实验的重要发现是原子的核 式结构，不是电荷的量子化。 14.CDA.由题图可知，随着分子间距离r的增大，ab示图 线表示的力减小得慢，cd所示图线表示的力减小得快，则b 表示分子间的引力图线，cd表示斥力图线：BC.由题图可知， 当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子间的引力与 斥力相等，分子间的作用力为零，一般规定无穷远处分子势 能为零，所以此时分子势能最小，小于零：D.由题图可知，当 分子间距离小于两曲线交点横坐标时，分子间的斥力大于分 子间的引力，所以分子力表现为斥力。 15,ACDA.根据理想气体状态方程Y=C,得pV=CT,即 PV之积越大，温度越高，故图中AC温度相等，B点温度最 低，A.气体从状态A到状态B,温度降低，理想气体内能只 与温度有关，故内能减少：BC.气体从状态B到状态C,温度 升高，则内能增加，体积增大，则气体对外界做功，根据热力 学第一定律气体一定吸热；D.气体从状态C到状态A,温度 不变，内能不变，体积变小外界对气体做功，根据热力学第一 定律气体放出热量。 提升题 T○P 1.DA,过程a→b中气体的体积不变，没有做功：温度升高，内 ○能增大，所以气体一定吸热；B.由于气体分子之间的作用力 可以忽略不计，所以过程b>c中分子势能不变；C.温度是分 子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的 分子没有意义，所以过程b→c中气体的温度降低，分子的平 均动能减小，并不是每一个分子的速率都减小：D.由理想气 体的状态方程可知色·3V=色3V,所以A,=3.:同理 T。 3T。 2-.得A-8n所以A-A>A, T。 2.DA.根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸热全 部用来对外做功而不引起其他变化；B.B→C过程中，绝热膨 胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，分子的平均动能减 小，压强变小，单位时间内气体分子对器壁单位面积的冲量 I=pS△，可知气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的 平均冲量减小：C.C→D为等温过程，温度是理想气体的内能 大小的标度，故温度恒定，内能不变；D.整个循环过程中，气 体对外做功，从状态A回到状态A,温度相同，根据热力学第 一定律可知气体必从外界吸收热量。 3.BDA.在一次缓慢充气过程中，气体温度不变，打气筒内的 气体全部压人篮球内，无漏气，气体可视为理想气体，因此此 过程中气体的内能不变；B.充气前，气体在篮球和打气筒之 间，充气后，气体在篮球中，由于篮球的体积不变，因此该部分 气体的体积变小，此过程中外界对气体做正功，W>0,气体的 温度不变，则△U=0,根据热力学第一定律△U=Q十W,可得 Q<0,即此过程中气体向外界放出热量；C.温度是分子平均 动能的标志，温度不变，则分子的平均动能不变，但不是每个 分子的动能都不变；D.压缩过程中气体温度不变，即分子热 运动的剧烈程度不变，根据玻意耳定律pV=C可知气体的压 强增大，则气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数 增多。 4.ACA.悬浮微粒越大，某一瞬间跟它相撞的分子数越多，撞 击作用的不平衡性就越不明显，布朗运动越不剧烈：B.布朗 运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，反映了液体 分子的无规则运动：C.气体对器壁的压强是由大量气体分子 对器壁频繁碰撞而产生的，与分子的平均动能和分子数密度 有关；D.绝对零度并不是人类测量出来的，而是人类通过计 算原子的运动轨道速度和温度的关系，最后得出的一个数据」专题分类物理 专题二十一 热学 馨)基础题 一、单项选择题 1.(2023·南开区二模)下列说法正确的是 A.物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子的动能也越大 B.布朗运动就是液体分子的热运动 C.一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变 D.根据热力学第二定律可知热量只能从高温物体传到低温物体，不能从低温物体传到高温物体 2.(2022·部分区一模)下列说法正确的是 A.一定质量的理想气体体积不变，压强增大时内能增大 B.阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动 C.气体如果失去了容器的约束就会散开，说明气体分子之间作用力为斥力 D,冰箱能制冷说明势量可以从低温物体向高温物体传递而不产生其他影响 3.(2023·河东区期末)对下列四幅图的说法正确的是 "a T ● 甲 乙 丙 丁 A.图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹 B.图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体，若温度升高，其内能一定增大 C.图丙是一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线，则T,<T D.图丁中一只水黾能停在水面上，主要是靠水对水黾的浮力作用 4.(2020·河东区线上模拟)如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被一锁定的绝热 活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为 b 2ol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段 E 距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为V。、V,温度分别为T。、T6。下列说 法正确的是 () A.V>VT>T B.V>VT<T C.V。<Vb,T<Tb D.V<VT>T 5.(2020·十二校一模)中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病 方》中就有类似于后世的火罐疗法。其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃 烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到通 一冲天 经活络，祛风散寒等作用的疗法。在刚开始的很短时间内，火罐“吸”在皮肤上的主要原因是( A.火罐内的气体温度不变，体积减小，压强增大B.火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小 C.火罐内的气体压强不变，温度降低，体积减小D.火罐内的气体体积不变，温度降低，压强增大 6.(2022·河东区期末)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。开箱时， 密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起。在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分 子间相互作用，下列说法正确的是 A.缸内气体对外做功，分子的平均动能减小 B.缸内气体对外做功，内能增大 C.外界对缸内气体做功，分子的平均动能增大 D.外界对缸内气体做功，内能减小 7.(2022·和平区一模)如图甲所示，气缸内封闭了一定质 是×100% 量的气体（可视为理想气体），可移动活塞与容器壁光滑 接触，开始时活塞处于I位置静止，经历某个过程后，活 塞运动到Ⅱ位置（图中未标出）重新静止，活塞处于这两 个位置时，气缸内各速率区间的气体分子数n占总分子 甲 乙 数N的百分比(×100%)与分子速率口之间的关系分别如图乙中T(实线)和Ⅱ（虚线）所示，忽略 大气压强的变化，下列说法正确的是 A.气体在状态I时温度较高 B.气体在状态Ⅱ时压强较大 C.在此过程中外界对气体做正功 D.在此过程中气体从外界吸热 8.(2021·部分区一模)学校用如图所示的压缩式喷雾器对教室走廊等场所进行消杀工 作。给储液罐打足气，打开开关就可以让药液喷撒出来。若罐内气体温度保持不变，随 着药液的不断喷出，则罐内气体 ( A.内能不断减小 B.压强不断减小 C.外界对气体做功 D.气体对外放热 9.(2021·十二校一模)下列说法正确的是 A.随着物体运动速度的增大，物体分子动能也增大 B.一定质量的理想气体经历等容放热过程，气体的内能增大 C.气体分子单位时间内碰撞器壁单位面积上的次数与单位体积内分子数和温度有关 D.悬浮在液体中的微粒越大，某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多，撞击作用的不平衡性就表现得 越明显 10.(2022·实验中学第一次月考)如图所示，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B再变化到状 态C,其中状态A到状态B过程为等压变化过程，状态B到状态C过程为等容变化过程，A、C两个 状态处在同一条双曲线上，下列说法正确的是 A.状态A到状态B过程，气体放出热量 B.状态A到状态B过程，气体对外做功，内能增加 C.状态B到状态C过程，气体内能增加 D.状态A到状态B,再到状态C过程，气体分子的平均动能先减小后增大 一冲天 11.（2024·八校联考期未)健身球是一种内部充气的健身辅助器材，球内的气体可视为理想气体，当球 内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。下列说法 正确的是 ( A.人体快速挤压健身球过程中，球内气体压强减小 B.人体快速挤压健身球过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大 C.人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变 D.人体缓慢离开健身球过程中，球内气体对外放热 12.(2024·南开区一模)下列说法正确的是 4各速率区间的分子数 AP 占总分子数的百分比 ① ② 0 2468 0 分子的速率 一定质量的理想气体 分子间作用力F与 两分子系统的势能E,与 氧气分子的速率分布图像 状态变化的p-图像 分子间距离r的关系 两分子间距离的关系 甲 乙 丙 丁 A.由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B.由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大 C.由图丙可知，当分子间的距离>r。时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D.由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功 二、不定项选择题 13.(2022·红桥区二模)下列说法正确的是 A.一定质量的100摄氏度的水变成同温度的水蒸气，分子平均热运动的动能不会改变 B.一定质量的封闭气体体积变小过程，外界一定对气体做功 C.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构 D.α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的 14.(2023·新华中学第二次月考)如图是分子间引力（或斥力）大小随分子间距离 变化的图像，下列说法正确的是 ( A.ab表示斥力图线，cd表示引力图线 B.当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子势能为零 C.当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子力为零 D.当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，分子力表现为斥力 15.(2021·南开区一模)一定质量理想气体的压强p随体积V的变化过程如图所示(CA是双曲线的 一段)，在此过程中，下列说法正确的是 A.气体从状态A到状态B,温度降低，内能减少 B.气体从状态B到状态C,一定向外放出热量，内能不变 C.气体从状态B到状态C,一定从外界吸收热量，内能增加 D.气体从状态C到状态A,温度不变，放出热量 专题二十一热学 提升题 一、单项选择题 1.(2020·南开区一模)一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca V a 3V 回到原状态，其V-T图像如图所示，p。、p。、p。分别表示状态a、b、c的压强，下列说 法正确的是 () A.a→b过程中气体一定放热 B.b→c过程中分子势能不断增大 C.b→c过程中每一个分子的速率都减小 D.pb=p>p。 2.(2022·河西区三模)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和D后再回到状 态A,其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。这就是热机的“卡诺循环”，下列 说法正确的是 () A.A→B过程说明，热机可以从单一热源吸热对外做功而不引起其他变化 B.B>C过程中，气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量增大 C.C→D过程中，气体的内能增大 D.整个循环过程中，气体从外界吸收热量 二、不定项选择题 3.(2024·河东区期末)当篮球气不足时常用打气筒和气针给篮球充气，把气针安装在打气筒的气嘴 上，把气针慢慢地插入篮球气孔，然后压缩打气筒将空气压入篮球内。在一次缓慢压缩打气筒的充 气过程中，设此次充气过程中篮球的体积不变，气体温度不变，打气筒内的气体全部压入篮球内，没 有向外界漏气，气体可视为理想气体，对于此次充气前打气筒内的气体和篮球内原来的气体，下列说 法正确的是 () A.此过程中气体的内能增大 B.此过程中气体向外界放出热量 C.此过程中每个气体分子的动能均不变 D.此过程中气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数增多 4.(2023·红桥区二模)下列说法正确的是 A.液体中悬浮微粒越大布朗运动反而越不剧烈 B.布朗运动证明组成固体微粒的分子在做无规则运动 C.封闭气体压强是大量气体分子对容器器壁持续碰撞产生的 D.绝对温度的零度是人们通过实验实际测量出来的