专题精练16 热学(专题微练Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考物理大二轮专题复习

专题精练16　热学 保分基础练 1.(2025·广州检测)下列说法正确的是(C) A.扩散现象是外界作用引起的 B.布朗运动是液体分子的运动 C.悬浮微粒越小，布朗运动越明显 D.温度越低，分子热运动的平均动能越大 解析　扩散现象是构成物质的分子的无规则运动引起的，并不是外界作用引起的，A项错误；布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，间接反映了液体分子的无规则运动，并不是液体分子的运动，B项错误；悬浮微粒越小，液体分子撞击微粒产生的不平衡越明显，则布朗运动越明显，C项正确；温度越低，分子热运动的平均动能越小，D项错误。 2.(2025·河北联考)2024年4月25日北京大学科研团队公布了我国在光学晶体理论方面的原创性突破——菱方氮化硼晶体，这是目前已知最薄的光学晶体。下列关于晶体的说法正确的是(B) A.单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 B.晶体熔化过程中，分子平均动能不变 C.晶体熔化过程中，分子平均势能不变 D.单晶体的光学性质一定各向异性 解析　单晶体和多晶体均有固定的熔点，A项错误；晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，B项正确；晶体熔化吸收热量，内能增加，由于分子平均动能不变，所以分子平均势能必增加，C项错误；单晶体在某些物理性质上是各向异性的，但其光学性质不一定各向异性，D项错误。 3.(多选)分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，r0为分子间的平衡位置，下列说法正确的是(AC) A.当r=r0时，分子势能最小 B.当r=r1时，分子势能最小 C.当r=r0时，分子力为0 D.当r=r1时，分子力为引力 解析　根据分子势能Ep与分子间距离r的关系(如题图所示)，可知当r=r0时，分子势能最小，当r=r1时，分子势能为零，A项正确，B项错误；当r=r0时，分子势能最小，分子间的引力等于斥力，分子间作用力为零，C项正确；当r=r1(r1<r0)时，分子间表现为斥力，D项错误。 4.(2025·江浙皖联考)如图所示，用一个活塞把一部分空气密封在开口竖直向上、导热良好的汽缸内。打开阀门放出一些空气后，重新达到平衡状态。环境温度不变，汽缸内壁光滑。与原来的状态相比(C) A.分子的平均动能减小 B.单位体积内分子个数变少 C.单位时间内撞击在活塞上的分子个数不变 D.小速率区间的分子数占总分子数的百分比增大 解析　环境温度不变，分子的平均动能不变，小速率区间的分子数占总分子数的百分比不变，A、D两项错误；放出一些空气后，气体压强不变，单位时间内撞击在活塞上的分子个数不变，单位体积内分子个数不变，B项错误，C项正确。 5.(2024·重庆卷)某救生手环主要由高压气罐密闭。气囊内视为理想气体。密闭气囊与人一起上浮的过程中，若气囊内气体温度不变，体积增大，则(D) A.外界对气囊内气体做正功 B.气囊内气体压强增大 C.气囊内气体内能增大 D.气囊内气体从外界吸热 解析　气囊上浮过程，密闭气体温度不变，由玻意耳定律pV=C可知，体积变大，则压强变小，气体对外做功，A、B两项错误；气体温度不变，内能不变，气体对外做功，W<0，由热力学第一定律ΔU=Q+W，则Q>0，需要从外界吸热，C项错误，D项正确。 6.(多选)(2024·海南卷)一定质量的理想气体从状态a开始经ab、bc、ca三个过程回到原状态，已知ab垂直于T轴，bc延长线过O点，下列说法正确的是(AC) A.bc过程外界对气体做功 B.ca过程气体压强不变 C.ab过程气体放出热量 D.ca过程气体内能减小 解析　由理想气体状态方程=C，化简可得V=·T，由题图可知，图像上的点与原点连线的斜率越大，压强越小，故pa<pb=pc，bc过程为等压变化，体积减小，外界对气体做功，A项正确；由A选项可知，ca过程压强减小，B项错误；ab过程为等温变化，内能不变，故ΔU=0，根据玻意耳定律可知，体积减小，压强增大，外界对气体做功，故W>0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，可得Q<0，ab过程气体放出热量，C项正确；ca过程，温度升高，内能增大，D项错误。 7.(2025·茂名联考)如图所示，空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需经过气闸舱，开始时气闸舱内气压为p0，用抽气机多次抽取气闸舱中的气体，当气压降到一定程度后才能打开气闸门B，已知每次从气闸舱抽取的气体体积都是气闸舱容积的，若抽气过程中温度保持不变，则抽气2次后，气闸舱内气压为(D) A. B. C. D. 解析　第一次抽气相当于气体的体积由V变为V，温度不变，根据玻意耳定律得p0V=p1V，解得p1=p0，同理可得，第二次抽气后有p1V=p2V，解得p2=p0，D项正确。 增分提能练 8.(2025·邯郸联考)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，用活塞封闭着一定质量的理想气体。已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁间无摩擦。初始时，外界大气压强为p0，活塞对小挡板的压力刚好等于活塞的重力。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像是(D) 解析　由题意知，开始时被封闭气体的压强等于p0，当缓慢升高汽缸内气体温度且活塞未离开小挡板时，气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p与热力学温度T成正比，在p-T图像中，图线是过原点的倾斜直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强大于外界的大气压，气体等压膨胀，在p-T图像中，图线是平行于T轴的直线，D项正确。 9.(2025·杭州联考)浙江大学高分子系某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录。设气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为kg/mol)，阿伏加德罗常数为NA，则(D) A.a千克气凝胶所含分子数为n=a·NA B.气凝胶的摩尔体积为Vmol= C.每个气凝胶分子的体积为V0= D.每个气凝胶分子的直径为D= 解析　a千克气凝胶所含有的分子数n=n'NA=，A项错误；气凝胶的摩尔体积Vmol=，B项错误；1 mol气凝胶中包含NA个分子，故每个气凝胶分子的体积V0=，C项错误；设每个气凝胶分子的直径为D，则有V0=πD3，解得每个气凝胶分子的直径D=，D项正确。 10.(2024·山东卷)图甲为战国时期青铜汲酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横截面积S1=1.0 cm2，长度H=100.0 cm，侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2=90.0 cm2，高度h=20.0 cm，罐底有一小孔B。汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液体从孔B进入，空气由孔A排出；当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长度为x；堵住孔A，缓慢地将汲液器竖直提出液面，储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ=1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g=10 m/s2，大气压p=1.0×105 Pa。整个过程温度保持不变，空气可视为理想气体，忽略器壁厚度。 (1)求x； (2)松开孔A，从外界进入压强为p0、体积为V的空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵住孔A，稳定后罐中恰好剩余一半的液体，求V。 解析　(1)由题意可知缓慢地将汲液器竖直提出液面过程，长柄内的封闭气体发生等温变化，有 p1(H-x)S1=p2HS1， 又因为p1=p0， p2+ρgh=p0， 代入数据联立解得x=2 cm。 (2)当外界气体进入后，以所有气体为研究对象有 p0V+p2HS1=p3， 又因为p3+ρg·=p0， 代入数据联立解得V=8.92×10-4 m3。 答案　(1)2 cm　(2)8.92×10-4 m3 11.(2024·黑吉辽卷)如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2= 5∶1，原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为T0。 (1)求变压器的输出功率P； (2)已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比，即Q=CΔT，其中C已知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2倍，求电热丝的通电时间t。 解析　(1)由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为U1=， 设变压器副线圈的输出电压为U2，根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有=， 联立解得U2=U1=， 理想变压器的输出功率等于R的热功率，即 P==。 (2)设加热前容器内气体的压强为p0，则加热后气体的压强为2p0，温度为T2，容器内的气体做等容变化，则有=， 解得T2=2T0， 由Q=CΔT知气体吸收的热量 Q=C(T2-T0)=CT0， 根据热力学第一定律ΔU=W+Q，气体的体积不变，所以W=0，容器是绝热容器，则ΔU=Q，电热丝产生的热量全部被气体吸收，Q=Pt， 联立整理得t=CT0， 解得t=。 答案　(1)　(2) 学科网（北京）股份有限公司 $