热学 专项测试-2026届高考物理二轮复习备考

《热学》测试题 一、单选题 1．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（     ） A． B． C． D． 2．如图所示，将一只倒置的试管竖直地插入容器内，试管内外水面的高度差为h，若使试管插入水中的深度增大一些，则试管内外水面的高度差将（   ） A．增大 B．减少 C．保持不变 D．无法确定 3．石墨是碳原子按图甲排列形成的，其微观结构为层状结构。图乙为石墨烯的微观结构，单碳层石墨烯是单层的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯。石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料。则（　　） A．石墨中的碳原子静止不动 B．碳原子的直径大约为3×10-9m C．石墨烯碳原子间只存在分子引力 D．石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变 4．一定质量的理想气体沿如图所示状态变化，方向从状态a到状态b（ba延长线过坐标原点），到状态c再回到状态a。气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc，则它们的关系正确的是（　　） A．Va=Vb B．Va>Vc C．Vb=Va D．Vc=Va 5．如图所示，一定质量的理想气体，由状态a经状态b变化到状态c、则选项中与这一变化过程相符合的是（　　）    A．   B．   C．   D．   6．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零。设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直到它们之间的距离最小。在此过程中，a、b之间的势能（　　） A．先减小，后增大，最后小于零 B．先减小，后增大，最后大于零 C．先增大，后减小，最后小于零 D．先增大，后增大，最后大于零 7．甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为，罐中气体的压强为；乙罐的容积为，罐中气体的压强为。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。则调配后（　　） A．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为2：3 B．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为2：5 C．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为1：2 D．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为3：5 二、多选题 8．如图所示，分别表示分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线（取无穷远处分子势能Ep=0）。则下列说法正确的是（　　）    A．当r=r0时，分子势能最小 B．当0<r<r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大 C．当r>r0时，分子间作用力随分子间距离的增大而减小 D．乙图表示分子间作用力与分子间距离的关系 9．下列说法正确的是_____________ A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大 B．当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而减小 C．当分子力表现为斥力时，分子势能随着分子间距离的减小而增大 D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的 E．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA=V/V0 10．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）    A．图甲中，两条曲线如果完整，下方的面积不相等 B．图甲中，从状态②变化到状态①不是所有分子的运动速率都会变大 C．由图乙可知，分子间距离增大时，分子间作用力可能先减小后增大再减小 D．由图乙可知，分子间距离大于r0时，增大分子间距离，分子间作用力先做负功再做正功 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 三、解答题 11．在疫情过程中需要大量的氧气。医用氧气钢瓶储存在温度为的冷库中，体积为，压强为，现将其分装成体积为、压强为的小钢瓶，分装前小钢瓶内部可视为真空，要求大钢瓶内氧气的压强降为时停止分装，分装过程氧气温度可视为不变，已知为大气压强，求：（1）一共能分装出多少瓶小钢瓶；（2）分装后将一个小钢瓶移动到温度为的病房供病人使用，当小钢瓶内压强降到时，瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的之比（结果可以用分数表示）。 12．如图所示，一可移动的绝热活塞M将一横截面积为400cm2的汽缸分为A、B两个汽缸，A、B两个汽缸装有体积均为12L、压强均为1atm、温度均为27℃的理想气体．现给左面的活塞N施加一推力，使其向右移动，同时给B中气体加热，此过程中A汽缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动．已知外界大气压强为1atm，1atm＝1×105Pa，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．当推力F＝2×103N，活塞N达到平衡状态时，求：（1）A汽缸中气体的压强；（2）活塞N向右移动的距离；（3）B汽缸中的气体升温到多少摄氏度。 13．如图所示，一端封闭且粗细均匀的“L”型细玻璃管，竖直部分长为l＝50 cm，水平部分足够长.当温度为288 K时，竖直管内有一段长为h＝20 cm的水银柱，封闭着一段长l1＝20 cm的空气柱，外界大气压强始终保持76 cmHg.求： ①被封闭气柱长度为l2＝40 cm时的温度； ②温度升高至627 K时，被封闭空气柱的长度l3． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D C B B A AD ACD BC 1．B 【详解】当分子间距离r等于平衡距离r0时，分子间作用力f表现为零，分子势能Ep最小。 故选B。 2．A 【详解】当试管处于静止时，内外压强平衡，假设试管口处有一小液片，此液片外部的压强为大气压+液片所处深度处水的压强；液片内部的压强来自密闭液体的压强和试管内水柱产生的向下的压强。如果向下压试管，管口外水的深度增加，压强增大，管内的压强也会增大相等的值来与之平衡。而管内的空气同时会被压缩，压强增大，因为，管内液柱的上升高度始终小于试管向下插入的深度，即试管内外液面的高度差会增大。 故选A。 3．D 【详解】A．石墨中的碳原子是运动的，A错误； B．由意义可知单层的距离为 且层与层之间有间距，B错误； C．石墨烯碳原子间不仅存在分子引力，同时也存在分子斥力，C错误； D．石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，D正确。 故选D。 4．C 【详解】由题图可知 pa=p0，pb=pc=2p0，Ta=300K，Tc=600K，tb=2ta=54℃，Tb=327K 由理想气体状态方程得 Va==300，Vc==300 则 Va=Vc 由理想气体状态方程可知 Vb===Va 故选C。 5．B 【详解】由题图知，过程为等压过程，由可知，气体温度升高，体积增大；过程为等容过程，由可知，气体温度升高，压强增大， ACD错误，B正确。 故选B。 6．B 【详解】分子间存在相互作用的引力和斥力。开始阶段分子间作用力表现为引力，引力做正功，分子势能由零开始减小，即为负值，动能增加； 当分子间距离小于平衡位置时，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增加； 当它们之间的距离最小时，分子的动能为零，全部转化为分子势能，分子势能大于零。 故选B。 7．A 【详解】对甲、乙两个储气罐中气体产生等温变化，由玻意耳定律有 解得调配后两罐中气体的压强 若调配后将甲气体再等温压缩到原气体压强p，设体积为V′由玻意耳定律有 解得 由密度定义解得质量之比等于 A正确，BCD错误。 故选A。 8．AD 【详解】D．当r=r0时，分子力为零，可知乙图表示分子间作用力与分子间距离的关系，甲图为分子势能Ep与分子间距离r的关系图线。故D正确； A．甲图为分子势能Ep与分子间距离r的关系图线，根据图像可知，当r=r0时，纵坐标最小，即分子势能最小，故A正确； B．当0<r<r0时，分子力表现为斥力，分子间距离增大时，分子力做正功，分子势能减小，即分子势能随分子间距离的增大而减小，故B错误； C．根据乙图，纵坐标的绝对值表示分子力大小，当r>r0时，分子间作用力随分子间距离的增大而先增大后减小。故C错误。 故选AD。 9．ACD 【详解】A．气体放出热量时，如果外界对气体做功，其内能可能增大，温度可能升高，则分子的平均动能可能增大．故A正确． B．当分子力表现为斥力时，随着距离减小，分子力在增大，故B错误； C．当分子力表现为斥力时，随着分子间距离的减小分子力做负功，则分子势能随着分子间距离的减小而增大，故C正确； D．根据热力学第二定律，利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，不能将全部的内能转化为机械能，但是将海水的一部分内能转化为机械能是可能的，故D正确； E．由于分子的无规则运动，气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积计算阿伏加德罗常数，故E错误； 故选ACD. 10．BC 【详解】A．两条曲线如果完整，两条曲线下的面积相等均为1，A错误； B．状态①中速率大的分子占据的比例较大，说明①对应的平均速率较大，但单个分子的运动是无规则的，不是所有分子速率都变大，B正确； C．分子间距离增大时，当时，分子之间的距离增大时，分子力减小，当时，分子之间的距离增大时，分子力先增大后减小，C正确； D．分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子间作用力总是做负功，D错误。 故选BC。 11．（1）5瓶；（2） 【详解】（1）设能分装出n瓶小钢瓶，则有玻意耳等温定律 代入即得 解得 （2）由 可得小钢瓶内的氧气在下，压强为时的体积为 当剩余气体只有10L时，瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的之比为 12．（1）1.5atm；（2）10cm；（3）177℃ 【详解】(1)当推力F＝2×103N，活塞N达到平衡状态时，A汽缸中气体的压强为 ＝pA＋＝1.5×105Pa＝1.5atm A汽缸中原来的气体压强及体积分别为 pA＝1atm，VA＝12L (2)A气体发生等温变化，由 pAVA＝pA′VA′ 代入数据解得 ＝8L 则活塞N向右移动的距离为 Δx＝＝cm＝10cm (3)B汽缸中气体原来压强、温度分别为 pB＝1atm，TB＝300K 后来压强为 ＝＝1.5×105Pa＝1.5atm B汽缸中气体发生等容变化，由 ＝ 解得 T′B＝TB＝×300K＝450K 即＝177℃。 13．①；② 【详解】气体在初态时有：p1=96cmHg，T1=288K，l1=20cm； 末态时有：p2=86cmHg，l2=40cm． 由理想气体状态方程得 所以可解得 T2=516K ②当温度升高后，竖直管中的水银将可能有一部分移至水平管内，甚至水银柱全部进入水平管．因此当温度升高至627℃时，水银柱如何分布，需要分析后才能得知．设水银柱刚好全部进入水平管，则此时被封闭气柱长为l=50cm，压强p=76cmHg，此时的温度为 现温度升高到627K>T=570K，可见水银柱已全部进入水平管内，末态时p3=76cmHg，T3=627K，此时空气柱的长度为 【名师点睛】（1）分析初末状态的物理量，由理想气体的状态方程可求得温度； （2）假设全部进入水平管中，由等容变化可求得对应的温度；分析判断水银柱的分布，再由等容变化规律可求得空气柱的长度． 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $