专题06 热学、光学（期中真题汇编）（山东专用）高二物理下学期

学科网 考点01光学 考点02热力学定律 考点03理想变压器 考点04液体和固体 考点04气体实验定律 目目 考点01 光学 一、单选题 1.D 2.A 3.B 4A sB 6.A 7.D 二、多选题 8.BCD 9.AB 三、解答题 10.(1)/πR2 2t=婴 【解析】(1)当光线在球面发生 面积最大，因为sinC=吉 所求面积S=π(RsinC)2 联立解得S=青πR2 (2)题意可得光路图 www.zxxk.com 专题06 热学、光学 ☆5大高频考点概览 全反射，即入射角为临界角C时， 1/10 让教与学更高效 射光线到光轴距离最大，此时所求 命学科网 www.zxxk.com 几何关系可知sini=意=寺 可知1=30° 因为n=器 解得sir= 2 可知r=60° 由此易知△OBC为等腰三角形，故有BC=OB=R 因为光在玻璃中速度v=员 则该光线从进入半球到相交点的时间t=0°+爬 联立解得=贯 1(0n=2号 2y3 2snRg-号 (3t=33+6R 3c 【解析】(1)由几何关系可得61=60 由全反射定理sind1=吉 解得n=35 3 (2)由几何关系可得62=30° sine 由折射定理n=nd 解得sn8g=号 (3)由几何关系可得DF垂直于0E于G点，∠61=∠0FG=∠0D 所以OC=OF=FC=R 在△OFG中GF=Rcos60°=号，OG=Rsin600=SR 2 2/10 让教与学更高效 60° 丽学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 A B R 所以GE=0B-0G=-3R 2 在△DGE中，DG=GEtan600=5-3那 2 单色光在光学组件中传播的路程为s=BD+DG+GF+FC=(V5+1)R 单色光在光学组件中传播速度v=员=号c 单色光在光学组件中传播时间为t=号=5+R 30 12.(1)0 (2月 【解析】(1)屏上P点处是P0上方的第3级亮条纹的中心，来自S1和S2的光传播到P点处的路程差△s=3入 来自S1和S2的光传播到P点处的时间差△t=9=要 (2)当双缝与屏之间为真空时，屏上P点处是P0上方的第3级亮条纹的中心，则P,P=3△x1 当双缝与屏之间充满某种液体时，屏上P点处是P0上方的第4条亮条纹的中心，则PP=4△x2 设红光在这种液体中的波长为，，频率为，则△x1=吉入，△x2=入 又===音=合 则液体的折射率n=之-袋=专 13.(1)W5 (2星 (3)3五3+1R 4c 3/10 丽学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【解析】(1)设光线在D点的入射角为6，折射角为r,折射率为n,光路图如图所示 0 S 0 B 由∠A0B=60°，0D=DA 根据几何关系可得日=60°，r=30° 根据折射定律得1=器=盟=V5 (2)设光线射到E点的入射角为B,由棱镜内折射光线DE与0B平行，则∠0DE=120 在△ODB中，由品o-都，解得sinB= R 专R 在E点， 根据折射定律有n=器 解得sina= (3)由0A=R 则S0=0D=R 则D=2S0cos30°-号R 所以光从S传播到D的时间为=平=R 2c DE OD 在△ODE中，由sn6币=部，解得DE= 3-1R 4 光在校镜中速废v=员=号c 光在棱镜中传播的时间2=罗=53-迟 4c 光从S点发出到第一次从圆弧上E点射出的时间t=t十t2= 3(V13+1R 4c 目目 考点02 热力学定律 一、 单选题 1.B 2.B 4/10 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 3.D 4.D 5.D 6.c 二、多选题 7.AD 8.BD 三、解答题 9.(1)200K,600K (2)8×105) (3)气体放热6×105 【解析】()对于理想气体：A→B过程，由查理定律有器=号 得Tg=200K 有= B→C过程，由盖一吕萨克定律有 得Tc=600K (2)而A→B过程是等容变化，气体对外不做功；B→C过程中气体体积膨胀对外做的功，即从状态A到 状态C气体对外做的功WAc=p·△V=2×105×4=8×105 (3)全过程从状态A又回到状态A,根据△U=W+Q 得AU=0,W=Wac+Wc4=-8×10+1.4×101=6×10 解得Q=-6×10 气体放热6×105)。 目目 考点03 液体和固体 一、单选题 1D 2.A 3.B 4.A 5/10 函学科网 二、多选题 5.BD 6.CD 7.ACD 8.CD 目目 考点04 分子动理论 一、单选题 1.A 2.D 3.C 4.C 5.C 6.C 7.B 8.c 二、多选题 9.CD 10.AB 目目 考点05 气体实验定律 一、 单选题 1.C 2.B 3.B 4.D 5.D 二、多选题 6.ABD 7.AB Www.zxxk.com 6/10 让教与学更高效 丽学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 8.BC 三、解答题 PoS 9.(1)m=10g (2)T=1.1T0 【解析】(1)放上物块，系统稳定后气体的压强为P=P。+粤 容器内的气体做等温变化，则有P,LS=p(L-d)S 解得m=器 的 (2)分析初末状态可知，容器内的气体微等容变化，则有器=号 解得T=1.1T0 10.(1)540N (2)5cm 3)元 【解析】(1)活塞处于平衡状态，有PS+mg+F=p,S 得F=540N 由牛顿第三定律得，活塞对卡环作用力F=F=540N (2)根据玻意耳定律有4P。LS=P,LS 活塞静止不动处于平衡状态，有PS+mg+Mg=PS 解得L=25cm 稳定后椅面下降的距离△L=L-L=5cm (3)对原封闭良好的气体，由盖一昌萨克定律器=等 得-别 漏出的气体与缸内剩余气体的质量之比器=录 11.(1)p1=1.2×105Pa (2)60cm 【解析】(1)对m,由平衡条件有mg+P。S=pS 代入题中数据，解得P,=1.2×105Pa 7/10 丽学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (2)设此时活塞到汽缸底端的距离为h2,对充入汽缸的气体和原有气体，由玻意耳定律有 P Shi+p Vo=p,Sh2 代入题中数据，联立解得h2=60cm 12(1)F浮=P8V (2am=青p,V 18poToV (6)T=20p-45 【解析】(1)设1个标准大气压P。,质量为m的空气在温度为To时的体积为Vo,则密度为P。二号 设0,4P。,质量为m的空气在温度为0.6To时的体积为V1,则密度为P,=号 PoVo 04PoV1 根据理想气体状态方程有。 0.6T0 《或者=KP,9架=K和，共中K为常数) 解得P,=号P。 则此时气球所受浮力的大小F浮=P,V,解得F浮=PgV (2)设0.4Pg,质量为m的空气在温度为2T时的体积为V2,即球内空气密度为P2=号 PoVo0pV2 根据理想气体状态方程有。 2T0 04P (或者不 =Kp2} 解得P,=P,△m=(P。-P2)V 解得△m=青P。V (3)设温度到达T时的空气质量为m,密度为P3 由牛顿第二定律F浮-Mg-m'g=(m+M)a 芙中m=g义，解得P,=号-兰 KP3 18pToV 解得T=20p-45可 13.(1)TA=450K,Pa=8×104Pa (2)0.7g 8/10 学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (3)2.1g 【解析】(1)对活塞整体，由平衡条件有PASA+P,SB=P,SA 代入题中数据，解得PA=8×104Pa 由盖昌*克定律号-4巴 TA 其中T1=t1+273K=300K TA=450K (2)稳定后对活塞整体受力分析PSA+PSB=P,SA十P, 联立解得P2=Po 左边活塞距离A缸缸底距离为a,由玻意尔定律P,SAa=P,SAa+P,s(a+b-a) b'SE B中气体质量为mB=aS+b3 -m 代入数据得mg=0.7g (3)对B分析由玻意尔定律pa+b-a)=Pb 对活塞整体受力分析PASA+P,阳=PSA+PB 打进去的气体质量为Am=P空-P】 联立解得△m=2.1g 14.(1)5cm (2)①245K（或-28°C);②19.8cm 【解析】()初始时M中气体压即u=P,+学=1.0×10pa+品Pa=1,1×10pa 初始时N中气体压强即u=PMa=1.,1×105Pa 由于气缸底部导热，所以N中气体等温变化，由玻意耳定律得PVu=Pm,V 则Pw=PN1=an4msPN=1.5×105Pa 弹簧被压缩4cm,再次平衡时M中气体压强PM2二PN2+等=1,9×10Pa 对M中的气体，由理想气体状态方程得4= T? 则15105s=1.910s 273+27 273+69 解得L=9cm 9/10 丽学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 活塞A下降的距离△L=4cm+(10-9)cm=5cm 2)[山细线拉方拾好为零时，M中的压强为PM3=P。-号=0.9×105P 对M中的气体，由套理定徐可得产-器 解得T3≈245K 即t3=-28°C [2]对AB整体分析得F1=k1=mAg 解得弹簧的伸长量x1=1cm 当N中气体温度t=一57°C时，对M中气体由等压变化可得等=号 由T4=(273-57)K=216K,解得L"≈8.8cm 活塞A与气缸底部的距离AL=l,+x1+L=19.8cm 10/10 专题06 热学、光学 5大高频考点概览 考点01 光学 考点02 热力学定律 考点03 液体和固体 考点04 分子动理论 考点05 气体实验定律 地 城 考点01 光学 一、单选题 1.（24-25高二下·山东青岛·期中）昏暗路段一般会安装反光道钉用于指引道路，其内部由多个反光单元组成。如图所示，当来车的一束灯光以某一角度射向反光单元时，其中一条光线在P、Q处先后发生两次反射，下列说法正确的是（　　） A．不同颜色的光在反光单元中传播速度相同 B．反光单元材料的折射率越小，反光效果越好 C．经反光单元反射后的出射光线与入射光线会相交 D．若光线在P点发生全反射，则在Q点也可能发生全反射 【答案】D 【解析】A．不同颜色的光在反光单元中的折射率不同，折射后光路不会重合，根据 可知不同颜色的光在反光单元中的传播速度不同，故A错误； B．反光单元的材料折射率越小，光发生全反射的临界角越大，光在反光单元内越不容易发生全反射，有部分光将在反光单元的直角边界处发生折射，故最后从斜边折射出去的光越少，反光效果越差，故B错误； C．补充光路图，如图所示 设反光单元内发生两次反射的反射角分别为和，根据几何知识可知 故有 结合光路的可逆性可知从反光单元反射的出射光线与入射光线方向也平行，故C错误； D．设发生全反射时的临界角为，若光线在点发生全反射，即，结合 可知不一定小于临界角，故在点也可能发生全反射，故D正确。 故选D。 2.（24-25高二下·山东名校联盟·期中）潜水员在潜水时偶然会观察到上方坑洞里存在着明亮的“反光”，这是因为坑洞里存在空气，光在水面发生了全反射。如图，处光源发出沿方向的光在点恰好发生全反射，被处的潜水员观察到。若光线与水面的夹角为，则水的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由几何关系可得全反射角为 根据全反射条件有 解得 故选A。 3.（24-25高二下·山东青岛·期中）进入四月，青岛中山公园的樱花大道迎来了高光时刻，朵朵粉色樱花枝头绽放，如云如霞，美出天际，整个公园飘散着淡淡的樱花味。下列说法正确的是（　　） A．公园内花香四溢是分子做布朗运动的结果 B．悬挂在樱枝间蜘蛛网上的水珠呈球形是表面张力作用的结果 C．清晨樱花上的露珠格外明亮，这是阳光照射进露珠时产生的折射现象 D．中山公园的工作人员给樱花树松土是想把地下的水分通过毛细管引上来 【答案】B 【解析】A．公园内花香四溢是分子的扩散现象，是由于分子的无规则运动引起的 ，而布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动，不是分子的运动，故A错误； B．液体的表面张力使液体表面有收缩的趋势，在体积相同的情况下，球形表面积最小，所以悬挂在樱枝间蜘蛛网上的水珠呈球形是表面张力作用的结果 ，故B正确； C．清晨樱花上的露珠格外明亮，是因为光从露珠射向空气时，发生了全反射现象，而不是折射现象，故C错误； D．中山公园的工作人员给樱花树松土是为了破坏土壤中的毛细管，减少水分通过毛细管上升而蒸发，从而保持土壤中的水分，而不是把地下的水分通过毛细管引上来，故D错误。 故选B。 4.（24-25高二下·山东青岛·期中）劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，另一端夹入薄木板，从而在两玻璃表面形成一个劈形空气薄膜。用一红色激光竖直向下照射，会得到明暗相间条纹，如图乙。现让劈形空气薄膜内充满折射率大于空气的介质，关于相邻两条纹之间的距离，下列说法正确的是（　　） A．变小 B．变大 C．不变 D．无法判断 【答案】A 【解析】让劈形空气薄膜内充满折射率大于空气的介质，则光在介质中的速度减小，波长减小，因相邻明条纹间总相差一个波长，则相邻两条纹之间的距离变小。 故选A。 5.（24-25高二下·山东青岛·期中）在挡板上安装一个宽度可调的单缝，缝后放一个光屏，如图所示。用红光照射单缝并调节单缝宽度，在光屏上出现了明暗相间的条纹。下列说法中正确的是（　　） A．在光屏上会观察到等间距的明暗相间条纹 B．若减小单缝宽度，光屏上的条纹间距变大 C．若减小单缝到光屏的距离，条纹间距变大 D．若用白光照射，光屏上不会得到彩色条纹 【答案】B 【解析】A．单缝衍射的图样是中央条纹亮而宽，两侧亮条纹具有对称性，亮条纹宽度逐渐变窄，亮度逐渐减弱，故A错误； BC．要使光屏上的条纹间距变大，即衍射现象更明显，则可减小单缝的宽度，或者改用波长更大的平行光照射，改变单缝到光屏的距离不能使条纹间距变大，故B正确，C错误； D．若用白光照射单缝时，光屏上中央亮纹两侧会得到彩色条纹，故D错误。 故选B。 6.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，P点与S1和S2距离之差为。现分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验。已知A光在折射率为n=1.4的介质中波长为5×10-7m，B光在某种介质中波长为2.8×10-7m，当B光从这种介质射向空气发生全反射时，临界角为30°。下列说法正确的是（　　） A．用A光在空气中做双缝干涉实验时，P点是亮条纹 B．用B光在空气中做双缝干涉实验时，P点是亮条纹 C．用A、B光在空气中做双缝干涉实验时，P点都是暗条纹 D．遮住一条缝，再用光照射时，光屏上不会出现明暗相间的条纹 【答案】A 【解析】A．对A光，由 代入题中数据，解得A光在真空中波长 因为 光程差是A光波长整数倍，P点时亮条纹，故A正确； BC．对B光，由 代入题中数据，解得B光在介质中的折射率 则B光在真空中波长 因为 光程差是B光波长奇数倍，P点时暗条纹，故BC错误； D．遮住一条缝，再用光照射时，为单缝衍射，光屏上会出现明暗相间的条纹，故D错误。 故选A。 7.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图甲所示，牛顿环装置是由一块曲率半径很大的平凸透镜（凸面朝下）与一块待检测的玻璃板紧密接触组成，两者之间夹着一层极薄的空气膜，其工作原理为“薄膜干涉”。若用单色光照射，会出现一些明暗相间的圆环如图乙所示，这些圆环的分布情况与曲率半径及被测玻璃板的表面情况有关。下列说法正确的是（　　） A．明暗相间的圆环等间距排列 B．干涉条纹是平凸透镜上、下表面的反射光叠加形成的 C．平凸透镜的曲率半径越大，相邻圆环的间距越小 D．若改用频率更高的单色光照射，同一级圆环的半径变小 【答案】D 【解析】AB．明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的，同一亮圆环（或暗圆环）处空气膜的厚度相等，相邻的两个明圆环处，空气膜的厚度差等于半个波长，离圆心越远的位置，空气膜的厚度减小的越快，则圆环越密，故同心圆环内疏外密，故AB错误； C．若换成曲率半径更大的凸透镜，相同的水平距离空气层的厚度变小，故观察到的圆环状条纹间距变大，即同种单色光照射时形成的同心圆环将变稀疏，故C错误； D．若改用频率更高的单色光照射，波长越小，对于同一干涉装置，形成的干涉条纹间距小，更稀疏，即同一级圆环的半径变小，故D正确。 故选D。 二、多选题 8.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，直径OD=d。一束由a光和b光组成的复色光，沿AO方向从上表面射入玻璃砖，入射角为θ，a光和b光折射后分别射到B、C点，a光在B点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 B．b光在C点一定不会发生全反射 C．玻璃砖对a光的折射率为 D．a光由O传播到B所需时间为 【答案】BCD 【解析】A．题图可知a光的偏转角度比b光大，所以对玻璃的折射率a光大于b光，故A错误； B．补全光路如图 根据全反射条件有 因为 可知 几何关系可知a光在B点的入射角大于b光在C的入射角，因为a光在B点恰好发生全反射，则入射光OC的入射角小于临界角，所以b光在C点一定不能发生全反射，故B正确； C．在O点根据折射定律得 在B点发生全反射 因为 联立解得 故C正确； D．a光由O传播到B所需时间为 因为， 联立解得 故D正确。 故选BCD。 9.（24-25高二下·山东名校联盟·期中）一束在真空中波长为690nm的红光垂直照射在竖直放置的肥皂膜上，肥皂膜对该光的折射率为1.5。由于重力作用，肥皂膜形成上薄下厚的楔形结构。已知光由空气射向肥皂膜时反射光会存在半波损失，致使在肥皂膜表面两束相干光传播路程之差为kλ（λ为光在肥皂膜中的波长，k=0，1，2，…）处为暗条纹。若观察到肥皂膜上某处出现了亮条纹，则该处的膜厚度可能为（　　） A．575nm B．345nm C．230nm D．172.5nm 【答案】AB 【解析】根据，， 可得光在肥皂膜中的波长为 若观察到肥皂膜上某处出现了亮条纹，根据题意可得在肥皂膜表面两束相干光传播路程之差满足（k=0，1，2，⋯） 可得该处的膜厚度满足（k=0，1，2，⋯） 当k=0时，可知；当k=1时，可知。 当k=2时，可知。 故选AB。 三、解答题 10.（24-25高二下·山东青岛·期中）一半径为R的火石玻璃半球截面如图所示，球心为O，虚线OO'为过球心且与半球底面垂直的直线。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上。已知火石玻璃的折射率为，光在真空中的传播速度为c，不考虑半球内的反射光线。求 (1)能从球面射出的光线对应的入射光线在半球底面上的面积； (2)与虚线O O'距离为的入射光线，经球面折射后与虚线相交，该光线从进入半球到相交点的时间t。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）当光线在球面发生全反射，即入射角为临界角C时，入射光线到光轴距离最大， 此时所求面积最大，因为 所求面积 联立解得 （2）题意可得光路图 几何关系可知 可知 因为 解得 可知 由此易知为等腰三角形，故有 因为光在玻璃中速度 则该光线从进入半球到相交点的时间 联立解得 11.（24-25高二下·山东青岛·期中）水平放置的某光学组件横截面如图所示，该组件是由圆弧和直角三角形构成的玻璃砖。O为圆弧的圆心，OE和OC为半径等于，AOC在同一条直线上。在横截面所在的平面内，有一单色光在B点入射光学组件，其折射光线在D点恰好发生全反射。已知，，该单色光在空气中的传播速度为c，求： (1)光学组件的折射率n； (2)单色光从光学组件射出时出射角的正弦值； (3)单色光在光学组件的传播时间。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）由几何关系可得 由全反射定理 解得 （2）由几何关系可得 由折射定理 解得 （3）由几何关系可得垂直于于G点， 所以 在中， 所以 在中， 单色光在光学组件中传播的路程为 单色光在光学组件中传播速度 单色光在光学组件中传播时间为 12（24-25高二下·山东名校联盟·期中）利用干涉原理可测定液体的折射率。如图所示，屏上的点位于双缝和的中垂线上，当用红色激光平行照射双缝时，可在屏上得到等间距干涉条纹，定义点处为第0级亮条纹的中心，向两侧依次出现第1级、第2级、…、亮条纹。当双缝与屏之间为真空时，屏上点处是上方的第3级亮条纹的中心。已知红光在真空中的波长为，真空中的光速为 (1)求来自和的光传播到点处的时间差。 (2)当双缝与屏之间充满某种液体时，屏上点处是上方的第4条亮条纹的中心。求该液体的折射率。（结果可用分数表示） 【答案】(1) (2) 【解析】（1）屏上点处是上方的第3级亮条纹的中心，来自和的光传播到点处的路程差 来自和的光传播到点处的时间差 （2）当双缝与屏之间为真空时，屏上点处是上方的第3级亮条纹的中心，则 当双缝与屏之间充满某种液体时，屏上点处是上方的第4条亮条纹的中心，则 设红光在这种液体中的波长为，频率为f，则， 又 则液体的折射率. 13.（24-25高二下·山东名校联盟·期中）如图所示，水平面上放置有横截面为扇形的棱镜，顶角为60°、半径为，同一水平面上的光源S处发出一细束单色光射向中点，经棱镜两次折射后从圆弧上的点射出。已知棱镜内折射光线与平行，，真空中的光速为。求： (1)棱镜的折射率； (2)点处光线的折射角的正弦值； (3)光从S点发出到第一次从圆弧上点射出的时间（可用根式表示）。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）设光线在D点的入射角为，折射角为r，折射率为n，光路图如图所示 由， 根据几何关系可得， 根据折射定律得 （2）设光线射到E点的入射角为，由棱镜内折射光线与平行，则 在中，由，解得 在E点，根据折射定律有 解得 （3）由 则 则 所以光从S传播到D的时间为 在中，由，解得 光在棱镜中速度 光在棱镜中传播的时间 光从S点发出到第一次从圆弧上点射出的时间 地 城 考点02 热力学定律 一、单选题 1.（24-25高二下·泰安·期中）卡诺循环是法国工程师卡诺在1824年提出的热机循环过程，极大地提高了热机的工作效率。如图为卡诺循环的图像，一定质量的理想气体从状态开始沿循环曲线回到初始状态，其中和为两条等温线，和为两条绝热线，则（　　） A．在绝热压缩过程中，气体内能减小 B．过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功 C．每个气体分子的运动的运动速率都减小 D．状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数比状态多 【答案】B 【解析】A．绝热压缩过程中，外界对气体做功则， 根据热力学第一定律可知 即气体内能增加，故A错误； B．由图知， 故过程和过程，温度变化量的大小相等，内能变化量的大小相等，且，可知W大小也必然相等，即过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功，故B正确； C．过程中温度降低，分子的平均动能减小，但并非每个气体分子的运动的运动速率都减小，故C错误； D．AB状态温度相同，则状态A和状态B气体分子的平均速率相同，而状态B的体积大，气体的密集程度小，则B状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数比A状态少，故D错误。 故选B。 2.（24-25高二下·山东潍坊·期中）一定质量的理想气体从状态开始，经等容、等压、等温三个过程回到初始状态，其图像如图所示。已知气体在状态时的体积为，下列说法正确的是（　　） A．过程，气体的内能不变 B．过程，外界对气体做功为 C．过程，气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 D．过程气体从外界吸收的热量等于过程气体向外界放出的热量 【答案】B 【解析】A．根据 变形得 可知过程是等容变化，即，气体的温度升高，故气体的内能增大，故A错误； B．由图可知，过程是等压变化，温度降低，体积减小，外界对气体做功，根据盖-吕萨克定律有 解得 则外界对气体做功为，故B正确； C．由图可知，过程是等温变化，气体内能不变，压强减小，体积增大，气体对外做功，故气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功，故C错误； D．由图可知，气体在a、c两状态的温度相等，内能相等；过程是等容变化，外界对气体不做功，温度升高，则气体内能增大，故气体从外界吸收热量；过程是等压变化，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，则气体对外放出热量，综上可知，最终内能减小，故过程气体从外界吸收的热量小于过程气体向外界放出的热量，故D错误。 故选B。 3.（24-25高二下·山东青岛·期中）一定质量的理想气体从状态a开始，经历一系列过程回到原状态，其图像如图所示。其中ab为等容变化，bc两状态下气体温度相同。状态a和b的坐标分别为和，下列说法正确的是（　　） A．状态c的温度是状态a温度的两倍 B．c到a过程中，体积减小，分子势能减小 C．b到c过程中，气体对外做的功等于释放的热量 D．气体在a状态下单位时间内对单位面积器壁的冲量小于在b状态下的冲量 【答案】D 【解析】A．对状态ab，则由 可得 因bc两状态下气体温度相同，则。状态c的温度是状态a温度的三倍，选项A错误； B．理想气体分子势能为零，即c到a过程中，体积减小，分子势能不变，选项B错误； C．b到c过程中，气体并bc两态温度相等，bc两态气体的内能相等，则气体对外做功的同时要吸收热量，选项C错误； D．因气球在a状态的压强小于b状态的压强，则a状态下气体分子对器壁单位面积的碰撞力比b状态小，即气体在a状态下单位时间内对单位面积器壁的冲量小于在b状态下的冲量，选项D正确。 故选D。 4.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图所示，健身球通常由橡胶制成，其内部充满气体能够承受较大的压力。当人体缓慢离开健身球的过程可认为球内气体温度不变，已知球内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（　　） A．球内气体向外界放出热量 B．球内气体分子数密度不变 C．球内所有气体分子的动能都不变 D．球内气体分子单位时间对单位面积器壁的撞击力减小 【答案】D 【解析】A．气体温度不变，内能不变（），当人体缓慢离开健身球的过程。气体体积增大，气体对外做功（W<0），根据热力学第一定律 可知Q>0，球内气体向外界吸收热量，故A错误； B．气体分子总数不变，体积增大，分子数密度减小，故B错误； C．温度不变，分子平均动能不变，但不是每个气体分子的动能都不变，故C错误； D．根据 可知温度不变，体积增大，压强减小，则球内气体分子单位时间对单位面积器壁的撞击力减小，故D正确。 故选D。 5.（24-25高二下·泰安·期中）下列说法正确的是（　　） A．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越大，布朗运动越剧烈 B．农民使用“松土保墒”进行耕作，通过松土形成了土壤毛细管，使得土壤下面的水分更容易被输送到地表 C．随着科技发展，热量自发地从低温物体传到高温物体是可以实现的 D．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数减少 【答案】D 【解析】A．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越小，布朗运动越剧烈，选项A错误； B．农民使用“松土保墒”进行耕作，通过松土破坏了土壤毛细管，使得土壤下面的水分不容易被输送到地表，选项B错误； C．根据热力学第二定律，即使随着科技发展，热量也不可能自发地从低温物体传到高温物体，选项C错误； D．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，体积变大，气体数密度减小，气体的平均速率变大，则单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数减少，选项D正确。 故选D。 6.（24-25高二下·山东青岛·期中）下列现象违背热力学规律的是（　　） A．热水会自然变凉 B．摩擦物体会使其温度升高 C．内燃机可以将内能全部转化成机械能 D．热量可以从低温物体转移到高温物体上 【答案】C 【解析】A．热水自然变凉是热量自发从高温传递到低温，符合热力学第二定律，故A不符合题意要求； B．摩擦生热是机械能转化为内能，符合热力学第一定律（能量守恒），故B不符合题意要求； C．内燃机无法将内能全部转化为机械能，必须存在热量的散失，违背热力学第二定律，故C符合题意要求； D．热量从低温物体转移到高温物体需外界做功，不违背热力学第二定律，故D不符合题意要求。 故选C。 二、多选题 7.（24-25高二下·山东潍坊·期中）如图所示，一个导热性能良好的容器固定于水平地面，容器被隔板K和活塞L分成M、N两部分，M内有一定质量的理想气体，N内为真空。现让活塞在右侧容器口处保持不动，抽开隔板K，M内的气体进入N并达到稳定状态，然后再缓慢向左推动活塞将气体压缩到原来体积。外界温度恒定，关于上述过程，下列说法正确的是（　　） A．气体扩散时与外界无热量交换 B．气体扩散时体积增大，气体对外界做功 C．气体被活塞压缩到原来体积过程中与外界无热量交换 D．气体被活塞压缩到原来体积后的压强与抽开隔板前的压强相等 【答案】AD 【解析】A．气体扩散时，N为真空，气体自由膨胀，没有对外做功对象，所以W = 0，又因为容器导热性能良好，且外界温度恒定，气体与外界能及时进行热交换，最终气体温度不变，内能不变，则ΔU=0，根据热力学第一定律可得：ΔU=W+Q 可得Q = 0，即气体扩散时与外界无热量交换，故A正确； B．由于N为真空，气体扩散时没有受到阻力，没有对外做功的对象，所以气体不对外界做功，故B错误； C．气体被活塞压缩过程中，外界对气体做功，则W＞0，容器导热性能良好，外界温度恒定，气体温度不变，内能不变，则ΔU=0，根据热力学第一定律可得：ΔU=W+Q 可得Q=-W＜0 即气体向外界放热，不是与外界无热量交换，故C错误； D．根据理想气体状态方程，气体被压缩到原来体积，V不变，C不变，T不变，压强不变，与抽开隔板前压强相等，故D正确。 故选AD。 8.（24-25高二下·山东青岛·期中）一定质量的理想气体经历A→B→C→D→A循环过程，整个过程气体体积V与热力学温度T的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．气体在状态A的压强大于在状态B的压强 B．A→B过程单位时间撞击单位面积器壁的分子数增多 C．B→C过程气体从外界吸热 D．整个过程，气体对外界做正功 【答案】BD 【解析】AB．根据 整理得 可知AB为等压线（即AB两状态压强相等），题图可知A→B过程，温度降低，压强不变，体积减小， 分子的平均动能减小，单位时间撞击器壁单位面积的分子数增多，故A错误，B正确； C．B→C过程，温度不变，气体内能不变（），体积减小，外界对气体做功（W>0），根据理想气体状态 可知Q<0，即B→C过程气体向外界放热，故C错误； D．大致作出A→B→C→D→A过程气体的p-V图像，如图所示 可知A→B→C过程外界对气体做功小于C→D→A气体对外界做功，即整个过程，即气体对外界做正功，故D正确。 故选BD。 三、解答题 9.（2024-2025·山东泰安·模拟）如图甲所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸内，气体从状态完成一次循环，其状态变化过程的图像如图乙所示。已知该气体在A状态时的温度为600K，求： (1)气体在B状态和C状态时的温度为多少K； (2)气体从状态A到C的过程中，气体对外做的功； (3)已知气体从C到A状态的过程中，外界对气体做的功1.4×106J，试说明全过程中气体是吸热还是放热并求吸收（或放出）了多少热量。 【答案】(1)， (2) (3)气体放热 【解析】（1）对于理想气体：过程，由查理定律有 得 过程，由盖—吕萨克定律有 得 （2）而过程是等容变化，气体对外不做功；过程中气体体积膨胀对外做的功，即从状态A到状态气体对外做的功 （3）全过程从状态又回到状态，根据 得， 解得 气体放热。 地 城 考点03 液体和固体 一、单选题 1.（24-25高二下·日照·期中）下列四幅图中有关固体和液体性质的描述，正确的是（　　） A．由甲图可知，由铁原子组成的物体一定具有各向异性 B．图乙中液面形状说明，该液体不浸润管壁 C．图丙中锄松土壤是为了利用毛细现象把地下的水分引上来 D．图丁中荷叶上的水珠呈近似球体的形状，是因为液体表面张力的作用 【答案】D 【解析】A．甲图中铁是体心立方结构，铁是多晶体，多晶体不具有各向异性，故A错误； B．图乙中液面形状是凹形，说明液体浸润管壁，故B错误； C．锄松土壤是为了破坏毛细管，防止地下水分因毛细现象上升到地面蒸发，故C错误； D．荷叶上水珠呈近似球体，是液体表面张力使液面收缩，尽量使表面积最小（球体表面积最小 ），故D正确。 故选D。 2.（24-25高二下·山东聊城·期中）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（　　） A．晶体熔化过程中，分子平均动能不变 B．晶体熔化过程中，分子平均势能不变 C．晶体的光学性质一定各向同性 D．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 【答案】A 【解析】A．晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故A正确； B．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，故B错误； C．多晶体光学性质各向同性，单晶体光学性质各向异性，故C错误； D．多晶体、单晶体均有固定的熔点，故D错误。 故选A。 3.（24-25高二下·山东&名校联盟·期中）下列说法正确的是（　　） A．足球充足气后很难被压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果 B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C．常见的金属没有规则的形状，所以常见的金属是非晶体 D．对封闭系统的气体，只要吸热，气体的温度就一定升高 【答案】B 【解析】A．足球充足气后很难被压缩，是因为足球内气体压强比大气压强大很多，A错误； B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用， B正确； C．常见的金属没有规则的形状，所以常见的金属是多晶体，C错误； D．根据热力学第一定律，对封闭系统的气体，如果吸热10焦耳，对外做功20焦耳，气体的内能减少，气体的温度一定降低，D错误。 故选B。 4.（2024-2025·山东部分学校·诊断测试）下列说法正确的是（　　） A．任何物体都具有内能 B．非晶体具有固定的熔点 C．分子运动速率都呈“中间少、两头多”的分布 D．分子间温度升高，分子平均动能减小 【答案】A 【解析】A．任何物体都具有内能，故A正确； B．晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B错误； C．分子运动速率都是”中间多、两头少“的分布，故C错误； D．分子间温度升高，分子平均动能增大，故D错误。 故选A。 二、多选题 5.（2024-2025·山东部分学校·诊断测试）若液体对某种固体是浸润的，则当液体装在由这种固体物质做成的细管中时，下列说法正确的是（　　） A．附着层分子密度小于液体内分子的密度 B．附着层分子的作用力表现为斥力 C．管中的液体表面一定向上凸起 D．液体跟固体接触的区域有扩张的趋势 【答案】BD 【解析】A．当液体对某种固体浸润时，附着层分子间距离小于液体内部分子间距离，所以附着层分子密度大于液体内分子的密度 ，故A错误； B．因为附着层分子间距离小于液体内部分子间距离，分子间作用力表现为斥力 ，故B正确； C．液体对固体浸润时，在细管中液体表面是向下凹的，而不是向上凸起，向上凸起是不浸润时的情况，故C错误； D．由于附着层分子间作用力表现为斥力，使得液体跟固体接触的区域有扩张的趋势 ，故D正确。 故选BD。 6.（24-25高二下·山东潍坊·期中）下列四幅图片涉及的物理现象，说法正确的是（　　） A．图甲中水黾可以停在水面，主要是因为受到水的浮力作用 B．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C．图丙中拖拉机锄松土壤，可以破坏毛细管进而减少土壤中的水分流失 D．图丁中水银与玻璃不浸润，导致玻璃片上的水银滴呈扁平状 【答案】CD 【解析】A．图甲中水黾可以停在水面，主要是因为水的表面张力的作用，选项A错误； B．图乙为水中炭粒始终不停的做无规则运动，在某一时刻的位置是不确定的，则其运动位置的连线不能表示炭粒做布朗运动的轨迹，选项B错误； C．图丙中拖拉机锄松土壤，可以破坏毛细管进而减少土壤中的水分流失，选项C正确； D．图丁中水银的表面张力比较大，同时水银不浸润玻璃，这就导致了玻璃容器中的小水银滴，会尽可能地减少表面积，从而呈扁平状，故D正确。 故选CD。 7.（24-25高二下·山东聊城·期中）茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。关于泡茶中的物理现象，下列说法正确的是（　　） A．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象 B．打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力 C．泡茶时，开水比冷水更能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈 D．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的 【答案】ACD 【解析】A．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象，故A正确； B．打碎的茶杯不能拼接复原，是因为分子间距离太大，分子间作用力可以忽略不计，并不是分子间不存在作用力，故B错误； C．泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈，故C正确； D．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的，故D正确。 故选ACD。 8.（24-25高二下·山东青岛·期中）关于气体、液体和固体，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动是分子的热运动 B．一个气体分子的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数 C．液体表面张力的方向总是跟液面相切，且与分界面垂直 D．某种固体沿不同方向导热性不同，这种固体一定是单晶体 【答案】CD 【解析】A． 布朗运动不是分子的热运动，是悬浮在液体或者气体中的颗粒的无规则运动，A错误 B．一个气体分子的体积小于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，一个气体分子的占据的空间等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，B错误； C． 液体表面张力的方向总是跟液面相切，且与分界面垂直，C正确； D． 某种固体沿不同方向导热性不同，具有各向异性，这种固体一定是单晶体，D正确。 故选CD。 地 城 考点04 分子动理论 一、单选题 1.（24-25高二下·泰安·期中）两个分子M、N，固定M，将N由静止释放，N仅在分子间作用力作用下远离M，其速度和位移的图像如图所示，为速度最大值位置，为分子力接近消失位置，则（　　） A．N由到过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大 B．N由到过程中，M、N间作用力先减小后增大 C．N由到过程中，N做加速度减小的减速运动 D．露珠表面层水分子间距处于到之间 【答案】A 【解析】A．根据图像可知，N由到过程中，N速度先增大后减小，即N的动能先增大后减小，可知，分子力对N先做正功后做负功，则M、N系统的分子势能先减小后增大，故A正确； B．结合上述，过程，N速度增大，在 时，N速度达到最大值，此时N所受分子力为0，该位置为平衡位置，即过程，分子力表现为斥力，过程分子力表现为引力，可知，M、N间作用力先减小后增大最后减小，故B错误； C．结合上述可知，过程分子力表现为引力，该过程中，分子力大小先增大后减小，则N由到过程中，N做加速度先增大后减小的减速运动，故C错误； D．露珠表面层水分子之间的分子力表现为引力，结合上述可知，露珠表面层水分子间距处于到之间，故D错误。 故选A。 2.（24-25高二下·山东临沂·期中）下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先减小后增大 D．由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 【答案】D 【解析】A．温度升高，速率大的分子占比增大，速率小的分子占比减小，可知状态①的温度比状态②的温度高，A错误； B．由于图乙中的位置是每隔一定时间记录的，所以位置的连线不能表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹，只能说明花粉颗粒运动的无规则性，B错误； C．由图丙可知当分子间的距离时，分子间的作用力先增大后减小，C错误； D．由图丁可知，在r由变到的过程中，分子势能减小，分子力做正功，D正确。 故选D。 3.（24-25高二下·山东青岛·期中）分子之间有间隙，但是大量分子却能聚集在一起，说明分子之间存在着相互作用力。分子间作用力与分子间距离的关系如图所示，其中为平衡位置。下列说法正确的是（　　） A．当分子间距离时，分子间仅存在斥力，不存在引力 B．当分子间距离时，分子间引力和斥力同时存在，但引力比斥力变化快 C．当分子间距离时，随着r变大，分子间作用力先增大后减小 D．当分子间距离时，随着r变大，分子力势能先减小后增大 【答案】C 【解析】A．当分子间距离时，分子间即存在斥力，也存在引力，只是斥力大于引力，表现为斥力，选项A错误； B．当分子间距离时，分子间引力和斥力同时存在，但斥力比引力变化快，选项B错误； C．当分子间距离时，随着r变大，分子间作用力先增大后减小，选项C正确； D．当分子间距离时，随着r变大，分子力做负功，则分子力势能增大，选项D错误。 故选C。 4.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图所示，两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，下列说法正确的是（　　） A．曲线ab为两分子间斥力随分子间距离的变化关系 B．若两分子间距离大于r1，则分子间作用力表现为斥力 C．当两分子间距离从r1开始增大到r2时，分子势能不断增大 D．若两分子间距离越来越大，则分子势能也越来越大 【答案】C 【解析】A．在图象中，随着距离的增大斥力比引力变化的快，所以ab为引力曲线，cd为斥力曲线，故A错误； B．图像可知若两分子间距离大于r1，分子间的斥力小于引力，则分子间作用力表现为引力。故B错误； C．当两分子间距离从r1开始增大到r2时，子间作用力表现为引力，故分子势能不断增大，故C正确； D．若两分子间距离越来越大，分子势能不一定越来越大，比如分子间距小于平衡位置时，两分子间距离越大，分子势能越小，故D错误。 故选C。 5.（24-25高二下·日照·期中）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动是指液体分子的无规则运动 B．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动剧烈 C．微粒越小，温度越高，布朗运动越明显 D．分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大 【答案】C 【解析】A．布朗运动是指悬浮固体小颗粒的无规则运动，故A错误； B．分子热运动激烈程度与温度有关，与物体的运动状态无关，故B错误； C．微粒越小，温度越高，布朗运动越明显，故C正确； D．分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小，故D错误。 故选C。 6.（24-25高二下·山东烟台·期中）下列说法正确的是（　　） A．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 B．当分子间的距离增大时，分子间的引力增大而斥力减小 C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D．当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，这是因为气体浮力作用 【答案】C 【解析】A．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散运动现象，A错误； B．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均随距离的增大而减小，B错误； C．当分子力表现为引力时，随分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大，C正确； D．微小颗粒在气体中长时间悬浮的主要原因是布朗运动，即气体分子的无规则碰撞导致颗粒的无规则运动，而非浮力，D错误。 故选C。 7.（24-25高二下·日照·期中）导热性良好的玻璃瓶内封闭一定质量的气体，从10℃的湖底缓慢移动至温度为14℃的湖面的过程中，下列说法正确的是（　　） A．所有气体分子速率均增大 B．气体分子对玻璃瓶壁碰撞的平均撞击力增大 C．单位时间内与单位面积玻璃瓶壁碰撞的分子数不变 D．气体分子间的作用力增大 【答案】B 【解析】A．从10℃的湖底缓慢移动至温度为14℃的湖面的过程中，所有气体分子的平均动能增大，气体分子的平均速率增大，并不是所有气体分子速率均增大，故A错误； B．环境温度缓慢升高，气体分子的平均动能增大，气体分子对玻璃瓶壁碰撞的平均撞击力增大，故B正确； C．由于分子数密度不变，气体分子的平均速率增大，单位时间内与单位面积玻璃瓶壁碰撞的分子数增多，故C错误； D．由于分子数密度不变，气体分子间的距离不变，作用力不变，故D错误。 故选B。 8.（24-25高二下·临沂河东&费县·期中）如图描绘了一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景，以下关于布朗运动的说法正确的是（　　） A．液体温度越低，悬浮微粒运动越剧烈 B．布朗运动就是液体分子的无规则运动 C．悬浮微粒越小，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显 D．悬浮微粒的无规则运动，是悬浮微粒分子的无规则运动的结果 【答案】C 【解析】A．液体温度越高，布朗运动越剧烈，故A错误； B．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，故B错误； C．悬浮微粒越小，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显，故C正确； D．悬浮微粒做布朗运动，即悬浮微粒做无规则运动，是液体分子的无规则运动撞击造成的，是液体分子的无规则运动的结果，故D错误。 故选C。 二、多选题 9.（24-25高二下·山东名校联盟·期中）下列四幅图中对应的说法正确的是（　　） A．甲图中峰值大的曲线（虚线）对应的气体温度较高，即 B．乙图中点位置对应的分子力最小，分子势能也最小 C．丙图中的实验现象说明薄板在导热性能上具有各向同性 D．丁图中微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡，布朗运动越明显 【答案】CD 【解析】A．在气体分子速率分布图像中，温度越高，分子的平均速率越大，速率大的分子所占比例越高，图像的峰值越向右移动且越矮。甲图中实线对应的气体温度较高，即，故A错误； B．乙图中点位置对应的分子力表现为引力最大，分子势能不是最小，图中C点位置对应分子力最小为零，分子势能最小，故B错误； C．丙图中用高温针尖加热薄板上的蜂蜡熔化成圆形，这表明薄板在导热性能上具有各向同性，说明薄板是非晶体或者多晶体，故C正确 D．丁图中布朗运动是由于液体分子对微粒的撞击不平衡引起的，微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡，布朗运动越明显，故D正确。 故选CD。 10.（24-25高二下·山东枣庄·期中）如图所示，实线1为氧气分子在T1温度下的分子速率分布规律图像，实线2为氧气分子在T2温度下的分子速率分布规律图像。下列说法正确的是（　　） A．由图像可以知道温度T1小于温度T2 B．在T1、T2两个温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同 C．将T1、T2温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和 D．将T1、T2温度下相同质量的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线 【答案】AB 【解析】A．温度升高，大速率分子所占总分子数的百分比增大，小速率分子所占总分子数的百分比减小，根据图示可知，温度T1小于温度T2，故A正确； B．图示两图像有交点，表明在T1、T2两个温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同，故B正确； C．利用微元法，可知，图像与横轴所围结合图形的面积表示百分比，即对应的分子速率分布规律曲线下方的面积等于1，可知，将T1、T2温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积与曲线1和曲线2下方的面积均等于1，故C错误； D．结合上述可知，温度T1小于温度T2，将T1、T2温度下相同质量的氧气混合后，达到热平衡后，气体的温度大于T1，小于T2，则将T1、T2温度下相同质量的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线介入实线1、2之间，不可能是图中虚线位置，故D错误。 故选AB。 地 城 考点05 气体实验定律 一、单选题 1.（24-25高二下·日照·期中）一定质量的理想气体经历了的循环过程，其p-t图像如图所示，其中ab连线、dc连线的延长线与纵轴交点的纵坐标分别为p1和p2，t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标。状态a、d的温度为t1，状态b、c的温度为t2。关于该循环过程，下列判断正确的是（　　） A．气体在状态a和d的压强之比 B．气体在状态a和b的压强之比 C．气体在状态a和d的体积之比 D．气体在状态a和c的体积之比 【答案】C 【解析】ACD．ab、cd是两条等容线，根据玻意耳得 ，， 解得，，，AD错误，C正确； B．根据查理定律得 解得，B错误。 故选C。 2.（24-25高二下·山东聊城·期中）给自行车充气时，每次可将体积为、压强为1atm的空气充入自行车内胎，内胎的容积为，假设胎内原来没有空气，且充气过程温度不变，那么充了40次后胎内空气压强为（　　） A．2atm B．2.5atm C．4atm D．5atm 【答案】B 【解析】根据玻意耳定律可得 可得充了40次后胎内空气压强为 故选B。 3.（24-25高二下·山东潍坊·期中）如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内吸入一小段油柱。已知吸管的横截面积为，封闭气体温度为、体积为，不计大气压的变化，当封闭气体温度变化时，油柱移动的距离为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】饮料罐中气体的压强与外界大气压是相同的，饮料罐中的气体做等压变化，根据 可得 解得 故选B。 4.（24-25高二下·山东聊城·期中）如图所示为用铝制易拉罐制作的温度计，粗细均匀的透明薄吸管里有一段长度可忽略不计的油柱，吸管与水平放置的易拉罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为，薄吸管横截面积为，罐外吸管总长度为，当温度为27℃时，油柱离罐口，不考虑大气压强变化及阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏 B．该装置所测最高温度为37℃ C．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大 D．若将吸管右端封闭，环境温度升高后，油柱不会移动 【答案】D 【解析】A．由盖—吕萨克定律得 解得 故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A错误； B．当时，该装置所测的温度最高，代入解得 故B错误； C．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖—吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故C错误； D．若将吸管右端封闭，环境温度升高后，假设油柱不动，由查理定律有 由于初态油柱两侧气体p、T相同，所以环境温度升高相同温度，压强增量相同，故油柱不会移动，故D正确。 故选D。 5.（24-25高二下·山东青岛·期中）容器A和容器B通过足够长的软管相连，容器B和容器C通过细导管相连。打开阀门K，移动A，使最左侧的水银面第一次与容器B的下表面处在同一高度，如图所示；关上阀门K，向上移动A，当水银第一次刚刚全部充满容器B时，停止移动A，此时最左侧的水银面与容器B上表面的高度差为。打开阀门K，放入被测物体，移动A，使最左侧的水银面第二次与容器B的下表面处在同一高度；关上阀门K，向上移动A，当水银第二次刚刚全部充满容器B时，停止移动A，此时最左侧的水银面与容器B的上表面高度差为。已知大气压，容器B的体积为，细导管体积忽略不计，整个过程温度不变，所用器材气密性良好。下列说法正确的是（　　） A．容器B第一次充满水银时，容器C内的气体压强为 B．容器C的体积为 C．容器B第二次充满水银时，容器C内的气体压强为 D．被测物体的体积为 【答案】D 【解析】A．题意易知容器B第一次充满水银时，容器C内的气体压强为 故A错误； B．根据玻意耳定律有 联立解得 故B错误； C．题意易知容器B第二次充满水银时，容器C内的气体压强为 故C错误； D．根据玻意耳定律有 联立解得 故D正确。 故选 D。 二、多选题 6.（24-25高二下·日照·期中）如图所示装置为卡车空气刹车系统，K1，K2，K3是电子阀门，刹车时K2打开，其它关闭。排气时K1打开，其它关闭。往储气罐加气时K3打开，其它关闭。制动室的初始体积，内部气体的压强为1atm。刹车时活塞从A位置到B位置，制动室体积变为，气体的压强达到8atm，此时时立即关闭K2，刹停后打开K1排气，活塞回到A位置，完成一次刹停过程。已知储气罐的容积，压缩机工作时每分钟能将160L压强为1atm的气体注入储气罐。忽略管道内气体体积，所有过程气体均视为理想气体且温度不变，以下正确的是（　　） A．若要保证能实施一次刹停，刹车前储气罐内气体压强最少为10atm B．若储气罐内气体压强为10atm，实施一次刹停，储气罐内气体减少20％ C．压缩机失效后，若要保证连续实施3次刹停，储气罐内气体初始压强至少为12atm D．若储气罐内气体的压强为8atm，压缩机需要工作2分钟，可使压强恢复到16atm 【答案】ABD 【解析】A．设刹车前储气罐内气体压强为p2，根据玻意耳定律得 解得 ，A正确； B．根据玻意耳定律得 解得 储气罐内气体减少百分比 B正确； C．若储气罐内气体初始压强为12atm，第1次刹车，根据波意耳定律 解得 第2次刹车，根据波意耳定律 解得 若不考虑弹簧长度变化，第2次刹车失效。若考虑弹簧长度变化，第2次刹车的压强小于7.66atm，第2次刹车失效，C错误； D．根据波意耳定律 解得 ，D正确。 故选ABD。 7.（24-25高二下·泰安·期中）如图所示，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向端移动的情况是（　　） A．升高环境温度 B．缓慢减小玻璃管与水平面内的夹角 C．保持角不变，使玻璃管加速上升 D．保持角不变，使玻璃管水平向右加速平移 【答案】AB 【解析】A．升高温度，假设水银柱不动，由查理定理得（p、T是初态压强和温度） 升高相同温度，由于b端气体压强大于a端气体压强，可知b端气体压强增加量较大，故水银柱相对玻璃管向端移动，故A正确； B．水银柱对b气体产生的压强为，缓慢减小玻璃管与水平面内的夹角，则水银柱对b气体产生的压强减小，故水银柱相对玻璃管向端移动，故B正确； C．保持角不变，使玻璃管加速上升，水银柱在惯性作用下相对于管向b端移动，故C错误； D．保持角不变，使玻璃管水平向右加速平移，将加速度沿管方向和垂直管方向分解，可知沿管方向的加速度沿管向上，即水银柱会沿管向上的做加速运动，水银柱在惯性作用下相对于管向b端移动，故D错误。 故选AB。 8.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图，一导热的密闭容器水平放置，容器内有两部分理想气体A和B，气体之间有一段水银柱。现将容器竖直放置，使气体A在上面，气体B在下面。已知外界温度保持不变，下列说法正确的是（　　） A．气体A的压强在增大 B．气体B的压强在增大 C．气体A单位时间单位面积的碰撞次数变小 D．气体B单位时间单位面积的碰撞次数变小 【答案】BC 【解析】密闭容器水平放置时，A、B中的压强相等；容器竖直放置时水银柱下移，A中体积增大，由波意尔定律得A气体中的压强减小，B气体中的压强增大；气体A单位时间单位面积的碰撞次数（A气体的压强）变小；气体B单位时间单位面积的碰撞次数（B气体的压强）变大。 故选BC。 三、解答题 9.（24-25高二下·山东聊城·期中）如图所示，横截面积为S的容器内，有一个质量不计的轻活塞，活塞的气密性良好。当容器内气体的温度为时，活塞和底面相距。将物块放在活塞上，活塞最终下降后保持静止，容器内气体的温度仍为，活塞与容器壁间的摩擦均不计，大气压强为，重力加速度为。 (1)求物块的质量； (2)若加热容器内的气体，系统平衡后，活塞回到原位置，求此时的温度。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）放上物块，系统稳定后气体的压强为 容器内的气体做等温变化，则有 解得 （2）分析初末状态可知，容器内的气体做等容变化，则有 解得 10.（24-25高二下·山东潍坊·期中）图甲为常见的气压式升降椅，可通过活塞上下运动来改变座椅的升降。其简化结构如图乙所示，内部横截面积的圆柱形气缸与底座一起固定，其上端有一卡环可卡住活塞上端，初始时，气缸内部气体柱长度，大气压，气缸内部气体压强，室内温度。活塞、连接杆、椅子面总质量，取。气缸气密性、导热性良好，气体视为理想气体，不计一切摩擦，忽略卡环大小，则： (1)椅子上不放任何东西，求活塞对卡环作用力的大小； (2)质量的同学，缓慢坐上椅面后，再将两脚轻抬悬空，求静止后椅面下降的距离； (3)若经长期使用后，该座椅气缸出现了气密性问题。在温度的室温下，椅子上不放任何东西，活塞对卡环作用力大小与（未漏气状态）时相同。求气缸漏出的气体与缸内剩余气体的质量之比。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）活塞处于平衡状态，有         得         由牛顿第三定律得，活塞对卡环作用力 （2）根据玻意耳定律有         活塞静止不动处于平衡状态，有     解得         稳定后椅面下降的距离 （3）对原封闭良好的气体，由盖一吕萨克定律         得         漏出的气体与缸内剩余气体的质量之比 11.（24-25高二下·山东青岛·期中）气动避震是通过充放气体来改变车身高低，其原理可以简化为如图所示的模型图。在导热性能良好的汽缸内，用面积的活塞封闭一定质量的气体，活塞和砝码的总质量m=4kg。初始时刻，阀门K关闭，此时活塞到汽缸底端的距离。已知外界大气压强，重力加速度，外界环境温度保持不变。求 (1)初始时刻汽缸内气体压强p1； (2)打开阀门K，充气装置向汽缸内充入压强、体积的气体后，此时活塞到汽缸底端的距离， 【答案】(1) (2)60cm 【解析】（1）对m，由平衡条件有 代入题中数据，解得 （2）设此时活塞到汽缸底端的距离为，对充入汽缸的气体和原有气体，由玻意耳定律有 代入题中数据，联立解得 12.（24-25高二下·山东青岛·期中）气象探测气球是进行高空气象观测的重要工具。随着高度的升高，空气的压强和温度均降低。当气球在地面时，空气的压强为1个标准大气压、温度为时的密度为。气球因启动一持续加热装置而使内部气体的温度快速升到且维持不变，气球开始上升。当达到某一高度时，外界空气的压强为，温度为。已知该气球体积为V，气球自身质量（球皮、吊篮及加热装置总质量）为M。气球内、外的气压始终都相等，重力加速度大小为g，整个过程气球的体积保持不变，球皮厚度及空气阻力均不计。 (1)求气球在此高度时所受浮力的大小； (2)求从地面开始到到达此高度的过程中，从球内排出的空气质量； (3)气球在此高度时，加热装置再次使内部气体的温度迅速升到T，此时气球获得的竖直向上加速度，求T。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）设1个标准大气压，质量为m的空气在温度为时的体积为，则密度为 设，质量为m的空气在温度为时的体积为，则密度为 根据理想气体状态方程有 （或者  其中K为常数） 解得 则此时气球所受浮力的大小，解得 （2）设，质量为m的空气在温度为时的体积为，即球内空气密度为 根据理想气体状态方程有 （或者） 解得， 解得 （3）设温度到达T时的空气质量为，密度为。 由牛顿第二定律 其中，解得 由 解得 13.（24-25高二下·泰安·期中）如图所示，两个固定的水平汽缸导热性能良好且足够长，内有水平轻质硬杆相连的两个活塞，面积分别为，。两汽缸通过一带阀门的细管连通，最初阀门关闭，内有质量的理想气体，初始温度为27℃，为真空。初始状态时两活塞分别与各自汽缸底相距、，活塞静止。不计一切摩擦，细管体积可忽略不计，内有体积不计的加热装置，图中未画出。环境温度保持27℃不变，外界大气压，。当阀门关闭时， (1)左侧汽缸安装绝热装置，同时缓慢加热内气体，求当右侧活塞刚好运动到缸底时，内气体的温度及压强； (2)在右侧活塞刚好运动到缸底时，停止加热并撤去左侧汽缸的绝热装置，将阀门打开，经过足够长时间后，求进入汽缸内气体的质量； (3)经（2）之后将阀门关闭，用打气筒（图中未画出）向汽缸中缓慢充入压强为的同种理想气体，使活塞回到初始状态时的位置，求充入理想气体的质量。 【答案】(1) (2)0.7g (3)2.1g 【解析】（1）对活塞整体，由平衡条件有 代入题中数据，解得 由盖吕萨克定律 其中 （2）稳定后对活塞整体受力分析 联立解得 左边活塞距离A缸缸底距离为，由玻意尔定律 B中气体质量为 代入数据得 （3）对B分析由玻意尔定律 对活塞整体受力分析 打进去的气体质量为 联立解得 14.（24-25高二下·日照·期中）如图甲所示某同学设计了一个减震器模型，上端开口，底部导热，侧壁绝热的气缸竖直放置于水平地面，横截面积，靠近底部有一阀门K。绝热活塞A、B将气体分为、两部分，一劲度系数，原长的轻质弹簧连接气缸底部和活塞B。A、B之间用一长度的细线相连。活塞A的质量，活塞B的质量不计。初始时阀门K关闭，弹簧处于原长，细线伸直无拉力，、两部分气体温度均与环境温度相等。已知环境温度，大气压强，所有过程中环境温度和大气压强均不变，，，不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内，所有气体均视为理想气体。 (1)对活塞A施加向下压力，使之缓慢下降，直至弹簧被压缩4cm，此时中气体温度。求活塞A下降的距离。 (2)将气缸吊起进行测试如图乙所示，阀门K打开，细线未断。稳定之后通过制冷片（体积不计）缓慢降低中气体的温度。求： ①细线拉力恰好为零时，中气体的温度； ②当中气体温度时，活塞A与气缸底部的距离。 【答案】(1)5cm (2)① ；②19.8cm 【解析】（1）初始时M中气体压强 初始时N中气体压强 由于气缸底部导热，所以N中气体等温变化，由玻意耳定律得 则 弹簧被压缩4cm，再次平衡时M中气体压强 对M中的气体，由理想气体状态方程得 则 解得 活塞A下降的距离 （2）[1]细线拉力恰好为零时，M中的压强为 对M中的气体，由查理定律可得 解得 即 [2]对AB整体分析得 解得弹簧的伸长量 当中气体温度时，对M中气体由等压变化可得 由，解得 活塞A与气缸底部的距离 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 热学、光学 5大高频考点概览 考点01 光学 考点02 热力学定律 考点03 液体和固体 考点04 分子动理论 考点05 气体实验定律 地 城 考点01 光学 一、单选题 1.（24-25高二下·山东青岛·期中）昏暗路段一般会安装反光道钉用于指引道路，其内部由多个反光单元组成。如图所示，当来车的一束灯光以某一角度射向反光单元时，其中一条光线在P、Q处先后发生两次反射，下列说法正确的是（　　） A．不同颜色的光在反光单元中传播速度相同 B．反光单元材料的折射率越小，反光效果越好 C．经反光单元反射后的出射光线与入射光线会相交 D．若光线在P点发生全反射，则在Q点也可能发生全反射 2.（24-25高二下·山东名校联盟·期中）潜水员在潜水时偶然会观察到上方坑洞里存在着明亮的“反光”，这是因为坑洞里存在空气，光在水面发生了全反射。如图，处光源发出沿方向的光在点恰好发生全反射，被处的潜水员观察到。若光线与水面的夹角为，则水的折射率为（　　） A． B． C． D． 3.（24-25高二下·山东青岛·期中）进入四月，青岛中山公园的樱花大道迎来了高光时刻，朵朵粉色樱花枝头绽放，如云如霞，美出天际，整个公园飘散着淡淡的樱花味。下列说法正确的是（　　） A．公园内花香四溢是分子做布朗运动的结果 B．悬挂在樱枝间蜘蛛网上的水珠呈球形是表面张力作用的结果 C．清晨樱花上的露珠格外明亮，这是阳光照射进露珠时产生的折射现象 D．中山公园的工作人员给樱花树松土是想把地下的水分通过毛细管引上来 4.（24-25高二下·山东青岛·期中）劈尖干涉是一种薄膜干涉，如图甲。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，另一端夹入薄木板，从而在两玻璃表面形成一个劈形空气薄膜。用一红色激光竖直向下照射，会得到明暗相间条纹，如图乙。现让劈形空气薄膜内充满折射率大于空气的介质，关于相邻两条纹之间的距离，下列说法正确的是（　　） A．变小 B．变大 C．不变 D．无法判断 5.（24-25高二下·山东青岛·期中）在挡板上安装一个宽度可调的单缝，缝后放一个光屏，如图所示。用红光照射单缝并调节单缝宽度，在光屏上出现了明暗相间的条纹。下列说法中正确的是（　　） A．在光屏上会观察到等间距的明暗相间条纹 B．若减小单缝宽度，光屏上的条纹间距变大 C．若减小单缝到光屏的距离，条纹间距变大 D．若用白光照射，光屏上不会得到彩色条纹 6.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，P点与S1和S2距离之差为。现分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验。已知A光在折射率为n=1.4的介质中波长为5×10-7m，B光在某种介质中波长为2.8×10-7m，当B光从这种介质射向空气发生全反射时，临界角为30°。下列说法正确的是（　　） A．用A光在空气中做双缝干涉实验时，P点是亮条纹 B．用B光在空气中做双缝干涉实验时，P点是亮条纹 C．用A、B光在空气中做双缝干涉实验时，P点都是暗条纹 D．遮住一条缝，再用光照射时，光屏上不会出现明暗相间的条纹 7.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图甲所示，牛顿环装置是由一块曲率半径很大的平凸透镜（凸面朝下）与一块待检测的玻璃板紧密接触组成，两者之间夹着一层极薄的空气膜，其工作原理为“薄膜干涉”。若用单色光照射，会出现一些明暗相间的圆环如图乙所示，这些圆环的分布情况与曲率半径及被测玻璃板的表面情况有关。下列说法正确的是（　　） A．明暗相间的圆环等间距排列 B．干涉条纹是平凸透镜上、下表面的反射光叠加形成的 C．平凸透镜的曲率半径越大，相邻圆环的间距越小 D．若改用频率更高的单色光照射，同一级圆环的半径变小 二、多选题 8.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，直径OD=d。一束由a光和b光组成的复色光，沿AO方向从上表面射入玻璃砖，入射角为θ，a光和b光折射后分别射到B、C点，a光在B点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 B．b光在C点一定不会发生全反射 C．玻璃砖对a光的折射率为 D．a光由O传播到B所需时间为 9.（24-25高二下·山东名校联盟·期中）一束在真空中波长为690nm的红光垂直照射在竖直放置的肥皂膜上，肥皂膜对该光的折射率为1.5。由于重力作用，肥皂膜形成上薄下厚的楔形结构。已知光由空气射向肥皂膜时反射光会存在半波损失，致使在肥皂膜表面两束相干光传播路程之差为kλ（λ为光在肥皂膜中的波长，k=0，1，2，…）处为暗条纹。若观察到肥皂膜上某处出现了亮条纹，则该处的膜厚度可能为（　　） A．575nm B．345nm C．230nm D．172.5nm 三、解答题 10.（24-25高二下·山东青岛·期中）一半径为R的火石玻璃半球截面如图所示，球心为O，虚线OO'为过球心且与半球底面垂直的直线。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上。已知火石玻璃的折射率为，光在真空中的传播速度为c，不考虑半球内的反射光线。求 (1)能从球面射出的光线对应的入射光线在半球底面上的面积； (2)与虚线O O'距离为的入射光线，经球面折射后与虚线相交，该光线从进入半球到相交点的时间t。 11.（24-25高二下·山东青岛·期中）水平放置的某光学组件横截面如图所示，该组件是由圆弧和直角三角形构成的玻璃砖。O为圆弧的圆心，OE和OC为半径等于，AOC在同一条直线上。在横截面所在的平面内，有一单色光在B点入射光学组件，其折射光线在D点恰好发生全反射。已知，，该单色光在空气中的传播速度为c，求： (1)光学组件的折射率n； (2)单色光从光学组件射出时出射角的正弦值； (3)单色光在光学组件的传播时间。 12（24-25高二下·山东名校联盟·期中）利用干涉原理可测定液体的折射率。如图所示，屏上的点位于双缝和的中垂线上，当用红色激光平行照射双缝时，可在屏上得到等间距干涉条纹，定义点处为第0级亮条纹的中心，向两侧依次出现第1级、第2级、…、亮条纹。当双缝与屏之间为真空时，屏上点处是上方的第3级亮条纹的中心。已知红光在真空中的波长为，真空中的光速为 (1)求来自和的光传播到点处的时间差。 (2)当双缝与屏之间充满某种液体时，屏上点处是上方的第4条亮条纹的中心。求该液体的折射率。（结果可用分数表示） 13.（24-25高二下·山东名校联盟·期中）如图所示，水平面上放置有横截面为扇形的棱镜，顶角为60°、半径为，同一水平面上的光源S处发出一细束单色光射向中点，经棱镜两次折射后从圆弧上的点射出。已知棱镜内折射光线与平行，，真空中的光速为。求： (1)棱镜的折射率； (2)点处光线的折射角的正弦值； (3)光从S点发出到第一次从圆弧上点射出的时间（可用根式表示）。 地 城 考点02 热力学定律 一、单选题 1.（24-25高二下·泰安·期中）卡诺循环是法国工程师卡诺在1824年提出的热机循环过程，极大地提高了热机的工作效率。如图为卡诺循环的图像，一定质量的理想气体从状态开始沿循环曲线回到初始状态，其中和为两条等温线，和为两条绝热线，则（　　） A．在绝热压缩过程中，气体内能减小 B．过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功 C．每个气体分子的运动的运动速率都减小 D．状态时气体分子单位时间对器壁单位面积撞击次数比状态多 2.（24-25高二下·山东潍坊·期中）一定质量的理想气体从状态开始，经等容、等压、等温三个过程回到初始状态，其图像如图所示。已知气体在状态时的体积为，下列说法正确的是（　　） A．过程，气体的内能不变 B．过程，外界对气体做功为 C．过程，气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 D．过程气体从外界吸收的热量等于过程气体向外界放出的热量 3.（24-25高二下·山东青岛·期中）一定质量的理想气体从状态a开始，经历一系列过程回到原状态，其图像如图所示。其中ab为等容变化，bc两状态下气体温度相同。状态a和b的坐标分别为和，下列说法正确的是（　　） A．状态c的温度是状态a温度的两倍 B．c到a过程中，体积减小，分子势能减小 C．b到c过程中，气体对外做的功等于释放的热量 D．气体在a状态下单位时间内对单位面积器壁的冲量小于在b状态下的冲量 4.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图所示，健身球通常由橡胶制成，其内部充满气体能够承受较大的压力。当人体缓慢离开健身球的过程可认为球内气体温度不变，已知球内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（　　） A．球内气体向外界放出热量 B．球内气体分子数密度不变 C．球内所有气体分子的动能都不变 D．球内气体分子单位时间对单位面积器壁的撞击力减小 5.（24-25高二下·泰安·期中）下列说法正确的是（　　） A．相同温度下液体中悬浮的花粉小颗粒越大，布朗运动越剧烈 B．农民使用“松土保墒”进行耕作，通过松土形成了土壤毛细管，使得土壤下面的水分更容易被输送到地表 C．随着科技发展，热量自发地从低温物体传到高温物体是可以实现的 D．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数减少 6.（24-25高二下·山东青岛·期中）下列现象违背热力学规律的是（　　） A．热水会自然变凉 B．摩擦物体会使其温度升高 C．内燃机可以将内能全部转化成机械能 D．热量可以从低温物体转移到高温物体上 二、多选题 7.（24-25高二下·山东潍坊·期中）如图所示，一个导热性能良好的容器固定于水平地面，容器被隔板K和活塞L分成M、N两部分，M内有一定质量的理想气体，N内为真空。现让活塞在右侧容器口处保持不动，抽开隔板K，M内的气体进入N并达到稳定状态，然后再缓慢向左推动活塞将气体压缩到原来体积。外界温度恒定，关于上述过程，下列说法正确的是（　　） A．气体扩散时与外界无热量交换 B．气体扩散时体积增大，气体对外界做功 C．气体被活塞压缩到原来体积过程中与外界无热量交换 D．气体被活塞压缩到原来体积后的压强与抽开隔板前的压强相等 8.（24-25高二下·山东青岛·期中）一定质量的理想气体经历A→B→C→D→A循环过程，整个过程气体体积V与热力学温度T的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．气体在状态A的压强大于在状态B的压强 B．A→B过程单位时间撞击单位面积器壁的分子数增多 C．B→C过程气体从外界吸热 D．整个过程，气体对外界做正功 三、解答题 9.（2024-2025·山东泰安·模拟）如图甲所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸内，气体从状态完成一次循环，其状态变化过程的图像如图乙所示。已知该气体在A状态时的温度为600K，求： (1)气体在B状态和C状态时的温度为多少K； (2)气体从状态A到C的过程中，气体对外做的功； (3)已知气体从C到A状态的过程中，外界对气体做的功1.4×106J，试说明全过程中气体是吸热还是放热并求吸收（或放出）了多少热量。 地 城 考点03 液体和固体 一、单选题 1.（24-25高二下·日照·期中）下列四幅图中有关固体和液体性质的描述，正确的是（　　） A．由甲图可知，由铁原子组成的物体一定具有各向异性 B．图乙中液面形状说明，该液体不浸润管壁 C．图丙中锄松土壤是为了利用毛细现象把地下的水分引上来 D．图丁中荷叶上的水珠呈近似球体的形状，是因为液体表面张力的作用 2.（24-25高二下·山东聊城·期中）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（　　） A．晶体熔化过程中，分子平均动能不变 B．晶体熔化过程中，分子平均势能不变 C．晶体的光学性质一定各向同性 D．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 3.（24-25高二下·山东&名校联盟·期中）下列说法正确的是（　　） A．足球充足气后很难被压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果 B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用 C．常见的金属没有规则的形状，所以常见的金属是非晶体 D．对封闭系统的气体，只要吸热，气体的温度就一定升高 4.（2024-2025·山东部分学校·诊断测试）下列说法正确的是（　　） A．任何物体都具有内能 B．非晶体具有固定的熔点 C．分子运动速率都呈“中间少、两头多”的分布 D．分子间温度升高，分子平均动能减小 二、多选题 5.（2024-2025·山东部分学校·诊断测试）若液体对某种固体是浸润的，则当液体装在由这种固体物质做成的细管中时，下列说法正确的是（　　） A．附着层分子密度小于液体内分子的密度 B．附着层分子的作用力表现为斥力 C．管中的液体表面一定向上凸起 D．液体跟固体接触的区域有扩张的趋势 6.（24-25高二下·山东潍坊·期中）下列四幅图片涉及的物理现象，说法正确的是（　　） A．图甲中水黾可以停在水面，主要是因为受到水的浮力作用 B．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C．图丙中拖拉机锄松土壤，可以破坏毛细管进而减少土壤中的水分流失 D．图丁中水银与玻璃不浸润，导致玻璃片上的水银滴呈扁平状 7.（24-25高二下·山东聊城·期中）茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。关于泡茶中的物理现象，下列说法正确的是（　　） A．放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是扩散现象 B．打碎的茶杯不能拼接复原，说明分子间不存在作用力 C．泡茶时，开水比冷水更能快速泡出茶香，是因为温度越高分子热运动越剧烈 D．泡茶过程中洒漏在茶托上的茶水可被茶托快速吸收，说明茶水与茶托间是浸润的 8.（24-25高二下·山东青岛·期中）关于气体、液体和固体，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动是分子的热运动 B．一个气体分子的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数 C．液体表面张力的方向总是跟液面相切，且与分界面垂直 D．某种固体沿不同方向导热性不同，这种固体一定是单晶体 地 城 考点04 分子动理论 一、单选题 1.（24-25高二下·泰安·期中）两个分子M、N，固定M，将N由静止释放，N仅在分子间作用力作用下远离M，其速度和位移的图像如图所示，为速度最大值位置，为分子力接近消失位置，则（　　） A．N由到过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大 B．N由到过程中，M、N间作用力先减小后增大 C．N由到过程中，N做加速度减小的减速运动 D．露珠表面层水分子间距处于到之间 2.（24-25高二下·山东临沂·期中）下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B．图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹 C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先减小后增大 D．由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 3.（24-25高二下·山东青岛·期中）分子之间有间隙，但是大量分子却能聚集在一起，说明分子之间存在着相互作用力。分子间作用力与分子间距离的关系如图所示，其中为平衡位置。下列说法正确的是（　　） A．当分子间距离时，分子间仅存在斥力，不存在引力 B．当分子间距离时，分子间引力和斥力同时存在，但引力比斥力变化快 C．当分子间距离时，随着r变大，分子间作用力先增大后减小 D．当分子间距离时，随着r变大，分子力势能先减小后增大 4.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图所示，两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，下列说法正确的是（　　） A．曲线ab为两分子间斥力随分子间距离的变化关系 B．若两分子间距离大于r1，则分子间作用力表现为斥力 C．当两分子间距离从r1开始增大到r2时，分子势能不断增大 D．若两分子间距离越来越大，则分子势能也越来越大 5.（24-25高二下·日照·期中）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动是指液体分子的无规则运动 B．运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动剧烈 C．微粒越小，温度越高，布朗运动越明显 D．分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大 6.（24-25高二下·山东烟台·期中）下列说法正确的是（　　） A．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 B．当分子间的距离增大时，分子间的引力增大而斥力减小 C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D．当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，这是因为气体浮力作用 7.（24-25高二下·日照·期中）导热性良好的玻璃瓶内封闭一定质量的气体，从10℃的湖底缓慢移动至温度为14℃的湖面的过程中，下列说法正确的是（　　） A．所有气体分子速率均增大 B．气体分子对玻璃瓶壁碰撞的平均撞击力增大 C．单位时间内与单位面积玻璃瓶壁碰撞的分子数不变 D．气体分子间的作用力增大 8.（24-25高二下·临沂河东&费县·期中）如图描绘了一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景，以下关于布朗运动的说法正确的是（　　） A．液体温度越低，悬浮微粒运动越剧烈 B．布朗运动就是液体分子的无规则运动 C．悬浮微粒越小，液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显 D．悬浮微粒的无规则运动，是悬浮微粒分子的无规则运动的结果 二、多选题 9.（24-25高二下·山东名校联盟·期中）下列四幅图中对应的说法正确的是（　　） A．甲图中峰值大的曲线（虚线）对应的气体温度较高，即 B．乙图中点位置对应的分子力最小，分子势能也最小 C．丙图中的实验现象说明薄板在导热性能上具有各向同性 D．丁图中微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡，布朗运动越明显 10.（24-25高二下·山东枣庄·期中）如图所示，实线1为氧气分子在T1温度下的分子速率分布规律图像，实线2为氧气分子在T2温度下的分子速率分布规律图像。下列说法正确的是（　　） A．由图像可以知道温度T1小于温度T2 B．在T1、T2两个温度下，某一速率区间的分子数占比可能相同 C．将T1、T2温度下的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线下方的面积为曲线1和曲线2下方的面积之和 D．将T1、T2温度下相同质量的氧气混合后，对应的分子速率分布规律曲线可能是图中的虚线 地 城 考点05 气体实验定律 一、单选题 1.（24-25高二下·日照·期中）一定质量的理想气体经历了的循环过程，其p-t图像如图所示，其中ab连线、dc连线的延长线与纵轴交点的纵坐标分别为p1和p2，t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标。状态a、d的温度为t1，状态b、c的温度为t2。关于该循环过程，下列判断正确的是（　　） A．气体在状态a和d的压强之比 B．气体在状态a和b的压强之比 C．气体在状态a和d的体积之比 D．气体在状态a和c的体积之比 2.（24-25高二下·山东聊城·期中）给自行车充气时，每次可将体积为、压强为1atm的空气充入自行车内胎，内胎的容积为，假设胎内原来没有空气，且充气过程温度不变，那么充了40次后胎内空气压强为（　　） A．2atm B．2.5atm C．4atm D．5atm 3.（24-25高二下·山东潍坊·期中）如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内吸入一小段油柱。已知吸管的横截面积为，封闭气体温度为、体积为，不计大气压的变化，当封闭气体温度变化时，油柱移动的距离为（　　） A． B． C． D． 4.（24-25高二下·山东聊城·期中）如图所示为用铝制易拉罐制作的温度计，粗细均匀的透明薄吸管里有一段长度可忽略不计的油柱，吸管与水平放置的易拉罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为，薄吸管横截面积为，罐外吸管总长度为，当温度为27℃时，油柱离罐口，不考虑大气压强变化及阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏 B．该装置所测最高温度为37℃ C．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大 D．若将吸管右端封闭，环境温度升高后，油柱不会移动 5.（24-25高二下·山东青岛·期中）容器A和容器B通过足够长的软管相连，容器B和容器C通过细导管相连。打开阀门K，移动A，使最左侧的水银面第一次与容器B的下表面处在同一高度，如图所示；关上阀门K，向上移动A，当水银第一次刚刚全部充满容器B时，停止移动A，此时最左侧的水银面与容器B上表面的高度差为。打开阀门K，放入被测物体，移动A，使最左侧的水银面第二次与容器B的下表面处在同一高度；关上阀门K，向上移动A，当水银第二次刚刚全部充满容器B时，停止移动A，此时最左侧的水银面与容器B的上表面高度差为。已知大气压，容器B的体积为，细导管体积忽略不计，整个过程温度不变，所用器材气密性良好。下列说法正确的是（　　） A．容器B第一次充满水银时，容器C内的气体压强为 B．容器C的体积为 C．容器B第二次充满水银时，容器C内的气体压强为 D．被测物体的体积为 二、多选题 6.（24-25高二下·日照·期中）如图所示装置为卡车空气刹车系统，K1，K2，K3是电子阀门，刹车时K2打开，其它关闭。排气时K1打开，其它关闭。往储气罐加气时K3打开，其它关闭。制动室的初始体积，内部气体的压强为1atm。刹车时活塞从A位置到B位置，制动室体积变为，气体的压强达到8atm，此时时立即关闭K2，刹停后打开K1排气，活塞回到A位置，完成一次刹停过程。已知储气罐的容积，压缩机工作时每分钟能将160L压强为1atm的气体注入储气罐。忽略管道内气体体积，所有过程气体均视为理想气体且温度不变，以下正确的是（　　） A．若要保证能实施一次刹停，刹车前储气罐内气体压强最少为10atm B．若储气罐内气体压强为10atm，实施一次刹停，储气罐内气体减少20％ C．压缩机失效后，若要保证连续实施3次刹停，储气罐内气体初始压强至少为12atm D．若储气罐内气体的压强为8atm，压缩机需要工作2分钟，可使压强恢复到16atm 7.（24-25高二下·泰安·期中）如图所示，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向端移动的情况是（　　） A．升高环境温度 B．缓慢减小玻璃管与水平面内的夹角 C．保持角不变，使玻璃管加速上升 D．保持角不变，使玻璃管水平向右加速平移 8.（24-25高二下·山东青岛·期中）如图，一导热的密闭容器水平放置，容器内有两部分理想气体A和B，气体之间有一段水银柱。现将容器竖直放置，使气体A在上面，气体B在下面。已知外界温度保持不变，下列说法正确的是（　　） A．气体A的压强在增大 B．气体B的压强在增大 C．气体A单位时间单位面积的碰撞次数变小 D．气体B单位时间单位面积的碰撞次数变小 三、解答题 9.（24-25高二下·山东聊城·期中）如图所示，横截面积为S的容器内，有一个质量不计的轻活塞，活塞的气密性良好。当容器内气体的温度为时，活塞和底面相距。将物块放在活塞上，活塞最终下降后保持静止，容器内气体的温度仍为，活塞与容器壁间的摩擦均不计，大气压强为，重力加速度为。 (1)求物块的质量； (2)若加热容器内的气体，系统平衡后，活塞回到原位置，求此时的温度。 10.（24-25高二下·山东潍坊·期中）图甲为常见的气压式升降椅，可通过活塞上下运动来改变座椅的升降。其简化结构如图乙所示，内部横截面积的圆柱形气缸与底座一起固定，其上端有一卡环可卡住活塞上端，初始时，气缸内部气体柱长度，大气压，气缸内部气体压强，室内温度。活塞、连接杆、椅子面总质量，取。气缸气密性、导热性良好，气体视为理想气体，不计一切摩擦，忽略卡环大小，则： (1)椅子上不放任何东西，求活塞对卡环作用力的大小； (2)质量的同学，缓慢坐上椅面后，再将两脚轻抬悬空，求静止后椅面下降的距离； (3)若经长期使用后，该座椅气缸出现了气密性问题。在温度的室温下，椅子上不放任何东西，活塞对卡环作用力大小与（未漏气状态）时相同。求气缸漏出的气体与缸内剩余气体的质量之比。 11.（24-25高二下·山东青岛·期中）气动避震是通过充放气体来改变车身高低，其原理可以简化为如图所示的模型图。在导热性能良好的汽缸内，用面积的活塞封闭一定质量的气体，活塞和砝码的总质量m=4kg。初始时刻，阀门K关闭，此时活塞到汽缸底端的距离。已知外界大气压强，重力加速度，外界环境温度保持不变。求 (1)初始时刻汽缸内气体压强p1； (2)打开阀门K，充气装置向汽缸内充入压强、体积的气体后，此时活塞到汽缸底端的距离， 12.（24-25高二下·山东青岛·期中）气象探测气球是进行高空气象观测的重要工具。随着高度的升高，空气的压强和温度均降低。当气球在地面时，空气的压强为1个标准大气压、温度为时的密度为。气球因启动一持续加热装置而使内部气体的温度快速升到且维持不变，气球开始上升。当达到某一高度时，外界空气的压强为，温度为。已知该气球体积为V，气球自身质量（球皮、吊篮及加热装置总质量）为M。气球内、外的气压始终都相等，重力加速度大小为g，整个过程气球的体积保持不变，球皮厚度及空气阻力均不计。 (1)求气球在此高度时所受浮力的大小； (2)求从地面开始到到达此高度的过程中，从球内排出的空气质量； (3)气球在此高度时，加热装置再次使内部气体的温度迅速升到T，此时气球获得的竖直向上加速度，求T。 13.（24-25高二下·泰安·期中）如图所示，两个固定的水平汽缸导热性能良好且足够长，内有水平轻质硬杆相连的两个活塞，面积分别为，。两汽缸通过一带阀门的细管连通，最初阀门关闭，内有质量的理想气体，初始温度为27℃，为真空。初始状态时两活塞分别与各自汽缸底相距、，活塞静止。不计一切摩擦，细管体积可忽略不计，内有体积不计的加热装置，图中未画出。环境温度保持27℃不变，外界大气压，。当阀门关闭时， (1)左侧汽缸安装绝热装置，同时缓慢加热内气体，求当右侧活塞刚好运动到缸底时，内气体的温度及压强； (2)在右侧活塞刚好运动到缸底时，停止加热并撤去左侧汽缸的绝热装置，将阀门打开，经过足够长时间后，求进入汽缸内气体的质量； (3)经（2）之后将阀门关闭，用打气筒（图中未画出）向汽缸中缓慢充入压强为的同种理想气体，使活塞回到初始状态时的位置，求充入理想气体的质量。 14.（24-25高二下·日照·期中）如图甲所示某同学设计了一个减震器模型，上端开口，底部导热，侧壁绝热的气缸竖直放置于水平地面，横截面积，靠近底部有一阀门K。绝热活塞A、B将气体分为、两部分，一劲度系数，原长的轻质弹簧连接气缸底部和活塞B。A、B之间用一长度的细线相连。活塞A的质量，活塞B的质量不计。初始时阀门K关闭，弹簧处于原长，细线伸直无拉力，、两部分气体温度均与环境温度相等。已知环境温度，大气压强，所有过程中环境温度和大气压强均不变，，，不计一切摩擦，弹簧始终在弹性限度内，所有气体均视为理想气体。 (1)对活塞A施加向下压力，使之缓慢下降，直至弹簧被压缩4cm，此时中气体温度。求活塞A下降的距离。 (2)将气缸吊起进行测试如图乙所示，阀门K打开，细线未断。稳定之后通过制冷片（体积不计）缓慢降低中气体的温度。求： ①细线拉力恰好为零时，中气体的温度； ②当中气体温度时，活塞A与气缸底部的距离。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $