2026届高三物理一轮复习限时练：热学

2026届高三一轮复习物理限时练：热学 满分：100分 时间：40分钟 班级：___________ 姓名：___________ 学号：___________ 一、单选题（本题共7小题，每小题6分，共42分） 1．下列说法正确的是（　　） A．图甲中，两分子间距离由变到的过程中分子力做正功 B．图乙中，附着层水分子间距较内部水分子间距小，附着层水分子间作用力表现为引力 C．图丙中，显微镜下观察到的花粉颗粒的无规则运动就是花粉颗粒的轨迹 D．图丁中，电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热力学第二定律 2．“自热米饭”盒的内部结构如图所示，加热层有氧化钙等物质，遇水反应放热，可实现无火无电条件下加热食材，加热时食材层内空气温度缓慢上升，通过盖子上的透气孔泄压维持食材层内空气压强不变。若忽略加热过程中食材层体积变化，食材层内空气可视为理想气体，则加热过程中，下列说法正确的是（　　） A．食材层内空气分子单位时间内撞击器壁的分子数不变 B．食材层内空气的内能增加量等于气体从化学反应中吸收的热量 C．食材层内空气的压强与热力学温度成正比 D．食材层内空气分子对单位面积器壁的平均作用力不变 3．一定质量的理想气体，在相同体积、不同温度时分子速率分布如图中①、②所示。下列说法正确的是（　　） A．状态①的温度高于状态②的温度 B．状态①的压强小于状态②的压强 C．状态①的分子数密度大于状态②的分子数密度 D．图线①与横轴所围的面积大于图线②与横轴所围的面积 4．如图所示，一定质量的理想气体经完成 循环过程，其中和均为等温过程。关于该循环过 程，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体对外做功小于从外界吸收的热量 B．过程的温度高于过程的温度 C．过程中，单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数增大 D．从状态经一个循环又回到的全过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 5．某同学设计的“空气温度计”如图。将一根细玻璃管插入导热性良好的容器，连接处密封，在管内注入一小段油柱，将容器内空气与外界隔绝。在待测环境中，油柱会随温度变化而移动。若大气压强不变，则（　　） A．温度升高时，瓶内空气分子平均动能不变 B．温度升高时，油柱向上移动 C．温度降低时，瓶内空气密度减小 D．温度降低时，瓶内空气对外做功 6．某新型抽气泵的工作原理简化图如图所示，固定容器容积为，初始内部气体压强为，温度为，上方汽缸有效容积为，活塞面积为S，活塞与汽缸壁的滑动摩擦力为，活塞的质量为，重力加速度大小为。抽气过程分两步：向上缓慢拉动活塞，阀门M打开，N关闭，容器内气体与汽缸内气体达到热平衡后，关闭M打开N，将汽缸内气体排出。重复上述操作，完成多次抽气，已知每次抽气缓慢进行，且气体温度不变，外界大气压恒为，则下列说法正确的是（　　） A．第一次抽气过程中，手对活塞拉力的最大值 B．抽气第次后容器中剩余气体的压强 C．抽气第次后容器中剩余气体的压强 D．若抽气过程中某次刚要拉动活塞时气体温度突然从升高至且体积不变，此时 容器内气体的压强为 7．如图所示，一个上端封闭、下端装有阀门的“”形管，右侧的玻璃管长度大于左侧，且两根玻璃管均具有良好的导热性。两侧的玻璃管内分别封闭了一定质量的理想气体A和B，气体的长度分别为和，已知。假设玻璃管内的温度等于环境温度，下列说法正确的是（　　） A．若环境温度缓慢升高，则封闭气体的长度 B．若环境温度缓慢升高，则封闭气体的长度 C．打开阀门缓慢放出少量水银后，则封闭气体的长度 D．打开阀门缓慢放出少量水银后，则封闭气体的长度 二、多选题（本题共3小题，每小题10分，共30分） 8．如图为汽车空气悬挂系统的结构简化图，车身连接汽缸，活塞连着车轮，导热良好的汽缸内封闭一定质量的理想气体，汽缸通过阀门与气泵相连，此时阀门关闭，活塞正好处于汽缸正中间。汽缸密封良好且与活塞间无摩擦，活塞始终在汽缸内来回运动，不考虑轮胎的形变及环境温度的变化，下列说法正确的是（　　） A．通过崎岖路面，汽缸相对活塞下降时，汽缸内气体压强减小 B．通过崎岖路面，汽缸相对活塞下降时，汽缸内气体放出热量 C．通过崎岖路面，汽缸相对活塞上升时，活塞对汽缸内气体做正功 D．通过水平路面时，若缓慢抬高车身，则需打开阀门，用气泵给汽缸充入一定量的空气 9．一定质量的理想气体从状态a开始，经历了a→b→c→d→a的变化过程，气体的体积V和热力学温度的关系图像如图所示，、与横轴平行，、与纵轴平行，直线Ⅰ的斜率为，直线Ⅱ的斜率为，直线Ⅲ的斜率为。 下列说法中正确的是（　　） A．气体在状态的内能大于在状态的内能 B．气体在、两状态的压强相等 C．过程中，气体向外界放出的热量值等于外界对气体所做功的值 D．气体在、两状态的压强之比为 10．一热气球体积为，内部充有温度恒为的热空气，该热气球上升过程中大气压强会降低，若上升到某一高度大气压强变为0.4个标准大气压，热气球刚好静止不动。此时热气球外冷空气的温度为。已知空气在1个标准大气压、温度为时 的密度为，该气球内、外的气压始终都相等，重力加速度大小为， 整个过程热气球的体积保持不变。下列说法正确的是（　　） A．此时热气球所受浮力的大小 B．此时球内空气所受的重力 C．若充气前热气球的质量为（不含气体），此时它还能托起的最大质量为 D．若充气前热气球的质量为（不含气体），此时它还能托起的最大质量为 三、非选择题（本题共2小题，共28分） 11．（12分）为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。 (1)在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强_________。 (2)在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为_________；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强_________，则温度一定时，气体压强与体积成反比。 12．（16分）某物理探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态时触动报警器。从状态到状态的过程中，气体内能增加了，大气压强，重力加速度取，求： (1)气体在状态时的压强； (2)气体由状态到状态的过程中，从外界吸收的热量； (3)达到状态后，由于意外导致容器开始缓慢漏气，漏气过程中容器内温度视为不变，求活塞与卡口刚要分离时，漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比。 《2026届高三一轮复习物理限时练：热学》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B D B B C BD BC BC 1．A 解析：图甲中，两分子间距离由r1变到r2的过程中分子势能减小，则分子力做正功，A正确； 图乙中，附着层水分子间距较内部水分子间距小，附着层水分子间作用力表现为斥力，B错误；图丙中，显微镜下观察到的花粉颗粒的无规则运动是每隔一段时间记录的位置，实际运动轨迹更复杂，C错误；图丁中，电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，消耗了电能，不违背热力学第二定律，D错误。 故选A。 2．D 解析：根据热力学第一定律，虽然气体体积不变，但是气体分子数减小，有气体泄漏，可视作气体体积增大，可得，所以，故B错误； 压强的物理意义就是分子对单位面积器壁的平均作用力，由于盖子上的透气孔泄压维持食材层内空气压强不变，所以食材层内空气分子对单位面积器壁的平均作用力不变，故C错误，D正确；设在时间内撞击器壁的分子数为，分子的平均速度为，器壁受到的平均作用力为，根据动量定理可得，解得单位时间内撞击器壁的分子数 根据选项D可知不变，随着加热食材层内温度升高，分子的平均速度增大，可得减小，故A错误。故选D。 3．B 解析：随着温度的升高，图像峰值对应的平均速率变大，所以状态①的温度低于状态②的温度，故A错误；两状态下，气体体积相同，状态①的温度低于状态②的温度，所以状态①的压强小于状态②的压强，故B正确；两状态下，气体分子数目相同，体积也相同，所以状态①的分子数密度等于状态②的分子数密度，故C错误；某一段图线与横轴围成图形的面积代表该速率区间段分子个数占总分子个数的百分比，则整条图线与横轴围成的总面积必为100%等于1，即图线①与横轴所围的面积等于图线②与横轴所围的面积，故D错误。 故选B。 4．D 解析：过程中，气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据可知，气体从外界吸收的热量等于对外做功，故A错误；根据理想气体状态方程可知，体积为时，状态压强高于状态压强，因此温度高于，故B错误；过程中，气体体积不变，压强减小，温度降低，气体的平均速率减小，单位时间单位面积气体撞击器壁的个数减小，故C错误；从状态经一个循环又回到的全过程中，气体内能不变，整个过程气体对外做功大小等于图像围成的面积，则整个过程气体吸收热量，即气体吸收的热量大于放出的热量，故D正确。故选D。 5．B 解析：温度升高，瓶内空气分子无规则运动加剧，分子平均动能增大，故A错误； 温度升高，瓶内空气的体积增大，油柱上升，故B正确；温度降低，瓶内空气的体积减小，质量不变，因此瓶内空气的密度增大，故C错误；温度降低，瓶内空气的体积减小，外界对瓶内空气做功，故D错误。故选B。 6．B 解析：第一次抽气过程中，活塞位于最上端时，手对活塞的拉力达到最大值，对活塞受力分析，设手对活塞的拉力为F，此时汽缸内气体的压强为，则 抽气过程为等温变化，在抽气前活塞位于最下端，此时容器内的气体压强为，气体体积为，抽气后体积为，则，解得 联立可得，故A错误； 设第2次抽气后容器中剩余气体的压强为，则，所以 根据玻意耳定律依次类推，抽气次后，，故B正确，C错误； 由查理定律有，解得，故D错误。故选B。 7．C 解析：由题意可知，左侧A气体的压强大于右侧B气体的压强，两部分气体的体积相同，均为，温度均为。假设缓慢升高相同的温度后，A和B气体的体积不变，该过程为等容变化，对A气体分析，查理定律可知，对B气体分析，查理定律可知，已知，则，所以A气体的压强增加量较大，所以水银的高度差变大，稳定后两部分气体的长度，AB错误； 设两部分气体体积的增加量都为，对A气体分析，由玻意耳定律可知 解得。同理对B气体分析，由玻意耳定律可得 联立作差可得，可得 所以水银的高度差变小，稳定后两部分气体的长度，C正确，D错误。故选C。 8．BD 解析：汽缸导热良好，汽缸相对活塞下降时，汽缸内气体发生等温变化，体积减小，压强增大，活塞对汽缸内气体做正功，温度不变，所以汽缸内气体放出热量，故A错误，B正确；通过崎岖路面，汽缸相对活塞上升时，汽缸内气体体积增大，活塞对汽缸内气体做负功，故C错误；通过水平路面，若缓慢抬高车身，则气体压强不变，需打开阀门，用气泵给汽缸充入一定量的空气，气体体积增加，故D正确。故选BD。 9．BC 解析：由于理想气体的内能由气体温度决定，状态a温度低于状态c，所以气体在状态a内能小于在状态c的内能，A错误；由理想气体状态方程，可得 由于、两状态在图上的斜率相同，故气体在、两状态的压强相等 而气体在、两状态的压强之比为直线Ⅱ与直线Ⅲ的斜率倒数之比，为，B正确、D错误；过程为等温压缩过程，气体内能不变，体积减小，外界对气体做正功，气体向外界放热，所以气体向外界放出的热量值等于外界对气体所做功的值，C正确；故选 BC。 10．BC 解析：令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，令0.4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。根据理想气体状态方程有，解得 则此时热气球所受浮力的大小，故A错误； 令0.4个标准大气压，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，结合上述解得 此时球内空气压强为0.4个标准大气压，温度为，体积为V，球内空气密度为，则此时球内空气所受的重力，解得。故B正确； 令此时它还能托起的最大质量为M，根据平衡条件有： 其中，，解得，故C正确，D错误。故选BC。 11．(12分) (1) (2) 解析：(1)在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，根据平衡条件可得 解得密封气体的压强 (2)在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，根据平衡条件可得 解得，根据玻意耳定律可知 联立整理可得，可知图像的纵截距为； 根据图乙可知该图像的横截距为a，则有，可得。 12．(16分) (1) (2)170J (3) 解析：(1)气体在状态时，有 解得： 气体由状态到状态过程中，气体的压强不变 由盖吕萨克定律有 解得： 气体由状态到状态过程中，气体的体积不变，由查理定律有 解得： (2)气体从状态到状态的过程中，气体对外做的功为 由热力学第一定律有   解得： (3)活塞与卡口刚要分离时气体压强为 由(1)知 根据，解得： 漏出的气体与容器内剩余气体的质量之比 1 1 学科网（北京）股份有限公司 $