单元十五 热学 专项训练 -2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦热学核心考点，通过多题型覆盖分子动理论、气体定律及热力学规律，强化物理观念与科学思维的综合应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|单选1-5、多选8|以生活现象和基础概念为情境，考查晶体、液体表面张力等物质观念|从微观分子动理论到宏观物质性质的逻辑链| |气体定律|单选2、3、6、7，多选9、10|结合图像（p-V、速率分布）和动态过程分析，体现科学推理|实验定律（玻意耳、查理）与理想气体状态方程的应用拓展| |实验探究|实验11-12|涵盖气体等温变化规律与油膜法测分子直径，突出科学探究要素|实验原理→操作规范→数据处理的完整探究流程| |综合应用|解答13-15|结合力学平衡、能量转化考查气体状态变化，强化模型建构|气体压强计算→状态方程应用→热力学第一定律的综合推导|

单元十五 热学 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．人类对物质的认识不断发展，下列判断正确的是（　　） A．荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩 B．农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发 C．晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D．液晶是液体和晶体的混合物，具有光学各向异性 2．一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（   ）    A．分子的数密度较大 B．分子间平均距离较小 C．分子的平均动能较大 D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少 3．如图所示，内径均匀的倾斜玻璃管下端开口，上部用水银柱封闭一定长度的理想气体。现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，环境温度恒定，则管内气体（　　） A．体积减小 B．单个分子撞击管壁的平均作用力减小 C．单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少 D．放出热量 4．关于固体与液体的性质，下列说法正确的是（　　） A．本题图符合浸润液体的毛细现象规律。 B．液体表面张力的方向与液面垂直，指向液体内部 C．水对玻璃是不浸润液体，器壁处液面更低。 D．单晶体有固定熔点且各向异性，多晶体有固定熔点但各向同性 5．有一段12cm长汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体。若管口向上将玻璃管放置在一个倾角为30°的光滑斜面上（如图所示），在下滑过程中被封闭气体的压强（设大气压强为p0=76cmHg）为（　　） A．76cmHg B．82cmHg C．88cmHg D．70cmHg 6．一同学研究某款保温壶（如图）的保温性能，将保温壶装半壶水后盖上盖，壶内水面上方就封闭一部分空气，开始时水的温度为97℃，封闭空气的压强为p1，过一天后，水的温度变为57℃，此时封闭空气的压强为p2，封闭空气的温度与壶内水的温度相同，封闭空气可视为一定质量的理想气体，不考虑水的蒸发对封闭空气体积和压强的影响，下列说法正确的是（   ） A．此过程中气体的内能增大 B．此过程中每个气体分子的动能均减小 C．此过程中气体向外界放出热量 D．前后两次气体压强之比 7．一定质量的理想气体从状态开始，沿图示路径先后到达状态、后回到状态。下列说法正确的是（　　） A．从到，气体体积减小 B．从到，气体内能不变 C．从到，气体对外界做功 D．从到，气体对外界放热 二、多选题 8．热学主要包含热力学和统计物理。热力学是其宏观理论，是实验规律。统计物理学是其微观描述方法，它通过物理简化模型，运用统计方法找出微观量与宏观量之间的关系。以下有关热学内容的叙述，正确的是（　　） A．知道阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，就可以估算出该气体相邻分子间的平均距离 B．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现 C．物体内部所有分子的分子动能的总和叫做物体的内能 D．热力学温度与摄氏温度的每一度表示的冷热差别是不相同的 9．如图，某自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并和一压力传感器相接。细管刚进水时管中被封闭的空气柱长度为，当空气柱长度被压缩到时，压力传感器触发控制装置关闭进水阀，达到自动控水的目的。细管中气体温度不变，大气压强为，水的密度为，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．随细管中水位升高，单位时间、单位面积上撞击管壁的气体分子数增加 B．随细管中水位升高，管中气体从外界吸收热量 C．停止进水时，细管中气体压强为 D．停止进水时，洗衣缸与细管的水位高度差为 10．卡诺循环广泛应用于内燃机以提高能源转化效率。如图所示，是一定质量的理想气体经历一次卡诺循环的p-V图像，其中a→b和c→d为等温过程，b→c和d→a为绝热过程，下列说法正确的是（　　） A．气体在状态a时的温度低于状态d时的温度 B．c→d过程中，外界对气体做功 C．b→c过程中，气体内能增加 D．a→b过程气体吸收的热量大于c→d过程气体放出的热量 三、实验题 11．用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是_________（填正确答案标号）。 A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．应快速推拉柱塞 C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞 D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 (2)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的__________（填“a”或“b”）。 12．某小组同学在实验室用油膜法估测油酸分子的大小。 (1)实验时，先将1 ml纯油酸加入一定量的酒精中，得到了浓度为0.01%的油酸酒精溶液，经过操作得到一滴油酸酒精溶液的体积，如图为接下来的一些实验步骤，正确的操作排序是________（请填写字母代号）。 A．取油酸酒精溶液    B．描绘油膜轮廓 C．撒爽身粉    D．滴油酸酒精溶液 (2)实验中已知1 ml油酸酒精溶液的液滴数为50滴，取1滴这样的溶液滴入水面，最终记录下的油膜轮廓如图，由此可估测出油酸分子的直径是________m。（图中正方形小方格的边长为1 cm，结果保留一位有效数字） (3)实验发现测得的分子直径明显偏大，可能的原因是________。 A．计算油膜面积时，只数了油膜轮廓内完整的方格 B．水面上爽身粉撒得较厚，油膜没有充分展开 C．在数1 ml油酸酒精溶液的滴数时，多数了滴数 D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 四、解答题 13．如图甲所示，T型绝热活塞固定在水平面上，一定质量的理想气体被封闭在绝热的、质量为2 kg的气缸中，活塞面积为，活塞与气缸内壁无摩擦且不漏气，大气压强为。重力加速度取，通过电热丝缓慢给缸内气体加热，气体体积随温度变化如图乙所示，从状态A到C气体吸收的热量为202 J，求： (1)状态C时，活塞对卡口的作用力大小； (2)从状态A到C气体内能的增加量。 14．气垫鞋的鞋底设置有气垫储气腔，穿上鞋后，储气腔内气体可视为质量不变的理想气体，可以起到很好的减震效果。使用过程中，储气腔内密封的气体被反复压缩、扩张。某气垫鞋储气腔水平方向上的有效面积为S，鞋底上部无外界压力时储气腔的体积为、压强为，储气腔能承受的最大压强为。当质量为m的人穿上鞋运动时，可认为人受到的支持力全部由腔内气体提供，不计储气腔内气体的温度变化，鞋体由特殊超轻材料制作，不计重力。外界大气压强恒为，重力加速度大小为，求： (1)当人站立在水平地面上静止时，每只鞋的储气腔内的压强及腔内气体体积； (2)在储气腔不损坏的情况下，该气垫鞋能给人竖直向上的最大加速度a。 15．某同学要测量一质量为m的不规则物体体积，将其放入一质量为3m、内壁光滑长为2h的导热气缸中，用质量为m的导热活塞密封一定质量的理想气体A，稳定时气柱长为h，如图甲，记此时刻为，随后该同学将气缸迅速倒扣在水面上，将一定质量的气体B进行封闭，倒置过程活塞未来得及移动，经过一段时间稳定后气缸竖直且进入汽缸内水的长度为，如图乙所示，记此时刻为，已知气缸横截面积为S，大气压强，环境温度保持不变，求： (1)时封闭气体A压强的大小； (2)时气缸内气体B压强的大小； (3)不规则物体的体积V。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C D A C D AB AD BD 11．(1)AD (2)b 12．(1)CADB (2) (3)AB 13．(1)127.5N (2)100J 【详解】（1）由图乙可知，气体从状态A到B是等压变化，B到C是等容变化，AB过程的气体压强 从状态B到C有 解得 对气缸受力分析，根据平衡条件有 解得F=127.5 N （2）从状态A到C气体对外做功，所以有 根据热力学第一定律 解得 14．．(1)， (2) 【详解】（1）人站立在水平地面静止时，重力由两只鞋平均分担，对单只鞋的储气腔受力分析，由平衡条件得 解得； 储气腔内气体温度不变，发生等温变化，由玻意耳定律得 联立解得。 （2）储气腔承受最大压强时，对人的支持力最大，对应加速度最大，对人由牛顿第二定律得 将代入解得。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）图甲中，对活塞，根据平衡条件有 解得 （2）图乙中，对气缸，根据平衡条件有 对活塞，根据平衡条件有 联立解得 （3）对B气体，根据玻意耳定律有 因为 对A气体，根据玻意耳定律有 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $