专题22 热学 期末复习专项训练-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 高二物理《热学》单元复习卷，通过单选、多选、实验与解答题，系统覆盖分子动理论、气体定律等核心知识，结合“海琴”号潜水器等科技情境与实验探究，适配单元复习巩固与核心素养培养。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|10|分子动能、布朗运动、气体状态参量|以基础概念辨析为主，如第4题结合油膜法实验图考查操作规范，体现科学探究| |多选题|4|热力学定律、p-V图像分析|注重综合应用，如第12题以深海潜水器气体循环为情境，考查等温、等容过程分析，渗透科学态度与责任| |实验题|2|油膜法估测分子大小、气体等温变化|强调实验操作与数据处理，如第15题结合阿伏加德罗常数计算，培养科学思维| |解答题|2|气体压强计算、热力学第一定律|突出实际问题解决，如第17题应急氧气瓶问题，整合气体定律与能量分析，提升物理观念应用能力|

2025-2026学年度高二物理下学期期末复习专项训练 《热学》 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．只要知道水的质量和水分子的质量，就可以计算阿伏加德罗常数 B．悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就越明显 C．在使两个分子间的距离由很远减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大 D．温度升高，分子热运动的平均动能增大 2．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示。现把乙分子从r3处由静止释放，则（　　） A．乙分子从r3到r1先减速后加速 B．乙分子从r3到r2过程中，两分子间的作用力表现为引力，从r2到r1过程中两分子间的作用力表现为斥力 C．乙分子从r3到r1过程中，分子间的作用力先增大后减小 D．乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先减小后增大 3．体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水（如图所示），下列说法正确的是（  ） A．由于温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能小 B．由于温度越高，布朗运动越显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著 C．若把A、B两玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递 D．由于A、B两瓶水的体积相等，所以A、B两瓶中水分子的平均距离相等 4．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．图甲“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B．图乙的扩散现象说明水分子和墨水分子相互吸引 C．图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小 D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 5．如图所示，固定在铁架台上的烧瓶通过橡胶塞连接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶，观察到液柱缓慢向外移动。此过程中瓶内气体（　　） A．分子的数密度变大 B．压强增大 C．分子平均动能不变 D．对外界做正功 6．如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（　　）    A．A→B过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加 B．C→A过程中单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 C．A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量 D．A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功 7．分子间的作用力及分子势能都与分子间的距离有关。如图所示，横轴表示分子间的距离，下列说法正确的是（    ） A．标准状态下，一定质量的某种气体，其分子势能趋于零 B．分子间距离从零增大到的过程中，分子力做负功，分子势能增大 C．如果纵轴表示分子势能，则曲线B表示分子势能与分子间距的关系 D．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线D表示分子力与分子间距的关系 8．如图所示为两分子间分子势能随分子间距离变化的关系图。下列说法正确的是（　　）    A．分子间距为时两分子间的作用力为零 B．分子间距为时两分子间的作用力为零 C．分子间距为时分子势能最大 D．分子间距为时分子势能最大 9．热力学是研究热能转化的科学，它是物理学中一个重要的分支。下列说法正确的是（　　） A．在水中撒入一些胡椒粉颗粒，小颗粒四处飘荡，说明小颗粒做布朗运动 B．能量耗散是从能量转化的角度，反映出自然界中的宏观过程具有方向性 C．永动机永远无法实现是因为它违背了热力学第二定律 D．在恒温体系中，理想气体的压强与体积成正比 10．下面说法中正确的有（　　） A．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能 B．1g100℃水的内能等于1g100℃水蒸气的内能 C．内能少的物体不可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体 D．物体温度是其内部分子热运动平均动能的标志 二、多选题 11．一定质量的理想气体经历了a→b→c→a的循环过程，该循环过程的p-V图像如图所示，其中a→b为绝热过程， bc平行V轴， ca垂直V轴。下列说法正确的是（　　） A．气体在状态 b时的内能大于在状态a时的内能 B．b→c过程，气体吸收的热量等于增加的内能 C．c→a过程，气体分子的平均动能增大 D．在a→b→c→a的全过程中，气体对外界做正功 12．“海琴”号是我国于2025年投入使用的新型6000米级深海电动潜水器，某次深海作业过程中，其内部封闭的理想气体经历了如图所示的循环过程，图中为一个完整循环。已知过程为等温变化，过程为等容变化。下列说法正确的是（　　） A．气体在状态b时的压强为 B．过程中，气体对外界做的功为 C．过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功 D．一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量 13．如图甲所示，消防员用双手环抱住倒扣的盆体，将盆口压入水中，演示在水中使用塑料盆进行自救的方法，其示意图如图乙所示。若盆中空气可视为理想气体，且温度保持不变，则在将盆缓慢下压的过程中（　　） A．盆中气体压强不变 B．盆中气体体积不变 C．气体内能保持不变 D．气体向外界放出热量 14．下列说法正确的是（　　） A．图甲中，两分子间距离由r1变到r2的过程中分子力做正功 B．图乙中，100°C的氧气，速率大的分子比例较多，其分子的平均速率比0°C的大 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 三、实验题 15．(1)下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C．一定量的水变成水蒸气，其分子势能增加 D．不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功 (2)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X。    ①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为_____________；（用符号A、N、V、a、X表示） ②油酸分子直径约为_____________；（用符号A、N、V、a、X表示） (3)已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为，水的摩尔质量为M，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V，求相同体积的水和可视为理想气体的水蒸气中所含的分子数之比为_____________。（用符号ρ、、M、V表示） 16．用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验室有容积为和的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为________的注射器更合适。 (2)关于该实验下列说法正确的有________。 A．柱塞上应该涂润滑油 B．应缓慢推拉柱塞 C．用手握住注射器推拉柱塞 D．注射器必须固定在竖直平面内 (3)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，若以p为纵坐标，则应以_________为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的_________（选填“①”或“②”）。 四、解答题 17．如图所示，深海潜水器舱内搭载的应急氧气瓶是导热良好的刚性密闭罐体，容积V0＝6.0L，氧气瓶内的氧气可视为理想气体。舱内初始温度为t1＝27℃，氧气瓶内气体压强p1＝200bar。已知1bar＝1.0×105 Pa，0℃取273K。 (1)若舱内气温缓慢降至t2＝3℃，求氧气瓶内气体的压强p2； (2)若上述降温过程瓶中气体向外放热2000J，求此过程瓶中气体内能的变化量△U； (3)若将初始温度下应急氧气瓶中的氧气通过吸氧系统供乘员呼吸。乘员每分钟呼吸12次，每次吸入压强为1bar、体积为V＝1.0L的氧气。忽略供氧过程的温度变化，当瓶内氧气压强缓慢下降至50bar时，求该吸氧过程经历的时间t。 18．如图所示，一个内壁光滑、导热良好的汽缸水平固定放置，汽缸内封闭的气体体积为、压强为，活塞横截面积为，大气压强为。现向右缓慢拉动活塞，环境温度保持不变，则： (1)当拉力大小为时，求活塞移动距离； (2)若第（1）问活塞拉开距离过程中，封闭气体吸收的热量为，求拉力所做的功。 试卷第14页，共15页 试卷第1页，共15页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度高二物理下学期期末复习专项训练 《热学》 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．只要知道水的质量和水分子的质量，就可以计算阿伏加德罗常数 B．悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就越明显 C．在使两个分子间的距离由很远减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大 D．温度升高，分子热运动的平均动能增大 【答案】D 【详解】A．水为液体，知道水的质量和水分子的质量，可求出水分子的数目，但这些水分子不一定是1mol的水的分子数，故要求解阿伏加德罗常数应知水的摩尔质量，即，选项A错误； B．悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，悬浮颗粒越趋于平衡状态，布朗运动就越不明显，选项B错误； C．开始时分子之间距离大于，分子力为引力，分子相互靠近时分子力做正功，分子势能减小，当分子之间距离小于时，分子力为斥力，再相互靠近分子力做负功，分子势能增大，故分子势能先减小、后增大，选项C错误。 D．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，选项D正确。 故选D。 2．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示。现把乙分子从r3处由静止释放，则（　　） A．乙分子从r3到r1先减速后加速 B．乙分子从r3到r2过程中，两分子间的作用力表现为引力，从r2到r1过程中两分子间的作用力表现为斥力 C．乙分子从r3到r1过程中，分子间的作用力先增大后减小 D．乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先减小后增大 【答案】C 【详解】ABC．根据图像可知，从r3到r1分子间作用力表现为引力，且分子间作用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，故AB错误，C正确； D．根据图像可知，乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先增大后减小再增大，故D错误。 故选C。 3．体积相同的玻璃瓶A、B分别装满温度为60℃的热水和0℃的冷水（如图所示），下列说法正确的是（  ） A．由于温度是分子平均动能的标志，所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能小 B．由于温度越高，布朗运动越显著，所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著 C．若把A、B两玻璃瓶并靠在一起，则A、B瓶内水的内能都将发生改变，这种改变内能的方式叫热传递 D．由于A、B两瓶水的体积相等，所以A、B两瓶中水分子的平均距离相等 【答案】C 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，瓶中水的温度高，故瓶中水分子的平均动能大，故A错误； B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是水分子的运动，两瓶中不存在布朗运动，故B错误； C．若把、B两玻璃瓶并靠在一起，则、B瓶内水的内能都将发生改变，热量会由传递到B，这种改变内能的方式叫热传递，故C正确； D．相同体积不同温度时水分子的平均距离不相等，故D错误。 故选C。 4．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．图甲“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B．图乙的扩散现象说明水分子和墨水分子相互吸引 C．图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小 D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 【答案】C 【详解】A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，故A错误； B．图乙的扩散现象说明水分子和墨水分子不停地做无规则运动，故B错误； C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，故C正确； D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，即，故D错误。 故选C。 5．如图所示，固定在铁架台上的烧瓶通过橡胶塞连接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段液柱。用手捂住烧瓶，观察到液柱缓慢向外移动。此过程中瓶内气体（　　） A．分子的数密度变大 B．压强增大 C．分子平均动能不变 D．对外界做正功 【答案】D 【详解】A．用手捂住烧瓶，烧瓶内气体的温度升高，体积增大，则瓶内气体分子的数密度减小，故A错误； B．液柱缓慢移动的过程中，可以看成等压变化，即瓶内气体的压强不变，故B错误； C．由于瓶内气体的温度升高，而温度是分子平均动能的标志，因此温度升高，分子的平均动能增大，故C错误； D．由于瓶内气体体积膨胀，推动液柱向外移动，气体对液柱推力的方向与液柱移动的方向一致，则气体对液柱做正功，故D正确。 故选D。 6．如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（　　）    A．A→B过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加 B．C→A过程中单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 C．A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量 D．A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功 【答案】C 【详解】A. A→B等压升温过程，过程中气体分子的平均动能增加，单个气体分子撞击器壁的平均作用力增加，气体压强不变，所以单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，故A错误； B. C→A等温压缩过程，过程中单位体积内分子数增加，气体分子的平均动能不变，单个气体分子撞击器壁的平均作用力不变，气体压强增加，所以单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加。故B错误； C. A与C的温度相同，内能相同，A→B等压升温过程，过程中气体膨胀，气体对外做功，同时气体温度升高，最终气体的内能增加，其吸收的热量等于内能增量与气体对外做功之和；B→C过程气体体积不变，不对外做功，温度降低内能减小，放出热量；因A→B过程中气体内能增加量等于B→C过程中内能减小量，所以A→B过程中气体从外界吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量。故C正确； D. A→B过程中气体压强不变，C→A过程中气体压强变大，其过程中气体压强始终小于A的气体压强，容器横截面积相同，由公式 即C→A过程中气体压力始终小于A→B过程中气体压力，过程气体体积变化相同，移动距离相同，由公式 所以A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功，故D错误。 故选C。 7．分子间的作用力及分子势能都与分子间的距离有关。如图所示，横轴表示分子间的距离，下列说法正确的是（    ） A．标准状态下，一定质量的某种气体，其分子势能趋于零 B．分子间距离从零增大到的过程中，分子力做负功，分子势能增大 C．如果纵轴表示分子势能，则曲线B表示分子势能与分子间距的关系 D．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线D表示分子力与分子间距的关系 【答案】A 【详解】D．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示分子间的斥力，曲线C表示分子间的引力，则曲线B表示合力与分子间距的关系，故D错误； C．如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系，故C错误； B．分子间距离从零增大到的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故B错误； A．标准状态下，一定质量的某种气体，分子间距离约为，其分子势能趋于零，故A正确。 故选A。 8．如图所示为两分子间分子势能随分子间距离变化的关系图。下列说法正确的是（　　）    A．分子间距为时两分子间的作用力为零 B．分子间距为时两分子间的作用力为零 C．分子间距为时分子势能最大 D．分子间距为时分子势能最大 【答案】B 【详解】由于当分子间的作用力为零时，随着分子间距离的增大或减小，分子力均做负功，分子势能均增大。由图像知，分子间距为时，分子势能为零，但不是最小，分子间距为时，分子势能最小，所以此时两分子间的作用力为零。 故选B。 9．热力学是研究热能转化的科学，它是物理学中一个重要的分支。下列说法正确的是（　　） A．在水中撒入一些胡椒粉颗粒，小颗粒四处飘荡，说明小颗粒做布朗运动 B．能量耗散是从能量转化的角度，反映出自然界中的宏观过程具有方向性 C．永动机永远无法实现是因为它违背了热力学第二定律 D．在恒温体系中，理想气体的压强与体积成正比 【答案】B 【详解】A．胡椒粉颗粒较大，其运动是外力（如水流等）引起的，不是布朗运动（布朗运动是微小颗粒受分子撞击的无规则运动 ），故A错误； B．能量耗散表明能量转化具有方向性，符合热力学第二定律对宏观过程的描述，故B正确； C．永动机无法实现是因为违背能量守恒定律（第一类永动机）或违背热力学第二定律（第二类永动机 ），故C错误； D．根据理想气体状态方程 整理得 可知在恒温体系中，理想气体的压强与体积的倒数成正比，故D错误。 故选B。 10．下面说法中正确的有（　　） A．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能 B．1g100℃水的内能等于1g100℃水蒸气的内能 C．内能少的物体不可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体 D．物体温度是其内部分子热运动平均动能的标志 【答案】D 【详解】A．温度相同则说明分子平均动能相同，但相同质量的氢气和氧气的分子数不同，因此质量和温度相同氢气和氧气的内能不同，故A错误； B．水变成相同温度的水蒸气需要吸收热量内能增加，因此1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能，故B错误； C．内能少的物体温度可能高，内能多的物体温度可能低，因此内能少的物体也可以自发地将一部分内能转移给内能多的物体，故C错误； D．温度是物体内部分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，故D正确。 故选D。 二、多选题 11．一定质量的理想气体经历了a→b→c→a的循环过程，该循环过程的p-V图像如图所示，其中a→b为绝热过程， bc平行V轴， ca垂直V轴。下列说法正确的是（　　） A．气体在状态 b时的内能大于在状态a时的内能 B．b→c过程，气体吸收的热量等于增加的内能 C．c→a过程，气体分子的平均动能增大 D．在a→b→c→a的全过程中，气体对外界做正功 【答案】AD 【详解】A．由题知，a→b为绝热过程，则Q＝0，气体体积减小，故外界对气体做正功，即W＞0，根据热力学第一定律 可知，因此气体在状态b时的内能大于在状态a时的内能，故A正确； B．由图可知，b→c为等压膨胀过程，气体体积增大，温度升高，则气体对外界做正功，即W＜0，气体内能增大，即，根据热力学第一定律 可知气体吸收的热量大于增加的内能，故B错误； C．由图可知，c→a为等容降压过程，压强减小，则温度降低，故气体分子的平均动能减小，故C错误； D．根据图像中图线与V轴所包围的面积表示做的功，可知在a→b→c→a的全过程中，气体对外界做正功，故D正确。 故选AD。 12．“海琴”号是我国于2025年投入使用的新型6000米级深海电动潜水器，某次深海作业过程中，其内部封闭的理想气体经历了如图所示的循环过程，图中为一个完整循环。已知过程为等温变化，过程为等容变化。下列说法正确的是（　　） A．气体在状态b时的压强为 B．过程中，气体对外界做的功为 C．过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功 D．一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量 【答案】ACD 【详解】A．过程为等温变化，根据玻意耳定律有 解得，故A正确； B．图像中，图像与V轴所围几何图形的面积表示功，过程中，气体体积减小，外界对气体做正功，则气体对外界做负功，故B错误； C．过程为等温变化，温度不变，则气体内能不变，体积增大，气体对外界做功，气体从外界吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功，故C正确； D．由于图像中，图像与V轴所围几何图形的面积表示功，根据图像可知，过程中，气体体积增大，气体对外界做功，过程中，气体体积减小，外界对气体做功，且气体对外界做功小于外界对气体做功，即一个完整循环过程中，外界对气体做功，由于一个完整循环过程中，气体内能不变，则一个完整循环过程中，气体向外界放热，即一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量，故D正确。 故选ACD。 13．如图甲所示，消防员用双手环抱住倒扣的盆体，将盆口压入水中，演示在水中使用塑料盆进行自救的方法，其示意图如图乙所示。若盆中空气可视为理想气体，且温度保持不变，则在将盆缓慢下压的过程中（　　） A．盆中气体压强不变 B．盆中气体体积不变 C．气体内能保持不变 D．气体向外界放出热量 【答案】CD 【详解】A．温度保持不变，将盆缓慢下压的过程中，气体体积减小，根据玻意耳定律可知，气体压强增大，故A错误； B．结合上述可知，将盆缓慢下压的过程中，气体体积减小，故B错误； C．气体温度不变，则气体内能保持不变，故C正确； D．结合上述，气体内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放出热量，故D正确。 故选CD。 14．下列说法正确的是（　　） A．图甲中，两分子间距离由r1变到r2的过程中分子力做正功 B．图乙中，100°C的氧气，速率大的分子比例较多，其分子的平均速率比0°C的大 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 【答案】AB 【详解】A．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； B．温度越高，分子运动越剧烈，速率较大的分子数目占总分子数的比例越大，所以图乙中，100°C的氧气，速率大的分子比例较多，其分子的平均速率比0°C的大，B正确； C．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，是花粉的位移组成，花粉的实际运动轨迹更复杂，C错误； D．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，向外界环境释放出了热量，不违背热力学第二定律，D错误。 故选AB。 三、实验题 15．(1)下列说法中正确的是（　　） A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C．一定量的水变成水蒸气，其分子势能增加 D．不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功 (2)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X。    ①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为_____________；（用符号A、N、V、a、X表示） ②油酸分子直径约为_____________；（用符号A、N、V、a、X表示） (3)已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为，水的摩尔质量为M，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V，求相同体积的水和可视为理想气体的水蒸气中所含的分子数之比为_____________。（用符号ρ、、M、V表示） 【答案】(1)AC (2) (3) 【详解】（1）A．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体微粒的无规则运动，故A正确； B．温度是分子热运动剧烈程度的反映，气体的温度升高，气体分子的平均速率增加，并不是每个气体分子运动的速率都增加，故B错误； C．一定量的水变成水蒸气，温度不变，分子的平均动能不变，但是该过程是汽化过程，故该过程需要吸收热量，则气体分子的内能增加，即其分子的势能必定增加，故C正确； D．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功而不引起其他变化，故D错误。 故选AC。 （2）①[1]依题意，可得一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为 ②[2]每一滴所形成的油膜的面积为 所以油酸分子的直径为 （3）设二者的体积均为，则水的质量为 水分子个数为 水蒸气分子的个数 故二者的分子个数比为 16．用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验室有容积为和的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为________的注射器更合适。 (2)关于该实验下列说法正确的有________。 A．柱塞上应该涂润滑油 B．应缓慢推拉柱塞 C．用手握住注射器推拉柱塞 D．注射器必须固定在竖直平面内 (3)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，若以p为纵坐标，则应以_________为横坐标在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图线应为图乙中的_________（选填“①”或“②”）。 【答案】(1) (2)AB (3) 体积的倒数/ ② 【详解】（1）由于注射器长度几乎相同，因此体积越小，横截面积越小，用较小的力就可以产生比较大的压强使体积变化明显，故选的注射器。 （2）A．柱塞上应该涂润滑油，起到密封和润滑的作用，故A正确； B．应缓慢推拉柱塞，从而保证气体的温度不变，故B正确； C．用手握住注射器推拉柱塞，容易引起气体温度发生变化，故C错误； D．由于测量的是气体的体积和压强之间的关系，与重力无关，因此注射器可以水平放置，也可以倾斜放置，故D错误。 故选AB。 （3）[1]由于图像为曲线，而图像为直线，因此以p为纵坐标，应以体积的倒数为横坐标。 [2]压缩气体时，温度不变，，由于p与V乘积减小，故斜率减小，因此图线应为图乙中的②。 四、解答题 17．如图所示，深海潜水器舱内搭载的应急氧气瓶是导热良好的刚性密闭罐体，容积V0＝6.0L，氧气瓶内的氧气可视为理想气体。舱内初始温度为t1＝27℃，氧气瓶内气体压强p1＝200bar。已知1bar＝1.0×105 Pa，0℃取273K。 (1)若舱内气温缓慢降至t2＝3℃，求氧气瓶内气体的压强p2； (2)若上述降温过程瓶中气体向外放热2000J，求此过程瓶中气体内能的变化量△U； (3)若将初始温度下应急氧气瓶中的氧气通过吸氧系统供乘员呼吸。乘员每分钟呼吸12次，每次吸入压强为1bar、体积为V＝1.0L的氧气。忽略供氧过程的温度变化，当瓶内氧气压强缓慢下降至50bar时，求该吸氧过程经历的时间t。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）瓶内气体发生等容变化，由查理定律得 其中， 解得 （2）由于气体体积不变，外界对气体不做功，即 由热力学第一定律有 由题意可知 解得 即气体内能减小。 （3）设可支持呼吸次，瓶内气体发生等温变化，由玻意耳定律可得 解得 吸氧过程经历的时间为 18．如图所示，一个内壁光滑、导热良好的汽缸水平固定放置，汽缸内封闭的气体体积为、压强为，活塞横截面积为，大气压强为。现向右缓慢拉动活塞，环境温度保持不变，则： (1)当拉力大小为时，求活塞移动距离； (2)若第（1）问活塞拉开距离过程中，封闭气体吸收的热量为，求拉力所做的功。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对活塞受力分析，平衡时封闭气体压强满足： 封闭气体做等温变化，由玻意耳定律： 代入整理得： （2）理想气体内能仅与温度有关，温度不变，因此内能变化。 根据热力学第一定律（为气体对外做功） 得： 对活塞，缓慢拉动动能变化为0，合外力总功为0：拉力做功、气体对活塞做功、大气对活塞做功 因此： 代入和（1）中化简得： 试卷第14页，共15页 试卷第1页，共15页 学科网（北京）股份有限公司 $