湖南省长沙市2027届高三物理一轮复习人教版热学综合复习练习试卷【基础卷】

2027届湖南省长沙市高三物理一轮复习人教版热学综合复习练习试卷【基础卷含答案】 考试范围：高中物理热学全部内容 考试时间：75分钟 总分：100分 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效． 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回． 第一部分（选择题 共43分） 1、 选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．[4分]关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．温度升高，所有分子的运动速率都增大 C．分子间同时存在引力和斥力，且都随距离增大而减小 D．的物体内能为零 2．[4分]下列有关物理学知识说法正确的是（　　） A．当分子间表现为斥力时，分子势能总是随分子间距离的减小而增大 B．随着科技的发展，我们可以将气体的温度降到绝对零度 C．随着科技的发展，热机的燃料使用效率可以达到100% D．冰箱的制冷系统能把冰箱内的热量传到外界，说明热量可以自发地从低温物体传递到高温物体 3．[4分]下列说法正确的是（　　） A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B．由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大 C．由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先减小后增大 D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做负功 4．[4分]容器中封闭一定质量的理想气体。缓慢改变气体状态，使其体积变为初态的一半，压强变为初态的3倍。与气体的初态相比，末态（ ） A．气体的温度是初态的3倍 B．气体分子的平均动能更大 C．每个气体分子的速率都更大 D．单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 5．[4分]如图是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800 J，同时气体向外界放热200 J，缸内气体的（　 　） A．温度升高，内能增加600 J B．温度升高，内能减少200 J C．温度降低，内能增加600 J D．温度降低，内能减少200 J 6．[4分]用电脑软件模拟两个相同分子在仅受相互间分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的－x0和x0处由静止释放，如图甲所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图乙所示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（　　） A．A、B间距离为x1时分子力为零 B．A、B间距离为2(x1－x0)时分子力为零 C．释放时A、B系统的分子势能为 D．A、B间分子势能最小值为 7．[4分]一定质量的理想气体从状态开始，经、、三个过程后回到初始状态，其图像如图所示.则下列说法正确的是（ ） A．在过程中，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 B．在过程中，气体向外界放热 C．在过程中，气体吸收的热量小于 D．气体在一个循环过程中吸收的热量等于 2、 选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．[5分]关于下列四幅图像的描述，说法正确的是 (　　) 甲　　乙 丙　　丁 A．图甲为同种大量气体分子热运动的速率分布图像，曲线②对应的温度较低 B．图乙为一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，由图像可知T1<T2 C．图丙为分子间作用力F与分子间距离r的关系，由图丙可知分子间的距离从r0增大的过程中，分子间作用力先减小后增大 D．图丁为一定质量的理想气体的p-V图像，则a→c→b过程比a→b过程气体对外界所做的功多 9．[5分]一定质量的理想气体由状态经状态、变化到状态，图像如图所示，则（ ） A．状态的温度比状态的高 B．状态的内能比状态的大 C．、过程气体对外做的功相等 D．过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量 10．[5分]2026年4月18日国家气象中心发布厄尔尼诺现象预警，我国南方将出现异常高温、暖冬延后、大气环流异常、海洋与大气热量交换加剧等现象。从热力学定律角度分析，下列说法正确的是（　　） A．冷水区的热量会自发重新传回温跃层热水区，逆转温度分布 B．海洋与大气间的内能相互转化和转移，遵循热力学第一定律 C．只要优化大气环流结构，就能制造效率100%的大气热机，完全利用海洋热能调控气候 D．厄尔尼诺发生时，太平洋表层高温海水会自发向上空大气传递热量，这符合热力学第二定律热传递的方向性 第二部分（非选择题 共57分） 3、 非选择题：本大题共5题，共57分。 11．[8分]某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上胶管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强和体积，推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）关于该实验下列说法正确的是___________。 A．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器 C．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 D．环境温度变化不影响实验结果 （2）分别在环境温度为、（）时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强随体积变化规律的是___________。 A． B． C． D． （3）实验中气体温度保持不变，但发现气体压强与体积的乘积越来越小，原因可能是___________。 （4）该同学用此装置测量一颗形状不规则的冰糖的体积，他将冰糖装入注射器内，重复上述实验操作，记录注射器上的体积刻度和压强传感器读数，得到如图丙所示的图像，图线与坐标轴交点的坐标分别为和，已知传感器和注射器连接处的软管容积为，则这颗冰糖的体积为___________。（用所给相关字母表示）。 12．[8分]自动洗衣机水位检测的精度会影响洗净比和能效等级。某款洗衣机水位检测结构如图1所示。洗衣桶内水位升高时，集气室内气体压强增大，铁芯进入电感线圈的长度增加，从而改变线圈的自感系数。洗衣机智能电路通过测定振荡电路的频率来确定水位高度。 图1 某兴趣小组在恒温环境中对此装置进行实验研究。 （1） 研究集气室内气体压强与体积的关系 ① 洗衣桶内水位一定时，其内径的大小________（填“会”或“不会”）影响集气室内气体压强的大小。 ② 测量集气室高度、集气室内径。然后缓慢增加桶内水量，记录桶内水位高度和集气室进水高度,同时使用气压传感器测量集气室内气体压强。和数据如下表所示。 15．00 20．00 25．00 30．00 35．00 40．00 45．00 50．00 0．33 0．40 0．42 0．52 0．61 0．70 0．78 0．87 实验中使用同一把刻度尺对和进行测量，根据数据判断，测量________（填“”或“”）产生的相对误差较小。 ③ 利用数据处理软件拟合集气室内气体体积与的关系曲线，如图2所示。图中拟合直线的延长线明显不过原点，经检查实验仪器完好，实验装置密封良好，操作过程规范，数据记录准确，则该延长线不过原点的主要原因是__________________________________________。 图2 （2） 研究洗衣桶水位高度与振荡电路频率的关系 图3是桶内水位在两个不同高度时示波器显示的图像，的频率即为振荡电路的频率。振荡电路的频率与线圈自感系数、电容的关系是，则图3中______（填“甲”或“乙”）对应的水位较高。 图3 13．[13分]如图甲所示，竖直固定的圆柱形透明管深度为，管内横截面积为，圆柱形物块长为，横截面积为，密度为 。室温时，某同学将表面涂抹润滑油的物块竖直置于管口封住管内气体，并使物块缓慢进入透明管，过程中气体无泄漏。当物块处于静止状态时，其上表面恰好与管口齐平，如图乙所示。已知透明管与物块均具有良好的导热性能，不计物块与透明管间的摩擦，重力加速度大小为，大气压强恒定，空气可视为理想气体。 图甲 图乙 （1） 求当地的大气压强； （2） 将装置放置较长时间后，物块下方气柱高度为，该同学认为此装置漏气，测得此时室温，求管内剩余气体与密封刚完成时气体的质量比。 14．[12分]如图所示，开口向右的绝热气缸水平放置，由厚度均不计的绝热活塞A和导热活塞B封闭相同质量的理想气体，区域Ⅰ、Ⅱ内气体的体积均为，压强均为，热力学温度与外界相同，均为，活塞A可以在气缸内无摩擦地自由移动，活塞B与气缸间的最大静摩擦力大小为。已知两部分气体均密封良好，活塞的横截面积为S，大气压强为，外界的温度保持不变。现通过电加热丝对区域Ⅰ内的气体缓慢加热。 （1）求当活塞B恰好要滑动时，活塞A移动的距离； （2）当活塞B恰好要滑动时，电加热丝停止加热，同时将活塞B固定，然后打开区域Ⅱ内的阀门K，气体缓慢漏出。经过足够长的时间，区域Ⅰ内气体最终的热力学温度为。求区域Ⅱ内剩余气体的质量与原来质量之比。 15．[16分]如图所示的绝热圆筒汽缸内装有两个活塞，上面活塞外面覆盖着绝热层（与外面的热交换可忽略），其质量为m；底部活塞导热性能优良，质量可忽略不计。汽缸Ⅰ、Ⅱ内各封闭了1mol的单原子分子理想气体。初始时，两个活塞均处于静止状态，两部分气体温度均为，压强相同，两活塞的间距及下面活塞到缸底的距离均为d．现利用加热装置（图中未画）对Ⅱ部分气体进行缓慢加热直到温度上升至，上面活塞与汽缸间的摩擦可忽略，下面活塞位置始终不变，气体不发生泄漏，重力加速度为g，大气压强为，活塞横截面积均为S，已知1mol的单原子分子理想气体在温度为T时内能表达式为，R为普适气体常量。求： （1）从温度加热到过程中，两部分气体吸收的总热量Q； （2）温度加热到时，下面活塞受到的摩擦力。 参考答案 1．【答案】C 【详解】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，并非液体分子本身的运动，故A错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高时分子平均速率增大是统计规律，存在部分分子运动速率减小的情况，并非所有分子运动速率都增大，故B错误；分子间同时存在引力和斥力，二者均随分子间距离的增大而减小，且斥力减小的速度更快，故C正确；内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，分子永不停息做无规则热运动，任何温度下物体都具有内能，的物体内能不为零，故D错误。 2．【答案】A 【详解】当分子间表现为斥力时（即分子间距小于平衡距离），分子势能随距离减小而增大，因为此时分子力做负功，势能增加，A正确；根据热力学第三定律，绝对零度（0K）无法通过有限步骤达到，B错误；根据热力学第二定律（卡诺定理），热机效率不可能达到100%，C错误；热量从低温物体传到高温物体需外界做功，不能自发进行，D错误。 3．【答案】A 【详解】A．当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大，题图甲中状态①的温度比状态②的温度高，A正确； B．一定质量的理想气体由状态A变化到B的过程中，由题图乙知状态A与状态B的pV相等，则状态A与状态B的温度相同，由p－V图线的特点可知，温度升高，pV增大，所以气体由状态A到状态B温度先升高再降低到原来温度，所以气体分子平均动能先增大后减小，B错误； C．由题图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子力表现为引力，分子间的作用力先增大后减小，C错误； D．题图丁为分子势能图线，r2对应的分子势能最小，则r2对应分子间的平衡距离r0，当分子间的距离r<r0时，分子力表现为斥力，分子间距离由r1变到r2的过程中，分子力做正功，分子势能减小，D错误。选A。 4．【答案】B 【详解】设初始时气体压强为，体积为，温度为，当体积变为初态的一半，压强变为初态的3倍时，根据理想气体状态方程为常数，可知末态温度，A错误；由于末态温度升高，分子的热运动加剧，故气体分子平均动能变大，但并非所有分子速率都增大，B正确，C错误；由于气体体积减小，温度升高，单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更多，D错误。 5．【答案】A 【详解】 选A.根据热力学第一定律，气体内能增量ΔU＝W＋Q＝800 J－200 J＝600 J，对于一定质量的理想气体，内能增加温度必然升高，故A选项正确． 6．【答案】D 【详解】由图乙可知，B分子在过程中做加速运动，说明开始时两分子间作用力为斥力，在x1处速度最大，加速度为0，即两分子间的作用力为0，根据运动的对称性可知，此时A、B分子间的距离为，AB错误；由图乙可知，两分子运动到无穷远处的速度为，在无穷远处的总动能为，由题意可知，无穷远处的分子势能为0，则能量守恒可知，释放时A、B系统的分子势能为，C错误；由能量守恒可知，当两分子速度最大即动能最大时，分子势能最小，则最小分子势能为，D正确。 7．【答案】C 【详解】将题中的图像转化为图像,如图所示,在过程中,气体压强不变,根据理想气体状态方程有,体积减小,则温度降低,则气体分子的平均动能 减小,即平均撞击力减小,故单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数增多,故错误；在过程中,气体做等容变化,体积不变,压强增大,根据理想气体状态方程可知,温度升高,气体内能增大,由热力学第一定律有,由于气体体积不变,气体不对外做功,可知气体增加的内能等于从外界吸收的热量,故错误；在过程中,由,得,由于题图中过程图线的延长线过原点,则此过程为等温变化（研究气体状态图像问题时,要注意根据理想气体状态方程进行图像的转换）,体积增大,气体对外界做功,气体内能不变,故气体吸收的热量等于气体对外界所做的功,根据图像与横轴所围面积表示做功大小可知,在此过程中气体对外界做的功,故正确；同理在一个循环过程中,内能不变,气体对外界做功等于吸收的热量,而气体对外界做的功,故错误. 8．【答案】BD　 【详解】本题考查热学多种相关知识.题图甲中，曲线②速率大的分子占据的比例较大，则说明曲线②对应的平均动能较大，曲线②对应的温度较高，A错误；题图乙中，一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，由pV=CT结合图像可知T1<T2，B正确；题图丙中，分子间的距离从r0增大的过程中，分子间作用力先增大后减小，C错误；题图丁中，由微元法可得p-V图像与横坐标轴围成的面积表示气体做功的多少，由题中图像可知，a→c→b过程比a→b过程气体对外界所做的功多，D正确. 9．【答案】BD 【详解】由图像可知，气体由状态变化到状态过程，压强不变，由盖-吕萨克定律得，其中，，解得，A错误；气体由状态变化到状态过程，由理想气体状态方程得，其中，，解得，理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，则状态的内能比状态的大，B正确；气体对外做的功可用图线与横轴所围图形的面积表示，则，，则，C错误；气体由状态变化到状态过程，压强不变，同A项分析可知，则气体的内能增大，由热力学第一定律可得，由于，则，D正确． 10．【答案】BD 【详解】根据热力学第二定律的克劳修斯表述，热量不能自发地从低温物体传向高温物体，冷水区温度低于温跃层热水区，热量无法自发传回热水区，A错误；热力学第一定律即能量守恒定律在热现象中的体现，海洋与大气之间的内能转化和转移过程遵循该定律，B正确；根据热力学第二定律的开尔文表述，热机工作时必然要向低温热源释放部分热量，无论如何优化结构，热机效率都不可能达到100%，C错误；自发热传递具有方向性，热量只能自发从高温物体传向低温物体，表层高温海水温度高于上空大气，自发向大气传递热量符合热力学第二定律的规律，D正确。选BD。 11．【答案】（1）C （2）BD （3）漏气 （4） 【详解】（1）A．快速推拉柱塞会改变封闭气体温度，不满足等温条件，故A错误；手握住注射器会使封闭气体温度升高，改变温度，不满足等温条件，故B错误；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，故C正确；实验要求等温，环境温度变化会改变气体温度，影响实验结果，故D错误。 （2）AB．气体发生等温变化时，根据，可知乘积为定值，则图线为反比例曲线，且温度越高，乘积越大，故A错误，B正确；根据，可得 气体发生等温变化时，图像为一条过原点的倾斜直线，且温度越高，图像的斜率越大，故C错误，D正确。 （3）实验中气体温度保持不变，但发现气体压强与体积的乘积越来越小，根据可知，原因可能是漏气。 （4）设这颗冰糖的体积为，根据玻意耳定律可得 整理可得 则图像的纵轴截距为 可得这颗冰糖的体积为 12．【答案】（1）① 不会（2分） ② （2分） ③ 与集气室相连的细管中的气体被忽略不计（2分） （2） 乙（2分） 【详解】 （1）① 集气室内气体压强的大小，所以洗衣桶内水位一定时，其内径的大小不会影响集气室内气体压强的大小； ② 由于实验中使用同一把刻度尺进行测量，分度值相同，根据数据分析，桶内水位高度明显大于集气室进水高度，所以测量桶内水位高度产生的相对误差较小； ③ 该延长线不过原点的主要原因是与集气室相连的细管中的气体被忽略不计，导致集气室气体体积相比于实际气体体积偏小。 （2） 桶内水位高度越大，集气室内气体压强越大，铁芯进入电感线圈的长度越大，电感线圈的自感系数越大，振荡电路的频率越小，周期越大，所以题图3中乙对应的水位较高。 13．【答案】（1） （2） 【详解】 （1） 以管内气体为研究对象，题图甲中气体压强为大气压强，设题图乙中对应气体压强为，从题图甲到题图乙经历了等温变化，由玻意耳定律得（1分） 以物块为研究对象，由受力平衡得（1分） 两式联立可得（2分） （2） 假设该装置不漏气，装置放置较长时间后气柱长度为，由于物块仍处于静止状态，则封闭气体压强不变，由盖-吕萨克定律得（1分） 解得,假设不成立，该装置漏气（1分） 装置漏气前后容器横截面积不变，则气体质量之比等于气柱长度之比，即（2分） 14．【答案】（1） （2） 【详解】（1）当活塞B恰好要滑动时，对其受力分析，根据平衡条件可得 解得 区域Ⅱ内气体发生等温变化，根据玻意耳定律可得 解得 所以活塞B恰好要滑动时，活塞A移动的距离为 （2）区域Ⅱ内的气体压强变为p0时体积记为V′，根据玻意耳定律可得 解得 对区域Ⅰ内的气体，根据理想气体状态方程可得 由题意可得 联立解得 15．【答案】（1） （2），方向竖直向下 【详解】（1）设未加热时，气体Ⅰ、Ⅱ的压强为，对于上面活塞进行受力分析得 解得 由于底部活塞导热性能优良，气体Ⅰ、Ⅱ的温度会同步变化。 又上面活塞与汽缸间的摩擦可忽略，所以气体Ⅰ在温度变化过程中，压强不变，根据盖-吕萨克定律得 解得加热到后，气体Ⅰ体积 气体Ⅰ对外做功 气体Ⅰ内能变化量 由热力学第一定律得 解得加热过程中，气体Ⅰ吸收的热量 对于气体Ⅱ，下面活塞位置始终不变，加热过程中体积不变，气体Ⅱ对外做功 气体Ⅱ内能变化量 由热力学第一定律得 解得加热过程中，气体Ⅱ吸收的热量 所以，加热过程中，两部分气体吸收的总热量 （2）对于气体Ⅱ，下面活塞位置始终不变，加热过程中体积不变，根据查理定律得 解得加热后气体Ⅱ的压强 加热后，对底部活塞进行受力分析得 解得 由于，摩擦力方向竖直向下。 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $