2024屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)與測試專題強(qiáng)化練十三熱學(xué)

專題強(qiáng)化練（十三）熱學(xué)

1.陸游在詩作《村居山喜》中寫到“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴”.從物理視角分

析詩詞中“花氣襲人”的主要原因是（）

A.氣體分子之間存在著空隙

B.氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.氣體分子之間存在著相互作用力

D.氣體分子組成的系統(tǒng)具有分子勢能

解析：從物理視角分析詩詞中“花氣襲人”的主要原因是氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)

動(dòng)，故B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤.故選B.

答案：B

2.如圖所示，把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端就變鈍了.產(chǎn)生這一現(xiàn)八/

象的原因是（）璃管

A.玻璃是非晶體，熔化再凝固后變成晶體r

B.玻璃是晶體，熔化再凝固后變成非晶體L

C.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊

D.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張

解析：玻璃是非晶體，熔化再凝固后仍然是非晶體，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；玻璃裂口尖端放在

火焰上燒熔后尖端變鈍，是由于表面張力的作用，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤.

答案：C

3.壓縮空氣儲能（CAES）是一種利用壓縮空氣來儲存能量的新型儲能技術(shù)，絕熱壓縮空氣儲

能方式是壓縮空氣并將產(chǎn)生的熱能儲存在各種介質(zhì)當(dāng)中，比如混凝土、石頭、礦洞礦石中

等.需要發(fā)電的時(shí)候讓壓縮空氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，這種方式能夠?qū)嚎s空氣儲能的效率提

升.對于上述過程的理解，下列說法正確的是（）

A.絕熱壓縮空氣，分子平均動(dòng)能不變

B.絕熱壓縮空氣，溫度升高，氣體內(nèi)能一定增大

C.該方式能夠?qū)嚎s空氣儲能的效率樨升到100%

D.壓縮空氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，是氣體對外做功，內(nèi)能增大

解析：絕熱壓縮空氣前后，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；絕熱壓縮空氣，溫度

升高，氣體內(nèi)能一定增大，B項(xiàng)正確；壓縮空氣儲能的過程涉及熱運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換過程，任

何轉(zhuǎn)換過程效率都不可能達(dá)到，C項(xiàng)錯(cuò)誤；壓縮空氣膨脹推動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，是氣體體積增大

對外做功，內(nèi)能減少，D項(xiàng)錯(cuò)誤.

答案：B

4.如圖，向一個(gè)空的鋁制飲料罐中插入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小

段油柱（長度可以忽略）.如果不計(jì)大氣壓的變化，這就是一個(gè)簡易的氣溫計(jì).通過實(shí)驗(yàn)，將

溫度值畫在吸管上，以下說法正確的是（）

A.吸管右端的刻度對應(yīng)更低的溫度

B.溫度的刻度并不是均勻的

C.若換體積更大的空飲料罐，其余條件不變，則測溫范圍會(huì)增大

I）.若更換更粗的透明吸管，其余條件不變，則測溫范圍會(huì)增大

解析：根據(jù)題意可知，罐內(nèi)氣體做等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律可知，罐內(nèi)氣體溫度越高,

體積越大,吸管內(nèi)油柱越靠近吸管的右端，則吸管上的溫度刻度值應(yīng)左低右高,故A項(xiàng)錯(cuò)誤；

VAV

根據(jù)蓋呂薩克定律可知，空氣的體積和溫度成正比，即了=門不，根據(jù)題意，假定初始溫

A1/9

度為小罐中空氣體積為軟吸管內(nèi)空氣柱長變?yōu)樾?、其橫截面積為S,則有A

t=-c=-c\

4為=0,則△￡=7缶可知溫度的變化量與距離的變化量成正比，則吸管上的溫

/1。J十V0

度刻度分布均勻，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)題意及B分析可知，油柱距離的變化量與溫度變化量關(guān)

系為可知，若換體積更大的空飲料罐，其余條件不變，即在溫度變化相

ho

同的情況下，吸管中的油柱左右移動(dòng)距離也會(huì)變大，則其測溫范圍會(huì)減小，故c項(xiàng)錯(cuò)誤；根

據(jù)題意及B分析可知，汕柱距離的變化量與溫度變化量關(guān)系為"3八一可知，若

更換更粗的透明吸管，其余條件不變，即在溫度變化相同的情況下，吸管中的油柱左右移動(dòng)

距離會(huì)變小，則測溫范圍會(huì)增大，故D項(xiàng)正確.

答案：D

5.石墨烯是從石墨中分離出的新材料，其中碳原子緊密結(jié)合成單層六

邊形晶格結(jié)構(gòu)，如圖所示，則（）

A.石墨是非晶體

B.石墨研磨成的細(xì)粉末就是石墨烯

C.單層石墨烯的厚度約3um

D.碳原子在六邊形頂點(diǎn)附近不停地振動(dòng)

解析：石墨是晶體，故AJ頁錯(cuò)誤；石墨烯是石墨中提取出來的新材料，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；單層石

墨烯厚度約為原子尺寸10"m，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)分子動(dòng)理論可知，固體分子在平衡點(diǎn)不

停的振動(dòng)，故D項(xiàng)正確.故選D.

答案：D

6.如圖甲所示，用活塞在汽缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣體由狀態(tài)〃變化到狀態(tài)。變

化到狀態(tài)。，氣體溫度（7）隨體積（。變化的圖像如圖乙所示，曲連線的反向延線過坐標(biāo)原點(diǎn),

不計(jì)活塞與汽缸壁的摩擦.下列說法中正確的是（）

甲

A.由狀態(tài)a到狀態(tài)〃的過程中，氣體的壓強(qiáng)增大

B.由狀態(tài)a到狀態(tài)6的過程中，氣體一定吸熱

C.由狀態(tài)6到狀態(tài)。的過程中，氣體的壓強(qiáng)增大

D.由狀態(tài)6到狀態(tài)。的過程中，氣體一定吸熱

解析?：由理想氣體狀態(tài)方程個(gè)=C,結(jié)合乙圖可知，由狀態(tài)a到狀態(tài)力的過程中溫度在降低,

同時(shí)體積在增大，則可知玉強(qiáng)一定減小；再結(jié)合熱力學(xué)笫一定律八〃=〃1既可知，體積增

大，氣體對外做功，聯(lián)0,同時(shí)溫度降低可知，A6K0,由此不能確定氣體由狀態(tài)a到狀態(tài)。

的過程中是吸熱還是放熱，或是既不吸熱也不放熱，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程告

=C,變式可得7=￡-匕結(jié)合乙圖可知，氣體由狀態(tài)方到狀態(tài)c的過程中，氣體的壓強(qiáng)不

變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由狀態(tài)6到狀態(tài)c的過程中，氣體體積增大，對外做功的同時(shí)，溫度也在

升高，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體一定吸熱，故D項(xiàng)正確.故選D.

答案：D

7.（多選）隨著近年疫情影響，越來越多的人開始注意呼吸道的清潔衛(wèi)生.如r\

圖為一款瓶罐式鼻腔噴霧器，它通常借用瓶內(nèi)氣壓將生理鹽水送入鼻孔，借

助于生理鹽水自身的殺菌作用及水流的沖擊力，將鼻腔內(nèi)污垢排出，從而使’3

鼻腔恢復(fù)正常的生理環(huán)境，達(dá)到保護(hù)鼻腔的目的.瓶內(nèi)氣囊中的氣體可看作

理想氣體，以下說法正確的是（）

細(xì)均勻，內(nèi)壁光滑，橫截面積分別為5、2S,由體積可忽略的細(xì)管在底部連通.兩汽缸中各

有一輕質(zhì)活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉，左側(cè)汽缸底部與活塞用輕質(zhì)細(xì)彈簧相連.初始時(shí),

兩汽缸內(nèi)封閉氣柱的高度均為〃，彈簧長度恰好為原長.現(xiàn)往右側(cè)活塞上表面緩慢添加一定

質(zhì)量的沙子，直至右側(cè)活塞下降5/，左側(cè)活塞上升■〃已知大氣壓強(qiáng)為重力加速度大小

為g,汽缸足夠長，汽缸內(nèi)氣體溫度始終不變，彈簧始終在彈性限度內(nèi).求

(1)最終汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng).

(2)彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)最.

解析：(1)對左右汽缸內(nèi)所封的氣體，初態(tài)壓強(qiáng)0=6，

體積V尸SH+2sH=3SH,

3917

末態(tài)壓強(qiáng)R,體積V=S*-//+-//?2S=

2Z<5o

根據(jù)玻意耳定律可得Pl匕="皈，

1o

解得a=了。1.

⑵對右邊活塞受力分析可知儂+外?2S=R-2S,

解得戶誓，:

對左側(cè)活塞受力分析可知RS+A?%!=pS

2RS

解得k=~VUT

gg2fhS2RS

答案：（1）不汨）（2）^—77—

111?n1/g

1().如圖所示為各學(xué)校、各機(jī)關(guān)單位常用的飲用水裝置.桶裝水的容積

為18.9L,為了取水方便，在上面裝一個(gè)取水器.某次取水前桶內(nèi)氣

體壓強(qiáng)為1X10,Pa,剩余水的體積為2.9L,水面距出水口的高度h

=50cm,取水器每下壓一次打入桶里空氣的體積為350cm\壓強(qiáng)為

lX105Pa,求取水器下壓幾次后，桶中的水才能從出水口流出.(已知

大氣壓強(qiáng)R=IX10、Pa,水的密度P=1X1O1kg/m\重力加速度g=10m/s\假設(shè)整個(gè)

過程中氣體溫度保持不變)

解析：設(shè)取水器下壓〃次后，桶中的水才能從出水口流出.以原來桶中空氣和打入的空氣為

研究對象，設(shè)開始時(shí)壓強(qiáng)為。，體積為匕，則。=6=1X10,Pa,匕=[(18.9—2.9)X103

+〃350]cm3,

設(shè)桶中空氣和打入的空氣后來的體積％壓強(qiáng)為R,則加=(18.9—2.9)X103cm?,

由玻意耳定律得。匕=.1,

要使桶中水能從出水口流出，則有a>a+og方，

聯(lián)立各式解得〃>2.3.

所以取水器下壓3次后，桶中水才能從出水11流出.

答案：3次

11.如圖所示是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的空氣壓縮引火儀，活塞的橫截面積S=1cm?；

開始時(shí)封閉的空氣柱長度為22cm、溫度為300K、壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)R=1義