高中物理-经典题库-热学试题49个(共17页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上热学试题集粹（15+5+9+20=49个）一、选择题（在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确）1下列说法正确的是温度是物体内能大小的标志 布朗运动反映分子无规则的运动分子间距离减小时，分子势能一定增大 分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等2关于分子势能，下列说法正确的是分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小3关于分子力，下列说法中正确的是碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用将两块铅压紧以后能连

2、成一块，说明分子间存在引力水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在的引力固体很难拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力4下面关于分子间的相互作用力的说法正确的是分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的分子间的相互作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关，当分子间距离较大时分子间就只有相互吸引的作用，当分子间距离较小时就只有相互推斥的作用分子间的引力和斥力总是同时存在的温度越高，分子间的相互作用力就越大5用表示两个分子间的距离，表示两个分子间的相互作用势能当时两分子间的斥力等于引力设两分子距离很远时0当时，随的增大而增加 当时，随的减小而增加当时，

3、不随而变 当时，06一定质量的理想气体，温度从0升高到时，压强变化如图2-1所示，在这一过程中气体体积变化情况是图2-1不变 增大 减小 无法确定7将一定质量的理想气体压缩，一次是等温压缩，一次是等压压缩，一次是绝热压缩，那么绝热压缩，气体的内能增加 等压压缩，气体的内能增加绝热压缩和等温压缩，气体内能均不变 三个过程气体内能均有变化8如图2-2所示，05理想气体，从状态变化到状态，则气体在状态时的温度为图2-2273 546 810 不知所以无法确定9如图2-3是一定质量理想气体的-图线，若其状态由（为等容过程，为等压过程，为等温过程），则气体在、三个状态时图2-3单位体积内气体分子数相等，

4、即气体分子的平均速度气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数气体分子在单位时间内对器壁单位面积作用的总冲量10一定质量的理想气体的状态变化过程如图2-4所示，为一条直线，则气体从状态到状态的过程中 图2-4温度保持不变 温度先升高，后又减小到初始温度整个过程中气体对外不做功，气体要吸热 气体的密度在不断减小题号12345678910答案BDBCBDCABCACCDBD11一定质量的理想气体自状态经状态变化到状态，这一过程在-图中的表示如图2-5所示，则图2-5在过程中，气体压强不断变大 在过程中，气体密度不断变大在过程中，气体对外界做功 在过程中，气体对外界放热12如图2-6所示，一圆柱形容

5、器上部圆筒较细，下部的圆筒较粗且足够长容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞，用细绳通过测力计将活塞提着，容器中盛水开始时，水面与上圆筒的开口处在同一水平面上（如图），在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移在这一过程中，测力计的读数图2-6先变小，然后保持不变 一直保持不变先变大，然后变小 先变小，然后变大13如图2-7所示，粗细均匀的形管，左管封闭一段空气柱，两侧水银面的高度差为，型管两管间的宽度为，且，现将形管以点为轴顺时针旋转90°至两个平行管水平，并保持形管在竖直平面内，两管内水银柱的长度分别变为和设温度不变，管的直径可忽略不计，则下列说法中正确的是图2-7增大，减小 减小，增大，

6、静止时减小，增大，静止时 减小，增大，静止时14如图2-8所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止，设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好使缸内气体总能与外界大气温度相同，则下述结论中正确的是图2-8若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些若外界大气压增大，则气缸上底面距地面的高度将减小若气温升高，则气缸上底面距地面的高度将减小若气温升高，则气缸上底面距地面的高度将增大15如图2-9所示，导热气缸开口向下，内有理想气体，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止现给砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，外部环境温度恒定，

7、则图2-9气体压强增大，内能不变 外界对气体做功，气体温度不变气体体积减小，压强增大，内能减小 外界对气体做功，气体内能增加题号1112131415答案ABDAABDAB二、填空题1估算一下，可知地球表面附近空气分子之间的距离约为_（取一位有效数字）；某金属的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常量为若把金属分子视为球形，经估算该金属的分子直径约为_2高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气锅盖中间有一排气孔，上面套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住当加热高压锅，锅内气体压强增大到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔中排出锅外已知某高压锅限压阀的

8、质量为01，排气孔直径为03，则锅内气体压强最大可达_3圆筒内装有100升1的空气，要使圆筒内空气压强增大到10，应向筒内打入同温度下2的压缩气体_4如图2-10所示为一定质量理想气体的状态变化过程的图线，则的变化是_过程，若已知300，400，则_图2-105一圆柱形的坚固容器，高为，上底有一可以打开和关闭的密封阀门现把此容器沉入水深为H的湖底，并打开阀门，让水充满容器，然后关闭阀门设大气压强为，湖水密度为则容器内部底面受到的向下的压强为_然后保持容器状态不变，将容器从湖底移到湖面，这时容器内部底面受到的向下压强为_填空题参考答案13×10 224×10 3450 4等压

9、16003 5三、实验题1在“验证玻意耳定律”的实验中，对气体的初状态和末状态的测量和计算都正确无误，结果末状态的值与初状态的值明显不等，造成这一结果的可能原因是实验过程中：气体温度发生变化气体与外界有热传递有气体泄漏气体体积改变得太迅速2如图2-11所示为实验室常用的气压计结构示意图，它是根据托里拆里实验原理制成的，管中水银柱的高度（即为当时的大气压数值）通过带有游标的刻度尺读出，图中的读数部分被放大，从放大的图中读出，测量的大气压强值为_图1-113在利用带刻度的注射器做“验证玻意耳定律”的实验中（1）甲同学用水银气压计测大气压强，读数时，观察发现气压计上20分度的游标尺（游标尺上每等分刻

10、度线间距为195）上的第6条刻度线（第6条刻度线是从0刻度线数起的第7条线）与主尺上的771刻度线正好对齐（1）此时大气压强为_图2-12（2）乙、丙两同学各自对气体观察测量计算后又改变气体状态，得到几组值，并在同一坐标内画出-（1）图线如图1-12所示，由图线知，这是由于它们的_不同使得两图线并不重合4在“验证玻意耳定律”的实验中（1）某同学列出所需要的实验器材：带框架的注射器（有刻度），橡皮帽，钩码（若干个），弹簧秤，天平（带砝码），铁架台（连铁夹），润滑油问：该同学漏选了哪些器材?答：_（2）图2-13是甲、乙两同学在同一次实验中得到的-（1）图若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度

11、相同，那么两图线斜率不同的主要原因是_图2-135在河边，给你一根60左右的两端开口的均匀细玻璃管，米尺一把，请设法测定大气压的值，写出主要实验步骤及相应的所需测量的物理量（不得下水测量）答：计算大气压的公式06一位同学分别在两天用注射器做两次“验证玻意耳定律”的实验，操作过程和方法都正确，根据实验数据他在同一坐标中画出了两条不重合的甲、乙两条双曲线，如图215所示，产生这种情况的原因可能是：（1）（2） 图215图2167用“验证玻意尔定律实验”的装置来测量大气压强，所用注射器的最大容积为，刻度全长为L，活塞与钩码支架的总质量为，注射器被固定在竖直方向上，如图216在活塞两侧各悬挂1个质量为

12、的钩码时注射器内空气体积为1；除去钩码后，用弹簧秤向上拉活塞，达到平衡时注射器内空气体积为2，弹簧秤的读数为（整个过程中，温度保持不变）由这些数据可以求出大气压强08一学生用带有刻度的注射器做“验证玻意耳定律”的实验他在做了一定的准备工作后，通过改变与活塞固定在一起的框架上所挂钩码的个数得到了几组关于封闭在注射器内部空气的压强和体积的数据用横坐标表示体积的倒数，用纵坐标表示压强，由实验数据在坐标系中画出了1图，其图线为一条延长线与横轴有较大截距的直线，如图217所示由图线分析下列四种情况，在实验中可能出现的是记录气压计指示的大气压强时，记录值比指示值明显减小记录气压计指示的大气压强时，记录值比

13、指示值明显偏大测量活塞和框架的质量时，测量值比指示值明显偏小测量活塞和框架的质量时，测量值比指示值明显偏大答：图217图2189验证查理定律的实验装置如图218所示，在这个实验中，测得压强和温度的数据中，必须测出的一组数据是和首先要在环境温度条件下调节、管中水银面，此时烧瓶中空气压强为，再把烧瓶放进盛着冰水混合物的容器里，瓶里空气的温度下降至跟冰水混合物的温度一样，此时烧瓶中空气温度为，管中水银面将，再将管，使管中水银面这时瓶内空气压强等于实验题参考答案1 27565 375930气体质量 4（1）气压计，刻度尺（2）两人实验时封闭气体质量不同 5测玻璃管长0；将管部分插入水中，测量管水上部分

14、长度1；手指封住上口，将管提出水面，测管内空气柱长2（02）2水（21） 6（1）质量不同；（2）温度不同 70（12212）（21） 8 9当时大气压，当时温度，等高，大气压，273，上移，下降，回复到原来标度的位置，大气压强减去、管中水银面高度差四、计算题1如图2-14所示，有一热气球，球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，球内有温度调节器，以便调节球内空气的温度，使气球可以上升或下降，设气球的总体积500（不计算壳体积），除球内空气外，气球质量180已知地球表面大气温度280，密度120，如果把大气视为理想气体，它的组成和温度几乎不随高度变化问：为使气球从地面飘

15、起，球内气温最低必须加热到多少开?图2-142已知一定质量的理想气体的初始状态的状态参量为、，终了状态的状态参量为、，且，如图2-15所示试用玻意耳定律和查理定律推导出一定质量的理想气体状态方程要求说明推导过程中每步的根据，最后结果的物理意义，且在-图上用图线表示推导中气体状态的变化过程图2-153在如图2-16中，质量为的圆柱形气缸位于水平地面，气缸内有一面积500×10，质量100的活塞，把一定质量的气体封闭在气缸内，气体的质量比气缸的质量小得多，活塞与气缸的摩擦不计，大气压强100×10活塞经跨过定滑轮的轻绳与质量为200的圆桶相连当活塞处于平衡时，气缸内的气柱长为4

16、，为气缸的深度，它比活塞的厚度大得多，现在徐徐向桶内倒入细沙粒，若气缸能离开地面，则气缸的质量应满足什么条件?图2-164如图2-17所示，一圆柱形气缸直立在水平地面上，内有质量不计的可上下移动的活塞，在距缸底高为20的缸口处有固定的卡环，使活塞不会从气缸中顶出，气缸壁和活塞都是不导热的，它们之间没有摩擦活塞下方距缸底高为处还有一固定的可导热的隔板，将容器分为、两部分，、中各封闭同种的理想气体，开始时、中气体的温度均为27，压强等于外界大气压强，活塞距气缸底的高度为16，现通过中的电热丝缓慢加热，试求：图2-17（1）与中气体的压强为15时，活塞距缸底的高度是多少?（2）当中气体的压强为15时

17、，中气体的温度是多少?5如图2-18所示是一个容积计，它是测量易溶于水的粉末物质的实际体积的装置，容器的容积300是通大气的阀门，是水银槽，通过橡皮管与容器相通连通、的管道很细，容积可以忽略下面是测量的操作过程：（1）打开，移动，使中水银面降低到与标记相平（2）关闭，缓慢提升，使中水银面升到与标记相平，量出中水银面比标记高25（3）打开，将待测粉末装入容器中，移动使内水银面降到标记处（4）关闭，提升使内水银面升到与标记相平，量出中水银面比标记高75（5）从气压计上读得当时大气压为75设整个过程温度保持不变试根据以上数据求出中待测粉末的实际体积图2-186某种喷雾器贮液筒的总容积为75，如图2-

18、19所示，现打开密封盖，装入6的药液，与贮液筒相连的活塞式打气筒，每次能压入300、1的空气，若以上过程温度都保持不变，则图2-19（1）要使贮气筒中空气压强达到4，打气筒应该拉压几次?（2）在贮气筒内气体压强达4，才打开喷嘴使其喷雾，直至内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液?7（1）一定质量的理想气体，初状态的压强、体积和温度分别为1、1、1，经过某一变化过程，气体的末状态压强、体积和温度分别为2、2、2试用玻意耳定律及查理定律推证：111222（2）如图219，竖直放置的两端开口的形管（内径均匀），内充有密度为的水银，开始两管内的水银面到管口的距离均为在大气压强为02时，用质量和厚度均不

19、计的橡皮塞将形管的左侧管口封闭，用摩擦和厚度均不计的小活塞将形管右侧管口封闭，橡皮塞与管口内壁间的最大静摩擦力（为管的内横截面积）现将小活塞向下推，设管内空气温度保持不变，要使橡皮塞不会从管口被推出，求小活塞下推的最大距离 图2198用玻马定律和查理定律推出一定质量理想气体状态方程，并在图220的气缸示意图中，画出活塞位置，并注明变化原因，写出状态量图2209如图221所示装置中，、和三支内径相等的玻璃管，它们都处于竖直位置，、两管的上端等高，管内装有水，管上端封闭，内有气体，管上端开口与大气相通，管中水的下方有活塞顶住、三管由内径很小的细管连接在一起开始时，管中气柱长13.0，管中气柱长22

20、.0，管中水柱长03，整个装置处于平衡状态现将活塞缓慢向上顶，直到管中的水全部被顶到上面的管中，求此时管中气柱的长度1，已知大气压强01.0×105，计算时取102图22010麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器，其基本部分是一个玻璃连通器，其上端玻璃管与盛有待测气体的容器连接，其下端经过橡皮软管与水银容器R相通，如图222所示图中1、2是互相平行的竖直毛细管，它们的内径皆为，1顶端封闭在玻璃泡与管相通处刻有标记测量时，先降低R使水银面低于，如图222（）逐渐提升，直到2中水银面与1顶端等高，这时1中水银面比顶端低，如图222（）所示设待测容器较大，水银面升降不影响其中压强，测

21、量过程中温度不变已知（以上）的容积为，1的容积远小于，水银密度为（1）试导出上述过程中计算待测压强的表达式（2）已知6283，毛细管的直径0.30，水银密度13.6×1033，40，算出待测压强（计算时取102，结果保留2位数字）图22111如图223所示，容器和气缸都是透热的，放置在127的恒温箱中，而放置在27、1的空气中，开始时阀门关闭，内为真空，其容器2.4；内轻活塞下方装有理想气体，其体积为4.8，活塞上方与大气相通设活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气，连接和的细管容积不计若打开，使内封闭气体流入，活塞将发生移动，待活塞停止移动时，内活塞下方剩余气体的体积是多少？不计与之间的热

22、传递图222图22312如图223有一热空气球，球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，球内有温度调节器，以便调节球内空气温度，使气球可以上升或下降，设气球的总体积05003（不计球壳体积），除球内空气外，气球质量180已知地球表面大气温度0280，密度01.203，如果把大气视为理想气体，它的组成和温度几乎不随高度变化，问：为使气球从地面飘起，球内气温最低必须加热到多少开？13如图225均匀薄壁形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为，内装密度为的液体右管内有一质量为的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气温度为0时，左、右管内

23、液面高度相等，两管内空气柱长度均为，压强均为大气压强0现使两边温度同时逐渐升高，求：（1）温度升高到多少时，右管活塞开始离开卡口上升？（2）温度升高到多少时，左管内液面下降？图224图22514如图226所示的装置中，装有密度7.5×1023的液体的均匀形管的右端与体积很大的密闭贮气箱相连通，左端封闭着一段气体在气温为23时，气柱长62，右端比左端低40当气温升至27时，左管液面上升了2求贮气箱内气体在23时的压强为多少？（取102）15两端开口、内表面光滑的形管处于竖直平面内，如图227所示，质量均为10的活塞、在外力作用下静止于左右管中同一高度处，将管内空气封闭，此时管内外空气的

24、压强均为01.0×105左管和水平管横截面积1102，右管横截面积2202，水平管长为3现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度（活塞厚度略大于水平管直径，管内气体初末状态同温，取102）图226图22716如图228，圆筒固定不动，活塞的横截面积是2，活塞的横截面积是，圆筒内壁光滑，圆筒左端封闭，右端与大气相通，大气压为0，、将圆筒分为两部分，左半部分是真空，、之间是一定质量的气体，活塞通过劲度系数为的弹簧与圆筒左端相连，开始时粗筒和细筒的封闭的长度均为，现用水平向左的力2作用在活塞上，求活塞移动的距离？（设气体温度不变）17如图229所示，圆柱形气缸内的活塞把气缸分隔

25、成、两部分，内为真空，用细管将与形管相连，细管与形管内气体体积可忽略不计大气压强076开始时，型管中左边水银面比右边高6，气缸中气体温度为27（1）将活塞移到气缸左端，保持气体温度不变，稳定后形管中左边水银面比右边高62求开始时气缸中、两部分体积之比（2）再将活塞从左端缓缓向右推动，并在推动过程中随时调节气缸内气体的温度，使气体压强随活塞移动的距离均匀增大，且最后当活塞回到原处时气体的压强和温度都恢复到最初的状态，求此过程中气体的最高温度图228图22918如图230所示装置，为一长方体容器，体积为10003，上端有一细玻璃管通过活栓与大气相通，又通过细管与球形容器相连，下端的玻璃管口用橡皮管

26、接有一个水银压强计，压强计的动管为（1）现打开活栓，这时管、容器、皆与大气相通，上下移动使管内水银面在下端的处，这时再关闭，上举，使水银面达到上端的处，这时管内水银面高出点112（2）然后打开，把0.50矿砂通过放入，同时移动，使水银面对齐，然后关闭，再上举，使水银面再次达到处，这时管水银面高出点215设容器内空气温度不变，求矿砂的密度（连接、的细管和连接、之间细管的容积都可忽略不计）19如图231所示，静止车厢内斜靠着一个长圆气缸，与车厢底板成角，气缸上方活塞质量为，缸内封有长为0的空气柱，活塞面积为，不计摩擦，大气压强为0设温度不变，求：（1）当车厢在水平轨道上向右做匀加速运动时，发现缸内

27、空气压强与0相同，此时车厢加速度多大？（2）上述情况下，气缸内空气柱长度多大？图230图23120如图232所示，在直立的圆柱形气缸内，有上、下两个活塞和，质量相等，连接两活塞的轻质弹簧的劲度系数50，活塞上方气体的压强100，平衡时两活塞之间的气体的压强为100，气体的厚度10.20，活塞下方的气体的厚度20.24，气缸的横截面积0.102起初，气缸内气体的温度是300，现让气体的温度缓慢上升，直到温度达到500求在这一过程中，活塞向上移动的距离计算题参考答案1解：设使气球刚好从地面飘起时球内空气密度为，则由题意知，设温度为、密度为、体积为的这部分气体在温度为，密度为时体积为，即有由等压变化

28、有，解得4002解：设气体先由状态（、），经等温变化至中间状态（、），由玻意耳定律，得，再由中间状态（、）经等容变化至终态（、），由查理定律，得，由×消去，可得，上式表明：一定质量的理想气体从初态（、）变到终态（、），压强和体积的乘积与热力学温度的比值是不变的过程变化如图6所示图63解：取气缸内气柱长为4的平衡态为状态1，气缸被缓慢提离地面时的平衡态为状态2以、表示状态1、2的压强，表示在状态2中气缸内气柱长度由玻意耳定律，得4，在状态1，活塞处于力学平衡状态，由力学平衡条件得到，在状态2，气缸处于力学平衡状态，由力学平衡条件得到，由、三式解得（）（）4）（），以题给数据代入就得到（

29、5010（），由于最大等于故由式得知，若想轻绳能把气缸提离地面，气缸的质量应满足条件404（1）中气体做等容变化，由查理定律，求得压强为15时气体的温度450中气体做等压变化，由于隔板导热，、中气体温度相等，中气体温度也为450对中气体，（）09，活塞距离缸底的高度为19（2）当中气体压强为15，活塞将顶在卡环处，对中气体，得（）750即中气体温度也为7505解：对于步骤，以、中气体为研究对象初态，末态，依玻意耳定律，解得100对于步骤，以、中气体为研究对象，初态，末态，依玻意耳定律，解得200，粉末体积20036解：（1）贮液筒装入液体后的气体体积总液设拉力次打气筒压入的气体体积，根据分压公

30、式：（温度一定），解，可得（）15（次），（2）对充好气的贮液筒中的气体，一定喷雾后至内外压强相等，贮液筒内气体体积为，贮液筒内还剩有药液体积剩总解得：剩157（1）证明：在如图5所示的图中，一定质量的气体从初状态（1，1，1）变化至末状态（2，2，2），假设气体从初状态先等温变化至（，2，1），再等容变化至（2，2，2）第一个变化过程根据玻耳定律有，112第二个变化过程根据查理定律有，212由以上两式可解得：111222图5（2）解：设小活塞下推最大距离1时，左管水银面上升的距离为，以0表示左右两管气体初态的压强，1、2表示压缩后左右两管气体的压强根据玻意耳定律，左管内气体01（），右管内气

31、体02（1），左、右两管气体末状态压强关系21·2橡皮塞刚好不被推出时，根据共点力平衡条件103，由上四式解得3，126338图略由等温变化的玻意耳定律，得122，再由等容变化的查理定律，得122，两式联立，化简得：1112229解：设活塞顶上后，、两管气柱长分别为1和2，则0（12）10（12）1，且11220，解得12.5表明管中进水0.5，因管中原有水3.0，余下的2.5水应顶入管，而管上方空间只有2.0，可知一定有水溢出管按管上方有水溢出列方程，对封闭气体10（12），101，1111，联立解得12.6210解：（1）水银面升到时中气体刚被封闭，压强为待测压强这部分气体末态体

32、积为，24，压强为，由玻意尔定律，得（）24，整理得（24）24根据题给条件，24远小于V，得（）24，化简得224（2）代入数值解得2.4×10211解：设原气缸中封闭气体初状态的体积分别为1和2两部分打开后，1最终仍留在中，而2将全部流入容器内对于仍留在中的这部分气体，因、不变，故1不变对于流入中的气体，由于不变，据盖·吕萨克定律得212，代入数据得21.8，最后内活塞下方剩余气体体积12312解：设使气球刚好从地面飘起时球内空气密度为，则由题意知000设温度为、密度为、体积为0的这部分气体在温度为0、密度为0时体积为，即有00由等压变化有00，联解得40013解：（1）右管内气体为等容过程，0011，10，10（10）（2）对左管内气体列出状态方程：00222，202，2（），20（02）（）014解：在下列的计算中，都以1液柱产生的压强作为压强单位设贮气箱气体在23时压强为0，则形管左侧气体在23时压强0040设贮气箱气体在27时压强为，则形管左侧气体在27时压强44对左侧气体据理想气体状态方程得0×62250×60300对贮气箱