2024届高考物理二轮专题复习与测试专题强化练十三热学

专题强化练（十三）热学

1.陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”.从物理视角分

析诗词中“花气袭人”的主要原因是（）

A.气体分子之间存在着空隙

B.气体分子在永不停息地做无规则运动

C.气体分子之间存在着相互作用力

D.气体分子组成的系统具有分子势能

解析：从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运

动，故B项正确，A、C、D三项错误.故选B.

答案：B

2.如图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端就变钝了.产生这一现八/

象的原因是（）璃管

A.玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体r

B.玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体L

C.熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧

D.熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张

解析：玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体，故A、B两项错误；玻璃裂口尖端放在

火焰上烧熔后尖端变钝，是由于表面张力的作用，故C项正确，D项错误.

答案：C

3.压缩空气储能（CAES）是一种利用压缩空气来储存能量的新型储能技术，绝热压缩空气储

能方式是压缩空气并将产生的热能储存在各种介质当中，比如混凝土、石头、矿洞矿石中

等.需要发电的时候让压缩空气推动发电机工作，这种方式能够将压缩空气储能的效率提

升.对于上述过程的理解，下列说法正确的是（）

A.绝热压缩空气，分子平均动能不变

B.绝热压缩空气，温度升高，气体内能一定增大

C.该方式能够将压缩空气储能的效率樨升到100%

D.压缩空气推动发电机工作，是气体对外做功，内能增大

解析：绝热压缩空气前后，温度升高，分子平均动能增大，A项错误；绝热压缩空气，温度

升高，气体内能一定增大，B项正确；压缩空气储能的过程涉及热运动的能量转换过程，任

何转换过程效率都不可能达到，C项错误；压缩空气膨胀推动发电机工作，是气体体积增大

对外做功，内能减少，D项错误.

答案：B

4.如图，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小

段油柱（长度可以忽略）.如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计.通过实验，将

温度值画在吸管上，以下说法正确的是（）

A.吸管右端的刻度对应更低的温度

B.温度的刻度并不是均匀的

C.若换体积更大的空饮料罐，其余条件不变，则测温范围会增大

I）.若更换更粗的透明吸管，其余条件不变，则测温范围会增大

解析：根据题意可知，罐内气体做等压变化，根据盖吕萨克定律可知，罐内气体温度越高,

体积越大,吸管内油柱越靠近吸管的右端，则吸管上的温度刻度值应左低右高,故A项错误；

VAV

根据盖吕萨克定律可知，空气的体积和温度成正比，即了=门不，根据题意，假定初始温

A1/9

度为小罐中空气体积为软吸管内空气柱长变为心、其横截面积为S,则有A

t=-c=-c\

4为=0,则△£=7缶可知温度的变化量与距离的变化量成正比，则吸管上的温

/1。J十V0

度刻度分布均匀，故B项错误；根据题意及B分析可知，油柱距离的变化量与温度变化量关

系为可知，若换体积更大的空饮料罐，其余条件不变，即在温度变化相

ho

同的情况下，吸管中的油柱左右移动距离也会变大，则其测温范围会减小，故c项错误；根

据题意及B分析可知，汕柱距离的变化量与温度变化量关系为"3八一可知，若

更换更粗的透明吸管，其余条件不变，即在温度变化相同的情况下，吸管中的油柱左右移动

距离会变小，则测温范围会增大，故D项正确.

答案：D

5.石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六

边形晶格结构，如图所示，则（）

A.石墨是非晶体

B.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯

C.单层石墨烯的厚度约3um

D.碳原子在六边形顶点附近不停地振动

解析：石墨是晶体，故AJ页错误；石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B项错误；单层石

墨烯厚度约为原子尺寸10"m，故C项错误；根据分子动理论可知，固体分子在平衡点不

停的振动，故D项正确.故选D.

答案：D

6.如图甲所示，用活塞在汽缸中封闭一定质量的理想气体，气体由状态〃变化到状态。变

化到状态。，气体温度（7）随体积（。变化的图像如图乙所示，曲连线的反向延线过坐标原点,

不计活塞与汽缸壁的摩擦.下列说法中正确的是（）

甲

A.由状态a到状态〃的过程中，气体的压强增大

B.由状态a到状态6的过程中，气体一定吸热

C.由状态6到状态。的过程中，气体的压强增大

D.由状态6到状态。的过程中，气体一定吸热

解析•：由理想气体状态方程个=C,结合乙图可知，由状态a到状态力的过程中温度在降低,

同时体积在增大，则可知玉强一定减小；再结合热力学笫一定律八〃=〃1既可知，体积增

大，气体对外做功，联0,同时温度降低可知，A6K0,由此不能确定气体由状态a到状态。

的过程中是吸热还是放热，或是既不吸热也不放热，故A、B项错误；由理想气体状态方程告

=C,变式可得7=£-匕结合乙图可知，气体由状态方到状态c的过程中，气体的压强不

变，故C项错误；由状态6到状态c的过程中，气体体积增大，对外做功的同时，温度也在

升高，则根据热力学第一定律可知，气体一定吸热，故D项正确.故选D.

答案：D

7.（多选）随着近年疫情影响，越来越多的人开始注意呼吸道的清洁卫生.如r\

图为一款瓶罐式鼻腔喷雾器，它通常借用瓶内气压将生理盐水送入鼻孔，借

助于生理盐水自身的杀菌作用及水流的冲击力，将鼻腔内污垢排出，从而使’3

鼻腔恢复正常的生理环境，达到保护鼻腔的目的.瓶内气囊中的气体可看作

理想气体，以下说法正确的是（）

细均匀，内壁光滑，横截面积分别为5、2S,由体积可忽略的细管在底部连通.两汽缸中各

有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连.初始时,

两汽缸内封闭气柱的高度均为〃，弹簧长度恰好为原长.现往右侧活塞上表面缓慢添加一定

质量的沙子，直至右侧活塞下降5/，左侧活塞上升■〃已知大气压强为重力加速度大小

为g,汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内.求

(1)最终汽缸内气体的压强.

(2)弹簧的劲度系数和添加的沙子质最.

解析：(1)对左右汽缸内所封的气体，初态压强0=6，

体积V尸SH+2sH=3SH,

3917

末态压强R,体积V=S*-//+-//•2S=

2Z<5o

根据玻意耳定律可得Pl匕="皈，

1o

解得a=了。1.

⑵对右边活塞受力分析可知侬+外・2S=R-2S,

解得户誓，:

对左侧活塞受力分析可知RS+A・%!=pS

2RS

解得k=~VUT

gg2fhS2RS

答案：（1）不汨）（2）^—77—

111•n1/g

1().如图所示为各学校、各机关单位常用的饮用水装置.桶装水的容积

为18.9L,为了取水方便，在上面装一个取水器.某次取水前桶内气

体压强为1X10,Pa,剩余水的体积为2.9L,水面距出水口的高度h

=50cm,取水器每下压一次打入桶里空气的体积为350cm\压强为

lX105Pa,求取水器下压几次后，桶中的水才能从出水口流出.(已知

大气压强R=IX10、Pa,水的密度P=1X1O1kg/m\重力加速度g=10m/s\假设整个

过程中气体温度保持不变)

解析：设取水器下压〃次后，桶中的水才能从出水口流出.以原来桶中空气和打入的空气为

研究对象，设开始时压强为。，体积为匕，则。=6=1X10,Pa,匕=[(18.9—2.9)X103

+〃350]cm3,

设桶中空气和打入的空气后来的体积％压强为R,则加=(18.9—2.9)X103cm?,

由玻意耳定律得。匕=.1,

要使桶中水能从出水口流出，则有a>a+og方，

联立各式解得〃>2.3.

所以取水器下压3次后，桶中水才能从出水11流出.

答案：3次

11.如图所示是用导热性能良好的材料制成的空气压缩引火仪，活塞的横截面积S=1cm?；

开始时封闭的空气柱长度为22cm、温度为300K、压强为大气压强R=1义