高中物理经典题库-热学试题49个.pdf

1五、热学试题集粹一、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，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6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 2-22273 546 810 不知所以无法确定7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，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8一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9如图 2-6 所示，一圆柱形容器上部圆筒较细，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10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3图 2-7增大，减小 减小，增大，静止时减小，增大，静止时 减小，增大，静止时11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二、计算题12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：为使气球从地面飘起，球内气温最低必须加热到多少开?图 2-14413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 2-1514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50010，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10010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，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 2-1615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，中气体的温度是多少?16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5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 2-1817某种喷雾器贮液筒的总容积为 75，如图 2-19 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?18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？6图 224图 22519如图 226 所示的装置中，装有密度 7.51023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）20两端开口、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，此时管内外空气的压强均为01.0105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 227