最新热学基础知识补充习题含答案精品版

2020年热学基础知识补充习题含答案精品版襄阳四中2012年物理热学试题精选一、选择题1．从微观的角度来看，一杯水是由大量水分子组成的，下列说法中正确的是( )A ．当这杯水静止时，水分子也处于静止状态B．水的温度越高，水分子的平均动能越大C．每个水分子都在运动，且速度大小相等D．这些水分子的动能总和就是这杯水的动能答案：B2．关于分子动理论的理解，下列说法正确的是( )A．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力B．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大C．布朗运动是固体分子的运动，它说明固体分子永不停息地做无规则运动D．已知某种液体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，则该液体分子间的平均距离可以表示为答案：BD3．关于热力学定律，下列说法正确的是(B )A．在一定条件下物体的温度可以降到0 KB．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能一定增加D．压缩气体总能使气体的温度升高4．下图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离«Skip Record If...»的关系曲线。

下列说法正确的是(BC )A．当«Skip Record If...»大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当«Skip Record If...»小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当«Skip Record If...»等于r2时，分子间的作用力为零D．当«Skip Record If...»由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功5．1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。

若以横坐标«Skip Record If...»表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。

下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(D )6．气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的( A )A．温度和体积B．体积和压强C．温度和压强D．压强和温度7．下列说法正确的是( )A．区分晶体与非晶体的最有效方法是看有没有规则的几何外形B．区分晶体与非晶体的最有效方法是看有没有一定的熔点C．一定温度下，饱和汽的压强是一定的D．空气的相对温度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值答案：BCD8．以下关于晶体和液体的说法中正确的是( )A．荷叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果B．产生毛细现象时,液体在毛细管中一定上升C．浸润液体呈凸液面，不浸润液体呈凹液面D．液晶对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化答案：AD9．2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。

他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二维结构。

如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是( )A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体B．石墨是单晶体，石墨烯是多晶体C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的答案：CD10．在大气压为1.0×105Pa(相当于76 cm水银柱产生的压强)下做托里拆利实验时，由于管中混入少量空气，水银柱上方有一节空气柱，如图所示，这时管中稀薄气体的压强相当于多少厘米水银柱所产生的压强()A．90 B．60C．30 D．16解析：由平衡条件可知：p0＝p＋h，所以p＝p0－h＝(76－60) cmHg＝16 cmHg.答案： D11．关于理想气体，下列说法正确的是()A．温度极低的气体也是理想气体B．压强极大的气体也遵从气体实验定律C．理想气体是对实际气体的抽象化模型D．理想气体实际并不存在解析：气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的，温度极低、压强极大的气体在微观上分子间距离变小，趋向于液体，故答案为C、D.答案：CD12．对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目f与速率v的两条关系图线，如图所示，下列说法正确的是()A．曲线Ⅰ对应的温度T1高于曲线Ⅱ对应的温度T2B．曲线Ⅰ对应的温度T1可能等于曲线Ⅱ对应的温度T2C．曲线Ⅰ对应的温度T1低于曲线Ⅱ对应的温度T2D．无法判断两曲线对应的温度关系解析：对一定质量的气体，当温度升高时，速度增大的分子数目一定增加，因此曲线的峰值向速率增大的方向移动，且峰值变小，由此可知曲线Ⅱ对应的温度T2一定高于曲线Ⅰ所对应的温度T1.答案： C13．如图所示，竖直放置的弯曲管ACDB，A管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B管开口，水银柱将两部分气体封闭，各管形成的液面高度差分别为h1=5cm、h2=3cm和h3=7cm．外界大气压强为P0=76cmHg．则A．CD内气体的压强为78 cmB．CD内气体的压强为83 cmC．A内气体的压强为88cmD．A内气体的压强为85 cm答案：C14．如图所示，一导热性良好的气缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，温度升高时，改变的量有()A．活塞高度h B．气缸高度HC．气体压强p D．弹簧长度L解析：以气缸整体为研究对象，由受力平衡知弹簧弹力等于总重力，故L、h不变，设缸壁的重力为G1，则封闭气体的压强p＝p0－G1S保持不变，当温度升高时，由盖—吕萨克定律知气体体积增大，H将减小，故只有B项正确．答案： B15．光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成A、B两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时V A∶V B＝1∶2，现将A中气体加热到127 ℃，B中气体降低到27 ℃，待重新平衡后，这两部分气体体积的比V′A∶V′B为() A．1∶1 B．2∶3C．3∶4 D．2∶1解析：对A部分气体有：p A V AT A＝p′A V′AT′A①对B部分气体有：p B V BT B＝p′B V′BT′B②因为p A＝p B，p′A＝p′B，T A＝T B，所以将①式÷②式得V A/V B＝V′A T′B/V′B T′A.所以V′A/V′B＝V A T′A/V B T′B＝1×4002×300＝2/3.答案： B16．如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。

使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为∆V A、∆V B，压强变化量为∆p A、∆p B，对液面压力的变化量为∆F A、∆F B，则(AC )A．水银柱向上移动了一段距离 B．∆V A＜∆V BC．∆p A＞∆p B D．∆F A＝∆F B17．如图所示，绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气（视为理想气体）。

初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，松开固定栓直至系统重新达到平衡，下列说法中正确的是( CD )A．初始时氢分子的平均动能大于氧分子的平均动能B．系统重新达到平衡时，氢气的内能比初始时的小C．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中有热量从氧气传递到氢气D．松开固定栓直至系统重新达到平衡的过程中，氧气的内能先增大后减小1．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积都可能不变BA解析： 根据气体压强、体积、温度的关系可知：体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大，选项A 正确．温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小．压强不变，温度降低时，体积减小，气体密度增大．温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变．综上所述，正确答案为A 、B.答案： AB18．一定质量的某种气体经历等温压缩时，气体的压强增大，从气体分子动理论的观点分析，这是因为( ) A ．气体分子每次碰撞器壁的冲力加大 B ．气体分子对器壁的碰撞更频繁 C ．气体分子数增加D ．气体分子密度加大解析： 温度不变即分子平均动能不变，体积减小即单位体积内分子数增多，分子碰撞器壁频率增加，可见选项B 、D 正确．答案： BD19．大气压强p 0＝1.0×105 Pa.某容器容积为20 L ，装有压强为20×105 Pa 的理想气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器中剩下的气体质量与原来质量之比为( )A ．1∶19B ．1∶20C ．2∶39D ．1∶18解析： 设容器内的气体在打开开关后体积变为V ′， 则由玻意耳定律得： pV ＝p 0V ′所以V ′＝pV p 0＝20×105×201.0×105 L ＝400 L所以m ′m ＝V V ′＝20400＝120，应选B. 答案： B20．密封在压强不变的容器中的气体，当温度升高时( ) A ．体积变大 B ．体积变小 C ．体积不变D ．都有可能解析： 本题考查的知识点是气体的等压变化．压强不变时，体积V 与温度T 成正比，因此温度升高时，气体的体积应变大．故正确答案为A.答案： A21．下列说法中正确的是( )A ．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大B ．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大C ．气体压强是由气体分子间的斥力产生的D ．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强解析： 气体质量一定时，pVT ＝恒量，显然A 对、B 错；由气体压强产生的原因知C 错；D 选项因为容器密闭，气体对器壁有压强，故选A.答案： A22．如图所示甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是( )A ．甲是等压线，乙是等容线B ．乙图中p －t 线与t 轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而甲图中V －t 线与t 轴的交点不一定是－273.15 ℃C ．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p 与t 成直线关系D．乙图表明随温度每升高1 ℃，压强增加相同，但甲图随温度的升高压强不变解析：由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及盖—吕萨克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度为－273.15 ℃，即热力学温度的0 K，故B 错；查理定律及盖—吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低，压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C错；由于图线是直线，故D正确．答案：AD23．如图所示为A、B两部分理想气体的V－t图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知()A．当t＝273.15 ℃时，气体的体积A比B大0.2 m3B．当t A＝t B时，V A∶V B＝3∶1C．当t A＝t B时，V A∶V B＝1∶3D．A、B两部分气体都作等压变化，它们的压强之比p A∶p B＝3∶1解析：由图象可知，A、B两部分气体都发生等压变化，由pVT＝C知它们在相同温度下体积之比不变．选择0 ℃读数，由y轴可知V A∶V B＝3∶1，所以p A∶p B＝V B∶V A＝1∶3.答案： B24．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的p－T图象，由图象可知()A．V A＝V B B．V B＝V CC．V B<V C D．V A>V C解析：图线AB的延长线过p－T图象的坐标原点，说明从状态A到状态B是等容变化，故A正确；连接OC，该直线也是一条等容线，且直线的斜率比AB小，则C状态的体积要比A、B状态大，故C也正确；也可以由玻意耳定律来分析B到C的过程，该过程是等温变化，由pV＝C知，压强p减小，体积V必然增大，同样可得C项是正确的．答案：AC25．一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p－T图上都是直线段，其中ab 的延长线通过坐标原点，bc垂直于ab，而cd平行于ab，由图可以判断()A．ab过程中气体体积不断减小B．bc过程中气体体积不断减小C．cd过程中气体体积不断增大D．da过程中气体体积不断增大解析：在p－T图象中，过气体状态点b和坐标原点O的连线的斜率与气体在该状态下体积的倒数成正比．由于ab 的延长线通过坐标原点，斜率不变，气体发生等容变化；若将Oc与Od连接起来，可得出另两条等容线，它们的斜率关系k oc＞k od＞k ab，故bc过程体积减小，cd过程体积增大，da过程体积增大．答案：BCD26．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。