2025年课标版高考物理习题、历届真题、创新题专题试卷十四　热学（带解析答案） (4).docx

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专题十四热学

专题检测题组

(时间:60分钟满分:100分)

一、单项选择题(每小题4分,共32分)

1.(2024福建莆田统考,20)某儿童的肺活量约为2L,在标准状态下,空气的摩尔体积为22.4L/mol,他一次吸气能吸入的空气分子数约为(已知阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1)()

A.5×1021个B.5×1022个

C.5×1023个D.5×1024个

答案B在标准状态下,空气的摩尔体积为22.4L/mol,故2L的空气物质的量为n=2L22.4L/mol≈0.089mol,故他一次吸气能吸入的空气分子数N=n·NA=0.089mol×6.02×1023mol-1≈5×1022

2.(2024届湖北襄阳模拟)用筷子滴一滴水,体积约为0.1cm3,这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值(阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1,水的摩尔体积为V=18cm3/mol)()

A.6×1023个B.3×1021个

C.6×1019个D.3×1017个

答案B0.1cm3水的物质的量为n=V水V=1180mol,分子数为N=nNA

3.(2024北京海淀一模,3)一定质量的理想气体,在体积保持不变的条件下,若气体温度升高,则()

A.气体中每个分子热运动的动能一定都变大

B.气体中每个分子对器壁撞击的作用力都变大

C.气体的压强可能不变

D.气体一定从外界吸收热量

答案D温度升高,则气体的平均动能增大,但不是每个气体分子的动能都增大,选项A错误;温度升高仅能确定气体分子对器壁撞击的平均作用力增大,不是每个气体分子对器壁撞击的作用力都变大,选项B错误;根据理想气体状态方程pV=CT可知,若温度升高,体积不变,则压强一定变大,选项C错误;根据热力学第一定律W+Q=ΔU可知,若气体的温度升高,则它的内能一定增大,而体积不变,故外界没有对它做功,则气体一定从外界吸收热量,选项D正确。故选D项。

解题关键一定质量的理想气体,在体积不变的情况下,若气体的温度升高,则气体分子的平均速率增大,平均动能增大,对器壁的平均作用力增大。由于不是每个分子的速率都增大,所以每个分子对器壁的作用力不一定都变大。

4.(2024八省联考B卷,15,12分)如图所示,绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分,活塞质量不计,活塞用销钉锁住,活塞与汽缸之间没有摩擦,汽缸左边装有一定质量的理想气体,右边为真空,现在拔去销钉,抽去活塞,让气体向右边的真空做绝热自由膨胀。下列说法正确的是()

A.气体在向真空膨胀的过程中,对外做功,气体内能减少

B.气体在向真空膨胀的过程中,分子平均动能变小

C.气体在向真空膨胀的过程中,系统的熵不可能增加

D.若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到左边,使右边重新成为真空

答案D气体在向真空膨胀的过程中没有力的作用,所以不对外做功,该过程为绝热过程,温度不变,气体内能不变,分子平均动能不变,故选项A、B错误;气体在向真空膨胀的过程中,系统的熵是增加的,故选项C错误;若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到左边,使右边重新成为真空,故选项D正确。故选D项。

5.(2024日照高三联考,3)若以M表示水的摩尔质量,V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏伽德罗常数,m、V0表示每个水分子的质量和体积,下面四个关系式正确的是()

A.V0=VNA

C.ρ=mV0D.NA

答案D对于水蒸气,摩尔体积除以阿伏伽德罗常数等于每个分子占据的空间体积,并不等于分子体积,故A错误;由于气体分子间距远大于水分子的直径,故ρmV0,而m=MNA,故ρMNAV

6.(2024届滨州模拟)如图所示,一导热良好的足够长汽缸水平放置在光滑水平桌面上,桌面足够高,汽缸内有一活塞封闭了一定质量的理想气体。一足够长轻绳跨过定滑轮,一端连接在活塞上,另一端挂一重物,滑轮与活塞间的轻绳与桌面平行,不计一切摩擦。已知当地重力加速度为g,大气压强为p0,重物质量为m1,活塞质量为m2,汽缸质量为m3,活塞横截面积为S。则由静止释放重物,汽缸稳定运动过程中,汽缸内理想气体的压强为()

A.p0-m1m3g

C.p0D.p0-m

答案A设汽缸稳定运动时轻绳的拉力为T,重物下落的加速度为a,则m1g-T=m1a,T=(m2+m3)a;对汽缸p0S-pS=m3a,联立解得:p=p0-m1

7.(2024届枣庄开学考,3)如图所示