热学 一、单选题 1．下雪了，晶莹的雪花像轻盈的玉蝴蝶在翩翩起舞，雪花的形状如图所示。下列关于 雪花的说法正确的是（　　） A．是多晶体 B．是非晶体 C．具有各向异性 D．飞舞时，说明分子在做无规则运动 2．如图，两端开口的均匀弯管竖直放置，管中有两段水银柱封闭了一段空气柱，若现 往 b 管中注入一些水银，则（　　） A．a 管内水银面上升的距离等于 c 管中水银面下降的距离 B．a 管内水银面上升的距离小于 c 管中水银面下降的距离 C．注入 b 管内的水银和 c 管下降的水银一样多 D．注入 b 管内的水银比 d 管上升的水银多 3．如图，a、b、c 为一定质量的气体在 p-t 图中的三个状态，其中体积最小的是（ ） A．a 状态 B．b 状态 C．c 状态 D．无法确定 4．选用下列八种表述组合出的四个选项中全都正确的一项是（　　） ① 布朗运动反映了微粒分子在做无规则热运动 ② 水黾可以停在水面上是因为液体有表面张力 ° ° ③ 一定质量的100 C 的水变成 100 C 的水蒸气其内能增加 ④ 第一类永动机由于违反热力学第一定律而不可能制成 ⑤ 当分子间距离增大时分子间引力和斥力都减小 ⑥ 各个方向导热性能均相同的晶体一定是多晶体 ⑦ 若气体从外界吸收热量则内能一定增大 ⑧ 热量可以从低温物体向高温物体传递 A．①③⑤⑦ B．①②⑥⑧ C．③④⑤⑥ D．②③⑤⑧ 5．下列关于热学中的一些说法，正确的是（　　） A．温度是分子平均动能的标志，两个动能不同的分子相比，动能大的温度高 B．茶叶蛋变色是布朗运动的结果 C．“水火箭”在用打气筒加压时，若瓶体积和瓶内外空气温度几乎不变化，则瓶内气体 分子单位时间内对瓶壁撞击次数增加 D．电冰箱能把热量从低温的箱内传到高温的箱外，违背了热力学第二定律，但符合 热力学第一定律 6．关于布朗运动，下列说法中正确的是（　　） A．悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度无关 B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映 C．布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映 D．观察时间越长，布朗运动越显著 7．下列说法正确的是（　　） A．温度越高，布朗运动越剧烈 B．分子间距离增大，分子力做负功 C．液体表面张力垂直于液体表面，使液体表面有收缩的趋势 D．随着科技进步，绝对零度可以达到 8．如图，粗细均匀的玻璃管 A 和 B 由一橡皮管连接，A 管内封闭了一定质量的气体， 两管水银面相平。若固定 A 管，将 B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离 H，A 管内的 水银面相应降低 h，移动过程中温度保持不变，则（　　） A．h=H B．h= H 2 C．h＜ H 2 D． H 2 ＜h＜H 二、多选题 9．如图，静置在水平地面上的气缸用活塞封闭一定质量的理想气体。假设外界环境温 度不变，气缸导热性能良好，活塞和气缸之间的摩擦不计。若缓慢取走放在活塞上的 细铁砂，则此过程中（　　） A．气体对外做功 B．气体内能不变 C．气缸壁受到分子的撞击力减小 D．气体分子单位时间内对活塞的碰撞次数增多 E.气体对外做的功与系统从外界吸收的热量相等 10．关于一定量的气体，下列说法正确的是（ ） A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子 体积之和 B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 D．气体在等压膨胀过程中温度一定升高 E.气体的温度不变，体积增大，单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数 增多 11．有关下列五幅图像所对应的物理规律，说法正确的是（ ） A．对布朗运动，小颗粒沿着笔直的折线运动，说明水分子在短时间内的运动是规则 的 B．单晶体在不同方向上的微粒排列是不一样的，所以单晶体在物理性质上表现为各向 异性 C．当分子间作用力为 0 时，分子间的引力、斥力都为 0，分子势能最小 D．气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出“中间多、两头少”的分布规律 E.绝热容器，抽走隔板，A 内气体进入 B 的真空，对外不做功，内能不变 12．一定质量理想气体的压强 P 与热力学温度 T 的变化图象如图所示，下列说法正确 的是（ ） A．A→B 的过程中，气体从外界吸收的热量等于其内能的增加量 B．A→B 的过程中，气体对外界做功，气体内能增加 C．B→C 的过程中，气体体积增大，对外做功 D．B→C 的过程中，气体分子与容器壁每秒碰撞的次数增加 三、填空题 13．如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒 向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”。则打气过程中，瓶内气体的压强 ___________（填“增大”、“减小”或“不变”）；瓶内出现“白雾”的过程，瓶内气体的内能_ __________（填“增大”或“减小”）。 14．“红蓼花香夹岸稠，绿波春水向东流。”这是北宋词人晏殊的两句诗，描写春暖花开 的江边美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子运动速 度加快，说明当时周边的气温______，属于______现象。 15．如图所示，这是中国传统玩具饮水鸟。在鸟的面前放上一杯水，用手把鸟嘴浸到 水里，“喝”了一口后，又直立起来。之后，无需人的干预，小鸟直立一会儿就会自己俯 下身去使鸟嘴浸入水中“喝”水，然后又会直立起来。就这样周而复始，小鸟不停地点头 喝水，成为一台神奇的“永动机”。根据所学物理知识，试分析饮水鸟上下运动的能量来 源：_______________。当水杯中的水干了之后，小鸟还能上下运动吗？_________ （填“能”或“不能”）。 四、解答题 16．如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容 积，在容器上竖直插入一根两端开口的长 l  100cm 的薄壁玻璃管，接口用蜡密封。玻 璃管内部横截面积 S  0.2cm 2 ，管内一长 h  14cm 的静止水银柱封闭着长度 l1  10cm 的空气柱，此时外界温度 t1  27 ℃。现把容器没在温度为 t2  77 l2  60cm 缓慢上升，当水银柱重新静止时下方空气柱长度 ℃的热水中，水银柱 ，实验过程中认为大气压没 有变化，大气压 P0 相当于 76cm 高汞柱的压强。（0℃对应的热力学温度为 273 K，忽 略水银柱与玻璃管壁之间的摩擦阻力） (1)求容器的容积； (2)在标准大气压下，这时对热水继续缓慢加热，能否让水银柱全部从上部离开玻璃管？ 17．小王想测量昼夜温差。正午时，他将一薄壁导热玻璃管竖直放在室外窗台的支架 上，如图所示，玻璃管下端封闭、上端开口，管内用质量为 m 的水银柱密封长为 L 的 空气柱（视为理想气体），正午时环境的热力学温度为 T0。夜晚，小王测得水银柱下 降了 h ，求夜晚室外的温度 T 及昼夜温差 T （即 T0 与 T 的差值）。 18．某同学在夏天气温很高时（热力学温度为 T1 ），将一个喝光了的矿泉水瓶旋紧盖 子后放在书架上，到了冬天气温下降后（热力学温度为 T2 ），发现该矿泉水瓶变瘪了。 若矿泉水瓶正常容积为 V，变瘪后容积缩小了 V ，不考虑漏气，求瓶内气体压强变化 与原来压强的比值。 19．如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的 容积）两气缸各有一个质量分别为 m1=2m 和 m2=m 的活塞，活塞与气缸壁无摩擦。活 塞的下方为理想气体，上方为真空。环境温度为 T0，气体处于平衡状态，两活塞位于 同一高度 h 处。在两活塞上同时再各放质量为 m 的物块，环境温度由 T0 缓慢上升到 2T0，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差。（两活塞始终没有碰到汽缸顶部） 参考答案 1．C 【详解】 ABC．单片雪花会呈现六度旋转对称结构体现了雪花凝结时各向异性，是单晶体，故 AB 错误，C 正确 D．雪花飞舞是因为空气流动大气的作用，并不能说明分子在做无规则运动，D 错误。 故选 C。 2．D 【详解】 AB．往 b 管中注入一些水银，则封闭气体的压强变大，根据玻意耳定律可知，封闭气体的 体积减小，则 a 管内水银面上升的距离大于 c 管中水银面下降的距离，故 AB 错误； CD．往 b 管中注入一些水银，封闭气体的压强变大，则 b 管和 a 管的高度差变大，则注入 b 管内的水银比 a 管上升的水银多，比 c 管下降的水银多，由于 c 管下降的水银与 d 管上升 的水银一样多，则注入 b 管内的水银比 d 管上升的水银多，故 C 错误 D 正确。 故选 D。 3．A 【详解】 等容变化过程中，压强与热力学温度成正比，在 p 与 t 图象中，等容线的反向延长线都过 （-273，0）坐标，过 a、b、c 三点作出等容线如图所示 根据理想气体状态方程 pV C T 解得 p C  T V 由此可知体积越小，斜率越大，而由图可知 a 状态的斜率最大，故 a 状态的体积最小。 故选 A。 4．D 【详解】 ① 固体微粒由于受到周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起运动，所以布朗运动是液体分 子无规则运动的反映，故①错误； ② 水黾可以停在水面上是因为液体有表面张力，故②正确； ° ° ③ 一定质量的 100 C 的水变成 100 C 的水蒸气，分子动能不变，分子势能增加，所以其内 能增加，故③正确； ④ 第一类永动机由于违反了能量守恒定律而不可能制成，故④错误； ⑤ 当分子间距离增大时分子间引力和斥力都减小，故⑤正确； ⑥ 一块晶体，若其各个方向的导热性相同，可能是多晶体，但不是一定是多晶体，故⑥错 误； ⑦ 若气体从外界吸收热量，内能不一定增大，如气体对外界做功，且做的功比吸收的热量 大，故⑦错误； ⑧ 热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其它变化，故⑧正确； 综上可知 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 5．C 【详解】 A．温度是分子平均动能的标志是统计规律，适用于大量分子，对于单个分子不成立，A 错误； B．茶叶蛋变色属于扩散现象，B 错误； C．“水火箭”在用打气筒加压时，瓶内气体分子数密度增大，因为温度几乎不变，故分子平 均动能不变，故单位时间内对瓶壁撞击次数增加，C 正确； D．热力学第二定律可以表述为：“不可能使热量从低温物体传递到高温物体，而不引起其 他变化”，电冰箱把热量从低温的箱内传到高温的箱外，消耗了其他形式能，产生了其他变 化，不违背热力学第二定律，D 错误。 故选 C。 6．C 【详解】 A．温度越高布朗运动越剧烈。故 A 错误； BC．布朗运动是固体微粒的无规则运动，是液体分子或气体分子无规则运