《高考物理一轮复习压轴题剖析（热学部分）》专题30 热学（解析版）

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专题 30 热学
一、选择题（1-9 题只有一个选项正确，10-12 题有多个选项符合条件）
1．如图所示，一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的
沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（　　）
A．单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多
B．气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大
C．气缸内大量分子的平均动能增大
D．气体的内能增大
【答案】A
【解析】A．温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变，等温压缩时，根据玻意耳定律得知，
压强增大，则单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多，故 A正确；
B．气缸内封闭气体被压缩，体积减小，压强增大，大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力增
大，大量分子撞击气缸壁的平均作用力却不一定增大，故 B错误；
C．温度不变，则气缸内分子平均动能保持不变，故 C错误；
D．金属气缸导热性能良好，由于热交换，气缸内封闭气体温度与环境温度相同，向活塞上倒一定质量的
沙土时气体等温压缩，温度不变，气体的内能不变，故 D错误。
故选 A。
2．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（　　）
A．分子的无规则运动停息下来 B．分子的速度保持不变
C．分子的平均动能保持不变 D．每个分子的速度大小均相等
【答案】C
【解析】A．由分子动理论可知，分子总是在永不停息的无规则运动，故 A错误；
B．因为分子总是在无规则运动，所以分子的速度总是在变化，故 B错误；
C．在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，理想气体将会达到平衡态，即
理想气体的温度、体积和压强等状态参量均不会发生变化，因温度不变，所以分子的平均动能保持不变，
故C正确；
D．在相同温度下各个分子的动能并不相同，故速度大小也不相等，故 D错误。
故选 C。
1
3．关于花粉颗粒在液体中的布朗运动，下列说法正确的是
A．布朗运动能反映花粉颗粒内部分子的无规则运动
B．布朗运动就是液体分子的无规则运动
C．花粉颗粒越小，布朗运动越明显
D．温度足够低时，花粉颗粒的布朗运动可能停止
【答案】C
【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒做的永不停息的无规则运动，反映液体分子的无规则运动，
温度越高，固体颗粒越小，布朗运动越剧烈，温度低时花粉颗粒的布朗运动变的缓慢，不可能停止，所
以A、B、D错误；C正确．
4．如图所示为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在
蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确
的是(　　)
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．在封闭的房间里打开冰箱一段时间后，房间温度会降低
C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
【答案】C
【解析】A、由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，除非有外界的影响或帮
助．电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部，需要压缩机的帮助并消耗电能，故选项 A错误；
B、电冰箱工作时消耗电能，房间的总热量会增加，房间温度会升高，故选项 B错误；
C、热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用
于所有的热学过程，故选项 C正确，D错误．
5．自 2020 年初开始，我国发生了新冠肺炎疫情。面对疫情，中华儿女众志成城，科学战“疫”，现在疫情
已经得到了有效控制。2020 年3月3日，国家卫健委、国家中医药管理局印发《关于印发新型冠状病毒
肺炎诊疗方案（试行第七版）的通知》，指出新型冠状病毒的传播途径：经呼吸道飞沫和密切接触传播
2
是主要的传播途径，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。
气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒，如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动
力学性质、光学性质，比如布朗运动，光的反射、散射等。关于封闭环境中的气溶胶粒子，下列说法正
确的是（　　）
A．在空气中会缓慢下沉到地面
B．在空气中会缓慢上升到空中
C．在空气中做无规则运动
D．受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力
【答案】C
【解析】ABC．封闭环境中的气溶胶粒子的运动属于布朗运动，所以在空气中做无规则运动，AB 错误 C
正确；
D．做布朗运动的粒子受力不平衡，所以才能做无规则运动，D错误。
故选 C。
6．如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置．两个透明容器中密封着等量的
空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化．下列说法正确的是（l l）
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D．乙实验通电一段时间后，右侧 U形管中液面的高度差比左侧的小
【答案】B
【解析】A、B、装置甲中一个 5Ω 的电阻与两个5Ω 的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，
右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即 I右=I左，两个5Ω 的电阻并联，根据并联电路的电流特
点知I右=I1+I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I1=I2，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通
过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由 Q=I2Rt 可知，左边容器中的电阻产生的热量
多，温度升得较快；因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故 A错误，B正确．C、D、在
乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间 t相同，左边容器中
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