（12）热学——2025高考物理一轮复习易混易错专项复习
一、易错点分析
做热运动的分子具有的动能叫分子动能，在研究热现象时，由于单个分子运动的无规则性，研究单个分子的动能是不可能的，也是毫无意义的，有意义的是分子热运动的平均动能，而温度是分子热运动的平均动能的标志，对个别的分子来讲毫无意义，即个别的分子动能大，
物质的温度不一定高.
二、易错训练
1.下列说法中错误的是( )
A.从单一热源吸热并全部转化为功是可能的
B.不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用功而不引起其它变化
C.一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大
D.物体内能增加，温度一定升高
2.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质，据此可判断下列说法中正确的是( )
A.分子势能一定随着分子间距离的增大而增大
B.分子间的相互作用力随分子间距离的增大而增大
C.气缸内氧气的温度降低，则气缸内氧气分子的平均动能减小
D.墨水中小炭粒的无规则运动，就是水分子的无规则热运动
3.如图所示的虚线1和实线2分别描述了两个物理量随分子之间的距离变化的规律，为平衡位置，下列说法正确的是( )
A.虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律
B.实线2表示分子间合力随分子间距离的变化规律
C.当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先减小后增大再减小
D.当分子间的距离从接近零时逐渐增大，实线2表示的物理量先增大后减小
4.如图为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是( )
A.根据甲图所示的三种射线在磁场中的轨迹，可以判断出“1”为β射线
B.乙图是氧气分子的速率分布图像，图中温度小于温度
C.丙图是每隔30s记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动
D.丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属
5.在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是( )
A.赫兹通过测量光电效应中几个重要物理量，算出了普朗克常量h
B.法拉第提出了场的概念，库仑用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场
C.牛顿发现了万有引力定律，并第一次测定了万有引力常量
D.盖—吕萨克首先通过实验发现一定质量的理想气体，在压强不变时，体积和热力学温度成正比
6.烤鸭在烤制之前，把烤鸭放在腌制汤中腌制一定的时间，盐就会进入肉里。下列说法正确的是( )
A.如果腌制时间较长，所有盐分子都会进入鸭肉里
B.烤鸭的腌制过程中分子间的作用力表现为引力，把盐分子吸进鸭肉里
C.在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来
D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，将不会有盐分子进入鸭肉
7.一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四段状态变化过程，其图像如图所示。其中da延长线与横轴的交点为，bc和cd分别平行于横轴和纵轴，b、c、d三个状态的体积关系为，下列说法正确的是( )
A.从a到b，气体的体积不变
B.从b到c，单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增加
C.c、d两状态的体积之比为2∶3
D.从b到c的过程气体从外界吸收的热量大于从c到d的过程气体从外界吸收的热量
8.如图，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积、质量、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离，在活塞的右侧距离其处有一对与汽缸固定连接的卡环，两卡环的横截面积和为。气体的温度，外界大气压强。现将汽缸开口向下竖直放置（g取）。
（1）求此时活塞与汽缸底部之间的距离h；
（2）如果将缸内气体加热到，求两卡环受到的压力大小（假定活塞与卡环能紧密接触）。
9.图甲的竹筒给是当年孩子们利用气压原理自制的一种玩具，采用朴树籽或压紧的湿纸团作为“子弹”塞在竹管内的前端，后端的推杆裹上湿布，起到良好的密封作用，当推杆被强行压入时，管腔内的空气被压缩，气压上升，当气压上升到临界值时，竹管前端的“子弹”就会在高气压的作用下飞射出去，该玩具原理简化模型如图乙，已知初状态管内气体压强与大气压强相同，都为，气体长度，管内横截面积，且粗细均匀，“子弹”与管内壁间的最大摩擦力为，竹筒枪水平放置，竹筒内气体看做理想气体且不考虑气体温度的变化。
（1）为使“子弹”飞射出去，竹筒内气体压强的临界值为多大？
（2）从初状态到气压达到临界值，推杆需要向前推动多长的距离？
10.一端封闭的粗细均匀的细玻璃管竖直放置，水银柱长15cm，开口向上时，管内封闭的空气柱长15cm；开口向下时，管内封闭的空气柱长22.5cm，水银没有溢出。求：
（1）大气压强p（cmHg）；
（2）把管水平放置时，管内封闭空气柱的长度L。
11.如图甲所示，空气弹簧是在密封的容器中充入压缩空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用的，广泛应用于商业汽车、巴士、高铁及建筑物基座等的减震装置，具有非线性、刚度随载荷而变、高频隔振和隔音性能好等优点。空气弹簧的基本结构和原理如图乙所示，在导热良好的气缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），假设活塞和重物的总质量为，活塞的横截面积为，气缸内空气柱的高度为，外界温度保持不变，大气压强恒为，重力加速度，求：
（1）初始状态时，气缸内部气体的压强；
（2）若将活塞和重物的总质量增加，则此状态下稳定后气缸中空气柱的高度及此时空气弹簧的等效劲度系数k分别为多少？
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.从单一热源吸热并全部转化为功是可能的，但是要引起其它的变化，选项A正确，不符合题意；
B.根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用功而不引起其它变化，选项B正确，不符合题意；
C.理想气体的内能只与温度有关，则一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大，选项C正确，不符合题意；
D.物体内能包括分子动能和分子势能总和，若物体的内能增加，则温度不一定升高，例如零度的冰融化为零度的水，选项D错误，符合题意。
故选D。
2.答案：C
解析：A.当分子间距离时，分子力表现为斥力，随着分子间距离的增大，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；
B.当分子间距离时，分子力表现为斥力，随着分子间距离的增大，分子力做正功，分子势能减小，故B错误；
C.温度是分子平均动能的标志，气缸内氧气的温度降低，则气缸内氧气分子的平均动能减小，故C正确；
D.墨水中小炭粒的无规则运动，是布朗运动，是水分子的无规则热运动的反映，故D错误。
故选C。
3.答案：A
解析：A.虚线1表示分子间斥力随分子间距离的变化规律，A正确；
BCD.实线2表示分子势能随分子间距离的变化规律，当分子间的距离增大，实线2表示的物理量即分子势能由正变为0再变成最小值（负值）然后再增大接近0，即实线2表示的物理量先减小后增大，BCD错误。
故选A。
4.答案：B
解析：A.根据甲图所示的三种射线在磁场中的轨迹，根据左手定则可知“1”带正电，所以“1”为α射线，故A错误；
B.由乙图可知，氧气分子在温度下速率大的分子所占百分比较多，则图中温度小于温度，故B正确；
C.丙图是每隔30s记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是小炭粒受到了不停地做无规则运动的水分子的不平衡的撞击，故C错误；
D.丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时产生交变磁场，从而在金属内部产生很大的涡流，产生大量的热量使金属熔化，故D错误。
故选B。
5.答案：D
解析：A.密立根通过测量光电效应中几个重要物理量，算出了普朗克常量h，故A错误；
B.法拉第提出了场的概念，法拉第同时提出用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，故B错误；
C.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什第一次测定了万有引力常量，故C错误；
D.盖—吕萨克首先通过实验发现一定质量的理想气体，在压强不变时，体积和热力学温度成正比，这就是盖—吕萨克定律，故D正确。
故选D。
6.答案：C
解析：A.在腌制汤过程中，由于分子在永不停息地做无规则运动，可知，腌制时间较长后，仍然有盐分子进入鸭肉，同样会有盐分子从鸭肉里面出来，故A错误；
B.烤鸭的腌制过程盐分子会进入肉里说明分子之间有间隙，说明分子永不停息地做无规则运动，并不是因为分子之间有引力，故B错误；
C.由于盐分子在永不停息地做无规则运动，则在腌制汤中，有的盐分子进入鸭肉，有的盐分子从鸭肉里面出来，故C正确；
D.把鸭肉放入腌制汤后立刻冷冻，由于盐分子在永不停息地做无规则运动，仍然会有盐分子进入鸭肉，故D错误。
故选C。
7.答案：D
解析：A.根据
得
可知图像的斜率与气体体积有关，从a到b，图线的斜率增大，则气体的体积减小。故A错误；
B.从b到c，压强不变，温度升高，则体积变大，单位体积内分子数减少，则单位时间碰撞单位面积器壁的分子数减少。故B错误；
C.d到a等容过程有
c到d等温过程有
联立解得
故C错误；
D.由联立解得
bcd过程的图如下
由图可知，b到c和c到d的体积差相等。由于图线与横坐标围成的面积表示气体对外界做的功，显然
b到c，气体温度升高，内能增加，根据热力学第一定律得
c到d，气体温度不变，内能不变，根据热力学第一定律得
联立可得
故D正确。
故选D。
8.答案：（1）0.45m（2）60N
解析：（1）汽缸竖直放置时，封闭气体的压强
由玻意耳定律
得
解得
（2）温度升高，活塞刚达到卡环，气体做等压变化，此时
汽缸内气体温度继续升高，气体做等容变化
代入数据得
活塞受力平衡，有
代入数据得
由牛顿第三定律可知，两卡环受到活塞的压力为。
9.答案：（1）（2）12cm
解析：（1）当“子弹”与管内壁间达到最大摩擦力时，竹筒内气体压强达临界值，由平衡条件得
得
（2）根据气体等温变化规律
代入数据解得
推杆推动的距离
10.答案：（1）（2）18cm
解析：（1）封闭部分气体做等温变化，设横截面积为S，则有
解得
（2）把管水平放置时有
解得
11.答案：（1）（2），
解析：（1）对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知
解得
（2）总质量增大后，对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知
解得
根据玻意耳定律可得
解得
空气弹簧的等效劲度系数为
