最新高校自主招生练习题热学文档格式.docx
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理想气体没有分子势能
理想气体放在体积很小
D.理想气体分子没有碰撞
6.（2012清华保送生测试）如图所示，，AB为一定量的理想气体的绝热线，当它以图示AtBtEtA过程变化时，下列关于气体吸热、放热的表述正确的是
E.
F.
G.
H.
I.
始终吸热始终放热有时吸热,有时吸热,有时吸热,
有时放热,有时放热,有时放热,
但吸热等于放热但吸热大于放热但吸热小于放热
7.（2012清华保送生测试）一个气泡从湖底升至水面，体积变为原来的
倍，则湖水深约为m。
8.（2012清华保送生测试）A、B、C为三个气体系统，当A与C热平衡时，
热平衡时，有PbVb-nbpBVB-pcVC=0。
试运用热力学第零定律求A、B、C的状态方程。
9.（2011复旦大学）温度为T的气体分别装在器壁温度为T1和T，的容器中，其中T1<
T<
T2问气体作用
在哪个容器壁上的力大？
A.T1处压力较大
B.T2处压力较大
10
PaVa-napAVA-pcVc=0;
B与C
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C.一样大D.不能确定
10（2011华约自主招生）在压强不太大，温度不太低的情况下，气体分子本身的大小比分子之间的距离
小很多，因而在理想气体模型中忽略分子的大小。
已知液氮的密度p=810kg/m3,氮气的摩尔质量Mm°
i=28
x10-3kg/mol。
假设液氮可看作由立方体分子堆积而成，根据所给数据对标准状态下的氮气做出估算，说明上述结论的合理性。
11、（2011年卓越自主招生）如图，一导热良好、足够长的气缸水平放置在地面上。
气缸质量M=9.0kg,
与地面的动摩擦因数卩=0.40气缸内一质量m=1.0kg，面积S=20cm2的活塞与缸壁光滑密接。
当气缸静
止，活塞上不施加外力时，活塞与气缸底（即图中气缸最左端）的距离L°
=8.0cm。
已知大气压po=1.OX05Pa,重力加速度g=10m/s。
现用逐渐增大的水平拉力向右拉活塞，使活塞始终相对气缸缓慢移动，近似认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，求：
（1）当拉力达到30N时，活塞与气缸底之间的距离；
（2）当拉力达到50N时，活塞与气缸底之间的距离。
12、（2010复旦自主招生）一圆柱形绝热容器中间有一无摩擦的活塞把容器分为体积相等的两部分。
先把
A.向左运动
C.不动
B.向右移动
D.在原位置左右振动
13.（2010北京大学）如图所示，一定量的理想气体，从状态A出发，经图中
AB、BCCA状态变化后回到A状态，其中AB为等温变化，BC为等压变化，CA为等体积变化，求：
（1）三个过程中哪个过程气体对外做功的绝对值最大？
（2）哪个过程气体内能增加，哪个过程减少？
（3）哪个过程气体与外界交换的热量的绝对值最大？
哪个过程最小？
活塞固定，左边充入氢气，右边充入氧气，它们的质量和温度都相同，然后将活塞放松，则活塞将
14.（2009上海交通大学）对于一定质量的理想气体，下列过程违反热力学第一定律的是（）
A.在恒定温度下，气体绝热膨胀B.气体从外界吸收热量而温度保持不变
C.在绝热的条件下，体积不变而温度升高D.气体对外做功的同时向外界放热
15.（2009复旦）理想气体的热力学过程中可能发生的过程是（）
A.内能减小的等容加热过程B.吸热的等温压缩过程
C.内能增加的绝热压缩过程D.吸热的等压压缩过程
16.（2009浙江大学）氧气压强大于标准大气压p0就会有害人体，潜水员位于水下50m处，使用He与
氧气的混合氧气瓶，求He与氧气的合适质量比。
17.（2009浙江大学）根据理想气体方程PV=nRT可否得出结论：
当温度趋近于0K时，V趋近于0?
18.（2009北大）回答下列问题：
（1）什么是物体的内能？
（2）微观上气体对容器壁的压强是什么？
（3）气体的压强p、体积V、温度T之间有什么关系？
温度T不变体积V减小，压强p怎样变化，内能U怎样变化？
体积V不变温度T增大，压强p、内能U怎样变化？
19.（2009上海交通大学）高压氧气瓶体积为30L,装满氧气时的压强为1.3x107Pa若每天需要由该氧气
瓶放出压强为1.0x10Pa.、体积为400L的氧气供使用，为保证氧气瓶内压强不小于1.0x10Pa,则该瓶氧
60
气最多能用天。
20.（2009清华大学）如图，图中数据单位为cm，玻璃管中液体为水银，外界大气压强
p°
=76cmHg,,初始温度27摄氏度。
缓慢加热，当水银全部溢出时，空气柱温度为。
21.（2009同济大学）一抽气机转速为n=400r/min，抽气机每分钟能够抽出气体20L。
设容器
的容积为2L,问经过多长时间才能使容器内的压强降到PN=100Pa?
22.
单位:
皿
（2009清华大学）如图，一根截面均匀、不变形的U形细管，两臂长分别为：
L0=20.0cm,h0=180cm，竖直放置。
长臂上端开口，短臂上端封闭，管内盛有水银，使短臂内封有长度为L=10.0cm的空气柱。
已知长臂内水银柱长度为h=60.0cm，横管内水银柱长度为
x=10.0cm。
外界大气压强p°
=76cmHg。
现将此管绕通过长臂拐角点且与该管所在平面相垂直的轴线沿逆时针方向缓慢倒转至180°
使管口向下，并迅速截去管口处的50cm长
的一段管。
求与管内封闭的空气柱相接触的水银面的最后位置。
23.如图所示是一定质量理想气体状态变化所经历的P-T图线，该图线是以C点为圆心的圆。
P轴则C点的
纵坐标Pc为单位（T轴以TC为单位）。
若已知在此过程中气体所经历的最低温度为T。
，则在此过程中，气
体密度的最大值P1和最小值P2之比p1/p2应等于多少？
24.
而管子和阀门对外界却是绝热的。
擦。
F是带柄的绝热活塞，与容器
A的内表面紧密接触，不漏气，且不计摩
开始时，K关闭，F处于A的左端。
A中有摩尔、温度为To的理想气体,
B中则为真空。
现向右推动
F，直到A中气体的体积与
B的容积相等。
在这个过程中，已知
F对气体做功为W，气体温度升为Ti,
然后将K稍稍打开一点，使
A中的气体缓慢向B扩散，同时让活塞F缓慢前进，并保持
A中活塞F附近气
体的压强近似不变。
不计活塞、阀门、容器的热容量，试问：
在此过程中，气体最后的温度
T2是多少?
如图所示，A和B是两个圆筒形绝热容器，中间用细而短的管子连接，管中有导热性能良好的阀门K,
AB
高三寒假作业一
1.
（2013北约自主招生）在一个绝热的竖直气缸里面放有一定质量的理想气体，绝热的活塞原来是固定的。
现拆去销钉（图中未画出），气体因膨胀把活塞及重物举高后如图所示。
则在此过程中气体的（）A•压强不变，温度升高
解析’绝热膨胀的关犍是绝热，盯飞体与夕!
界没有益量的交换。
那么膨胀是指体积变大.所以气体对外界做功。
根据热力学笔一定棲找在绝逐亲件下对外做功,那么气体内能一定减小。
由于气体的内能完全是温度的函数，所叫勺能减小，温度降低。
结论是*在此过程中气体的体积变大，温度跨篦，压强减小。
选项D正诵。
答案匕D
【点评】此题考查绝热膨胀*热刀学第一空律及其棺关知识的运用。
2、（2013年华约自主招生）自行车胎打足气后骑着很轻快。
当一车胎经历了慢撒气（缓慢漏气）过程后，
车胎内气体压强下降了四分之一。
求漏掉气体占原来气体的比例n已知漏气过程是绝热的，不考虑气体
之间的热交换，且一定质量的气体，在绝热过程中其压强p和体积V满足关系pV5常量，式中参数丫是与
胎内气体有关的常数。
解析：
解法一、
i殳车胎内原来气体压强为p,体积为V。
绝热膨胀漏气后气体压強变为体积为厂。
根据题意有ip'
=（1--）^=3p-4
4
漏气过程绝热勝胀，则有；
p0=；
卩亿
漏掉气体占原来气体的比例为
解法二设车胎内原来气体质量为g压强为A体积为V。
绝热膨胀漏气后车胎内气休质量为加；
气休压卷变为体枳仍为几根据题意有’
可以设想，漏气前质量为冰K汽体占有塔煮Vl=^v,经绝热膨胀到整个轮胎体积V,tn
于是有，pViWV
联立解得
【点评】此题以自行车慢撒气切入，引入绝热膨胀过程，意在考查对新知识的理解掌握能力和灵活运用相关知识解决实际问题的能九
3.（2012年华约自主招生）如图所示，绝热容器的气体被绝热光滑密封活塞分为两部分A、B,已知初始
状态下A、B两部分体积、压强、温度均相等，A中有一电热丝对A部分气体加热一段时间，稳定后
（）
D.A气体的内能变化量等于B气体的内能变化量
答希BC
电热丝对A部分气体加热，A气体的温度升高，压磁増大，推动活塞压缩B气体,对B气体做功，B中气体内能增大，遍度升高，E中分子运动加剧，选项炭错误B正确;
B气休的体积减小，压强舞忑选项CW漏稳定后，A,B压强相等，由于活塞绝热，A气体温度高于玖A气体代芒能变化量+?
B气体的内能变化量，选项D错误•
【点评】此题以绝热容器内的气休切入，意在考查热学相关知识。
4.
（2012卓越自主招生）在两端开口竖直放置的U形管内，两段水银封闭着长
L的空气柱，a、b两水银面的高度差为h，现保持温度不变，则
A.若再向左管注入些水银，稳定后h变大
B.若再向左管注入些水银，稳定后h不变
C.若再向右管注入些水银，稳定后h变大
D.若两管同时注入些水银，稳定后h变大
答案「BCD解析；
若再向左管注入些水银，由于右管空气柱丄端的水银柱高度不变，水银稳定后A
不变.选项B正确A错误。
若再向右管注入些水银，封闭的空气柱压强增大，稳定
后询变大，选项C正确。
若两萱同吋注入些水银，稳定后血变大*选项D正确。
J.气体分子之间无作用力
K.理想气体没有分子势能
L.理想气体放在体积很小
M.理想气体分子没有碰撞
答案；
B解析’气休曼变成液体需旻分子之问有分子即茁雪詛所以理想气体无法通过相变变成液体，这是因为理想气体没有分子騎栖・选项B正码。
6.
（2012清华保送生测试）如图所示,,AB为一定量化时，下列关于气体吸热、放热的表述正确的是
N.始终吸热
O.始终放热
P.有时吸热，有时放热，但吸热等于放热
Q.有时吸热，有时放热，但吸热大于放热
R.有时吸热，有时放热，但吸热小于放热
D
理想气体沿绝热线AB过程变化粘对外做功，与外界没有热交换，内能减小，温度降低，沿B-E-A程变化叮外界对宅垃蛙功。
根据p“V图象与横轴所围面积可知，外界对气体做功数值小于气体刃外裁功，根捱恳力学第一定律，所以有时吸热，有时放热，但吸热大于放热，选项9正确&
7.（2012清华保送生测试）一个气泡从湖底升至水面，体积变为原来的10倍，则湖水深约为m。
解析’根据理想气体状态方程，体积变为原来的心倍，压强变为原来的打口在水面压强为1个大气压■在湖底T应该为气压。
由于1个大气压相当于10m水棵，所以湖水深约为9thm
8.（2012清华保送生测试）A、B、C为三个气体系统，当A与C热平衡时，有PaVa-napAVA-pCVc=0;
B与C热平衡时，有PbVb-nbpBVB-pcVc=0。
解析；
当A与C热平衡时，A^C温度相口，设戸对状态关于温度的函数为f⑴贝J有
PJLVA~pj.Vjl（1-na）,A的状态方程p.A7;
l-na）=f（T）=;
B与G热平衡时，B与C温度沖同，A皑试怎万程为pbVb（1-曲）=f（T}j
C的状态方程为pCKc=f（T）o
9.（2011复旦大学）温度为T的气体分别装在器壁温度为Ti和T，的容器中，其中T<
A.T1处压力较大
B.T2处压力较大
C.一样大
D.不能确定
答案*D
解析’由于题述两亍容器的大小飞定，每个誉福中气体质量不确定，所以不能确定两个容器中压强大小，不能确定气体作用在哪个容器壁上的力大，选项D正确。
已知液氮的密度p=810kg/m3，氮气的摩尔质量Mmoi=28
假设液氮可看作由立方体分子堆积而成，根据所给数据对标准状态下的氮气做出估算，说
明上述结论的合理性。
液氮的摩尔沬积：
VmD1=^dP=3,5XW-W/moL
I个氮分子体积；
V尸\缶1氷凫二‘“山；
6.02x10
1个氮分子自身边长"
濟-+\时7
标准状态下1摩尔逐P本积为Z2AL=22?
X10%每
标准状态下的1个氮气分厂白据住积：
v/4xlO：
m3=37X10-2^o
标准状态下氮气分子之芮旳距离’>
^=3.3X10-W,
故1心则气体分子本身大人比分子之间的距离小很多&
止，活塞上不施加外力时，活塞与气缸底（即图中气缸最左端）的距离Lo=8.Ocm。
已知大气压po=1.OX05Pa,重力加速度g=10m/s2。
（1）当拉力达到30N时，活塞与气缸底之间的距离；
（2）当拉力达到50N时，活塞与气缸底之间的距离。
解析’
（1）气缸滑动时所受的滑动摩讒£
^（M+m）g=QT40x（9.0+LQ）xl0N.^ON.
当拉力达到3DN吋，气缸静止，最后活垦达到平衛设此吋气缸内气体压强为p,对活塞根据平衡条件，Fi4piS=pcS*
解得：
Pi^PQ-FiS=LQxlO^a-L5xlO4Pa=O,85xlO5Pa
设此时活塞与气缸底之间的距离为Li,根据玻意耳定律，poUS^iLiS,
解得:
Li=9.4cm.
Q甘巴气缸和活塞看作整体，由牛顿策二定律般-冃M+md
设此时气缸内气体压强为P，■■中舌塞根据平衡条件，F2+PzS-poS=m3.,
p2=po-Fi/S-hmi,S^1.0xlD^Pa-25xl04Pa+OJxl04pa=0.80xl0^i
设此时活塞与气缸底之间的距离为5,根据玻意耳定律，poUS=P2L;
S,
Ls^lOcm.
tp
向右移动
答案：
B
由于氢气的摩尔质量较小，左边充入氢气一芬边充入氧气，
相同，左边物质的量较大，由pV.-T=nR可:
码左边气体的压强较活塞将向右移动!
选项B正确o
13.（2010北京大学）如图所示，一定量的理想气体，从状态A出发，经■-图中AB、BCCA状态变化后回到A状态，其中AB为等温变化，BC为等
压变化，CA为等体积变化，求:
（1）三个过程中哪个过程气体对外做功的绝对值最大?
（2）哪个过程气体内能增加，哪个过程减少？
（3）哪个过程气体与外界交换的热量的绝对值最大？
哪个过程最小?
〔1）根据Pv图象与横轴所围面积表示功可知*等温变化的AB过程对外做功最大*
⑵內能仅与温度有关，温度升弐则内壮増大。
竽体积变化过程CA升温，故内能增大；
等压变化的过程BG降温，故内能减叽AB*等温过程，内能不变。
G）
等体积变化的CA过程吸收的热量全部转换为内能的増加
等温变化的AB过程吸收的热量金邙用于对列讼趴内能不变’内能变化的绝对值最小，为零&
等压变化的EC过程放岀的热量，-方面内能减小（温度下降），另一方面外界做功（EC下方的面积）,
由于BC.CA两过程内能变化皆大小相気故BC叔热的量大于CA吸热的量。
即等压变化的BC过程与外界交换的热量的绝对值最大；
等体积变化的CA过程与外界交换的热量的绝对值最小。
14.（2009上海交通大学）对于一定质量的理想气体，下列过程违反热力学第一定律的是
B.在恒定温度下，气体绝热膨胀
C.气体从外界吸收热量而温度保持不变
D.在绝热的条件下，体积不变而温度升高
E.气体对外做功的同时向外界放热
15
L答案：
AC解析：
在恒定温度丁，气体需能不变；
而气体绝热膨胀.对外做功.温度一定降低，选项A的过程违反热+学第一2律。
气冰外界吸收热量，若同时对外做功，可以使温度保持不变，选项B的过程不违反煞力学第一定律，在绝热的条件下，体积不变，外界不对气体做功，气体又不甄幻热量，温度不可能升高，选项C的过程违反热力学第一定律过程；
气体对列迦功的同时向卉界放热，根据热力学第一定律，气体的内能减小，选项D的过程才违反热力:
子第一定佯。
（2009复旦）理想气体的热力学过程中可能发生的过程是
A.内能减小的等容加热过程
B.吸热的等温压缩过程
C.内能增加的绝热压缩过程
D.吸热的等压压缩过程
答案C解析'
根据热力学弟一定律，等容知热过程内能一定増大，选项A不可能发生；
吸热的压縮过程，吸收热爰，外勇徹功，内能一定増大.溫度一定升高，选项B不可能发生；
绝热压缩过程，外序滾功，内铁沁选项C可能发生；
吸热的压缩过程，吸收热量，外界做功，内能一定垃;
匕遥度一定干高，体积一定减小，压強一定增大，选项D不可能发生，
16.（2009浙江大学）氧气压强大于标准大气压po就会有害人体，潜水员位于水下50m处，使用He与
解帕潜水员位于水下50E处，混合氧气航翌出气体的压强约为6个大气压，He
与氧气的合适质量比5：
1°
17.（2009浙江大学）根据理想气体方程PV=nRT可否得出结论：
当温度趋近于
17.171
0K时，V趋近于0?
解析r理想气体是在实际气佬叫主常温帯压下的近似，理想气体方程PV=nRT只能适用于与常温常压相差不太多的情捋当温度趋迂干冰时，任何实际气体均液化为険体。
所以不能得出结论当温度趋近于0K比「趙近于0.
（1J内能包括分子动能和分子势能。
物体是由大量分子构成的，分子之间有引力和斥力，分子是在不断进行无规刘运渤的。
物体的温度越高，分子无规则运动的速度越快&
分子因为无规则运动而具有七能叫做代子动能，分子因为相互N间的引力和斥力而具有的能叫做分子势能。
内能就是今子动旳同分子曹能的总和乜
（2）微观上气体对容器壁的压强是大量气体分了兀规则运动对器壁的碰撞产生的。
气体的压强从微观看是由单位体积内的分平数惡分子的平均谨率所决定。
单位体积的分子数越多，分子的平均速度越大，气彷的压强就越大。
G）对于一定质量妁理想气体：
由PV.T=^数可知，T不变V减小，p必然世大。
T末交，内能U不变。
由p\vr二常数可知，\/不变T增大，p必然增大。
T增大，内能U增大円
瓶放出压强为1.0x105pa.、体积为400L的氧气供使用，为保证氧气瓶内压强不小于1.0x105Pa,则该瓶氧气最多能用天。
6.答案；
9
设该瓶氧气最多能用筈天。
初态压強也—体积V尸3皿末态压强P2=1.0XVi=（30+4JQx）L;
魚茨篋耳定律.PiVi=p2Vz,解得誥=96即该
瓶氧气最多能用9天。
20（2009清华大学）如图，图中数据单位为cm，玻璃管中液体为水银，外界大气压强p°
=76cmHg,,初始
温度27摄氏度。
-Jo
20
20L。
设容器的容积为2L,
632K
解析’初始状态=pi=^+20anHg"
6cmFj2DcirF*96cmH引体积
Vi=60S,溫度Ti-27C+273K-300Kj
末状态：
血予尸76cniH,体积V2-100S.-S/STi；
由理想气林态滤晋烤解得:
；
T2=632K.
21.（2009同济大学）一抽气机转速为n=400r/min，抽气机每分钟能够抽出气体问经过多长时间才能使容器内的压强降到PN=100Pa?
每一次J由气：
屮枳为v-—L=3.U5Lo
400
设抽气一次后的压丢为p
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