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第十四章 热学
质量检测卷
（时间：90分钟 分值：100分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项
符合要求，选对得4分，选错得0分。
1．（2022·江苏宿迁·高二期中）下列关于热学问题的说法正确的是（ ）
A．草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、
斥力都增大
B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大
C．液体分子的无规则运动称为布朗运动
D．某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用 表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量
，每个气体分子的体积
2．（2022·江苏南京·高二期末）下列说法中正确的是（ ）
A． 的冰和 的铁，它们的分子平均速率相同
B．已知氧气的摩尔质量、密度及阿伏加德罗常数，可以算出一个氧气分子的体积
C．当分子间斥力与引力大小相等时，分子势能为极小值
D．花粉微粒在液体中的布朗运动，是由花粉微粒内部分子无规则运动引起的
3．（2022·山东·高三竞赛）固体甲和乙在一定压强下的熔化曲线如图，纵轴表示温度，横
轴表示时间，下列说法正确的是（ ）
A．固体甲一定是晶体，固体乙不一定是非晶体
B．甲一定有确定的几何外形，乙一定没有确定的几何外形
C．在热传导方面甲一定表现出各向异性，乙一定表现出各向同性
D．甲和乙的化学成分可能相同
4．（2022·云南·昆明一中高三开学考试）正确佩戴口罩是日常预防飞沫传播和呼吸道感染
的有效途径之一。取一个新的医用防护口罩贴近皮肤一面朝上，平铺在桌面上，往口罩上
滴几滴水，水滴没有浸湿口罩，呈椭球形，如图所示。下列说法正确的是（ ）A．水滴形状的成因与水的表面张力有关，与重力无关
B．水滴不浸润口罩，换另一种液体，也不会浸润该口罩
C．若处于完全失重的环境中，水滴将浸湿口罩
D．水滴与口罩附着层内水分子间距比水滴内部分子间距大
5．（2023·浙江杭州·一模）夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没
有破裂。若越接近水面， 湖水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内的气体看做理想
气体。则上升过程中，以下说法正确的是（ ）
A．气泡内气体的内能可能不变
B．气泡上升过程中可能会放热
C．气泡内气体的压强增大
D．气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力变小
6．（2022·江苏南京·高三开学考试）如图所示，一定质量的理想气体从状态a（p，V，
0 0
T）经过程ab、bc、ca后回到状态a。下列说法正确的是（ ）
0
A．ab过程中，气体始终放热
B．ca过程中，气体始终放热
C．ca过程中，气体对外界做功
D．bc过程中，气体的温度先降低后升高
7．（2022·江苏·南京市第二十九中学高三阶段练习）如图，用打气筒和气针给篮球充气，
把气针安装在打气筒气嘴上，把气针慢慢插入篮球气孔，然后压缩打气筒内空气，在一次
缓慢充气过程中，设篮球的体积不变，气体温度不变，打气筒内的气体全部压入篮球内，
无漏气，气体可视为理想气体，对于此次充气前打气筒内和篮球内的全部气体（ ）A．此过程中气体的内能增大
B．此过程中气体从外界吸收热量
C．此过程中气体分子对篮球内壁的平均撞击力变大
D．此过程中气体分子单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数增多
8.（2022·广东·开平市忠源纪念中学高三阶段练习）某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫
船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将
群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，
则在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A．气垫内的气体内能增加
B．外界对气垫内的气体做负功
C．气垫内的气体从外界吸收热量
D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合
题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．（2022·陕西师大附中高二期中）分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表
现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图
像，图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像（斥力以正值表示，引力以负值表
示）。将两分子从相距r=r 处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确
2
的是（ ）
A．从r=r 到r=r，分子间引力、斥力都在增大
2 1
B．从r=r 到r=r，分子势能先减小后增大
2 0
C．当r<r 时，分子间的作用力表现为斥力
0D．从r=r 到r=r，分子间的作用力一直做正功
2 0
10．（2022·海南·琼海市嘉积第三中学高三阶段练习）下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的分子无规则运动的反映
B．自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
C．液晶具有光学的各向异性
D．荷叶上的露珠呈球形是表面张力的结果
11．（2022·山东临沂·高三开学考试）如图所示，足够深的导热容器用导热活塞封闭定质
量的理想气体，活塞下方设有两个卡口，且初态时活塞与卡口只接触不挤压，之后环境温
度升高至某一恒定值，活塞再次达到稳定后在活塞上面缓慢地倾倒细沙，直到活塞重新回
到卡口处。不计活塞与容器间的摩擦，则整个过程中，关于气体的图像及说法正确的是
（ ）
A．图甲为该过程气体的 图像，气体先吸收热量后放出热量
B．图乙为该过程气体的 图像，气体先吸收热量后放出热量
C．图丙为该过程气体的 图像，气体先放出热量后吸收热量
D．图丁为该过程气体的 图像，气体先吸收热量后放出热量
12．（2022·河南·新安县第一高级中学模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体由状态a
开始，经历ab、bc、cd、da四个过程回到原状态，其 图像刚好是一个圆，气体在
a、b、c、d四个状态的体积分别为 、 、 ，温度分别为 、 、
，压强分别为 、 、 、 ，其中 ， 。下列说法正确的是（
）A．在这四个状态中，c状态时气体的内能最多
B．
C．
D．从状态a到状态b，气体从外界吸热
E．从状态c到状态d，气体对外界做功
三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。
13.（2022·北京丰台·高二期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列步骤：
a、用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上，待油膜形状稳定
b、将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积
计算出油酸分子直径的大小
c、用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体
积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。往边长约为40cm的浅盘里倒入2cm
深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀撒在水面上
d、将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上
（1）上述步骤中，正确的顺序是___________。（填写步骤前面的字母）
（2）已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，其在水面上形成的单分子油膜面积S，则
油酸分子的直径 ___________。
（3）现油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述
溶液有50滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盒里，待水面稳定后，测得油
膜的轮廊如图所示。若图中正方形小方格的边长为2cm，则油膜的面积为___________ ，
估测油酸分子的直径是___________cm。
（4）该实验采用测量宏观量来测量微观量的方法，下列实验用到此方法的有___________。
A．用单摆测重力加速度
B．用插针法测量玻璃的折射率C．用双缝干涉测光的波长
14.在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0 mL注入2 500 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2 500
mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0 mL为止，恰好共
滴了100滴；
③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将细爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴
管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地
散开，形成一层油膜，膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上。
（1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为________ m3，油
膜面积为________ m2，求得的油酸分子直径为________ m（此空保留一位有效数字）。
（2）若阿伏加德罗常数为N ，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为ρ。则下列说法正确的
A
是________。
A．1 kg油酸所含分子数为
B．1 m3油酸所含分子数为
C．1个油酸分子的质量为
D．油酸分子的直径约为
（3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。出现这
种结果的原因，可能是________。
A．计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
B．水面上爽身粉撒的较多，油酸膜没有充分展开
C．做实验之前油酸溶液搁置时间过长
四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题
16分，共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出
最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15.（2022·江苏·盐城市田家炳中学高二期中）在标准状况下，有体积为V的水，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为N ，水的摩尔质量为M，求：
A
（1）水中有多少个分子；
（2）水分子的直径。
16．（2022·四川绵阳·一模）如图所示，粗细均匀的气缸A、B，A的底面积是B的4倍，
其下端由体积可忽略的细管连通，并安装有电热丝，A上端封闭，B上端与大气连通，两
气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一活塞a、b，活塞下方充有氮气，
活塞a上方充有氧气。现将整个装置置于大气压为 ，温度为280K环境中，当氮气温度
与环境温度相同时，活塞a离气缸顶的距离是 ，活塞b在距离气缸顶部距离是 。大气
压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。
（1）环境温度缓慢升高，求活塞b升至顶部时氧气的温度；
（）保持（1）中环境温度不变，继续用电热丝缓慢加热氮气，当活塞a距离气缸顶部的距
离为 时，求氮气的压强。
17．（2022·四川雅安·模拟预测）如图所示，长为L、内壁光滑的容器，右端中心处开有圆
孔。一定质量的某种理想气体被一个质量与厚度均不计的可自由移动的活塞封闭在容器内，
开始时气体温度为27℃，活塞与容器底距离为 。现对气体缓慢加热，已知外界大气压
强为p，绝对零度为-273℃，求温度加热到227℃时容器内气体的压强？
0
18．（2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习）如图所示，一高为H且导热性能良好的圆柱形汽
缸，横截面积为S，内壁光滑，用质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体，初始活塞
距气缸底部高度为 ，环境温度为 。现将环境温度缓慢升高到一定值，活塞恰好升至
顶部再次稳定。已知此过程缸内气体吸收的热量为Q，重力加速度大小为g，外界大气压
强为 ，气缸壁及活塞厚度不计。求：
（1）此时环境的温度为多少？
（2）此过程中封闭气体内能增加了多少？
