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第二节 热学
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1 、 单选题
如图6是一定质量的理想气体在不同体积时的两条等容线。a、b、c、d表示四个不同的
状态，下列判断错误的是（ ）。
A ： 气体由状态a变到状态c，对外做功，其内能减少
B ： 气体由状态a变到状态d，对外做功，其内能增加
C ： 气体由状态d变到状态c，吸收热量，其内能减少
D ： 气体由状态b变到状态a，放出热量，其内能减少
正确答案： C
解析：
根据图线斜率kab>kcd可知Va＜Vc气体由状态a变到状态c，体积变大，故气体对外做功，
温度降低，其内能减少，A项正确。气体由状态a变到状态d，温度升高，其内能增加；
体积变大，故气体对外做功，B项正确。气体由状态d变到状态c，温度降低，其内能减
少；体积不变，根据热力学第一定律U=W+Q知，气体向外放出热量，C项错误。气体由
状态b变到状态a，温度降低，其内能减少；体积不变，根据U=W+Q知，气体向外放出
热量，D项正确。
2 、 单选题
我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国
对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是（ ）。正确答案： A
解析：
核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发
生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并释放巨大能量的一种核反应形
式。故核反应方程 是原子核的聚变反应。B、C两项属于原子核的人工
核转变。D项属于裂变反应。
3 、 单选题
恒星向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应。核反应方程
为24He+24He→48Be+y，以下说法不正确的是（ ）。
A ： 该核反应为聚变反应
B ： 热核反应中有质量亏损
C ： 热核反应会放出巨大能量
D ： 由于核反应中质量数守恒，所以质量也是守恒的
正确答案： D
解析：
题干中两个轻核反应生成一个重核，属于核聚变反应。核反应释放出巨大的能量，有质
量亏损。故A、B、C三项正确，D项错误。
4 、 单选题
如图所示，固定容器及可动活塞P都是绝热的，中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别
盛有气体甲和乙。现将活塞p缓慢地向B移动一段距离，已知气体的温度随其内能的增加
而升高，则在移动P的过程中（ ）。
A ： 外力对乙做功；甲的内能不变
B ： 外力对乙做功；乙的内能不变
C ： 乙传递热量给甲；乙的内能增加
D ： 乙的内能增加；甲的内能不变
正确答案： C
解析：
由于甲乙系统和外界是绝热的，因此不能和外界进行热交换，甲乙内能的变化只能通过
外界做功引起。当活塞缓慢地向B移动一段距离时，乙气体体积减小，外界对乙做功，其内能增加，温度升高，然后通过隔板B将热量传递给甲一部分，最终甲乙内能都增加，
故ABD错误．C正确。
5 、 单选题
一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p一l／V图线如图所示，变化顺序
由a→b→c→d→a．图中ab线段的延长线过坐标原点，cd线段与P轴垂直，如线段与l／V
轴垂直，气体在此状态变化过程中（ ）。
A ： a→b，压强减小、温度不变、体积增大
B ： b→c，压强增大、温度降低、体积减小
C ： c→d，压强不变、温度升高、体积减小
D ： d→a，压强减小、温度升高、体积不变
正确答案： A
解析：
由图象可知，a→b过程，气体压强减小而体积增大，气体的压强与体积倒数成正比．则
压强与体积成反比，气体发生的是等温变化，故A正确；b→c过程，压强p变大．体积v
变大，由理想气体状态方程可知气体温度升高，故B错误；c→d过程，气体压强P不
变．体积v变小，由理想气体状态方程可知气体温度降低，故C错误；d→a过程，气体体
积v不变，压强p减小，由理想气体状态方程可知气体温度降低，故D错误。
6 、 单选题
如图6所示是一定质量理想气体的p—V图像。若其状态经A→B→C→A过程，且A→B为等
容过程，B→C为等压过程，C→A为等温过程，则对该气体在A、B、C三个状态时的描述，
正确的是（ ）。
A ： 气体分子的平均速率vA>vB>vC
B ： 单位体积内气体的分子数nA=nB＜nc
C ： 气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA>FB，FB>FC
D ： 气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数NA>NB，NA>NC
正确答案： D
解析：由图像可知，C→A为等温变化，TA=TC，A→B为等容过程，又由于，pA>pB，由查理定
律可知TA>TB，则可知TA=TC>TB，所以分子的平均速率vA=vC>vB，A项错误。根据图像
可知，VA=VB＜VC，则单位体积的分子数关系为nA=nB>nC，B项错误。由上述分析可
知TA=TC>TB，分子的平均速率vA=vC>vB，气体分子在单位时间内对器壁的平均作用
力FA=FC>FB，C项错误。由A、B两项可知，vA=vC>vB，nA=nB>nC，可知A与C状态的
分子平均速率相等，但C状态分子数密度较小，则单位时间内C状态撞击器壁的分子数
比A状态少，A与B状态的分子数密度相等，但4状态的分子平均速率大，单位时间内A状
态撞击器壁的分子数比B状态多，则气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次
数NA>NB，NA>NC，D项正确。
7 、 单选题
下列说法正确的是（ ）。
正确答案： C
解析：
由质量数守恒和电荷数守恒知X是电子，A项错误。 衰变生成的是氦原子核， 是
质子，B项错误。核聚变是质量较轻的核聚合成质量较大的核，C项正确。核裂变是质量
较大的核分裂成质量较轻的核，这里放出的是电子，是β衰变，D项错误。
8 、 单选题
如图所示，一导热性良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计。气
缸内封闭了一定质量的气体，气体分子间的相互作用不计。现缓慢地逐渐向活塞上倒一
定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（ ）。
A ： 气体的内能增大
B ： 气缸内分子的平均动能增大
C ： 单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数一定增多
D ： 因为外界对气体做了功，所以气体的温度是升高的正确答案： C
解析：
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度压缩，温度不变，气体的内能不变，A、D两项错误。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B项错误，C项正确。
9 、 单选题
理想气体做卡诺循环，热源温度为127℃，每一循环吸入热量480J，放给冷却器热
量420J，则冷却器的温度为（ ）℃。
A ： 77
B ： 67
C ： 79
D ： 36
正确答案： A
解析：
卡诺热机的效率
解得x=77℃。
10 、 单选题
科学家发现在月球上含有丰富的 。它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料．
其参与的一种核聚变反应的方程式为 关于 聚变，下列表述正确
的是（ ）。
A ： 聚变反应不会释放能量
B ： 聚变反应产生了新的原子核
C ： 聚变反应没有质量亏损
D ： 目前核电站都采用23He聚变反应发电
正确答案： B
解析：
核反应都有质量亏损，并释放出巨大的能量，A、C两项错误。此反应产生了新核 ，B
项正确。目前核电站所用的核聚变反应用的是氘和氚的聚变反应，D项错误。
11 、 单选题
如图．固定的导热气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体。现用力使活塞缓慢地向上移动。用p、y、E和EK分别表示封闭气体的压强、体积、内能和气体分子的平均动能，n表
示单位体积内的气体分子数，图中a、d为双曲线，设环境温度不变。不能正确反映上述
过程的是（ ）。
A ：
B ：
C ：
D ：
正确答案： C
解析：
气缸和活塞导热性能良好，气缸内气体温度与环境温度相同，所以气体发生等温变化，
所以p—V图象是双曲线，故A正确。气缸内气体温度与环境温度相同，保持环境温度不
变，气体的内能保持不变。故B正确。温度是分子平均动能变化的标志。所以该气体分
子的平均动能不变，故C错误。一定质量的理想气体，It=N／V（N为所有气体的分子
数），所以n—V图象是双曲线．故D正确。
12 、 单选题
北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯利用太阳能发电技术，90％的洗浴热水采用全玻
璃真空太阳能集热技术。太阳能产生于太阳内部所发生的一系列核聚变反应。下列反应
是核聚变反应的是（ ）。
正确答案： A
解析：
核聚变反应是两个轻核结合成质量更大的核的反应．故本题选A。13 、 单选题
大科学工程“人造太阳’’主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应
方程是
氘核聚变反应中释放的核能约为（ ）。
A ： 3．7MeV
B ： 3．3MeV
C ： 2．7MeV
D ： 0．93MeV
正确答案： B
解析：
根据爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2即可求出核反应释放的能量。因氘核聚变的核反应方程
为 核反应过程中的质量亏损为
释放的核能为 项正确。
14 、 单选题
图1为高中物理某教科书的一个实验，该实验在物理教学中用于帮助学生学习的物理知
识是（ ）。
A ： 能量守恒定律
B ： 热和内能
C ： 自燃
D ： 功和内能
正确答案： D
解析：
迅速压下筒中的活塞，压缩气体做功，气体内能增加，温度升高，棉花燃烧，这属于功
和内能一节的实验。15 、 单选题
以下说法正确的是（ ）。
A ： 温度越低时，布朗运动越明显
B ： 扩散现象表明分子在永不停息地运动
C ： 当分子间的距离增大时，分子间的引力增大，分子间的斥力减小
D ： 一定质量的理想气体，在等温膨胀过程中，气体分子的平均动能减小
正确答案： B
解析：
布朗运动是分子热运动的间接反映，温度越高，布朗运动越明显，A项错误。扩散现象
表明分子在永不停息地做无规则运动，B项正确。当分子间的距离增大时，分子间的引
力和斥力同时减小，C项错误。等温膨胀过程中温度不变，气体分子的平均动能不变，D
项错误。
16 、 单选题
处于平衡状态的一瓶氦气和一瓶氧气，若它们的分子平均动能相同，分子数密度也相同，
则它们的（ ）。
A ： 温度相同，但氦气的压强大于氧气的压强
B ： 压强相同，但氦气的温度高于氧气的温度
C ： 温度、压强均不相同
D ： 温度、压强都相同
正确答案： D
解析：
分子的平均动能仅与温度有关，氦气和氧气的分子平均动能相同，则两种气体的温度相
同。由理想气体物态方程pV=nRT知，当氦气和氧气的分子数密度、温度相同时，则它们
的压强也相同。故本题选D。
17 、 单选题
已知R为普适气体常量，k为玻尔兹曼常数，2mol的氨气（NH3），可视为刚性理想气体。
当温度为T时，其内能为（ ）。
A ： 6kT
B ： 10kT
C ： 6RT
D ： 10RT
正确答案： C
解析：18 、 单选题
如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B的过程中，它对外界做功为形，外
界向它传递的热量为Q。此过程中形与Q满足的关系是（ ）。
A ： Q=W
B ： Q>W
C ： Q＜W
D ： Q与W无关
正确答案： A
解析：
由 图线可知．从A到B的过程中，气体的温度不变，故气体分子平均动能不变，内能
不变。根据热力学第一定律可知： 因为
19 、 单选题
一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，其p—v图像如图，孔对应的图
线上有A、B两点，表示气体的两个状态，则（ ）。
A ： T1时气体分子的平均动能比T2时气体分子的平均动能大
B ： A到B的过程中，气体分子的平均动能增加
C ： A到B的过程中，气体分子向外界放出热量
D ： A到B的过程中，气体分子从外界吸收热量
正确答案： D
解析：温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，根据 ，V相同时，
P越大，r越大，故T2>T1，所以T1时气体分子的平均动能小于T2时气体分子的平均动能，
A项错误。从A到B过程中，温度不变，气体分子的平均动能不变，B项错误。A到B过程
中，体积变大，气体对外做功，温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律△U=W+Q，
气体一定从外界吸热，C项错误，D项正确。
