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热点15 热学
[分值：42 分]
[1~6 题，每题4 分，7~9 题，每题6 分]
1.(2025·江西景德镇市二检)以下说法正确的是( )
A.布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动
B.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
C.相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度和内能一定相同
D.用NA表示阿伏加德罗常数，M 表示铜的摩尔质量，ρ 表示实心铜块的密度，那么铜块中一个铜原子所占
空间的体积可表示为ρM
N A
答案 B
解析 布朗运动的剧烈程度与温度有关，但布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动，只有大量分子的
无规则运动才叫热运动，故A 错误；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故B 正确；物体的
内能与物质的量、温度、体积、物态等有关，所以相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时温度一
定相同，而内能可能不同，故C 错误；用NA表示阿伏加德罗常数，M 表示铜的摩尔质量，ρ 表示实心铜块
的密度，铜的摩尔体积V= M
ρ ，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为M
ρ· N A
，故D 错误。
2.(2025·江苏省苏锡常镇一模)石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格
结构，如图所示，则( )
A.石墨是非晶体
B.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
C.单层石墨烯的厚度约3 μm
D.碳原子在六边形顶点附近不停地振动
答案 D
解析 石墨是晶体，故A 错误；石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B 错误；单层石墨烯厚度约为原子
尺寸10-10 m，故C 错误；根据分子动理论可知，固体分子在平衡点不停的振动，故D 正确。
3.(2025·广西桂林市二模)如图所示，健身球是一种内部充满气体的健身辅助器材，已知球内的气体可视为
理想气体，当人体缓慢离开健身球时球内气体体积缓慢增大。当球内气体缓慢变化时可认为球内气体温度
不变且能发生充分的热交换。则人体缓慢离开健身球过程中，下列说法正确的是( )
A.球内气体对外做功
B.球内气体压强变大
C.球内气体对外放热
D.球内气体分子热运动的平均动能增大
答案 A
解析 气体体积缓慢增大，气体膨胀过程中，气体对外界做功，故A 正确；根据理想气体状态方程pV
T
=C，因为温度T 不变、V 增大，则压强p 减小，故B 错误；因为温度不变，所以气体的内能ΔU=0，气体
对外做功W<0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，可得Q=-W>0，即气体从外界吸热，故C 错误；温度是分
子热运动平均动能的标志，温度不变，则气体分子热运动的平均动能不变，故D 错误。
4.(2025·河北卷·2)某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。
在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体( )
A.对外做功
B.向外界传递热量
C.分子的数密度增大
D.每个分子的速率都增大
答案 A
解析 皮球体积变大，气体膨胀，对外界做功，故A 正确；气体温度升高，内能增大，ΔU>0，又因为
W<0，根据热力学第一定律知Q>0，气体吸收热量，故B 错误；皮球未漏气，分子总数不变，体积变大，
分子的数密度减小，故C 错误；温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，故D 错误。
5.(2024·山东卷·6)一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b 过程是等压过程，b→c 过程中气体与
外界无热量交换，c→a 过程是等温过程。下列说法正确的是( )
A.a→b 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B.b→c 过程，气体对外做功，内能增加
C.a→b→c 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D.a→b 过程，气体从外界吸收的热量等于c→a 过程放出的热量
答案 C
解析 a→b 过程压强不变，体积增大，气体对外做功Wab<0，由盖—吕萨克定律可知Tb>Ta，即内能增大，
ΔUab>0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W 可知Q>0，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部
分用于增加内能，A 错误；
b→c 过程中气体与外界无热量交换，即Qbc=0
又由气体体积增大可知Wbc<0，由热力学第一定律ΔU=Q+W 可知ΔU<0，即气体内能减少，B 错误；
c→a 过程为等温过程，可知Tc=Ta，ΔUac=0
根据热力学第一定律可知a→b→c 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C 正确；
根据p-V 图像与横轴所围图形的面积等于气体对外做功的绝对值可知：a→b→c→a 整个过程气体对外做功
W<0，同时整个热力学循环过程ΔU=0，由热力学第一定律可得ΔU=Qab+Qca+W=0
故a→b 过程气体从外界吸收的热量不等于c→a 过程放出的热量，D 错误。
6.(2024·海南卷·7)用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀，吸管与罐密
封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为330 cm3，薄吸管底面积为0.5 cm2，罐外吸管总长度
为20 cm，当温度为27 ℃时，油柱离罐口10 cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是( )
A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏
B.该装置所测温度不高于31.5 ℃
C.该装置所测温度不低于23.5 ℃
D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大
答案 B
解析 由盖—吕萨克定律得
V 1
T 1
=V 2
T
其中V1=V0+Sl1=335 cm3，
T1=(273+27) K=300 K，
V2=V0+Sx=330+0.5x(cm3)
代入解得T=30
67x+19 800
67
(K)
根据T=t+273 K，可知t=30
67 x+1 509
67
(℃)
故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A 错误；
当x=20 cm 时，该装置所测的温度最高，代入解得tmax≈31.5 ℃，故该装置所测温度不高于31.5 ℃，当x=0
时，该装置所测的温度最低，代入解得tmin≈22.5 ℃，故该装置所测温度不低于22.5 ℃，故B 正确，C 错误；
其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖—吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故D 错误。
7.(八省联考·河南·5)汽车轮胎压力表的示数为轮胎内部气体压强与外部大气压强的差值。一汽车在平原地
区行驶时，压力表示数为2.6p0(p0是1 个标准大气压)，轮胎内部气体温度为315 K，外部大气压强为p0。该
汽车在某高原地区行驶时，压力表示数为2.5p0，轮胎内部气体温度为280 K。轮胎内部气体视为理想气体，
轮胎内体积不变且不漏气，则该高原地区的大气压强为( )
A.0.6p0
B.0.7p0
C.0.8p0
D.0.9p0
答案 B
解析 根据题意可知：在平原地区时，轮胎内部气体压强为p1=3.6p0，温度T1=315 K
设在高原地区轮胎内部气体压强为p2，温度T2=280 K
轮胎做等容变化，根据
p1
T 1
=
p2
T 2
解得p2=3.2p0
该高原地区的大气压强为p=3.2p0-2.5p0=0.7p0，故选B。
8.(2025·山东省部分学校一模)某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，注射器通过
非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。开始时，活塞位置对应刻度数为
“8”，测得压强为p0。活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密
性加固。继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“2”时停止压缩，此时压强为4
3 p0。则该过程中(
)
A.泄漏气体的质量为最初气体质量的2
3
B.气泡在上升过程中会放出热量
C.在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大
D.泄漏出的气体的内能与注射器内存留气体的内能相等
答案 A
解析 对被封闭气体，如没有泄露气体，等温变化时，由玻意耳定律p0·8lS=4
3 p0·xlS，解得x=6，则泄露气
体的质量与最初气体质量之比为4∶6=2∶3，A 正确；气泡在上升过程，随着压强的减小，体积将增大，
气体对外做功，温度不变内能不变，由热力学第一定律可知，此过程会吸收热量，B 错误；注射器导热性
能良好，在压缩气体的过程中，气体温度不变，气体分子的平均动能不变，C 错误；由A 项分析知泄露出
的气体的质量与注射器内存留气体的质量之比为2∶1，同种气体，在同样的状态下，显然泄露出的气体内
能大于注射器内存留气体的内能，D 错误。
9.(多选)(2025·山东青岛市检测)潜水钟是一种沉放到水下研究水底情况的装置。如图所示，一质量
m=5×103 kg 的潜水钟高h=2 m，横截面积S=4 m2，从水面上方开口向下沉入水中，最终到达水平海床，进
入钟内的水深Δh=1 m。已知钟内封闭气体温度保持不变，大气压强p0=1.0×105 Pa，海水的密度
ρ=1.0×103 kg/m3，重力加速度g 取10 m/s2，不考虑钟壁厚度。下列说法正确的是( )
A.海水深度H=10 m
B.海水深度H=11 m
C.潜水钟对海床的压力FN=1×104 N
D.潜水钟对海床的压力FN=2×104 N
答案 BC
解析 根据题意可知，未放入水中时，封闭气体压强为p0=1.0×105 Pa，体积为V0=hS，沉到深度为(H-Δh)
的水底，压强为p1=p0+ρg(H-Δh)，体积为V1=(h-Δh)S，根据玻意耳定律p0V0=p1V1，解得H=11 m，故A 错误，
B 正确；由上分析，可得沉到深度为(H-Δh)的水底时压强为p1=p0+ρg(H-Δh)=2×105 Pa，可得沉到深度为
(H-h)的水底时压强为p2=p0+ρg(H-h)=1.9×105 Pa，对潜水钟受力分析，根据平衡条件有mg+p2S=FN'+p1S，
可得海床对潜水钟的支持力FN'=1×104 N，根据牛顿第三定律，可知潜水钟对海床的压力FN=1×104 N，故
C 正确，D 错误。
