2022届高考物理选择题专题强化训练：阿伏伽德罗常数 温度和气体压强的微观意义 热力学温度(北京使用)

这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：阿伏伽德罗常数 温度和气体压强的微观意义 热力学温度(北京使用)，共11页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共21小题；共84分）
1. 目前世界上最大的强子对撞机在法国和瑞士的边境建成，并投人使用。加速器工作时，需要注人约 1 万吨液氮对电路进行冷却，冷却的最低温度可达到零下 271 摄氏度，请将该温度用热力学温标来表示为
A. 2 K B. 271 K C. 4 K D. 0.1 K

2. 关于决定气体压强大小的因素，下列说法中正确的是
A. 气体的体积和气体的密度B. 气体的质量和气体的种类
C. 气体分子的数密度和气体的温度D. 气体分子质量和气体分子的速度

3. 在青藏高原上，兴趣小组的同学用实验的方法想测量水沸腾时的温度到底是多少，它应选用
A. 水银温度计B. 酒精温度计
C. 以上两种温度计都可以D. 以上两种温度计都不行

4. 严冬，湖面上结了厚厚的冰，为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是
A. 用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出示数
B. 取一塑料饮水瓶，将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后取出，再用温度计测瓶中水的温度
C. 取一塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即从瓶外观察温度计的示数
D. 拿温度计，从洞中将温度计插入水中，待较长时间后取出立即读出示数

5. 下列关于热力学温度的说法中，不正确的是
A. 热力学温度与摄氏温度的每一度的大小是相同的
B. 热力学温度的零度等于 −273.15∘C
C. 热力学温度的零度是不可能达到的
D. 气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零

6. 物质由大量分子构成，下列说法正确的是
A. 1 ml 的液体和 1 ml 的气体所含的分子数目不同
B. 分子间的引力和斥力均随分子间的距离减小而增大
C. 当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小
D. 当分子间距离减小时，一定克服分子力做功

7. 如图所示，一定质量的理想气体由状态 A 沿平行于纵轴的直线变化到状态 B，则它的状态变化过程是
A. 气体的温度不变
B. 气体的内能增加
C. 气体分子的平均速率减小
D. 气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变

8. 下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是
A. 温度是分子动能的标志，其温度越高，分子的动能越大
B. 分子势能跟物体的体积有关
C. 温度高的物体比温度低的物体含有的热量多
D. 静止的物体没有内能

9. 如图所示为一导热汽缸，内封有一定质量理想气体，活塞与汽缸壁的接触面光滑，活塞上方用弹簧悬挂。活塞质量 m 与汽缸质量 M，大气压 p0，活塞横截面积 S 均为已知，则缸内压强为多少；另当周围环境温度不变，大气压缓慢增大后，下列说法正确的是
A. p0−MgS，弹簧长度不变
B. p0+(m+M)gS，气体内能将增加
C. p0+mgS，气体向外放出热量
D. mgS，单位时间碰撞汽缸壁单位面积的分子数不变

10. 如图所示，是氧气分子在 0∘C 和 100∘C 时的速率分布图，下列说法正确的是
A. 在同一速率区间内，温度低的分子所占比例一定比温度高的分子所占比例大
B. 随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小
C. 随着温度的升高，曲线的最大值向右偏移
D. 随着温度的升高，速率小的分子所占的比例增高

11. 把打气筒的出气口堵住，往下压活塞，越往下压越费力，主要原因是往下压活塞时
A. 空气分子间的引力变小
B. 空气分子间的斥力变大
C. 空气与活塞分子间的斥力变大
D. 单位时间内空气分子对活塞碰撞次数变多

12. 关于温度的概念，下列说法中正确的是
A. 某物体的温度为 0∘C，则其中每个分子的温度都是 0∘C
B. 温度是物体分子热运动速率的标志
C. 温度的高低反映了物体分子热运动的剧烈程度
D. 温度可以从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时两物体温度相同

13. 用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成 A 、 B 两部分，如图所示。A 和 B 中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想气体，则可知两部分气体处于热平衡时
A. 分子的平均动能和平均速率都相等
B. 分子的平均动能相等
C. 分子的平均速率相等
D. 分子数相等

14. 实验室有一只读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为 20∘C；再测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为 80∘C。下面分别是温度计示数为 41∘C 时对应的实际温度和实际温度为 60∘C 时温度计的读数，其中正确的是
A. 41∘C 60∘C B. 21∘C 40∘C
C. 35∘C 56∘C D. 35∘C 36∘C

15. 物体内分子运动的快慢与温度有关，在 0∘C 时物体内的分子的运动状态是
A. 仍然是运动的B. 处于静止状态
C. 处于相对静止状态D. 大部分分子处于静止状态

16. 对一定质量的气体，通过一定的方法得到了分子数目 f 与速率 v 的两条关系图线，如图所示，下列说法正确的是
A. 曲线 Ⅰ 对应的温度 T1 高于曲线 Ⅱ 对应的温度 T2
B. 曲线 Ⅰ 对应的温度 T1 可能等于曲线 Ⅱ 对应的温度 T2
C. 曲线 Ⅰ 对应的温度 T1 低于曲线 Ⅱ 对应的温度 T2
D. 无法判断两曲线对应的温度关系

17. 下列关于气体分子运动的特点，正确的说法是
A. 气体分子运动的平均速率与温度有关
B. 当温度升高时，气体分子的速率分布不再是“中间多，两头少”
C. 气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得
D. 气体分子的平均速度随温度升高而增大

18. 下列说法正确的是
A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力
C. 气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小
D. 单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大

19. 如图 1 所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到图 2 所示的水温与时间的关系图线，则
A. 乙中温度计的示数为 32∘C
B. 加热相同的时间，两杯水吸收的热量相同
C. 吸收相同的热量，甲杯中的水升温比乙杯中的水多
D. 甲杯中的水加热 2 min 与乙杯中的水加热 3 min 吸收的热量相同

20. 对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是
A. 若气体不和外界进行热传递，则气体内能一定不变
B. 若气体发生等温膨胀，则气体对外做功和吸收的热量数值大小相等
C. 足球充足气后很难压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果
D. 在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零

21. 一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历三个过程 ab 、 bc 、 ca 回到原状态，其 V−T 图象如图所示，pa 、 pb 、 pc 分别表示状态 a 、 b 、 c 的压强，下列判断正确的是
A. a→b 过程中气体一定放热
B. b→c 过程中分子势能不断增大
C. b→c 过程中每一个分子的速率都减小
D. pb=pc>pa

二、双项选择题（共5小题；共20分）
22. 一定质量的气体，在等温变化中，下列物理量可能发生变化的是
A. 分子的平均速率B. 单位体积内的分子数
C. 气体的压强D. 分子总数

23. 如图所示是一定质量的理想气体的 p−V 图线，若其状态的变化过程为 A→B→C→A，且 A→B 等容，B→C 等压，C→A 等温，则气体在 A 、 B 、 C 三个状态时
A. 单位体积内气体的分子数 nA=nB=nC
B. 气体分子的平均速率 vA>vB>vC
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上的碰撞次数是 NA>NB，NA>NC

24. 下列说法正确的是
A. 温度计测温原理就是热平衡定律
B. 温度计与被测系统的温度不相同时，读不出示数
C. 温度计读出的示数是它自身这个系统的温度，若它与被测系统热平衡时，这一示数也是被测系统的温度
D. 温度计读出的示数总是被测系统的温度，无论是否达到热平衡

25. 有关温标的说法正确的是
A. 温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的
B. 不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同
C. 温标的规定都是人为的，没有什么理论依据
D. 热力学温标是从理论上规定的

26. 两个原来处于热平衡状态的系统分开后，由于外界的影响，其中一个系统的温度升高了 5 K，另一个系统温度升高了 5∘C，则下列说法正确的是
A. 两个系统不再是热平衡系统了B. 两个系统此时仍是热平衡状态
C. 两个系统的状态都发生了变化D. 两个系统的状态没有变化

三、多项选择题（共4小题；共16分）
27. 关于热力学温度和摄氏温度，以下说法正确的是
A. 热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位
B. 温度升高了 1∘C 就是升高了 1 K
C. 物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关
D. 0∘C 的温度可用热力学温度粗略地表示为 273 K

28. 一定质量的理想气体，如果保持气体的压强不变，气体的温度升高，下列说法中正确的是
A. 气体分子的平均速率增大
B. 单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大
C. 气体分子对器壁的平均作用力变大
D. 该气体的密度减小

29. 下列说法正确的是
A. 两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的热量
B. 如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡状态，那么这两个系统也必定处于热平衡状态
C. 温度是决定两个系统是否达到热平衡状态的唯一物理量
D. 热平衡定律是温度计能够用来测量温度的基本原理

30. 如图所示，一定质量的理想气体从状态 A 依次经过状态 B 、 C 和 D 后再回到状态 A，其中 A→B 和 C→D 为等温过程，B→C 和 D→A 为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是
A. A→B 过程中，气体对外界做功，吸热
B. B→C 过程中，气体分子的平均动能减小
C. C→D 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
D. D→A 过程中，外界对气体做功，气体内能增加
答案
第一部分
1. A
【解析】由热力学温标与摄氏温标的关系式 T＝t+273 K 和 t=−271∘C 得 T=2 K，故A项正确。
2. C
【解析】决定气体压强大小的微观因素是气体分子的数密度和分子的平均动能，宏观上体现在体积和温度上。
3. A
【解析】不能选用酒精温度计，在青藏高原上水的沸点在 80∘C 左右，而酒精的沸点更低，也就是 70∘C 左右。本题选A。
4. C
【解析】要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水达到热干衡时，再读出温度计的示数。可隔着冰又没法直接读数，把温度计取出来，显示的又不是原热平衡下的温度，所以A、D项的做法不正确，C项的做法正确，B项的做法也失去了原来的热平衡，水瓶提出后，再用温度计测，这时，周围空气也参与了热交换，测出的温度不再是冰下水的温度了。
5. D
【解析】热力学温度的 0 K 是摄氏温度的 −273.15∘C，因此B正确；
每升高（或降低）1 K 等价于升高（或降低）1∘C，故A正确；
热力学温度的零度只能无限接近，却不可能达到，且趋近绝对零度时，气体液化或凝固，但有体积，故C对、D错。
6. B
【解析】1 ml 任何物质所含分子数相同；分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大；当分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子力做正功，B正确。
7. B
【解析】由 p−V 图象可知，气体状态由 A 变到 B 为等容升压过程，根据查理定律，一定质量的气体，当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，所以压强增大温度升高，故选项A错误；
一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，所以气体的温度升高，内能增加，分子的平均速率增大，故选项B正确，C错误；
气体温度升高，则气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数增加，故选项D错误。
8. B
【解析】温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，而不是每个分子动能都大，故A错误；分子的势能跟物体的体积有关，故B正确；物体的内能与物体的物质的量、温度、体积以及物态有关，温度高的物体不一定比温度低的物体含有的内能多，也不能说含有的热量多，故C错误；物体的内能与物体是否静止无关，故D错误。
9. A
【解析】对汽缸受力分析有 pS+Mg=p0S，得 p=p0−MgS，对活塞及汽缸整体受力分析，内部气体对活塞向上的压力和对汽缸向下的压力为内力，可以不予考虑，活塞上表面和汽缸下表面外部大气压力相等，相当于整体只受竖直向下的重力与向上的弹簧弹力，二力平衡，弹簧长度不变，A选项正确，B、C、D选项错误。
10. C
【解析】由图知，在同一速率区间内，温度低的分子所占比例不一定比温度高的分子所占比例大，故A错误；由图可知，随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占比例变低，氧气分子的平均速率增大，故B 、D错误；随着温度的升高，曲线的最大值向右偏移，故C正确。
11. D
【解析】气体分子间距离大于 10r0，分子间的相互作用力可忽略不计，故A 、B、C错；越往下压活塞越费力，是因为一定质量的空气，体积减小，压强增大，分子密集程度增大，空气分子在单位时间内对活塞的碰撞次数增多，D正确。
12. C
【解析】温度是物体的宏观特征，是大量分子热运动的宏观体现，对一个分子谈温度没有意义，A错误。
温度的微观含义是：反映了物体分子热运动的剧烈程度，故B错误、C正确。
根据传热特点可知，从高温物体传递到低温物体的是热量，而不是温度，故D错误。
13. B
【解析】两种理想气体的温度相同，所以分子的平均动能相同，而气体种类不同，其分子质量不同，所以分子的平均速率不同，故B正确，A、C错误。两种气体的质量相同，而摩尔质量不同，所以分子数不同，故D错误。
14. C
【解析】此温度计每一刻度表示的实际温度为 10080−20 ∘C=53 ∘C，当它的示数为 41∘C 时，它上升的格数为 41−20=21（格），对应的实际温度应为 21×53 ∘C=35∘C；同理，当实际温度为 60∘C 时，此温度计应从 20 开始上升格数 6053=36(格)，它的示数应为 (36+20)∘C=56∘C，故选项C正确。
15. A
【解析】分子的运动虽然受温度影响，但永不停息，A项正确，B、C、D项错。
16. C
【解析】对一定质量的气体，当温度升高时，速率大的分子数目一定增加，因此曲线的峰值向速率增大的方向移动，且峰值变小，由此可知曲线 Ⅱ 对应的温度 T2 一定高于曲线 Ⅰ 所对应的温度 T1。
17. A
【解析】气体分子的运动与温度有关，温度升高时，平均速率变大，但仍遵循“中间多，两头少”的统计规律，A对、B错；
分子运动无规则，而且牛顿定律是宏观定律，不能用它来求微观分子的运动速率，C错；
大量分子向各个方向运动的概率相等，所以稳定时，平均速度几乎为零，与温度无关，D错。
18. A
【解析】气体压强为气体分子对器壁单位面积的撞击力，故A正确；
平均作用力不是压强，B错误；
气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子密集程度有关，故C、D错.
19. D
【解析】由图乙知，温度计的分度值为 1∘C，温度计显示的温度为 37∘C，
故A错误；两杯水质量相同，相同时间内升高的温度不同，根据 Q吸=cmΔt，可知相同时间内两杯水吸收的热量不同，故B错误；两杯中水的质量相同，根据 Δt=Q吸cm 可知，吸收相同的热量，两杯水升高的温度相同，故C错误；根据图 2 可知，甲杯中的水加热 2 min 与乙杯中的水加热 3 min 升高的温度相同，又因为两杯水的质量相同，根据 Q吸=cmΔt 可知，两杯水吸收的热量相同，故D正确。
20. B
【解析】一定质量的理想气体经过等容过程，没有热量交换，对外做功，根据热力学第一定律可知，其内能一定变化，故A错误；
若气体发生等温膨胀，则气体得内能不变，此时气体对外做功和吸收的热量数值大小相等，故B正确；
足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因，与气体的分子之间的作用力无关，故C错误；
气体得压强是由气体分子持续撞击器壁产生的，与气体是否失重无关，故D错误。
21. D
第二部分
22. B， C
【解析】一定质量的气体，温度不变，分子的总数及分子平均速率均不变，但其压强会随体积的变化而变化，体积变化，单位体积内的分子数也会发生变化，故选B、C。
23. C， D
【解析】由题图可知 B→C 为等压过程，气体的体积增大，数密度减小，A 错。
C→A 为等温变化，分子平均速率 vA=vC，B 错。
B→C 为等压过程，pB=pC，气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力 FB=FC，C→A 为等温过程，pA>pB，则 FA>FB，C正确。
A→B 为等容降压过程，数密度不变，温度降低，NA>NB，C→A 为等温压缩过程，温度不变，数密度增大，应有 NA>NC，D正确。
24. A， C
【解析】温度计能测出被测物体的温度的原理就是热平衡定律，即温度计与被测物体达到热干衡时温度相同，其示数也就是被测物体的温度，故A、C项正确，D项错误。温度计与被测系统的温度不相同时，仍有示数，B项错。
25. A， D
【解析】温标是温度的测量方法，不同温标下，同一温度在数值表示上可能不同，A项正确，B项错误；热力学温标是从理论上做出的规定，C项错误，D项正确。
26. B， C
【解析】两个系统原来温度相同而处于热平衡状态，分开后，由于升高的温度相同，两者仍处于热平衡状态，新的热平衡状态下温度比以前升高了，两个系统的状态都发生变化。故B、C项正确。
第三部分
27. A， B， D
28. A， C， D
【解析】由气体分子运动速率分布图象可知，气体的温度升高，气体分子的平均速率增大，故A正确。
气体压强是器壁单位面积上受到大量气体分子频繁地碰撞而产生的平均作用力的结果，气体压强不变，单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力不变，故B错误。
气体的温度升高，气体分子平均速率增大，气体分子对器壁的平均作用力变大，故C正确。
根据理想气体状态方程 pVT=C，压强不变，温度升高，则体积增大，在质量一定的情况下，该气体的密度减小，故D正确。
29. B， C， D
【解析】热平衡的系统都具有相同的状态参量—温度，所以A项错，C项正确；由热平衡定律知，若物体 A 与物体 B 处于热平衡，它同时也与物体 C 处于热平衡，则物体 B 与 C 的温度也相等，这也是温度计用来测量温度的基本原理，故B、D项正确。
30. A， B， D
【解析】A→B 过程中，气体体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故选项A正确。B→C 过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故选项B正确。C→D 过程中，等温压缩，体积变小，分子的数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故选项C错误；D→A 过程中绝热压缩，外界对气体做功，气体内能增加，故选项D正确。