综合特训01 热学（最新阅读材料）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）

这是一份综合特训01 热学（最新阅读材料）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用），共16页。试卷主要包含了选择题组，单选题等内容，欢迎下载使用。


一、选择题组
（2023秋·上海黄浦·高三格致中学校考阶段练习）阅读材料，回答下列问题。
世界上的物质千千万，但都有一个共性，就是有软硬之分。为了确定不同物质的软硬程度，物理学家们用硬度来表示。只有固体才有硬度，气体和液体是没有硬度的。地球上天然存在的最硬的物质是钻石（金刚石），它是碳的同素异形体，拥有非常稳定的晶体构造，所以非常坚硬。

1．以下哪种现象不能判断某材料为晶体（ ）
A．这种材料沿不同方向的热胀冷缩的性质不同
B．这种材料沿不同方向的热传导快慢不同
C．这种材料沿不同方向的导电性能不同
D．这种材料沿不同方向的长度不同
2．复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维半导体材料——黑磷，并成功制备了半导体测试材料。已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是（ ）

A．黑磷是晶体材料B．黑磷和白磷是同位素
C．黑磷没有固定的熔点D．黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散
3．如图，曲线I和Ⅱ为某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则（ ）

A．曲线I对应状态的温度更高
B．曲线I对应状态的速率的分布范围更广
C．曲线I与横轴所围面积更大
D．曲线I对应状态的气体分子平均速率更小
4．对于下列四幅教材插图的说法，正确的是（ ）

A．甲图中分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也为零
B．乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力
C．丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为斥力
D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大，这表明气体子间距离减小时，分子力间斥力会增大。
【答案】1．D 2．A 3．D 4．B
【解析】1．单晶体在导热、导电、热膨胀与光学性质上表现出各向异性，即沿不同方向上的性能不相同，因此ABC可判断该材料为晶体，D不能。
本题选不能判断该材料为晶体的，故选D。
2．AC．根据图示可知，黑磷的微观结构呈现空间上规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而黑磷具有固定的熔点，故A正确，C错误；
B．质子数相同，而中子数不同的元素互称同位素，白磷和黑鳞属于同素异型体，不属于同位素，故B错误；
D．根据图示可知，黑磷的微观各层结构都相同，每层内部结构紧密，故D错误。
故选A。
3．A．气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，曲线|对应状态的温度更低，故A错误；
B．由图像可知，曲线I对应状态的速率的分布范围更广，故B错误；
C．曲线下的面积表示分子速率从所有区间内分子数的比率之和为1，故曲线I和Ⅱ与横轴所围面积相等，故C错误；
D．由A得，曲线I对应状态的温度更低，分子平均动能越小，则曲线|对应状态的气体分子平均动能越小，平均速率更小，故D正确。
故选D。
4．A．甲图中分子间距离为r0时，分子间斥力引力都不为零，但是合力为零，分子势能最小，分子势能的大小与零势能的规定有关，因为没有规定零势能，所以此位置的分子势能不一定为零， 故A错误；
B．图乙由于玻璃板与液体间存在分子引力，故玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，故B正确；
C．图丙为液体的结构的示意图，由图可知，波体表面层的分子距离较大,但分子间的引力和斥力都比液体内部的小，只是分子斥力减小得更快，故表现出来的是引力。故C错误；
D．丁图中封闭注射器的出射口，按压管内封闭气体过程中阻力增大，是气体压强逐渐变大的缘故，故D错误。
故选B。
5．（2023秋·上海黄浦·高三上海市向明中学校考阶段练习）固体、液体、气体有各自的基本性质。固体分为晶体与非晶体；液体有浸润现象、不浸润现象、毛细现象；理想气体是一种理想化模型，大多数实际气体都可近似看成理想气体，气体状态变化遵循气体实验定律、理想气体的状态方程。
(1)下列说法不正确的是（ ）
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质
C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
(2)关于下列四幅图的说法，正确的是（ ）
A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理
B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线是它们做布朗运动的轨迹
C．热针尖接触涂有蜂蜡的云母片背面，蜂蜡熔化区域的形状如图丙，说明蜂蜡具有各向异性
D．丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能最大
(3)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是（ ）
A．气体的密度增大
B．气体的压强增大
C．所有气体分子的速度都增大
D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数不变
【答案】(1)A
(2)A
(3)B
【详解】（1）A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，选项A错误，符合题意；
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些单晶体在不同的方向上有不同的光学性质，即各向异性，选项B正确，不符合题意；
C．同种元素构成固体时，原子的排列方式不同可能会导致其形成不同的晶体，如石墨和金刚石，故C正确，不符合题意；
D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融的石英后却是非晶体；把晶体硫加热熔化，到入冷水中，会变成柔软的非晶体硫，再经一些时间又会转变成晶体硫，故D正确，不符合题意。
故选A。
（2）A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理，选项A正确；
B．乙图中，显微镜下看到的三颗微粒运动位置的连线并不是它们做布朗运动的轨迹，选项B错误；
C．丙图中热针尖接触涂有蜂蜡薄层的单层云母片的背面，蜂蜡熔化区域呈椭圆形，只能说明云母片是晶体，故C错误；
D．丁图中分子间距为r0时，分子间作用力的合力F最小为零，而分子势能也最小，故D错误。
故选A。
（3）A．气体的体积不变，则密度不变，选项A错误；
B．根据可知，气体体积不变，当温度升高时，气体的压强增大，选项B正确；
C．气体温度升高，则气体分子的平均速率变大，但是并非所有气体分子的速度都增大，选项C错误；
D．气体体积不变，则单位体积内的分子数不变；温度升高，导致气体分子热运动的平均速率增大，所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多，故D错误。
故选B。
二、单选题
6．（2023·上海黄浦·上海市大同中学统考二模）在物理学中，有些物理量与物体的状态有关，另一些物理量则与物理过程有关，下列物理量中与状态有关的是（ ）
A．势能B．平均速度C．功D．热量
【答案】A
【详解】平均速度，功和热量都是过程量，对应一段过程；而势能是状态量，对应某一时刻，与状态有关。
故选A。
7．（2023春·上海嘉定·高三统考阶段练习）一定质量封闭气体的压强p随体积V的变化规律如图所示，从状态A变化到状态B的过程中（ ）
A．气体温度保持不变
B．气体对器壁单位面积的平均作用力不变
C．外界对气体做功
D．气体从外界吸收热量
【答案】D
【详解】A．从状态A变化到状态B的过程中，值逐渐增大，根据理想气体状态方程可知气体温度升高，故A错误；
B．从状态A变化到状态B的过程中，气体压强增大，气体对器壁单位面积的平均作用力增大，故B错误；
C．从状态A变化到状态B的过程中，气体体积增大，对外界做功，故C错误；
D．从状态A变化到状态B的过程中，气体温度升高，内能增大，同时对外界做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故D正确。
故选D。
8．（2023秋·上海浦东新·高三上海市建平中学校考阶段练习）如图所示是一定质量的某种理想气体状态变化的图像，气体由状态A变化到状态B的过程，关于气体的状态变化情况，下列说法正确的是（ ）

A．此过程中压强逐渐增大，体积逐渐减小
B．A、B两状态的温度相等，该过程为等温变化
C．此过程中温度先降低后升高
D．此过程中气体分子平均动能先增大后减小
【答案】D
【详解】A．由图像可知，气体由状态A变化到状态B的过程，压强逐渐减小，体积逐渐增大，故A错误；
BCD．根据理想气体状态方程
由图像可知，气体的乘积先增大后减小，且有
则气体的温度先升高后降低，气体分子平均动能先增大后减小，A、B两状态的温度相等，故BC错误，D正确。
故选D。
9．（2023秋·上海黄浦·高三格致中学校考阶段练习）根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是（ ）
A．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热量交换
B．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
C．第一类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律
D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
【答案】C
【详解】A．温度是分子平均动能的标志，理想气体不计分子势能，所以理想气体在等温变化时，其内能不变，由热力学第一定律
可知，当体积变化时，外界对气体做功或气体对外界做功，因而要与外界发生热量交换，故A错误；
B．布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒的运动，它说明了分子永不停息地做无规则运动，故B错误；
C．第一类永动机不可制成，因为其违反了能量守恒定律，故C正确；
D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体，但要引起其它的变化，故D错误。
故选C。
10．（2023春·上海长宁·高三专题练习）目前，我国大力发展新能源汽车产业，新能源车的出现，在减少尾气排放、保护生态环境、节省油气资源等方面，产生立竿见影的效果，下列关于新能源汽车说法正确的是（ ）
A．汽车充电时电能全部转化为汽车锂电池的化学能
B．汽车运动时消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量不守恒
C．汽车所用的电能是清洁能源，也是一次能源
D．汽车运动时，有一部分能量转化为内能，这些内能我们无法收集起来重新利用
【答案】D
【详解】A．汽车充电时电能一部分转化为汽车锂电池的化学能，一部分会转化为充电过程产生的内能。故A错误；
B．汽车运动时消耗的电能大于输出的机械能，该过程能量守恒。故B错误；
C．汽车所用的电能是清洁能源，是二次能源。故C错误；
D．汽车运动时，有一部分能量转化为内能，这些内能我们无法收集起来重新利用。故D正确。
故选D。
【点睛】熟悉掌握电能转化过程的能量变化。能量守恒定律是自然界的基本规律之一。
11．（2023秋·上海崇明·高三上海市崇明中学校考期末）下列各组能源中，均属于一次能源的是（ ）
A．水能、天然气、太阳能
B．风能、煤气、太阳能
C．水能、电能、天然气
D．风能、电能、煤气
【答案】A
【详解】一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，也称天然能源，比如：煤炭、石油、天然气、水能、太阳能、风能等，而电能、煤气及各种石油制品等是由一次能源加工转换而成，属于二次能源。
故选A。
12．（2023秋·上海黄浦·高三上海市大同中学校考阶段练习）一定质量的乙醚液体全部蒸发，变为同温度的乙醚气体，在这一过程中（ ）
A．分子间作用力增大B．分子引力、分子斥力均减小
C．分子平均动能增大D．分子势能减小
【答案】B
【详解】A．乙醚液体在蒸发过程中，分子间的距离变大，分子间的作用力先增大，后减小，A错误；
B．乙醚液体在蒸发过程中，分子间的距离变大，分子引力和分子斥力都会减小，B正确；
C．由于温度是分子平均动能的标志，乙醚液体在蒸发变为乙醚气体时，温度不变，所以分子平均动能不变，C错误；
D．乙醚液体蒸发过程中，乙醚分子要克服分子间的引力做功，分子势能增加。D错误。
故选B。
13．（2023秋·上海崇明·高三统考期末）关于分子动理论和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．温度降低时，每个分子动能都会减小
B．花粉颗粒在水中的无规则运动是一种机械运动
C．只有热传递才可改变物体的内能
D．物体的动能和重力势能也是其内能的一部分
【答案】B
【详解】A．温度降低时，分子的平均动能降低，不是每个分子的动能都会减小，故A错误；
B．花粉颗粒在水中的无规则运动是由于花粉颗粒受到水分子撞击受力不平衡引起的，是一种机械运动，故B正确；
C．改变内能的方式有做功和热传递，故C错误；
D．物体的动能和重力势能是物体的机械能，不是内能，故D错误。
故选B。
14．（2023·上海黄浦·上海市大同中学统考二模）布朗运动实验中记录的折线表示（ ）
A．花粉颗粒运动的轨迹
B．液体分子运动的轨迹
C．花粉颗粒各时刻位置的连线
D．花粉颗粒的位置—时间图像
【答案】C
【详解】布朗运动实验中记录的花粉颗粒每经过一定时间的位置，则实验中记录的折线表示的是花粉颗粒各时刻位置的连线。
故选C。
15．（2023秋·上海浦东新·高三上海市建平中学校考阶段练习）如图，曲线I和II为某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则（ ）
A．曲线I对应状态的温度更高
B．曲线I对应状态的速率的分布范围更广
C．曲线I与横轴所围面积更大
D．曲线I对应状态的气体分子平均速率更小
【答案】D
【详解】A．温度越高分子的平均动能越大，由图像可知，曲线II对应状态的温度更高，A错误；
B．由图像可知，曲线II对应状态的速率的分布范围更广，B错误；
C．分子速率分布图围成的面积为1，故曲线I、II与横轴所围面积相等，C错误；
D．曲线I对应状态的气体分子平均速率更小，D正确。
故选D。
16．（2023秋·上海浦东新·高三上海市建平中学校考阶段练习）将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入水银中，正确的现象是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【详解】若液体不浸润玻璃时，玻璃细管与液面接触部分玻璃分子与液体分子间的吸引力小于液体分子之间的吸引力，所以在玻璃的细管内会下降，并形成向上凸起的球面；若液体浸润玻璃时，玻璃细管与液面接触部分玻璃分子与液体分子间的吸引力大于液体分子之间的吸引力，液体在玻璃的细管内会上升，并形成向下凹陷的球面，且玻璃管越细，液柱上升越高。
故选A。
17．（2023秋·上海黄浦·高三格致中学校考阶段练习）如图所示，两端封闭、粗细均匀的U形管，两边封有理想气体，U形管处于竖直平面内，且左管置于容器A中，右管置于容器B中，设A中初温为TA，B中初温为TB，此时右管水银面比左管水银面高h，若同时将A、B升高ΔT，则（ ）

A．h一定增加
B．左管气体体积一定减小
C．左管气体压强一定增大
D．右管气体压强一定比左管气体压强增加的多
【答案】C
【详解】根据题意，有
假设温度升高时水银柱不移动，由查理定律可得
压强的变化量为
ΔT相同，不知道两气体初温TA与TB的大小关系，因此无法判断两部分气体压强变化量的大小，两部分气体压强变化量可能相等，h不变，左管气体体积不变，温度升高，左管气体压强增大；可能A压强增加量小，h减小，左管气体体积减小，左管气体压强增大；可能A压强的增加量大于B气体压强的增加量，h增大，左管气体体积增大，左管气体压强增大，所以左管气体压强一定变大。
故选C。
18．（2023秋·上海黄浦·高三格致中学校考阶段练习）关于能源与可持续发展，下列说法正确的是（ ）
A．篮球从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了
B．大量使用天然气作燃料符合“低碳生活”理念
C．随着科技的发展，永动机是可以制成的
D．在火力发电中，燃气的内能不可能全部转变为电能
【答案】D
【详解】A．篮球从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能转化为了篮球和周围其它物体的内能，或转化为其它形式的能，能量不会消失，故A错误；
B．因天然气主要成分是甲烷，完全燃烧，其燃烧时生成二氧化碳和水；不完全燃烧生成一氧化碳和水，因此大量使用天然气作燃料不符合“低碳生活”理念，故B错误；
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机，是违背了能量的转化和守恒定律，永动机是不可以制成的，故C错误；
D．由热力学第二定律可知，任何机械都有效率的问题，因此燃气的内能不可能全部转变为电能，故D正确。
故选D。
19．（2023秋·上海黄浦·高三格致中学校考阶段练习）下列说法中正确的是（ ）
A．热量是状态量，它是反映物体的内能多少的物理量
B．物体吸收热量，其温度不一定升高
C．凡是不违反能量守恒定律的过程都一定能实现
D．常温下一定质量的气体，内能增大，压强一定增大
【答案】B
【详解】A．热量是过程量，它是反映热传递过程中，内能转移多少的物理量，故A错误；
B．热量是一种能量，根据能量守恒定律知物体吸收了热量(能量)，可能转化为其他能量储存或释放，温度不一定升高，故B正确；
C．不违反能量守恒定律的物理过程不一定可以实现，物理过程还要遵循热力学第二定律，故C错误；
D．常温下一定质量的气体，内能增大，温度升高，气体体积可能增大，压强不一定增大，故D错误。
故选B。
20．（2023秋·上海崇明·高三上海市崇明中学校考期末）如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱A和C将空气柱B封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时A段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为h2，C段水银两侧液面高度差为h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（ ）
A．空气柱B的长度减小B．左侧水银面高度差h2减小
C．空气柱B的压强增大D．右侧水银面高度差h1增大
【答案】B
【详解】BCD．设大气压强为，水银密度为，空气柱B的压强为
若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，先假设左边水银面都不动，由于右管变大，B气体下面的水银上升，使得B气体压强变大，从而使B气体上面的水银向上移动，使得减小，最终稳定时有
由于
可得
，
可知左侧水银面高度差减小，空气柱B的压强减小，右侧水银面高度差减小，B正确，CD错误；
A．空气柱B发生等温变化，根据玻意耳定律
由于空气柱B的压强减小，所以空气柱B的体积增大，空气柱B的长度增大，A错误。
故选B。
21．（2023秋·上海黄浦·高三上海市大同中学校考阶段练习）如图，U形玻璃管两端封闭竖直静置，管内水银柱把管内气体分成两部分，此时两边气体温度相同，水银面高度差为h。若要使左右水银面高度差变大，则可行的方法是（ ）
A．同时升高相同的温度B．玻璃管竖直匀速下落
C．同时降低相同的温度D．玻璃管竖直加速下落
【答案】C
【详解】AC．假设两部分气体做等容变化，则根据
可得压强变化
则
而其中
若同时升高相同的温度，则左侧气体压强增加的多，所以左侧水银面上升，右侧水银面下降，左右水银面高度差变小；同理若同时降低相同的温度，则左侧气体压强减少的多，所以左侧水银面下降，右侧水银面上升，左右水银面高度差变大，故A错误，C正确；
B．玻璃管竖直匀速下落与静止放置，水银柱都处于平衡状态，所以两侧气体压强不变，左右水银面高度差不变，故B错误；
D．玻璃管竖直加速下落，水银柱处于失重状态，有向下的加速度，则有
假设左右水银面高度差不变，则可知左侧压强减小，右侧压强增大，由
可知左侧气体体积增大，右侧气体体积减小，则左右水银面高度差变小，故D错误。
故选C。
22．（2023春·上海宝山·高三上海交大附中校考阶段练习）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。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。则该过程中（ ）
A．泄漏气体的质量为最初气体质量的
B．气泡在上升过程中内部气体压强变大
C．在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大
D．注射器内存留气体的内能不变
【答案】A
【详解】A．对被封闭气体，如没有泄露气体，等温变化时，由玻意耳定律
解得
则泄露气体的质量与最初气体质量之比为
故A正确；
B．气泡在上升过程，气泡受到液体的压强逐渐减小，气体温度不变，体积增大，压强减小，故B错误；
C．注射器导热性能良好，在压缩气体的过程中，气体温度不变，所以气体分子的平均动能不变，故C错误；
D．注射器内存留气体的温度不变，分子平均动能不变，但分子数目减少，则注射器内存留气体的内能减小，故D错误。
故选A。
23．（2023·上海黄浦·上海市大同中学统考二模）汽车左前轮因轮胎内压强仅1.8个大气压而触发了胎压报警，现需将轮胎内部压强提高到2.5个大气压。轮胎的容积为30L，不考虑气体温度的变化。则需充入压强为1个大气压的空气（ ）
A．15LB．18LC．21LD．24L
【答案】C
【详解】设充入气体的体积为，根据玻意耳定律
解得
故选C。