(2018版)五年真题之2013年高考物理：专题15-热学(有答案)
2013年全国各地高考招生物理试题汇编
15(2013全国卷大纲版)．根据热力学定律,下列说法正确的是（）A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”答案：AB5【2013上海高考】．液体与固体具有的相同特点是(A)都具有确定的形状(B)体积都不易被压缩(C)物质分子的位置都确定(D)物质分子都在固定位置附近振动答案：B15【2013上海高考】．已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa。
当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)(A)12.8倍(B)8.5倍(C)3.1倍(D)2.1倍答案：C18【2013广东高考】.图6为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有A.充气后，密封气体压强增加B.充气后，密封气体的分子平均动能增加C.打开阀门后，密封气体对外界做正功D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光答案：AC12A【2013江苏高考】. [选修3-3](12 分)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(气体与外界无热量交换). 这就是著名的“卡诺循环”.(1)该循环过程中,下列说法正确的是__________ .(A)A→B 过程中,外界对气体做功(B)B→C 过程中,气体分子的平均动能增大(C)C→D 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多(D)D→A 过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中,内能减小的过程是______ (选填“A →B”、“B →C”、“C →D”或“D→A”). 若气体在A→B 过程中吸收63 kJ 的热量,在C→D 过程中放出38 kJ 的热量,则气体完成一次循环对外做的功为________ kJ.(3)若该循环过程中的气体为1 mol,气体在A 状态时的体积为10 L,在B 状态时压强为A状态时的23. 求气体在B 状态时单位体积内的分子数. ( 已知阿伏加德罗常数N A =6. 0×1023mol-1,计算结果保留一位有效数字)空气29【2013上海高考】．(7分)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。
高中物理经典题库-热学试题
五、热学试题集粹（15+5+9+20=49个）一、选择题（在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确）1．下列说法正确的是［］Ａ．温度是物体内能大小的标志Ｂ．布朗运动反映分子无规则的运动Ｃ．分子间距离减小时，分子势能一定增大Ｄ．分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等2．关于分子势能，下列说法正确的是［］Ａ．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大Ｂ．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大Ｃ．物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化Ｄ．物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小3．关于分子力，下列说法中正确的是［］Ａ．碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用Ｂ．将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力Ｃ．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在的引力Ｄ．固体很难拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力4．下面关于分子间的相互作用力的说法正确的是［］Ａ．分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的Ｂ．分子间的相互作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关，当分子间距离较大时分子间就只有相互吸引的作用，当分子间距离较小时就只有相互推斥的作用Ｃ．分子间的引力和斥力总是同时存在的Ｄ．温度越高，分子间的相互作用力就越大5．用ｒ表示两个分子间的距离，Ｅｐ表示两个分子间的相互作用势能．当ｒ＝ｒ０时两分子间的斥力等于引力．设两分子距离很远时Ｅｐ＝0 ［］Ａ．当ｒ＞ｒ０时，Ｅｐ随ｒ的增大而增加Ｂ．当ｒ＜ｒ０时，Ｅｐ随ｒ的减小而增加Ｃ．当ｒ＞ｒ０时，Ｅｐ不随ｒ而变Ｄ．当ｒ＝ｒ０时，Ｅｐ＝06．一定质量的理想气体，温度从0℃升高到ｔ℃时，压强变化如图2-1所示，在这一过程中气体体积变化情况是［］图2-1Ａ．不变Ｂ．增大Ｃ．减小Ｄ．无法确定7．将一定质量的理想气体压缩，一次是等温压缩，一次是等压压缩，一次是绝热压缩，那么［］Ａ．绝热压缩，气体的内能增加Ｂ．等压压缩，气体的内能增加Ｃ．绝热压缩和等温压缩，气体内能均不变Ｄ．三个过程气体内能均有变化8．如图2-2所示，0．5ｍｏｌ理想气体，从状态Ａ变化到状态Ｂ，则气体在状态Ｂ时的温度为［］图2-2Ａ．273ＫＢ．546ＫＣ．810ＫＤ．不知ＴＡ所以无法确定9．如图2-3是一定质量理想气体的ｐ-Ｖ图线，若其状态由ａ→ｂ→ｃ→ａ（ａｂ为等容过程，ｂｃ为等压过程，ｃａ为等温过程），则气体在ａ、ｂ、ｃ三个状态时［］图2-3Ａ．单位体积内气体分子数相等，即ｎａ＝ｎｂ＝ｎｃＢ．气体分子的平均速度ｖａ＞ｖｂ＞ｖｃＣ．气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞次数Ｎａ＞Ｎｂ＞ＮｃＤ．气体分子在单位时间内对器壁单位面积作用的总冲量Ｉａ＞Ｉｂ＝Ｉｃ10．一定质量的理想气体的状态变化过程如图2-4所示，ＭＮ为一条直线，则气体从状态Ｍ到状态Ｎ的过程中［］图2-4Ａ．温度保持不变Ｂ．温度先升高，后又减小到初始温度Ｃ．整个过程中气体对外不做功，气体要吸热Ｄ．气体的密度在不断减小题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案BD BC BD C AB C A C CD BD11．一定质量的理想气体自状态Ａ经状态Ｂ变化到状态Ｃ，这一过程在Ｖ-Ｔ图中的表示如图2-5所示，则［］Ａ．在过程ＡＢ中，气体压强不断变大Ｂ．在过程ＢＣ中，气体密度不断变大Ｃ．在过程ＡＢ中，气体对外界做功Ｄ．在过程ＢＣ中，气体对外界放热12．如图2-6所示，一圆柱形容器上部圆筒较细，下部的圆筒较粗且足够长．容器的底是一可沿下圆筒无摩擦移动的活塞Ｓ，用细绳通过测力计Ｆ将活塞提着，容器中盛水．开始时，水面与上圆筒的开口处在同一水平面上（如图），在提着活塞的同时使活塞缓慢地下移．在这一过程中，测力计的读数［］图2-6Ａ．先变小，然后保持不变Ｂ．一直保持不变Ｃ．先变大，然后变小Ｄ．先变小，然后变大13．如图2-7所示，粗细均匀的Ｕ形管，左管封闭一段空气柱，两侧水银面的高度差为ｈ，Ｕ型管两管间的宽度为ｄ，且ｄ＜ｈ，现将Ｕ形管以Ｏ点为轴顺时针旋转90°至两个平行管水平，并保持Ｕ形管在竖直平面内，两管内水银柱的长度分别变为ｈ１′和ｈ２′．设温度不变，管的直径可忽略不计，则下列说法中正确的是［］图2-7Ａ．ｈ１增大，ｈ２减小Ｂ．ｈ１减小，ｈ２增大，静止时ｈ１′＝ｈ２′Ｃ．ｈ１减小，ｈ２增大，静止时ｈ１′＞ｈ２′Ｄ．ｈ１减小，ｈ２增大，静止时ｈ１′＜ｈ２′14．如图2-8所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止，设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好使缸内气体总能与外界大气温度相同，则下述结论中正确的是［］Ａ．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些Ｂ．若外界大气压增大，则气缸上底面距地面的高度将减小Ｃ．若气温升高，则气缸上底面距地面的高度将减小Ｄ．若气温升高，则气缸上底面距地面的高度将增大15．如图2-9所示，导热气缸开口向下，内有理想气体，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气．活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止．现给砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，外部环境温度恒定，则［］图2-9Ａ．气体压强增大，内能不变Ｂ．外界对气体做功，气体温度不变Ｃ．气体体积减小，压强增大，内能减小Ｄ．外界对气体做功，气体内能增加题号11 12 13 14 15答案ABD A A BD AB二、填空题1．估算一下，可知地球表面附近空气分子之间的距离约为________ｍ（取一位有效数字）；某金属的摩尔质量为Ｍ，密度为ρ，阿伏加德罗常量为Ｎ．若把金属分子视为球形，经估算该金属的分子直径约为________．2．高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气．锅盖中间有一排气孔，上面套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住．当加热高压锅，锅内气体压强增大到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔中排出锅外．已知某高压锅限压阀的质量为0．1ｋｇ，排气孔直径为0．3ｃｍ，则锅内气体压强最大可达________Ｐａ．3．圆筒内装有100升1ａｔｍ的空气，要使圆筒内空气压强增大到10ａｔｍ，应向筒内打入同温度下2ａｔｍ的压缩气体________Ｌ．4．如图2-10所示为一定质量理想气体的状态变化过程的图线Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ，则Ｂ→Ｃ的变化是________过程，若已知ＴＡ＝300Ｋ，ＴＢ＝400Ｋ，则ＴＣ＝________Ｋ．图2-105．一圆柱形的坚固容器，高为ｈ，上底有一可以打开和关闭的密封阀门．现把此容器沉入水深为H 的湖底，并打开阀门，让水充满容器，然后关闭阀门．设大气压强为ｐ０，湖水密度为ρ．则容器内部底面受到的向下的压强为________．然后保持容器状态不变，将容器从湖底移到湖面，这时容器内部底面受到的向下压强为________．填空题参考答案1．3×10－９ 2．2．4×10５ 3．450 4．等压1600／3 5．ｐ０＋ρｇＨρｇＨ三、实验题1．在“验证玻意耳定律”的实验中，对气体的初状态和末状态的测量和计算都正确无误，结果末状态的ｐＶ值与初状态的ｐ０Ｖ０值明显不等，造成这一结果的可能原因是实验过程中：［］Ａ．气体温度发生变化Ｂ．气体与外界有热传递Ｃ．有气体泄漏Ｄ．气体体积改变得太迅速2．如图2-11所示为实验室常用的气压计结构示意图，它是根据托里拆里实验原理制成的，管中水银柱的高度（即为当时的大气压数值）通过带有游标的刻度尺读出，图中的读数部分被放大，从放大的图中读出，测量的大气压强值为________ｍｍＨｇ．图1-113．在利用带刻度的注射器做“验证玻意耳定律”的实验中．（1）甲同学用水银气压计测大气压强，读数时，观察发现气压计上20分度的游标尺（游标尺上每等分刻度线间距为1．95ｍｍ）上的第6条刻度线（第6条刻度线是从0刻度线数起的第7条线）与主尺上的77．1ｃｍ刻度线正好对齐．（1）此时大气压强为________ｍｍＨｇ．图2-12（2）乙、丙两同学各自对气体观察测量计算后又改变气体状态，得到几组值，并在同一坐标内画出ｐ-（1／Ｖ）图线如图1-12所示，由图线知，这是由于它们的________不同使得两图线并不重合．4．在“验证玻意耳定律”的实验中（1）某同学列出所需要的实验器材：带框架的注射器（有刻度），橡皮帽，钩码（若干个），弹簧秤，天平（带砝码），铁架台（连铁夹），润滑油．问：该同学漏选了哪些器材?答：________．（2）图2-13是甲、乙两同学在同一次实验中得到的ｐ-（1／Ｖ）图．若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是________．图2-135．在河边，给你一根60ｃｍ左右的两端开口的均匀细玻璃管，米尺一把，请设法测定大气压的值，写出主要实验步骤及相应的所需测量的物理量（不得下水测量）．答：．计算大气压的公式ｐ0＝．6．一位同学分别在两天用注射器做两次“验证玻意耳定律”的实验，操作过程和方法都正确，根据实验数据他在同一ｐ－Ｖ坐标中画出了两条不重合的甲、乙两条双曲线，如图2－15所示，产生这种情况的原因可能是：（1）．（2）．图2－15 图2－167．用“验证玻意尔定律实验”的装置来测量大气压强，所用注射器的最大容积为Ｖｍ，刻度全长为L，活塞与钩码支架的总质量为Ｍ，注射器被固定在竖直方向上，如图2－16．在活塞两侧各悬挂1个质量为ｍ的钩码时注射器内空气体积为Ｖ1；除去钩码后，用弹簧秤向上拉活塞，达到平衡时注射器内空气体积为Ｖ2，弹簧秤的读数为Ｆ（整个过程中，温度保持不变）．由这些数据可以求出大气压强ｐ0＝．8．一学生用带有刻度的注射器做“验证玻意耳定律”的实验．他在做了一定的准备工作后，通过改变与活塞固定在一起的框架上所挂钩码的个数得到了几组关于封闭在注射器内部空气的压强ｐ和体积Ｖ的数据．用横坐标表示体积的倒数，用纵坐标表示压强，由实验数据在坐标系中画出了ｐ－1／Ｖ图，其图线为一条延长线与横轴有较大截距ＯＡ的直线，如图2－17所示．由图线分析下列四种情况，在实验中可能出现的是Ａ．记录气压计指示的大气压强时，记录值比指示值明显减小Ｂ．记录气压计指示的大气压强时，记录值比指示值明显偏大Ｃ．测量活塞和框架的质量时，测量值比指示值明显偏小Ｄ．测量活塞和框架的质量时，测量值比指示值明显偏大答：．图2－17 图2－189．验证查理定律的实验装置如图2－18所示，在这个实验中，测得压强和温度的数据中，必须测出的一组数据是和．首先要在环境温度条件下调节Ａ、Ｂ管中水银面，此时烧瓶中空气压强为，再把烧瓶放进盛着冰水混合物的容器里，瓶里空气的温度下降至跟冰水混合物的温度一样，此时烧瓶中空气温度为Ｋ，Ｂ管中水银面将，再将Ａ管，使Ｂ管中水银面．这时瓶内空气压强等于．实验题参考答案1．ＡＣＤ2．756．5 3．759．30 气体质量4．（1）气压计，刻度尺（2）两人实验时封闭气体质量不同 5．①测玻璃管长ｌ0；②将管部分插入水中，测量管水上部分长度ｌ1；③手指封住上口，将管提出水面，测管内空气柱长ｌ2．（ｌ0－ｌ2）ｌ2ρ水ｇ／（ｌ2－ｌ1） 6．（1）质量不同；（2）温度不同． 7．ｐ0＝Ｌ（ＭｇＶ1－ＭｇＶ2＋2ｍｇＶ1＋ＦＶ2）／Ｖｍ（Ｖ2－Ｖ1） 8．ＡＣ 9．当时大气压，当时温度，等高，大气压，273，上移，下降，回复到原来标度的位置，大气压强减去Ａ、Ｂ管中水银面高度差四、计算题1．如图2-14所示，有一热气球，球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，球内有温度调节器，以便调节球内空气的温度，使气球可以上升或下降，设气球的总体积Ｖ０＝500ｍ３（不计算壳体积），除球内空气外，气球质量Ｍ＝180ｋｇ．已知地球表面大气温度Ｔ０＝280Ｋ，密度ρ０＝1．20ｋｇ／ｍ３，如果把大气视为理想气体，它的组成和温度几乎不随高度变化．问：为使气球从地面飘起，球内气温最低必须加热到多少开?图2-142．已知一定质量的理想气体的初始状态Ⅰ的状态参量为ｐ１、Ｖ１、Ｔ１，终了状态Ⅱ的状态参量为ｐ２、Ｖ２、Ｔ２，且ｐ２＞ｐ１，Ｖ２＞Ｖ１，如图2-15所示．试用玻意耳定律和查理定律推导出一定质量的理想气体状态方程．要求说明推导过程中每步的根据，最后结果的物理意义，且在ｐ-Ｖ图上用图线表示推导中气体状态的变化过程．图2-153．在如图2-16中，质量为ｍＡ的圆柱形气缸Ａ位于水平地面，气缸内有一面积Ｓ＝5．00×10－３ｍ２，质量ｍＢ＝10．0ｋｇ的活塞Ｂ，把一定质量的气体封闭在气缸内，气体的质量比气缸的质量小得多，活塞与气缸的摩擦不计，大气压强＝1．00×10５Ｐａ．活塞Ｂ经跨过定滑轮的轻绳与质量为ｍＣ＝20．0ｋｇ的圆桶Ｃ相连．当活塞处于平衡时，气缸内的气柱长为Ｌ／4，Ｌ为气缸的深度，它比活塞的厚度大得多，现在徐徐向Ｃ桶内倒入细沙粒，若气缸Ａ能离开地面，则气缸Ａ的质量应满足什么条件?图2-164．如图2-17所示，一圆柱形气缸直立在水平地面上，内有质量不计的可上下移动的活塞，在距缸底高为2Ｈ0的缸口处有固定的卡环，使活塞不会从气缸中顶出，气缸壁和活塞都是不导热的，它们之间没有摩擦．活塞下方距缸底高为Ｈ０处还有一固定的可导热的隔板，将容器分为Ａ、Ｂ两部分，Ａ、Ｂ中各封闭同种的理想气体，开始时Ａ、Ｂ中气体的温度均为27℃，压强等于外界大气压强ｐ０，活塞距气缸底的高度为1．6Ｈ０，现通过Ｂ中的电热丝缓慢加热，试求：图2-17（1）与Ｂ中气体的压强为1．5ｐ０时，活塞距缸底的高度是多少?（2）当Ａ中气体的压强为1．5ｐ０时，Ｂ中气体的温度是多少?5．如图2-18所示是一个容积计，它是测量易溶于水的粉末物质的实际体积的装置，Ａ容器的容积Ｖ３．Ｓ是通大气的阀门，Ｃ是水银槽，通过橡皮管与容器Ｂ相通．连通Ａ、Ｂ的管道很细，容积Ａ＝300ｃｍ可以忽略．下面是测量的操作过程：（1）打开Ｓ，移动Ｃ，使Ｂ中水银面降低到与标记Ｍ相平．（2）关闭Ｓ，缓慢提升Ｃ，使Ｂ中水银面升到与标记Ｎ相平，量出Ｃ中水银面比标记Ｎ高ｈ１＝25ｃｍ．（3）打开Ｓ，将待测粉末装入容器Ａ中，移动Ｃ使Ｂ内水银面降到Ｍ标记处．（4）关闭Ｓ，提升Ｃ使Ｂ内水银面升到与Ｎ标记相平，量出Ｃ中水银面比标记Ｎ高ｈ２＝75ｃｍ．（5）从气压计上读得当时大气压为ｐ０＝75ｃｍＨｇ．设整个过程温度保持不变．试根据以上数据求出Ａ中待测粉末的实际体积．图2-186．某种喷雾器贮液筒的总容积为7．5Ｌ，如图2-19所示，现打开密封盖，装入6Ｌ的药液，与贮液筒相连的活塞式打气筒，每次能压入300ｃｍ３、1ａｔｍ的空气，若以上过程温度都保持不变，则图2-19（1）要使贮气筒中空气压强达到4ａｔｍ，打气筒应该拉压几次?（2）在贮气筒内气体压强达4ａｔｍ，才打开喷嘴使其喷雾，直至内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液?7．（1）一定质量的理想气体，初状态的压强、体积和温度分别为ｐ1、Ｖ1、Ｔ1，经过某一变化过程，气体的末状态压强、体积和温度分别为ｐ2、Ｖ2、Ｔ2．试用玻意耳定律及查理定律推证：ｐ1Ｖ1／Ｔ1＝ｐ2Ｖ2／Ｔ2．（2）如图2－19，竖直放置的两端开口的Ｕ形管（内径均匀），内充有密度为ρ的水银，开始两管内的水银面到管口的距离均为Ｌ．在大气压强为ｐ0＝2ρｇＬ时，用质量和厚度均不计的橡皮塞将Ｕ形管的左侧管口Ａ封闭，用摩擦和厚度均不计的小活塞将Ｕ形管右侧管口Ｂ封闭，橡皮塞与管口Ａ内壁间的最大静摩擦力ｆｍ＝ρｇＬＳ（Ｓ为管的内横截面积）．现将小活塞向下推，设管内空气温度保持不变，要使橡皮塞不会从管口Ａ被推出，求小活塞下推的最大距离．图2－198．用玻马定律和查理定律推出一定质量理想气体状态方程，并在图2－20的气缸示意图中，画出活塞位置，并注明变化原因，写出状态量．图2－209．如图2－21所示装置中，Ａ、Ｂ和Ｃ三支内径相等的玻璃管，它们都处于竖直位置，Ａ、Ｂ两管的上端等高，管内装有水，Ａ管上端封闭，内有气体，Ｂ管上端开口与大气相通，Ｃ管中水的下方有活塞顶住．Ａ、Ｂ、Ｃ三管由内径很小的细管连接在一起．开始时，Ａ管中气柱长Ｌ1＝3.0ｍ，Ｂ管中气柱长Ｌ2＝2.0ｍ，Ｃ管中水柱长Ｌ0＝3ｍ，整个装置处于平衡状态．现将活塞缓慢向上顶，直到Ｃ管中的水全部被顶到上面的管中，求此时Ａ管中气柱的长度Ｌ1′，已知大气压强ｐ0＝1.0×105Ｐａ，计算时取ｇ＝10ｍ／ｓ2．图2－2010．麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器，其基本部分是一个玻璃连通器，其上端玻璃管Ａ与盛有待测气体的容器连接，其下端Ｄ经过橡皮软管与水银容器R相通，如图2－22所示．图中Ｋ1、Ｋ2是互相平行的竖直毛细管，它们的内径皆为ｄ，Ｋ1顶端封闭．在玻璃泡Ｂ与管Ｃ相通处刻有标记ｍ．测量时，先降低R使水银面低于ｍ，如图2－22（ａ）．逐渐提升Ｒ，直到Ｋ2中水银面与Ｋ1顶端等高，这时Ｋ1中水银面比顶端低ｈ，如图2－22（ｂ）所示．设待测容器较大，水银面升降不影响其中压强，测量过程中温度不变．已知Ｂ（ｍ以上）的容积为Ｖ，Ｋ1的容积远小于Ｖ，水银密度为ρ．（1）试导出上述过程中计算待测压强ｐ的表达式．（2）已知Ｖ＝628ｃｍ3，毛细管的直径ｄ＝0.30ｍｍ，水银密度ρ＝13.6×103ｋｇ／ｍ3，ｈ＝40ｍｍ，算出待测压强ｐ（计算时取ｇ＝10ｍ／ｓ2，结果保留2位数字）．图2－2111．如图2－23所示，容器Ａ和气缸Ｂ都是透热的，Ａ放置在127℃的恒温箱中，而Ｂ放置在27℃、1ａｔｍ的空气中，开始时阀门Ｓ关闭，Ａ内为真空，其容器ＶＡ＝2.4Ｌ；Ｂ内轻活塞下方装有理想气体，其体积为ＶＢ＝4.8Ｌ，活塞上方与大气相通．设活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气，连接Ａ和Ｂ的细管容积不计．若打开Ｓ，使Ｂ内封闭气体流入Ａ，活塞将发生移动，待活塞停止移动时，Ｂ内活塞下方剩余气体的体积是多少？不计Ａ与Ｂ之间的热传递．图2－22 图2－2312．如图2－23有一热空气球，球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，球内有温度调节器，以便调节球内空气温度，使气球可以上升或下降，设气球的总体积Ｖ0＝500 ｍ3（不计球壳体积），除球内空气外，气球质量Ｍ＝180ｋｇ．已知地球表面大气温度Ｔ0＝280Ｋ，密度ρ0＝1.20ｋｇ／ｍ3，如果把大气视为理想气体，它的组成和温度几乎不随高度变化，问：为使气球从地面飘起，球内气温最低必须加热到多少开？13．如图2－25均匀薄壁Ｕ形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为Ｓ，内装密度为ρ的液体．右管内有一质量为ｍ的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气．温度为Ｔ0时，左、右管内液面高度相等，两管内空气柱长度均为Ｌ，压强均为大气压强ｐ0．现使两边温度同时逐渐升高，求：（1）温度升高到多少时，右管活塞开始离开卡口上升？（2）温度升高到多少时，左管内液面下降ｈ？图2－24 图2－2514．如图2－26所示的装置中，装有密度ρ＝7.5×102ｋｇ／ｍ3的液体的均匀Ｕ形管的右端与体积很大的密闭贮气箱相连通，左端封闭着一段气体．在气温为－23℃时，气柱长62ｃｍ，右端比左端低40ｃｍ．当气温升至27℃时，左管液面上升了2ｃｍ．求贮气箱内气体在－23℃时的压强为多少？（ｇ取10ｍ／ｓ2）15．两端开口、内表面光滑的Ｕ形管处于竖直平面内，如图2－27所示，质量均为ｍ＝10ｋｇ的活塞Ａ、Ｂ在外力作用下静止于左右管中同一高度ｈ处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为ｐ0＝1.0×105Ｐａ．左管和水平管横截面积Ｓ1＝10ｃｍ2，右管横截面积Ｓ2＝20ｃｍ2，水平管长为3ｈ．现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度．（活塞厚度略大于水平管直径，管内气体初末状态同温，ｇ取10ｍ／ｓ2）图2－26 图2－2716．如图2－28，圆筒固定不动，活塞Ａ的横截面积是2Ｓ，活塞Ｂ的横截面积是Ｓ，圆筒内壁光滑，圆筒左端封闭，右端与大气相通，大气压为ｐ0，Ａ、Ｂ将圆筒分为两部分，左半部分是真空，Ａ、Ｂ之间是一定质量的气体，活塞Ｂ通过劲度系数为ｋ的弹簧与圆筒左端相连，开始时粗筒和细筒的封闭的长度均为Ｌ，现用水平向左的力Ｆ＝ｐＳ／2作用在活塞Ａ上，求活塞Ａ移动的距离？（设气体温度不变）17．如图2－29所示，圆柱形气缸内的活塞把气缸分隔成Ａ、Ｂ两部分，Ａ内为真空，用细管将Ｂ与Ｕ形管相连，细管与Ｕ形管内气体体积可忽略不计．大气压强ｐ0＝76ｃｍＨｇ．开始时，Ｕ型管中左边水银面比右边高6ｃｍ，气缸中气体温度为27℃．（1）将活塞移到气缸左端，保持气体温度不变，稳定后Ｕ形管中左边水银面比右边高62ｃｍ．求开始时气缸中Ａ、Ｂ两部分体积之比．（2）再将活塞从左端缓缓向右推动，并在推动过程中随时调节气缸Ｂ内气体的温度，使气体压强随活塞移动的距离均匀增大，且最后当活塞回到原处时气体的压强和温度都恢复到最初的状态，求此过程中气体的最高温度．图2－28 图2－2918．如图2－30所示装置，Ｃ为一长方体容器，体积为1000ｃｍ3，Ｃ上端有一细玻璃管通过活栓Ｓ与大气相通，又通过细管Ａ与球形容器Ｂ相连，Ｂ下端的玻璃管口用橡皮管接有一个水银压强计，压强计的动管为Ｄ．（1）现打开活栓Ｓ，这时管Ａ、容器Ｃ、Ｂ皆与大气相通，上下移动Ｄ使管内水银面在Ｂ下端的ｎ处，这时再关闭Ｓ，上举Ｄ，使水银面达到Ｂ上端的ｍ处，这时Ｄ管内水银面高出ｍ点ｈ1＝12ｃｍ．（2）然后打开Ｓ，把0.50ｋｇ矿砂通过Ｓ放入Ｃ，同时移动Ｄ，使水银面对齐ｎ，然后关闭Ｓ，再上举Ｄ，使水银面再次达到ｍ处，这时Ｄ管水银面高出ｍ点ｈ2＝15ｃｍ．设容器内空气温度不变，求矿砂的密度．（连接Ｃ、Ｂ的细管Ａ和连接Ｃ、Ｓ之间细管的容积都可忽略不计）19．如图2－31所示，静止车厢内斜靠着一个长圆气缸，与车厢底板成θ角，气缸上方活塞质量为Ｍ，缸内封有长为ｌ0的空气柱，活塞面积为Ｓ，不计摩擦，大气压强为ｐ0．设温度不变，求：（1）当车厢在水平轨道上向右做匀加速运动时，发现缸内空气压强与ｐ0相同，此时车厢加速度多大？（2）上述情况下，气缸内空气柱长度多大？图2－30 图2－3120．如图2－32所示，在直立的圆柱形气缸内，有上、下两个活塞Ａ和Ｂ，质量相等，连接两活塞的轻质弹簧的劲度系数ｋ＝50Ｎ／ｍ，活塞Ａ上方气体的压强ｐ＝100Ｐａ，平衡时两活塞之间的气体的压强为ｐ＝100Ｐａ，气体的厚度ｌ1＝0.20ｍ，活塞Ｂ下方的气体的厚度ｌ2＝0.24ｍ，气缸的横截面积Ｓ＝0.10ｍ2．起初，气缸内气体的温度是Ｔ＝300Ｋ，现让气体的温度缓慢上升，直到温度达到Ｔ′＝500Ｋ．求在这一过程中，活塞Ａ向上移动的距离．计算题参考答案1．解：设使气球刚好从地面飘起时球内空气密度为ρ，则由题意知ρ０ｇＶ０＝Ｍｇ＋ρｇＶ０，设温度为Ｔ、密度为ρ、体积为Ｖ０的这部分气体在温度为Ｔ０，密度为ρ０时体积为Ｖ，即有ρＶ０＝ρ０Ｖ．由等压变化有Ｖ０／Ｔ＝Ｖ／Ｔ０，解得Ｔ＝400Ｋ．2．解：设气体先由状态Ⅰ（ｐ１、Ｖ１、Ｔ１），经等温变化至中间状态Ａ（ｐＡ、Ｖ２、Ｔ１），由玻意耳定律，得ｐ１Ｖ１＝ｐＡＶ２，①再由中间状态Ａ（ｐＡ、Ｖ２、Ｔ１）经等容变化至终态Ⅱ（ｐ２、Ｖ２、Ｔ２），由查理定律，得ｐＡ／Ｔ１＝ｐ２／Ｔ２，②由①×②消去ｐＡ，可得ｐ１Ｖ１／Ｔ１＝ｐ２Ｖ２／Ｔ２，上式表明：一定质量的理想气体从初态（ｐ１、Ｖ１、Ｔ１）变到终态（ｐ２、Ｖ２、Ｔ２），压强和体积的乘积与热力学温度的比值是不变的．过程变化如图6所示．图63．解：取气缸内气柱长为Ｌ／4的平衡态为状态1，气缸被缓慢提离地面时的平衡态为状态2．以ｐ１、ｐ２表示状态1、2的压强，Ｌ２表示在状态2中气缸内气柱长度．由玻意耳定律，得ｐ１Ｌ／4＝ｐ２Ｌ２，①在状态1，活塞Ｂ处于力学平衡状态，由力学平衡条件得到ｐ１Ｓ＋ｍＣｇ＝ｐ０Ｓ＋ｍＢｇ，②在状态2，气缸Ａ处于力学平衡状态，由力学平衡条件得到ｐ２Ｓ＋ｍＡｇ＝ｐ０Ｓ，③由①、②、③三式解得ｍＡ＝（ｐ０Ｓ／ｇ）－（（ｐ０Ｓ＋ｍＢｇ－ｍＣｇ）／4ｇ）（Ｌ／Ｌ２），以题给数据代入就得到ｍＡ＝（50－10（Ｌ／Ｌ２））ｋｇ，由于Ｌ２最大等于Ｌ．故由⑤式得知，若想轻绳能把气缸Ａ提离地面，气缸的质量应满足条件ｍＡ≤40ｋｇ．4．（1）Ｂ中气体做等容变化，由查理定律ｐＢ／ｐ′Ｂ＝ＴＢ／Ｔ′Ｂ，求得压强为1．5ｐ０时气体的温度Ｔ′Ｂ＝450Ｋ．Ａ中气体做等压变化，由于隔板导热，Ａ、Ｂ中气体温度相等，Ａ中气体温度也为450Ｋ．对Ａ中气体ＶＡ′／ＶＡ＝ＴＡ′／ＴＡ，ＶＡ′＝（ＴＢ′／ＴＡ）ＶＡ＝0．9Ｈ０Ｓ，活塞距离缸底的高度为1．9Ｈ０．（2）当Ａ中气体压强为1．5ｐ０，活塞将顶在卡环处，对Ａ中气体ｐＡＶＡ／ＴＡ＝ｐ″ＡＶ＂Ａ／Ｔ＂Ａ，得Ｔ＂Ａ＝（ｐ＂ＡＶ＂Ａ／ｐＡＶＡ）ＴＡ＝750Ｋ．即Ｂ中气体温度也为750Ｋ．5．解：对于步骤①②，以Ａ、Ｂ中气体为研究对象．初态ｐ１＝ｐ０，Ｖ１＝ＶＡ＋ＶＢ，末态ｐ２＝ｐ０＋ｈ１，Ｖ２＝ＶＡ，依玻意耳定律ｐ１Ｖ１＝ｐ２Ｖ２，解得ＶＢ＝100ｃｍ３．对于步骤③④，以Ａ、Ｂ中气体为研究对象，初态ｐ′１＝ｐ０，Ｖ′１＝Ｖ，末态ｐ′２＝ｐ０＋ｈ２，Ｖ′２＝Ｖ－ＶＢ，依玻意耳定律ｐ′１Ｖ′１＝ｐ′２Ｖ′２，解得Ｖ＝200ｃｍ３，粉末体积Ｖ０＝ＶＡ＋ＶＢ－Ｖ＝200ｃｍ3．6．解：（1）贮液筒装入液体后的气体体积Ｖ１＝Ｖ总－Ｖ液①设拉力ｎ次打气筒压入的气体体积Ｖ２＝ｎＶ０，②根据分压公式：（温度Ｔ一定）ｐＶ１＝ｐ１Ｖ１＋ｐ１Ｖ２，③解①②③，可得ｎ＝（ｐＶ１－ｐ１Ｖ１）／ｐ１Ｖ０＝15（次），④（2）对充好气的贮液筒中的气体，ｍ，Ｔ一定喷雾后至内外压强相等，贮液筒内气体体积为Ｖ２，ｐＶ１＝ｐ２Ｖ２，⑤贮液筒内还剩有药液体积Ｖ剩＝Ｖ总－Ｖ２⑥解⑤⑥得：Ｖ剩＝1．5Ｌ．⑦7．（1）证明：在如图5所示的ｐ－Ｖ图中，一定质量的气体从初状态Ａ（ｐ1，Ｖ1，Ｔ1）变化至末状态Ｂ（ｐ2，Ｖ2，Ｔ2），假设气体从初状态先等温变化至Ｃ（ｐＣ，Ｖ2，Ｔ1），再等容变化至Ｂ（ｐ2，Ｖ2，Ｔ2）．第一个变化过程根据玻耳定律有，ｐ1Ｖ1＝ｐＣＶ2．第二个变化过程根据查理定律有，ｐＣ／ｐ2＝Ｔ1／Ｔ2．由以上两式可解得：ｐ1Ｖ1／Ｔ1＝ｐ2Ｖ2／Ｔ2．。
2012-2018年高考物理真题汇编 专题15 热学
专题15 热学2012年真题1．(2012全国理综).下列关于布朗运动的说法，正确的是A ．布朗运动是液体分子的无规则运动B. 液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C ．布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的答案：BD解析：布朗运动是液体内悬浮粒子的运动，不是液体分子的无规则运动.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈.有个成语是“见微而知著”，对布朗运动而言，是“见著而知微”.2．（2012广东卷）、 清晨 ，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成水珠 ，这一物理过程中，水分子间的A 引力消失 ，斥力增大B 斥力消失，引力增大C 引力、斥力都减小D 引力、斥力都增大答案：D解析：由水汽凝结成水珠时,分子间的距离减小,D .3．（2012广东卷）.景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒.猛推推杆，艾绒即可点燃，对同内封闭的气体，再次压缩过程中A.气体温度升高，压强不变B.气体温度升高，压强变大C.气体对外界做正功，其体内能增加D.外界对气体做正功，气体内能减少答案：B解析：压缩气体时,外界对气体做功,内能增加,温度升高,B .4．（2012山东卷）（1）以下说法正确的是 .a ．水的饱和汽压随温度的升高而增大b ．扩散现象表明，分子在永不停息地运动c ．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小d ．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小(2)如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U 型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长20l cm =（可视为理想气体），两管中水银面等高.先将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面10h cm =（环境温度不变，大气压强075p cmHg =）○1求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg ”做单位） ○2此过程中左管内的气体对外界 （填“做正功”“做负功”“不做功”），气体将 （填“吸热”或放热“）.解析：（1）ab（2）○1设U 型管横截面积为S ，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为1p ，右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为2p ，气柱长度为2l ，稳定后低压舱内的压强为p .左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得1122p V p V = ○110p p = ○22h p p p =+ ○311V l S =○422V l S =○5 由几何关系得212()h l l =-○6 联立○1○2○3○4○5○6式，代入数据得50p cmHg=○7 ○2做正功；吸热 5.（2012四川卷）．物体由大量分子组成，下列说法正确的是A ．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小C．物体的内能跟物体的温度和体积有关D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能答案：C解析：分子运动的剧烈程度是针对大量分子的统计规律而言，并不能说明每一个分子的运动情况，故A选项错误；根据分子间的引力大小与分子间的距离之间的关系（分子间的引力大小随分子间的距离的减小而增大）可知，B选项错误；从宏观角度看，物体的内能与物体的温度和体积有关，故C选项正确；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，故D选项错误.6.（2012上海卷）．（12分）如图，长L＝100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭.水平放置时，长L0＝50cm的空气柱被水银柱封住，水银柱长h＝30cm.将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有∆h＝15cm的水银柱进入玻璃管.设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p0＝75cmHg.求：（1）插入水银槽后管内气体的压强p；（2）管口距水银槽液面的距离H.解析：（1）设当转到竖直位置时，水银恰好未流出，由玻意耳定律p＝p0L/l＝53.6cmHg，由于p＋ρgh＝83.6cmHg，大于p0，水银必有流出，设管内此时水银柱长为x，由玻意耳定律p0SL0＝（p0－ρgh）S（L－x），解得x＝25cm，设插入槽内后管内柱长为L’，L’＝L－（x＋∆h）＝60cm，插入后压强p＝p0L0/L’＝62.5cmHg，（2）设管内外水银面高度差为h’，h’＝75－62.5＝12.5cm，管口距槽内水银面距离距离H＝L－L’－h’＝27.5cm，2013年真题1．（2013高考上海物理第5题）液体与固体具有的相同特点是(A)都具有确定的形状(B)体积都不易被压缩(C)物质分子的位置都确定(D)物质分子都在固定位置附近振动答案：B解析：液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B正确.2．（2013高考上海物理第15题）已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)(A)12.8倍(B)8.5倍(C)3.1倍(D)2.1倍答案：C解析：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C正确.3（2013高考福建理综第29题）(1)下列四个图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E P 随分子间距离r 变化关系的图线是 .（填选图下方的字母）答案：B解析：分子间作用力f=0时对应的分子势能E P 最小，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E P 随分子间距离r 变化关系的图线是B.4（2013高考福建理综第29题）(2)某自行车轮胎的容积为V ．里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0，体积为 的空气.（填选项前的字母）A ．0p p VB ．0p p VC ．.(0p p -1)VD ．.(0p p +1)V. 答案：C解析：设要向轮胎充入体积为V ’的空气，由玻意耳定律，p 0V+p 0V ’=pV ，解得：V ’=.(0p p -1)V ，选项C 正确. 5.(2013高考北京理综第13题)下列说法正确的是A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加D.物体对外界做功，其内能一定减少答案：A解析：液体中悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，这类现象称为布朗运动，选项A 正确B 错误.根据热力学第一定律，△U=W+Q ，物体从外界吸收热量，其内能不一定增加；物体对外界做功，其内能不一定减少，选项CD 错误.6．（2013全国高考大纲版理综第15题）根据热力学第一定律，下列说法正确的是（ ）A ．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B ．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C ．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机答案：AB解析：电冰箱的工作过程表明，压缩机工作，热量可以从低温物体向高温物体传递，选项A 正确.空调机在制冷过程中，压缩机工作，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，选项B正确.根据热力学第一定律，科技的进步不可以使内燃机成为单一热源的热机，选项C错误.对能源的过度消耗将使自然界的可以被利用的能量不断减少，形成能源危机，而自然界的能量的能量是守恒的，选项D错误.7.（2013高考山东理综第36（1）题）（1）下列关于热现象的描述正确的是（）a.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%b.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的c.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同d.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的答案：C解析：根据热力学定律，热机的效率不可以达到100%，选项a错误.做功是通过能量转化的方式改变系统内能，热传递是通过内能在不同物体之间的转移的方式改变系统内能，选项b 错误.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同，选项c正确.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动是有规律的，选项d错误.8.（2013全国新课标理综II第33题）（1）关于一定量的气体，下列说法正确的是A．气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C．在完全失重的情况下，气体的压强为零D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高，答案.（1）ABE解析：由于气体分子之间的作用力很小，气体分子可以自由运动，所以气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，选项A正确.根据温度是分子平均动能的标志，只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，选项B正确.根据气体压强的产生原因，在完全失重的情况下，气体的压强不为零，选项C错误.气体从外界吸收热量，若同时对外做功，其内能不一定增加，还可能减小，选项D错误.气体在等压膨胀过程中，体积增大，温度一定升高，选项E正确，9.（2013全国新课标理综1第33题）(1)(6分)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近.在此过程中，下列说法正确的是A分子力先增大，后一直减小B.分子力先做正功，后做负功C.分子动能先增大，后减小D.分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和保持不变答案：BCE解析：两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近.分子力先增大，后减小到零再增大，选项A错误.分子力先做正功，后做负功，选项B正确.根据动能定理，分子动能先增大，后减小，选项C正确.分子势能先减小后增大，选项D错误.由于只有分子力做功，分子势能和动能之和保持不变，选项E正确.10.（2013高考广东理综第18题）图6为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L.设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有A．充气后，密封气体压强增加B．充气后，密封气体的分子平均动能增加C．打开阀门后，密封气体对外界做正功D．打开阀门后，不再充气也能把水喷光答案：AC解析：由pv=nRT知充气后，当v、T不变时，n增加，密封气体压强增加，选项A正确.充气后，由于温度不变，密封气体的分子平均动能不变，选项B错误.打开阀门后，密封气体对外界做正功，选项C 正确.由于桶内只有1atm 的空气0.1L+0.5L=0.6L.小于容积2L ，所以需要再充气才能把水喷光，选项 D 错误.11. (2013高考江苏物理）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（气体与外界无热量交换）. 这就是著名的“卡诺循环”.（1）该循环过程中，下列说法正确的是___▲____.（A ）A B →过程中，外界对气体做功（B ） B C →过程中，气体分子的平均动能增大（C ） C D →过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多（D ） D A →过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化（2）该循环过程中，内能减小的过程是___▲____ （选填“A B →”、“B C →”、“C D →”或“D A →”）. 若气体在A B →过程中吸收63kJ 的热量，在C D →过程中放出38kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_______ kJ.（3）若该循环过程中的气体为1mol ，气体在A 状态时的体积为10L ，在B 状态时压强为A 状态时的23. 求气体在B 状态时单位体积内的分子数. （已知阿伏加德罗常数2316.010A N mol -=⨯，计算结果保留一位有效数字）答案：A. (1)C(2)B C → 25(3)n=4×1025m -3.解析：（1）根据A B →过程为等温过程，内能不变，体积增大，气体对外界做功，选项A 错误.B C →为绝热过程，没有与外界热交换，体积增大，气体对外界做功，内能减小，所以B C →过程中，气体分子的平均动能减小，选项B 错误.C D →为等温过程，C D →过程中，体积减小，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项C 正确.D A →为绝热过程，体积减小，外界对气体做功，气体温度升高，所以D A →过程中，气体分子的速率分布曲线向速度大的移动，发生变化，选项D 错误.（2）该循环过程中，内能减小的过程是B C →.由热力学第一定律，气体完成一次循环对外做的功为63kJ-38kJ=25kJ.(3)等温过程A A B B p V p V =,单位体积内的分子数AB N n V γ=.解得A BA A N p n p V γ=,代入数据得n=4×1025m -3. 12（2013全国新课标理综1第33题）(2) (9分)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V 0.气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略).开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p 0和p 0/3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V 0/4.现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡.已知外界温度为T 0，不计活塞与气缸壁间的摩擦.求:(i)恒温热源的温度T;(ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V X .解析：(i)与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得：0T T =007/45/4V V , 解得：T=7 T 0/5.(ii)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的质量大.打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件.气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程.设左活塞上方气体压强为p ，由玻意耳定律得：pV x =03p ·04V ，(p+p0)(2V0-V x)= p0·7 4 V0联立上述二式得： 6 V x2 -V0V x -V02=0其解为：V x =12V0；另一解V x =-13V0；不合题意，舍去.13（2013全国新课标理综II第33题）（2）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm.已知大气压强为p0=75.0cmHg.现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下降的距离.解析：以cmHg为压强单位.在活塞下推前，玻璃管上端空气柱的压强为：p=p0+l2，设活塞下推后下部空气柱的压强为p1’，由玻意耳定律得：p1l1= p1’ l1.如图，设活塞下推距离为△l，则此时玻璃管上部空气柱的长度为：L3’= l3+ l1- l1’-△l.设此时玻璃管上部空气柱压强为p3’，则p3’= p1’- l2.由玻意耳定律得：p0l3= p3’ l3’.联立上述各式解得：△l=15.0cm.14.（2013高考山东理综第36（2）题）（2）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K.某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T o=300K，压强P0=1 atm，封闭气体的体积V o=3m2.如果将该气缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体.①求990m深处封闭气体的体积（1 atm相当于10m深的海水产生的压强）.②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”)，传递的热量__________（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功.解析：①当气缸下潜至990m时，设封闭气体的压强为p，温度为T，体积为V，由题意可知：p=100atm，根据理想气体状态方程得：p0V0/T0= pV/T，代入数据解得：V=2.8×10-2m 3.②放热 大于15．（2013高考上海物理第29题）(7分)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积.步骤如下：①将倒U 形玻璃管A 的一端通过橡胶软管与直玻璃管B 连接，并注入适量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住烧瓶口，并在A 上标注此时水面的位置K ；再将一活塞置于10ml 位置的针筒插入烧瓶，使活塞缓慢推移至0刻度位置；上下移动B ，保持A 中的水面位于K 处，测得此时水面的高度差为17.1cm.②拔出橡皮塞，将针筒活塞置于0ml 位置，使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口；然后将活塞抽拔至10ml 位置，上下移动B ，使A 中的水面仍位于K ，测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm.(玻璃管A 内气体体积忽略不计，ρ＝1.0×103kg/m 3，取g ＝10m/s 2)(1)若用V 0表示烧瓶容积，p 0表示大气压强，△V 示针筒内气体的体积，△p 1、△p 2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小，则步骤①、②中，气体满足的方程分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.(2)由实验数据得烧瓶容积V 0＝＿＿＿＿＿ml ，大气压强p 0＝＿＿＿＿Pa.(3)(单选题)倒U 形玻璃管A 内气体的存在(A)仅对容积的测量结果有影响(B)仅对压强的测量结果有影响(C)对二者的测量结果均有影响(D)对二者的测量结果均无影响答案：（1）p 0(V 0+△V )=( p 0+△p 1) V 0; p 0V 0=( p 0-△p 2) (V 0+△V );（2）560 9.58×104 （3）C解析：（1）对于步骤①，根据玻意耳定律可得p 0(V 0+△V )=( p 0+△p 1) V 0;对于步骤②，根据玻意耳定律可得p 0V 0=( p 0-△p 2) (V 0+△V );（2）联立解得V 0＝212p p p ∆∆-∆△V =56×10ml=560ml；p 0＝0V V ∆△p 1=56×0.171×1.0×103×10 Pa=9.58×104 Pa.（3）倒U 形玻璃管A 内气体的存在对二者的测量结果均有影响，选项C 正确.16．(10分) （2013高考上海物理第30题）如图，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料.开始时活塞至容器底部的高度为H 1，容器内气体温度与外界温度相等.在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H 2处，气体温度升高了△T ；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H 3处：已知大气压强为p 0.求：气体最后的压强与温度.解析：对取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降的等压过程，由盖吕萨克定律，20H ST T +∆=30H S T ,解得：T 0=323H H H -△T从初状态到最后状态，温度相同，由玻意耳定律： p 0H 1S= p 3H 3S ，解得：p 3=13H H p 0. 2016年真题1.[2016·北京卷] 雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果．雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm 、2.5 μm 的颗粒物(PM 是颗粒物的英文缩写)．某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化． 据此材料，以下叙述正确的是( )A ．PM10表示直径小于或等于1.0×10－6m 的悬浮颗粒物 B ．PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力 C ．PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D ．PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大 答案：C解析： 10 μm ＝1.0×10－5m ，选项A 不正确．题目的信息PM10的浓度随高度的增加而略有减小，这表明PM10的分布具有任意性，也就是说受分子力和重力的大小关系具有任意性，选项B 不正确．PM10和大悬浮颗粒肉眼均不可见，而且受气体分子的撞击的影响较大，其运动具有很强的无规则性，可以认为是布朗运动，选项C 正确．PM2.5与PM10相比，密度相同，颗粒更小，那么PM2.5做布朗运动更明显，而分布应该更加均匀，不会高度越高浓度越大，选项D 不正确． 2．[2016·江苏卷] A ．[选修33](2)如图1甲所示，在斯特林循环的p V 图像中，一定质量理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A ，整个过程由两个等温和两个等容过程组成，B →C 的过程中，单位体积中的气体分子数目________(选填“增大”“减小”或“不变”)，状态A 和状态D 的气体分子热运动速率的统计分布图像如图乙所示，则状态A 对应的是________(选填“①”或“②”).图1答案：不变 ①解析： B →C 过程中由于气体分子总数不变，体积也不变，因此单位体积中的气体分子数目也不变．根据理想气体状态方程可得T A <T D ，而温度又是分子平均动能的标志，由图像可看出，图线①表示速率较小的分子数目多，也就是分子平均动能较小，所以图线①对应状态A .3．[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修33]在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp ＝2σr，其中σ＝0.070 N/m.现让水下10 m 处一半径为0.50 cm 的气泡缓慢上升，已知大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，重力加速度大小g 取10 m/s 2. (i)求在水下10 m 处气泡内外的压强差；(ii)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值．解析： (i)当气泡在水下h ＝10 m 处时，设其半径为r 1，气泡内外压强差为Δp 1，则Δp 1＝2σr 1①代入题给数据得 Δp 1＝28 Pa ②(ii)设气泡在水下10 m 处时，气泡内空气的压强为p 1，气泡体积为V 1；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为p 2，内外压强差为Δp 2，其体积为V 2，半径为r 2. 气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有p 1V 1＝p 2V 2 ③由力学平衡条件有p 1＝p 0＋ρgh ＋Δp 1 ④ p 2＝p 0＋Δp 2 ⑤气泡体积V 1和V 2分别为V 1＝43πr 31 ⑥ V 2＝43πr 32 ⑦联立③④⑤⑥⑦式得 ⎝ ⎛⎭⎪⎫r 1r 23＝p 0＋Δp 2ρgh ＋p 0＋Δp 1⑧ 由②式知，Δp 1≪p 0，i ＝1，2，故可略去⑧式中的Δp 1项，代入题给数据得r 2r 1＝32≈1.3 ⑨ 4．[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修33](10分)一氧气瓶的容积为0.08 m 3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m 3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．解析：设氧气开始时的压强为p 1，体积为V 1，压强变为p 2(2个大气压)时，体积为V 2.根据玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2 ①重新充气前，用去的氧气在p 2压强下的体积为V 3＝V 2－V 1 ②设用去的氧气在p 0(1个大气压)压强下的体积为V 0，则有p 2V 3＝p 0V 0 ③设实验室每天用去的氧气在p 0下的体积为ΔV ，则氧气可用的天数为N ＝V 0ΔV④ 联立①②③④式，并代入数据得N ＝4(天) ⑤5． [2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修33]一U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p 0＝75.0 cmHg.环境温度不变．图1解析：设初始时，右管中空气柱的压强为p 1，长度为l 1；左管中空气柱的压强为p 2＝p 0，长度为l 2.活塞被下推h 后，右管中空气柱的压强为p ′1，长度为l ′1；左管中空气柱的压强为p ′2，长度为l ′2.以cmHg 为压强单位．由题给条件得p 1＝p 0＋(20.0－5.00) cmHg ①l ′1＝⎝⎛⎭⎪⎫20.0－20.0－5.002 cm ② 由玻意耳定律得p 1l 1＝p ′1l ′1 ③联立①②③式和题给条件得p ′1＝144 cmHg ④依题意p ′2＝p ′1 ⑤ l ′2＝4.00 cm ＋20.0－5.002cm －h ⑥ 由玻意耳定律得p 2l 2＝ p ′2l ′2 ⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h＝9.42 cm ⑧6.[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修33]关于热力学定律，下列说法正确的是________．A．气体吸热后温度一定升高B．对气体做功可以改变其内能C．理想气体等压膨胀过程一定放热D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡答案：BDE解析：气体吸热，若同时对外做功，则温度一可能降低，故A错误；改变气体的内能的方式有两种：做功和热传递，故B正确；理想气体等压膨胀过程是吸热过程，故C错误；根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故D正确；如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也一定达到热平衡，否则就不会与第三个系统达到热平衡，故E正确．7.[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修33]一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pT图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O.下列判断正确的是________．图1A．气体在a、c两状态的体积相等B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功答案：ABE。
高考物理真题(2013)专题解析--热学
十八热学1．（2013高考上海物理第5题）液体与固体具有的相同特点是(A)都具有确定的形状(B)体积都不易被压缩(C)物质分子的位置都确定(D)物质分子都在固定位置附近振动答案：B解析：液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B正确。
2．（2013高考上海物理第15题）已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa。
当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)(A)12.8倍(B)8.5倍(C)3.1倍(D)2.1倍答案：C解析：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C正确。
3.（2013高考福建理综第29题）(1)下列四个图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E P随分子间距离r变化关系的图线是。
（填选图下方的字母）答案：B解析：分子间作用力f=0时对应的分子势能E P最小，能正确反映分子间作用力f和分子势能E P随分子间距离r变化关系的图线是B。
4．（2013高考福建理综第29题）(2)某自行车轮胎的容积为V．里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0，体积为 的空气。
（填选项前的字母）A ．0p p VB ．0p p V C.(0p p -1)V D.(0p p +1)V. 答案：C解析：设要向轮胎充入体积为V ’的空气，由玻意耳定律，p 0V+p 0V ’=pV ，解得：V ’=.(0p p -1)V ，选项C 正确。
5.(2013高考北京理综第13题)下列说法正确的是A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加D.物体对外界做功，其内能一定减少答案：A 解析：液体中悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，这类现象称为布朗运动，选项A 正确B 错误。
2013年高考物理题库【考点14】热学(含答案)
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考点14 热学1.(2018·北京高考)下列说法正确的是 ( ) A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 B.液体分子的无规则运动称为布朗运动 C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加 D.物体对外界做功,其内能一定减少【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析: (1)利用布朗运动的定义进行分析判断。
(2)结合热力学第一定律分析物体内能的变化。
【解析】选A 。
布朗运动是颗粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,故A 正确,B 错误;根据热力学第一定律ΔU=W+Q,物体从外界吸收热量,其内能不一定增加,物体对外界做功,其内能也不一定减少,故C 、D 错误。
2. (2018·福建高考)下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f 和分子势能E p 随分子间距离r 变化关系的图线是 ()【解题指南】解答本题时应理解以下两点:(1)分子间的引力与斥力同时存在,分子力是引力与斥力的合力。
(2)分子力做功与分子势能的变化关系。
【解析】选B 。
当r=r 0时引力与斥力的合力为零,即分子力为零,A 、D 错;当分子间的距离大于或小于r 0时,分子力做负功,分子势能增加,r=r 0时分子势能最小,B 对,C 错。
3. (2018·福建高考)某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为p 0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同,压强也是p 0,体积为( )的空气。
A.0p p V B.0pp V C.(0p p -1)V D.( 0pp +1)V 【解题指南】解答本题时应理解以下两点:(1)理想气体的等温过程利用玻意耳定律;(2)将要充入的气体和轮胎内的气体作为研究对象,满足质量不变条件。
热学高考试题2013-2018含答案及解析
(2013一卷)13．（6分）两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。
在此过程中，下列说法正确的是（）A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变【分析】分子力同时存在引力和斥力，分子间引力和斥力随分子间的距离的增大而减小，随分子间的距离的减小而增大，且斥力减小或增大比引力变化要快些；分子力做功等于分子势能的减小量。
【解答】解：A、两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，当分子间距大于平衡间距时，分子力表现为引力；当分子间距小于平衡间距时，分子力表现为斥力；故A错误；B、两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做负功，故B正确；C、只有分子力做功，先做正功后做负功，根据动能定理，动能先增加后减小，故C正确；D、分子力先做正功后做负功；分子力做功等于分子势能的减小量；故分子势能先减小后增加，故D错误；E、分子力做功等于分子势能的减小量，总功等于动能增加量，只有分子力做功，故分子势能和分子动能总量保持不变，故E正确；故选：BCE。
【点评】本题考查了分子力、分子势能、分子力做功与分子势能变化关系，基础题。
14．（9分）如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K，两气缸的容积均为V0，气缸中各有一个绝热活塞（质量不同，厚度可忽略）。
开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体（可视为理想气体），压强分别为p0和，左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为．现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。
已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦。
求：①恒温热源的温度T；②重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V x。
2013年高考物理考试试题汇编--3-3
2013年高考物理试题汇编--3-315(2013全国卷大纲版)．根据热力学定律,下列说法正确的是（）A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”答案：AB5【2013上海高考】．液体与固体具有的相同特点是(A)都具有确定的形状(B)体积都不易被压缩(C)物质分子的位置都确定(D)物质分子都在固定位置附近振动答案：B15【2013上海高考】．已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa。
当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)(A)12.8倍(B)8.5倍(C)3.1倍(D)2.1倍答案：C18【2013广东高考】.图6为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有A.充气后，密封气体压强增加B.充气后，密封气体的分子平均动能增加C.打开阀门后，密封气体对外界做正功D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光答案：AC12A【2013江苏高考】. [选修3-3](12 分)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(气体与外界无热量交换). 这就是著名的“卡诺循环”.(1)该循环过程中,下列说法正确的是__________ .(A)A→B 过程中,外界对气体做功(B)B→C 过程中,气体分子的平均动能增大(C)C→D 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多(D)D→A 过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中,内能减小的过程是______ (选填“A →B”、“B →C”、“C →D”或“D→A”). 若气体在A→B 过程中吸收63 kJ 的热量,在C→D 过程中放出38 kJ 的热量,则气体完成一次循环对外做的功为________ kJ.(3)若该循环过程中的气体为1 mol,气体在A 状态时的体积为10 L,在B 状态时压强为A状态时的23. 求气体在B 状态时单位体积内的分子数. ( 已知阿伏加德罗常数N A =6. 0×1023空气mol -1,计算结果保留一位有效数字)29【2013上海高考】．(7分)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。
五年高考真题汇编--热学(解析版)概要
8.[2013 •福建理综,29 （1）, 6分]（难度★★）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f 和分子势能Ep 随分子间距（五年高考真题）2016届高考物理 专题 选修3-3热学考点一分子动理论内能1.[2015 •新课标全国n, 33( 1), 5分](难度★★)（多选）关于扩散现象，下列 说法正确的是（C. 扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D. 扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的F 列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是（A. 分子间距离减小时分子势能一定减小B. 温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D. 非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性3.[2015 •山东理综,37]（难度★★）（多选）墨滴入水，扩而散之，徐徐混c.使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速d.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的 4.[2015 •江苏单科，12A （1）]（难度★★）（多选）对下列几种固体物质的认识，正确的有（A. 食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C. 天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D. 石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 （2015 •广东理综，17, 6分）（难度★★）（多选）如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭A.温度越高，扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应 2.[2015 •福建理综，29 (1), 6分](难度★★)a.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用b.混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动匀•关于该现象的分析正确的是（5. 6. 7. 了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气（ A.内能增大B .压强增大C.分子间引力和斥力都减小D.所有分子运动速率都增大（2014 •北京理综, A.物体温度降低, C.物体温度降低, （2013 •北京理综, 13, 6分）（难度★★）下列说法中正确的是（其分子热运动的平均动能增大 其内能一定增大B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大 D.物体温度不变，其内能一定不变13, 6分）（难度★★）下列说法正确的是（A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加D.物体对外界做功，其内能一定减少D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的10. （2012 •广东理综，13, 4分）（难度★★）清晨，草叶上的露珠是由空气中的 水汽凝结成的水珠，这一物理过程 中，水分子间的（）图中曲线所示，曲线与 r 轴交点的横坐标为r °.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近 相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）A. 在r>r 0阶段，F 做正功，分子动能增加，势能减小B. 在r<r 0阶段，F 做负功，分子动能减小，势能也减小 D.在r = r 0时，分子势能为零 E.分子动能和势能之和在整个过程中不变考点二固体液体气体1. [2015 •新课标全国I, 33 （ 1）,5分]（难度★★）（多选）下列说法正确的是（）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，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变2. [2014 •新课标全国H, 33 （ 1）, 5分]（难度★★）（多选）下列说法正确的是（）A. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B. 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E. 干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中 3. （ 2014 •广东理综，17, 6分）（难度★★★）（多选）用密封性好、充满气体的 气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（）A.体积减小，内能增大 B.体积减小，压强减小离r 变化关系的图线是9. ( 2012 •全国理综, 14, 6分）（难度★★） A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的A.引力消失，斥力增大B.斥力消失，引力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大11.[2012 •海南单科,17 (1), 4 分](难度★★★)（多选）两分子间的斥力和引力 的合力F 与分子间距离r 的关系如.若两分子C.在r =r °时，分子势能最小，动能最大的水蒸发吸热的结果塑料袋包裹易碎品，如图所示，充)A B C D（多选）下列关于布朗运动的说正确的是（ ）C. 对外界做负功，内能增大D.对外界做正功，压强减小A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B. 保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C. 压强变大时，分子间的平均距离必然变小D. 压强变小时，分子间的平均距离可能变小4. ( 2014 •大纲全国, 16, 6分）（难度★★）（多选）对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是（5. ( 2013 •广东理综, 18, 6分）（难度★★）（多选）如图所示为某同学设计的喷水装置，内部装有 2 L水，上部密封1 atm的空气0.5 L.保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.1 L.设在所有过程中空气可看做理想气体，且温度不变, F列说法正确的有（）A.充气后，密封气体压强增加B.充气后，密封气体的分子平均动能增加C.打开阀门后，密封气体对外界做正功D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光6.[2012 •福建理综，28 （2）, 6分]（难度★★）空气压缩机的储气罐中储有 1.0 atm 的空气6.0 L,现再充入1.0 atm的空气9.0 L.设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（）A.2.5 atmB.2.0 atmC.1.5 atmD.1.0 atm7. （2012 •重庆理综，16, 6分）（难度★★★）图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是（）A.温度降低，压强增大B.温度升高，压强不变C.温度升高，压强减小D.温度不变，压强减小8.[2013 •福建理综,29 （2）,6分]（难度★★）某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p°的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是P0,体积为 __________ 的空气.（填选项前的字母）A.更VB.HC. （P—1）VD. （P+ 1）Vp P0 P0 P09.[2015 •新课标全国I, 33 （2）, 10分]（难度★★★★）如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1= 2.50 kg，横截面积为S1 = 80.0 cm2;小活塞的质量为m2= 1.50 kg , 横截面积为S2= 40.0 cm2;两活塞用刚性轻杆连接，间距为I = 40.0 cm；汽缸外大气的压强为p = 1.00X 105 Pa,温度为T= 303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距2，两活塞间封闭气体的温度为T1= 495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：（i）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；（ii）缸内圭寸闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内圭寸闭气体的压强10J2015 •新课标全国n, 33 (2), 10分](难度★★★)如图，一粗细均匀的U 形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为1= 10.0 cm, B侧水银面比A侧的高h = 3.0 cm.现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h i= 10.0 cm时将开关K关闭•已知大气压强p0= 75.0 cmHg.(i)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；(ii)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度A B rj 廿氐11.[2015 •江苏单科，12A (3)](难度★★)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L.将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L.请通过计算判断该包装袋是否12.[2015 •重庆理综，10 (2) , 6分](难度★★)北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T1,压强为p1,|巴皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为P o.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差13. [2015 •山东理综，37 (2)](难度★★★)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K，压强为大气压强P o.当封闭气体温度上升至303 K 时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度仍为303 K.再经过段时间，内部气体温度恢复到300 K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:(i)当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强；(ii)当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力14J2014 •新课标全国I, 33 (2), 9分](难度★★★)—定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h,外界的温度为T o.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.15. [2014 •新课标全国H, 33 (2), 10分](难度★★★)如图，两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通,A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热•两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气.当大气压为P o、外界和汽缸内气体温度均为7C且平衡时，活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的4，活塞b在汽缸正中间(i)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部1(ii)继续缓慢加热，使活塞a上升.当活塞a上升的距离是汽缸高度的三时，求氧气的压强16. [2014 •山东理综，37 (2)](难度★★★)—种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量M = 3X 10 kg、体积V0= 0.5 m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上.向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1 =40 m，筒内气体体积 1 m3在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2,随后浮筒和重物自动上浮.求V2和h2.已知大气压强p0= 1X 105 Pa,水的密度p = 1 x 103kg/m3，重力加速度的大小g= 10 m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略.p>水面17J2014 •重庆理综，10 （2） , 6分］（难度★★）如图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V o,压强为p o的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩•若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S,求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力•18. （2013 •新课标全国H, 33,15分）（难度★★★）（多选）（1）关于一定量的气体，下列说法正确的是（）A. 气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D. 气体从外界吸收热量，其内能一定增加E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高（2）如图所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置•玻璃管的下部封有长11 = 25.0 cm的空气柱，中间有一段长12= 25.0 cm的水银柱，上部空气柱的长度13= 40.0 cm.已知大气压强为p o = 75.0 cmHg.现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为11'= 20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离. T19. ［2013 •新课标全国I，33 （2），9分］（难度★ ★★）如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通.顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞（质量不同，厚度可忽略）.开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体（可视为理想气体），压强分别为p0和p°/3 ;左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V0/4.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡.已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求：-| ri （1）恒温热源的温度T; （2）重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积V x3.[2015 •福建理综,29 (2)](难度★★★)如图，一定质量的理想气体，由状态a 经过ab 过程到达状态b 或者经过ac 过程到达状态c.设气体在状态b 和状 态c 的温度分别为T b 和T c ,在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为 Q ab 和Q ac .则（）A.T b > T c , Q ab > Q acB.T b > T c , Q ab < Q acC.T b = T c , Q ab > Q acD.T b = T c , Q ab < Q ac4.[2014 •重庆理综，10 （1）, 6分]（难度★★）重庆出租车常以天然气作为燃料.加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）A.压强增大，内能减小B.吸收热量，内能增大C.压强减小，分子平均动能增大D.对外做功，分子平均动能减小5.[2014 •新课标全国I, 33 （ 1）, 6分]（难度★★）（多选）一定量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab 、be 、ca 回到原状态，其 pT 图象如图所示.下 列判断正确的是（ ）A.过程ab 中气体一定吸热B.过程bc 中气体既不吸热也不放热C.过程ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a 、b 和c 三个状态中，状态 a 分子的平均动能最小E.b 和c 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 6.[2014 •山东理综,37 （1）]（难度★★）如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体 ______________ .（双选，填正确答案标号） A.内能增加 B.对外做功 C.压强增大 D.分子间的引力和斥力都增大 7. [2013 •山东理综，36 （1）]（难度★★）关于热现象的描述正确的一项是（ ）A.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C. 温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D. 物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的 8. [2012 •福建理综，28 （1）, 6分]（难度★★）关于热力学定律和分子动理论，下 列说法正确的是 ______ W .A. —定量气体吸收热量，其内能一定增大B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体C.若两分子间距离增大，分子势能一定增大D.若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大9. [2011 •新课标全国卷，33 （ 1） , 6分]（难度★★）（多选）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（）A.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B.若气体的内能不变，其状态也一定不变C. 若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D. 气体温度每升高1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关E.当气体温度升高时，气体的内能一定增大10. （2015 •江苏单科，12A （2））（难度★★）在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用.某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试.测试时，对包装袋缓慢地施加压力.将袋内的氮 气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力 ________ （选填增大”考点三~~热力学定律与能量守恒定律1. （ 2015 •北京理综，13，6分）（难度★★）下列说法正确的是（）A.物体放出热量，其内能一定减小B.物体对外做功，其内能一定减小C.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 D.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变2. [2015 •重庆理综,10 （1）, 6分]（难度★★）某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大•若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么（ ）A.外界对胎内气体做功，气体内能减小C.胎内气体对外界做功，内能减小B.外界对胎内气体做功，气体内能增大 D. 胎内气体对外界做功，内能增大f)V（五年高考真题）2016届高考物理专题十三热学（参考答案）考点一分子动理论内能1解析根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故C正确、B错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故E错误. 答案ACD2. 解析当分子间距离r v r o时，r减小，分子势能增大，当r >r°时，r减小，分子势能减小，故A错误；温度越高，物体中分子的平均动能越大，分子运动越剧烈，故B正确，温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，故C错误；非晶体和多晶体具有各向同性的特点，单晶体具有各向异性的特点，故D错误.答案B3. 解析根据分子动理论的知识可知，混合均匀主要是由于水分子做无规则运动，使得碳粒无规则运动造成的布朗运动，由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，则混合均匀的过程进行得更迅速，故选b、c.答案be4. 解析若物体是晶体，则在熔化过程中，温度保持不变，可见A正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于云母片在不同方向上导热性能不同造成的，说明云母片是晶体，所以B错误；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理性质不同，这就是晶体的各向异性选项C错误，D正确. 答案AD5. 解析隔热外筒使封闭气体与外界无热量交换，因金属内筒导热，所以水温升高时，气体吸热，温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子运动速率都增大，D项错误；气体体积不变，分子间距离不变，分子势能不变，分子间引力和斥力均不变，C项错误；分子平均动能增大，分子势能不变，所以封闭气体的内能增大，A正确；根据查理定律T = C得p增大，B正确.答案AB6. 解析温度是物体分子平均动能的标志，温度升高则其分子平均动能增大，反之，则其分子平均动能减小，故A错误，B正确；物体的内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，宏观上取决于物体的温度、体积和质量，故C、D错误.答案B7. 解析布朗运动是指悬浮在液体（或气体）中的微粒的无规则运动，而不是液体（或气体）分子的运动，故A选项正确、B选项错误；由热力学第一定律△ U = W+ Q知，若物体从外界吸收热量同时对外做功，其内能也可能不变或减少，C选项错误；物体对外做功同时从外界吸热，其内能也可能增加或不变，D选项错误. 答案A8. 解析本题考查分子间作用力以及分子势能随分子间距离变化的关系，意在考查考生对该部分知识的了解情况.当r = r o时，分子间作用力f= 0，分子势能E p最小，排除A、C、D，选B.答案B9. 解析布朗运动是悬浮固体颗粒的无规则运动，而非液体分子的无规则运动，选项A错误；布朗运动的剧烈程度与液体的温度、固体颗粒大小有关，选项B正确；布朗运动是由液体分子对悬浮固体颗粒撞击不平衡引起的，选项C 错误，D正确. 答案BD10. 解析露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，液化过程中，分子间的距离变小，引力与斥力都增大，答案D11. 解析由E p r图可知：在r>r°阶段，当r减小时，F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确.在r<r。
2013年全国统一高考真题物理试卷(大纲版)(含答案及解析)
2013年全国统一高考物理试卷（大纲版）一、选择题：（本大题共8小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是符合题目要求，有的有多选项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）1．（6分）下列现象中，属于光的衍射现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹2．（6分）根据热力学第一定律，下列说法正确的是（）A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D．对能源的过度消耗将使自然界得能量不断减少，形成能源危机3．（6分）放射性元素氡（）经α衰变成为钋，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（）A．目前地壳中的主要来自于其它放射元素的衰变B．在地球形成的初期，地壳中元素的含量足够高C．当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程D．主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期4．（6分）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（）A．B．C．D．5．（6分）“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G=6.67×10﹣11 N•m2/kg2，月球的半径为 1.74×103km．利用以上数据估算月球的质量约为（）A．8.1×1010 kg B．7.4×1013 kg C．5.4×1019 kg D．7.4×1022 kg 6．（6分）将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔2s，它们运动的图象分别如直线甲乙所示。
2018版高三物理一轮复习5年真题分类2013年高考真题汇编专题15热学含解析
专题15 热学1．（2013高考上海物理第5题）液体与固体具有的相同特点是（A)都具有确定的形状(B）体积都不易被压缩(C)物质分子的位置都确定（D)物质分子都在固定位置附近振动答案：B解析:液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B正确. 2．（2013高考上海物理第15题）已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1。
0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的（取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)（A）12.8倍(B)8。
5倍(C)3.1倍（D）2。
1倍答案：C解析:湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的3。
1倍，选项C正确.3（2013高考福建理综第29题)（1)下列四个图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能E P随分子间距离r变化关系的图线是。
(填选图下方的字母）答案：B解析：分子间作用力f=0时对应的分子势能E P最小，能正确反映分子间作用力f和分子势能E P随分子间距离r变化关系的图线是B。
4(2013高考福建理综第29题）(2)某自行车轮胎的容积为V．里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0，体积为 的空气.（填选项前的字母）A ．0p p V B ．0p p V C ．。
(0p p —1)V D ．。
(0p p +1）V 。
答案:C解析：设要向轮胎充入体积为V ’的空气,由玻意耳定律,p 0V+p 0V ’=pV ，解得:V'=。
(0pp -1）V ，选项C 正确。
5。
(2013高考北京理综第13题）下列说法正确的是A 。
液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B 。
液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加D.物体对外界做功，其内能一定减少答案：A解析：液体中悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，这类现象称为布朗运动，选项A 正确B 错误。
专题15-3 热学定律与能量守恒定律高效演练-2018领军高
1．(多选)如图，将一空的铝制易拉罐开口向下压入恒温游泳池的水中，则金属罐在水中缓慢下降过程中，罐内空气(可视为理想气体)( )A．内能增大B．分子间的平均距离减小C．向外界放热D．对外界做正功【答案】BC.2．(多选)下列说法中正确的是( )A．一定质量的理想气体温度升高时，分子的平均动能一定增大B．不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他变化C．不可能使热量从低温物体传向高温物体D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大E．分子间距离增大时，分子力一定减小【答案】ABD.【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，A正确．热力学第二定律可以表示为：不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其他变化，B正确．通过做功的手段可以使热量从低温物体传向高温物体，C错误．当分子力表现为引力时，增大分子间的距离，需要克服分子间的引力做功，所以分子势能增大，D正确．分子间的作用力随分子间的距离增大先增大后减小，因此分子力可能增大，也可能减小，E错误．3．(多选)下列说法正确的是( )A．1 g100 ℃的水的内能小于1 g100 ℃的水蒸气的内能B．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关C．热力学过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散不符合热力学第二定律D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律E．某种液体的饱和蒸汽压与温度有关【答案】ABE.【解析】1 g100 ℃的水的势能小于1 g 100 ℃的水蒸气的势能，温度相同，二者的分子平均动能相同，故A正确．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关，B正确．热力学过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律，C错误．第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律，第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，D错误．某种液体的饱和蒸汽压与温度有关，E正确．4．(多选)下列说法正确的是( )A．气体总是充满容器，说明气体分子间只存在斥力B．对于一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大C．温度越高布朗运动越剧烈，说明水分子的运动与温度有关D．物体内能增加，温度一定升高E．热量可以从低温物体传到高温物体【答案】BCE.5．(多选)如图所示，汽缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态．现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是( )A．气体A吸热，内能增加B．气体B吸热，对外做功，内能不变C．气体A分子的平均动能增大D．气体A和气体B内每个分子的动能都增大E ．气体B 分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少 【答案】ACE.6．(多选)如图所示是一定质量的理想气体的体积V 和摄氏温度变化关系的V －t 图象，气体由状态A 变化到状态B 的过程中，下列说法正确的是( )A ．气体的内能增大B ．气体的内能不变C ．气体的压强减小D ．气体的压强不变E ．气体对外做功，同时从外界吸收热量 【答案】ACE.【解析】由状态A 到状态B ，温度升高，内能增大，A 正确，B 错误；由理想气体状态方程可知，由状态A 到状态B ，压强减小，C 正确、D 错误；气体内能增加，从外界吸收热量，压强减小，对外做功，E 正确． 7．一定质量的理想气体，状态从A →B →C →D →A 的变化过程可用如图所示的p －V 图描述，图中p 1、p 2、V 1、V 2和V 3为已知量．(1)气体状态从A 到B 是______(填“等容”“等压”或“等温”)过程；(2)状态从B 到C 的变化过程中，气体的温度________(填“升高”“不变”或“降低”)； (3)状态从C 到D 的变化过程中，气体________(填“吸热”或“放热”)． (4)状态从A →B →C →D 的变化过程中，气体对外界所做的总功为________． 【答案】 (1)等压 (2)降低 (3)放热 (4)p 2(V 3－V 1)－p 1(V 3－V 2) 【解析】(1)由p －V 图象可以看出，从A 到B 是等压变化．(2)从B 到C 状态，气体体积不变，压强减小，则pVT等于定值可知，气体温度降低．(3)从C 到D 状态，气体压强不变，体积减小，由pVT等于定值可知，气体温度降低，内能减少，ΔU ＜0；由于气体体积减小，外界对气体做功，W ＞0，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，Q ＜0，放热．(4)从A →B ，气体体积增大，气体对外界做功W 1＝p 2 (V 3－V 1)；从B →C ，气体体积不变，W 2＝0；从C →D ，气体体积减小，外界对气体做功或气体对外界做负功，即W 3＝－p 1(V 3－V 2)；故从A →B →C →D 的变化过程中，气体对外界做总功W ＝W 1＋W 2＋W 3＝p 2(V 3－V 1)－p 1(V 3－V 2)．8．气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A 内充有理想气体．通过细玻璃管B 和水银压强计相连．开始时A 处于冰水混合物中，左管C 中水银面在O 点处，右管D 中水银面高出O 点h 1＝14 cm ，后将A 放入待测恒温槽中，上下移动D ，使C 中水银面仍在O 点处，测得D 中水银面高出O 点h 2＝44 cm.已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76 cmHg.(1)求恒温槽的温度；(2)此过程A 内气体内能________(填“增大”或“减小”)；气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．【答案】 (1)364 K(或91 ℃) (2)增大 吸热9．一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，开始时内部封闭气体的压强为p 0.经过太阳暴晒，气体温度由T 0＝300 K 升至T 1＝350 K.(1)求此时气体的压强；(2)保持T 1＝350 K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p 0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因． 【答案】 (1)76p 0 (2)67吸热，原因见解析10．如图所示，一根两端开口、横截面积为S ＝2 cm 2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L ＝21 cm 的气柱，气体的温度为t 1＝7 ℃，外界大气压取p 0＝1.0×105Pa(相当于75 cm 高的汞柱的压强)．(1)若在活塞上放一个质量为m ＝0.1 kg 的砝码，保持气体的温度t 1不变，则平衡后气柱为多长？(g ＝10 m/s 2)(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t 2＝77 ℃，此时气柱为多长？ (3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10 J ，则气体的内能增加多少？ 【答案】 (1)20 cm (2)25 cm (3)8.95 J【解析】 (1)被封闭气体的初状态为p 1＝p 0＝1.0×105PaV 1＝LS ＝42 cm 3，T 1＝280 K末状态压强p 2＝p 0＋mgS＝1.05×105PaV 2＝L 2S ，T 2＝T 1＝280 K根据玻意耳定律，有p 1V 1＝p 2V 2，即p 1L ＝p 2L 2 得L 2＝p 1p 2L ＝20 cm.(2)对气体加热后，气体的压强不变，p 3＝p 2，V 3＝L 3S ，T 3＝350 K 根据盖－吕萨克定律，有V 2T 2＝V 3T 3，即L 2T 2＝L 3T 3得L 3＝T 3T 2L 2＝25 cm.(3)气体对外做的功W ＝p 2Sh ＝p 2S (L 3－L 2)＝1.05 J根据热力学第一定律得ΔU ＝W ＋Q ＝－1.05 J ＋10 J ＝8.95 J。
高中物理《热学》练习题(附答案解析)
高中物理《热学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（ ）A ．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B ．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C ．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D ．由热力学第二定律可知从单一热源吸收热量，完全变成功是可能的2．下列关于系统是否处于平衡态的说法，正确的是（ ）A ．将一根铁丝的一端插入100℃的水中，另一端插入0℃的冰水混合物中，经过足够长的时间，铁丝处于平衡态B ．两个温度不同的物体相互接触时，这两个物体组成的系统处于非平衡态C ．0℃的冰水混合物放入1℃的环境中，冰水混合物处于平衡态D ．压缩密闭容器中的空气，空气处于平衡态3．分子直径和分子的质量都很小，它们的数量级分别为（ ）A ．102610m,10kg d m --==B ．102910cm,10kg d m --==C ．102910m,10kg d m --==D ．82610m,10kg d m --==4．下列现象中，通过传热的方法来改变物体内能的是（ ）A ．打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加B ．太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高C ．用磨刀石磨刀时，刀片的温度升高，内能增加D ．打击铁钉，铁钉的温度升高，内能增加5．图甲是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图乙是它的工作原理图。
使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（图乙1），吸盘中的空气（可视为理想气体）被挤出一部分。
然后把锁扣缓慢扳下（图乙2），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。
在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很大的压力压住吸盘，保持锁扣内气体密闭，环境温度保持不变。
下列说法正确的是（ ）A ．锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的摩擦力增大B ．锁扣扳下后，吸盘内气体分子平均动能增大C ．锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加D ．锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小，气体压强减小6．以下说法正确的是（ ）A ．气体对外做功，其内能一定减小B ．分子势能一定随分子间距离的增加而增加C ．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体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7．在汽缸右侧封闭一定质量的理想气体，压强与大气压强相同。
2018年高考物理课标Ⅲ专用复习专题测试选考：专题十五 热学 共110张 精品
5.(2014大纲全国,16,6分)(多选)对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是 ( ) A.压强变大时,分子热运动必然变得剧烈 B.保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈 C.压强变大时,分子间的平均距离必然变小 D.压强变小时,分子间的平均距离可能变小 答案 BD 对一定量的稀薄气体,压强变大,温度不一定升高,因此分子热运动不一定变得剧烈, A项错误;在保持压强不变时,如果气体体积变大则温度升高,分子热运动变得剧烈,选项B正确; 在压强变大或变小时气体的体积可能变大,也可能变小或不变,因此选项C错D对。
答案 (1)ABD
(2)(ⅰ)Vgρ0
T0 Tb
(ⅱ)Vgρ0
T0 Ta
(ⅲ)Vρ0T0(
1 Tb
-
1 Ta
)-m0
解析 (1)气体自发扩散时不对外做功,W=0,汽缸绝热,Q=0,由热力学第一定律得ΔU=W+Q=0,故 气体内能不变,选项A正确,C错误;气体被压缩的过程中体积缩小,外界对气体做功,W>0,Q=0,故Δ U>0,气体内能增大,故理想气体的温度升高,则分子平均动能增大,选项B、D正确,选项E错误。 (2)(ⅰ)设1个大气压下质量为m的空气在温度为T0时的体积为V0,密度为
气体在等压膨胀时, V1 = V2 ,温度一定升高,选项E正确。
T1 T2
解题关键 做功和热传递都可以改变内能,所以气体从外界吸收热量,其内能不一定增加。在完 全失重的情况下,气体分子的无规则运动不停止。温度是分子平均动能的标志。 易错点拨 气体对容器壁的压强的产生原因是气体分子对容器壁的碰撞,与分子重力无关。
高考物理 (课标Ⅲ专用)
热学专项练习题(高考物理)
专题十五热学考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法分子动理论分子动理论、内能2018课标Ⅱ,33(1),5分 3 重力势能能量观念排除法★★☆2017课标Ⅰ,33(1),5分 3 运动观念固体、液体、气体气体实验定律、理想气体状态方程2018课标Ⅰ,33,10分 4 平衡条件相互作用观念★★★2018课标Ⅱ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2018课标Ⅲ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2017课标Ⅰ,33(2),10分 3 相互作用观念2017课标Ⅱ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2017课标Ⅲ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2016课标Ⅲ,33(2),10分 4 相互作用观念2015课标Ⅰ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2014课标Ⅰ,33(2),9分 4 相互作用观念热力学定律与能量守恒热力学第一定律2018课标Ⅲ,33(1),5分 3 理想气体状态方程能量观念★★★2017课标Ⅱ,33(1),5分 3 能量观念2017课标Ⅲ,33(1),5分 3 理想气体状态方程能量观念2016课标Ⅰ,33(1),5分 3 能量观念2016课标Ⅱ,33(1),5分 4 理想气体状态方程能量观念分析解读本专题内容为新课标地区的选考内容,概念规律繁多,但要求较低,复习时应注意以下几个方面。
(1)加强对基本概念和基本规律的理解。
强化概念和规律的记忆,如布朗运动、分子动能、分子势能、物体内能、热传递、分子力等概念;分子力的特点、分子力随分子间距离的变化关系、分子势能随分子间距离的变化关系、分子动能与温度的关系、热力学第一定律、热力学第二定律及三个气体实验定律等。
(2)固体、液体部分内容常结合实例考查晶体和非晶体的特点及液体表面张力产生的原因;应学会用表面张力解释一些生活现象。
(3)建立宏观量与微观量的关系。
对一个物体而言,其分子动能与物体的温度相对应,其分子势能与物体的体积相对应。
2018年高考物理课标Ⅰ专用复习专题测试选考专题十五 热学 共111张 精品
答案 (1)ABC
(2)(ⅰ) V
2
2p0 (ⅱ)B的顶部 (ⅲ)1.6p0
解析 (1)本题考查气体分子速率及分布率。
每条曲线下面积的意义是各种速率的分子总和占总分子数的百分比,故面积为1,A正确、D错
误。气体温度越高,分子无规则运动越剧烈,分子平均动能越大,大速率的分子所占的百分比越
大,故虚线对应的温度较低,B、C皆正确。由图中0~400 m/s区间图线下的面积可知0 ℃时出现
2.[2013课标Ⅰ,33(1),6分,0.257](多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动, 直至不再靠近。在此过程中,下列说法正确的是 ( ) A.分子力先增大,后一直减小 B.分子力先做正功,后做负功 C.分子动能先增大,后减小 D.分子势能先增大,后减小 E.分子势能和动能之和不变
规律总结 如图所示
3.(2017课标Ⅰ,33,15分)(1)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数
的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是
。
A.图中两条曲线下面积相等
B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C.图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形 D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比 较大 (2)如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的 顶部各有一阀门K1、K3,B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均 打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关 闭K1。已知室温为27 ℃,汽缸导热。 (ⅰ)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强; (ⅱ)接着打开K3,求稳定时活塞的位置; (ⅲ)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强。
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专题15 热学1．（2013高考上海物理第5题）液体与固体具有的相同特点是(A)都具有确定的形状(B)体积都不易被压缩(C)物质分子的位置都确定 (D)物质分子都在固定位置附近振动答案：B解析：液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B 正确.2．（2013高考上海物理第15题）已知湖水深度为20m ，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g ＝10m/s 2，ρ＝1.0×103kg/m 3)(A)12.8倍 (B)8.5倍(C)3.1倍(D)2.1倍答案：C解析：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C 正确.3（2013高考福建理综第29题）(1)下列四个图中，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E P 随分子间距离r 变化关系的图线是 .（填选图下方的字母）答案：B解析：分子间作用力f=0时对应的分子势能E P 最小，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E P 随分子间距离r 变化关系的图线是B.4（2013高考福建理综第29题）(2)某自行车轮胎的容积为V ．里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0，体积为 的空气.（填选项前的字母） A ．0p p V B ．0p p V C ．.(0p p -1)V D ．.(0pp +1)V. 答案：C解析：设要向轮胎充入体积为V ’的空气，由玻意耳定律，p 0V+p 0V ’=pV ，解得：V ’=.(0pp -1)V ，选项C 正确.5.(2013高考北京理综第13题)下列说法正确的是 A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 B.液体分子的无规则运动称为布朗运动 C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D.物体对外界做功，其内能一定减少 答案：A解析：液体中悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，这类现象称为布朗运动，选项A 正确B错误.根据热力学第一定律，△U=W+Q，物体从外界吸收热量，其内能不一定增加；物体对外界做功，其内能不一定减少，选项CD错误.6．（2013全国高考大纲版理综第15题）根据热力学第一定律，下列说法正确的是（）A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机答案：AB解析：电冰箱的工作过程表明，压缩机工作，热量可以从低温物体向高温物体传递，选项A正确.空调机在制冷过程中，压缩机工作，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，选项B正确.根据热力学第一定律，科技的进步不可以使内燃机成为单一热源的热机，选项C错误.对能源的过度消耗将使自然界的可以被利用的能量不断减少，形成能源危机，而自然界的能量的能量是守恒的，选项D错误.7.（2013高考山东理综第36（1）题）（1）下列关于热现象的描述正确的是（）a.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%b.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的c.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同d.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的答案：C解析：根据热力学定律，热机的效率不可以达到100%，选项a错误.做功是通过能量转化的方式改变系统内能，热传递是通过内能在不同物体之间的转移的方式改变系统内能，选项b错误.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同，选项c正确.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动是有规律的，选项d错误.8.（2013全国新课标理综II第33题）（1）关于一定量的气体，下列说法正确的是A．气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C．在完全失重的情况下，气体的压强为零D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高，答案.（1）ABE解析：由于气体分子之间的作用力很小，气体分子可以自由运动，所以气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，选项A正确.根据温度是分子平均动能的标志，只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，选项B正确.根据气体压强的产生原因，在完全失重的情况下，气体的压强不为零，选项C错误.气体从外界吸收热量，若同时对外做功，其内能不一定增加，还可能减小，选项D错误.气体在等压膨胀过程中，体积增大，温度一定升高，选项E正确，9.（2013全国新课标理综1第33题）(1)(6分)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近.在此过程中，下列说法正确的是 A 分子力先增大，后一直减小 B.分子力先做正功，后做负功 C.分子动能先增大，后减小 D.分子势能先增大，后减小 E ．分子势能和动能之和保持不变 答案：BCE解析：两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近.分子力先增大，后减小到零再增大，选项A 错误.分子力先做正功，后做负功，选项B 正确.根据动能定理，分子动能先增大，后减小，选项C 正确.分子势能先减小后增大，选项D 错误.由于只有分子力做功，分子势能和动能之和保持不变，选项E 正确.10. （2013高考广东理综第18题）图6为某同学设计的喷水装置，内部装有2L 水，上部密封1atm 的空气0.5L 保持阀门关闭，再充入1atm 的空气0.1L.设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有A ．充气后，密封气体压强增加B ．充气后，密封气体的分子平均动能增加C ．打开阀门后，密封气体对外界做正功D ．打开阀门后，不再充气也能把水喷光 答案：AC解析： 由pv=nRT 知充气后，当v 、T 不变时，n 增加，密封气体压强增加，选项A 正确.充气后，由于温度不变，密封气体的分子平均动能不变，选项B 错误.打开阀门后，密封气体对外界做正功，选项C 正确.由于桶内只有1atm 的空气0.1L+0.5L=0.6L.小于容积2L ，所以需要再充气才能把水喷光，选项 D 错误. 11. (2013高考江苏物理）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（气体与外界无热量交换）. 这就是著名的“卡诺循环”. （1）该循环过程中，下列说法正确的是___▲____. （A ）A B →过程中，外界对气体做功（B ） B C →过程中，气体分子的平均动能增大（C ） C D →过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多（D ） D A →过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化（2）该循环过程中，内能减小的过程是___▲____ （选填“A B →”、“B C →”、“C D →”或“D A →”）. 若气体在A B →过程中吸收63kJ 的热量，在C D →过程中放出38kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_______ kJ.（3）若该循环过程中的气体为1mol ，气体在A 状态时的体积为10L ，在B 状态时压强为A 状态时的23. 求气体在B 状态时单位体积内的分子数. （已知阿伏加德罗常数2316.010A N mol -=⨯，计算结果保留一位有效数字）答案：A. (1)C(2)B C → 25 (3)n=4×1025m -3.解析：（1）根据A B →过程为等温过程，内能不变，体积增大，气体对外界做功，选项A 错误.B C →为绝热过程，没有与外界热交换，体积增大，气体对外界做功，内能减小，所以B C →过程中，气体分子的平均动能减小，选项B 错误.C D →为等温过程，C D →过程中，体积减小，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项C 正确.D A →为绝热过程，体积减小，外界对气体做功，气体温度升高，所以D A →过程中，气体分子的速率分布曲线向速度大的移动，发生变化，选项D 错误.（2）该循环过程中，内能减小的过程是B C →.由热力学第一定律，气体完成一次循环对外做的功为63kJ-38kJ=25kJ.(3)等温过程A A B B p V p V =,单位体积内的分子数ABN n V γ=.解得A BA AN p n p V γ=,代入数据得n=4×1025m -3.12（2013全国新课标理综1第33题）(2) (9分)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V 0.气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略).开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p 0和p 0/3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V 0/4.现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡.已知外界温度为T 0，不计活塞与气缸壁间的摩擦.求:(i)恒温热源的温度T;(ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V X .解析：(i)与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得：0T T =007/45/4V V , 解得：T=7 T 0/5.(ii)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的质量大.打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件.气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程.设左活塞上方气体压强为p ，由玻意耳定律得： pV x =03p ·04V ， (p+p 0)(2V 0-V x )= p 0 ·74V 0 联立上述二式得： 6 V x 2-V 0V x -V 02=0 其解为：V x =12V 0； 另一解V x =-13V 0；不合题意，舍去. 13（2013全国新课标理综II 第33题）（2）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管的下部封有长l 1=25.0cm 的空气柱，中间有一段长l 2=25.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度l 3=40.0cm.已知大气压强为p 0=75.0cmHg.现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l 1’=20.0cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下降的距离.解析：以cmHg 为压强单位.在活塞下推前，玻璃管上端空气柱的压强为：p=p 0+l 2，设活塞下推后下部空气柱的压强为p 1’，由玻意耳定律得：p 1l 1= p 1’ l 1.如图，设活塞下推距离为△l ，则此时玻璃管上部空气柱的长度为：L 3’= l 3+ l 1- l 1’-△l.设此时玻璃管上部空气柱压强为p 3’，则p 3’= p 1’- l 2. 由玻意耳定律得：p 0l 3= p 3’ l 3’. 联立上述各式解得：△l=15.0cm.14.（2013高考山东理综第36（2）题）（2）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m 深处的海水温度为280K.某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T o =300K ，压强P 0=1 atm ，封闭气体的体积V o =3m 2.如果将该气缸下潜至990m 深处，此过程中封闭气体可视为理想气体.①求990m 深处封闭气体的体积（1 atm 相当于10m 深的海水产生的压强）.②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”)，传递的热量__________（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功.解析：①当气缸下潜至990m 时，设封闭气体的压强为p ，温度为T ，体积为V ，由题意可知：p=100atm ， 根据理想气体状态方程得：p 0V 0/T 0= pV/T ， 代入数据解得：V=2.8×10-2m 3. ②放热 大于15．（2013高考上海物理第29题）(7分)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积.步骤如下：①将倒U 形玻璃管A 的一端通过橡胶软管与直玻璃管B 连接，并注入适量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住烧瓶口，并在A 上标注此时水面的位置K ；再将一活塞置于10ml 位置的针筒插入烧瓶，使活塞缓慢推移至0刻度位置；上下移动B ，保持A 中的水面位于K 处，测得此时水面的高度差为17.1cm.②拔出橡皮塞，将针筒活塞置于0ml 位置，使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口；然后将活塞抽拔至10ml 位置，上下移动B ，使A 中的水面仍位于K ，测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm.(玻璃管A 内气体体积忽略不计，ρ＝1.0×103kg/m 3，取g ＝10m/s 2)(1)若用V 0表示烧瓶容积，p 0表示大气压强，△V 示针筒内气体的体积，△p 1、△p 2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小，则步骤①、②中，气体满足的方程分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.(2)由实验数据得烧瓶容积V 0＝＿＿＿＿＿ml ，大气压强p 0＝＿＿＿＿Pa. (3)(单选题)倒U 形玻璃管A 内气体的存在 (A)仅对容积的测量结果有影响 (B)仅对压强的测量结果有影响 (C)对二者的测量结果均有影响 (D)对二者的测量结果均无影响答案：（1）p 0(V 0+△V )=( p 0+△p 1) V 0; p 0V 0=( p 0-△p 2) (V 0+△V ); （2）560 9.58×104（3）C解析：（1）对于步骤①，根据玻意耳定律可得p 0(V 0+△V )=( p 0+△p 1) V 0;对于步骤②，根据玻意耳定律可得p 0V 0=( p 0-△p 2) (V 0+△V );（2）联立解得V 0＝212p p p ∆∆-∆△V =56×10ml=560ml；p 0＝0V V ∆△p 1=56×0.171×1.0×103×10 Pa=9.58×104Pa.（3）倒U 形玻璃管A 内气体的存在对二者的测量结果均有影响，选项C 正确.16．(10分) （2013高考上海物理第30题）如图，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料.开始时活塞至容器底部的高度为H 1，容器内气体温度与外界温度相等.在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H 2处，气体温度升高了△T ；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H 3处：已知大气压强为p 0.求：气体最后的压强与温度.解析：对取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降的等压过程，由盖吕萨克定律，20H ST T +∆=30H S T ,解得：T 0=323H H H -△T从初状态到最后状态，温度相同，由玻意耳定律： p 0H 1S= p 3H 3S ，解得：p 3= 13H H p 0.。