高三物理第二轮专题练习之热学含答案及解析

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【最新推荐】2020高考物理二轮课标通用专题能力训练16 热学 Word版含解析

专题能力训练16热学(时间:45分钟满分:90分)专题能力训练第41页1.(1)(多选)(5分)下列说法正确的是。

A.液体中悬浮的微粒越大,布朗运动越显著B.第二类永动机不可能制成,因为它违反能量守恒定律C.一定质量的理想气体,当它的压强、体积都增大时,其内能一定增加D.因为液体表面层分子分布比内部稀疏,因此液体表面有收缩趋势(2)(10分)如图所示,圆柱形汽缸开口向上,竖直放置在水平面上,汽缸足够长,内截面积为S,大气压强为p0。

一厚度不计、质量为m=p0S2g的活塞封住一定量的理想气体,温度为T0时缸内气体体积为V0。

先在活塞上缓慢放上质量为3m的沙子,然后将缸内气体温度缓慢升高到2T0,求稳定后缸内气体的体积。

答案:(1)CD(2)V0解析:(1)微粒越小,温度越高,布朗运动越显著,选项A错误;第二类永动机不可能制成,是因为违背热力学第二定律,选项B错误;一定质量的理想气体,压强、体积都增大,温度必然升高,内能一定增加,选项C正确;液体表面有收缩趋势,表面层分子分布比内部稀疏,选项D正确。

(2)设初态气体压强为p1,放沙后压强为p2,体积为V2,升温后体积为V3,则有p1=p0+mgS=1.5p0p2=p0+4mgS=3p0等温过程,由p1V0=p2V2得V2=0.5V0等压过程,由V2T0=V32T0得V3=V0。

2.(1)(多选)(5分)下列说法正确的是。

A.相同质量的0 ℃的水的分子势能比0 ℃的冰的分子势能大B.大颗粒的盐磨成了细盐,就变成了非晶体C.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关D.气体在等压膨胀过程中温度一定不变(2)(10分)一密闭容器有进气口和出气口可以和外部连通,将进气口和出气口关闭,此时容器内容积为V0,内部封闭气体的压强为p0,将气体缓慢加热,使气体温度由T0=300 K 升至T1=350 K。

①求此时气体的压强;②保持T1=350 K不变,缓慢由出气口抽出部分气体,使气体压强再变回到p0。

2021届物理新高考二轮复习热学作业(4) 含解析

2021届新高考物理二轮复习热学精炼（4）1.在新冠肺炎疫情防控期间,测量体温成为重要的防疫措施之一.医学上常用的水银体温计可以在家庭中使用,红外测温枪在居民区、办公楼、商场等公共场所广泛应用.某同学查阅资料,获得以下信息:自然界中任何高于绝对零度的物体都在随时随地向外辐射能量.单位时间内,物体表面单位面积上所发射的总辐射能叫辐射功率,辐射功率与该物体的温度有确定的关系,非接触式温度测量是测量辐射功率的大小,并由此得到一个与该物体温度成一定关系的信号.红外测温枪是能够测量物体辐射功率大小并转化为物体温度的仪器.根据以上信息和学过的知识,他作出如下判断,其中正确的是( )A.水银体温计可以用来测量沸水的温度B.水银体温计离开人体后,水银迅速流回水银泡C.红外测温枪向人体发射红外线,从而测量人体温度D.红外测温枪测量人体温度时,离人体越远,显示温度越低2.二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水中某处,气体体积减小为原来的一半,温度逐渐降低.此过程中( )A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功B.封闭的二氧化碳气体压强一定增大C.封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大D.封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量3.关于气体内能的变化,以下说法正确的是( )A.气体放出热量,内能一定减少B.气体对外做功,内能一定减少C.气体放出热量,同时对外做功,内能可能不变D.气体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变4.如图所示,绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分,活塞质量不计,活塞用销钉锁住,活塞与汽缸之间没有摩擦,汽缸左边装有一定质量的理想气体,右边为真空,现在拔去销钉,抽去活塞,让气体向右边的真空做绝热自由膨胀,下列说法正确的是( )A.气体在向真空膨胀的过程中对外做功,气体内能减少B.气体在向真空膨胀的过程中,分子平均动能变小C.气体在向真空膨胀的过程中,系统的熵不可能增加D.若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到左边,使右边重新成为真空5.如图所示,a b c、、为一定质量的理想气体变化过程中的三个不同状态,下列说法正确的是( )A.a b c、、三个状态的压强相等B.从a到c气体的内能减小C.从a到b气体吸收热量D.从a到b与从b到c气体对外界做功的数值相等6.下列说法正确的是（）A.石墨和金刚石都是晶体，都是由碳元素组成的单质，但它们的原子排列方式不同B.晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量，温度不变C.液晶的光学性质随温度的变化而变化D.液晶的分子排列会因所加电压的变化而变化，由此引起光学性质的改变7.玻璃器皿的制造过程中玻璃液的形成是重要环节,当温度达到1 200 ℃时,大量的气泡分布在玻璃液中,经过一系列工艺后获得澄淸的玻璃液,之后可以通过降温到合适温度,然后选择合适大小的玻璃液进行吹泡(即往玻璃液中吹气)制造玻璃器皿,下列与玻璃有关的物理学问题的说法正确的是( )A.因为分子间存在着斥力,所以破碎的玻璃不能简单地拼接在一起B.玻璃从开始熔化到形成玻璃液的过程中,温度不固定C.玻璃内部的原子是无序分布的,具有各向异性的特点D.使1 200 ℃的玻璃液继续升温,可能使其中的气泡减少8.如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e，对此气体，下列说法正确的是（）A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程②中气体对外界做正功C.过程④中气体从外界吸收了热量D.状态c d、的内能相等9.如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，气缸固定不动，外界温度恒定。

高考物理题：热学与动量守恒定律二轮练习附答案

2020届高考物理题：热学与动量守恒定律二轮练习附答案*热学与动量守恒定律*一、选择题1、两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0．相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．在r＝r0时，分子势能为零2、(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。

相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。

若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．在r＝r0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3、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p 0、体积为多少的空气( )A ．p 0p VB ．p p 0VC ．⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1VD ．⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0＋1V 4、(双选)干湿泡温度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示( )A ．空气的绝对湿度越大B ．空气的相对湿度越小C ．空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近D ．空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远5、一定质量的理想气体在下列哪些过程中，一定从外界吸收了热量( )A ．温度保持不变，体积逐渐膨胀B ．体积保持不变，温度逐渐升高C ．压强保持不变，体积逐渐收缩D ．温度逐渐升高，压强逐渐减小6、(多选)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p-T 图象如图所示，其中对角线ac 的延长线过原点O 。

统考版2021届高考物理二轮复习提升指导与精练21热学含解析

热学一、选择题，每题有3个选项正确。

1．下列说法正确的是( )A．1 g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多B．布朗运动就是物质分子的无规则热运动C．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的E．0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相等【答案】CDE【解析】水的摩尔质量是18 g/mol，1 g水中含有的分子数为：n＝118×6.0×1023≈3.3×1022个，地球的总人数约为70亿，选项A错误；布朗运动是悬浮在液体(气体)中的固体颗粒受到液体(气体)分子撞击作用的不平衡造成的，不是物体分子的无规则热运动，选项B错误；温度是分子的平均动能的标志，气体的压强增大，温度可能减小，选项C正确；气体分子间距大于10r0，分子间无作用力，打开容器，气体散开是气体分子的无规则运动造成的，选项D 正确；铁和冰的温度相同，分子平均动能必然相等，选项E正确。

2．下列说法中正确的是( )A．温度高的物体比温度低的物体热量多B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等E．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大【答案】BCE【解析】热量是在热传递过程中传递的能量，不是状态量，选项A错误；物体的内能与物体的温度、体积等有关，温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，温度是分子平均动能的标志，温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大，选项B、C正确；相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，内能不一定相等，选项D错误；由分子势能与分子间距的关系可知，分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，选项E正确。

3．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是( ) A．液体的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用E．液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力【答案】ADE【解析】分子势能与分子间距有关，而分子间距与物体的体积有关，则知液体的分子势能和体积有关，选项A正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，选项B错误；温度升高时，分子的平均动能增大但不是每一个分子动能都增大，选项C错误；露珠由于受到表面张力的作用表面积有收缩到最小的趋势即呈球形，选项D正确；液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的作用力表现为引力，选项E正确。

高考物理二轮复习专题六热学专题分层突破练14热学含解析

专题分层突破练14 热学A组1.(2021广东惠州高三三调)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2.(2021天津高三一模)为做好新冠肺炎疫情防控,学校用如图所示的压缩式喷雾器对教室走廊等场所进行消杀工作。

给储液罐打足气,打开开关就可以让药液喷洒出来。

若罐内气体温度保持不变,随着药液的不断喷出,则罐内气体()A.内能不断减小B.压强不断减小C.外界对气体做功D.气体对外放热3.(2021北京东城高三一模)对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是()A.气体温度升高,每一个气体分子的动能都增大B.气体温度升高,气体内能一定增大C.若压缩气体,气体分子的无规则运动一定更剧烈D.若气体膨胀对外做功100 J,则内能一定减少100 J4.(2021北京丰台高三一模)两个分子间的作用力的合力F与分子间距离r的关系如图所示,假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0,下列说法正确的是()A.在r由无限远到趋近于0的过程中,F先变小后变大B.在r由无限远到趋近于0的过程中,F先做正功后做负功C.在r由无限远到趋近于0的过程中,分子势能先增大后减小再增大D.在r=r0处分子势能为零5.(2021山东聊城高三二模)如图所示,汽缸内封闭一定质量的理想气体。

现缓慢地向活塞上倒一定质量的细沙,忽略环境的温度变化,在此过程中如果汽缸、活塞()A.导热良好,汽缸内气体的内能必增大B.导热良好,汽缸内气体向外放热C.绝热良好,汽缸内气体分子的平均动能不变D.绝热良好,汽缸内所有气体分子的运动速率都变大6.(2021山东高三模拟)下图为一定质量理想气体状态变化的p-t图像。

图中BA的延长线过(-273,0)点,CB平行于t轴,则下列说法正确的是()A.气体由状态A变为状态B,外界对气体做功B.气体由状态C变为状态A,气体吸收热量C.气体在状态B时的分子数密度比在状态C时的大D.气体在状态B时的分子数密度比在状态A时的大7.(多选)(2021福建龙岩高三质检)下图是某同学用手持式打气筒对一个篮球打气的情景。

2020届高考物理二轮：热学练习及答案

2020届高考物理二轮：热学练习及答案*热学*一、选择题1、下列说法中正确的是()A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变2、PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面。

下列说法中不正确的是()A．气温越高，PM2.5运动越剧烈B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动D．倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度3、一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为()A．气体分子的平均速率不变B．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大C．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多D．气体分子的总数增加4、(2019·北京高考)下列说法正确的是()A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变5、下列说法正确的是()A．一切与热现象有关的宏观物理过程都是不可逆的B．一定质量的气体在绝热膨胀的过程中，温度一定降低C．内能不同的物体，它们的分子热运动的平均动能可能相同D．一定质量的气体在等容变化的过程中吸热，内能不一定增加6、(多选)如图所示，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V 图中从a到b的直线所示。

在此过程中()A．气体温度一直降低B．气体内能一直增加C．气体一直对外做功D．气体一直从外界吸热E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功7、一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态．则()A．温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大B．A到B的过程中，气体内能增加C．A到B的过程中，气体从外界吸收热量D．A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少8、关于分子动理论，下列说法正确的是()A．气体扩散的快慢与温度无关B．布朗运动是液体分子的无规则运动C．分子间同时存在着引力和斥力D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大9、把一条细棉线的两端系在铁丝环上，棉线处于松弛状态．将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜，这时薄膜上的棉线仍是松弛的，如图所示．用烧热的针刺破A侧的薄膜，则观察到棉线的形状为下图中的()10、．(2019·河北唐山模拟)(多选)对于一定质量的理想气体，下列论述正确的是()A．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加D．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变E．若气体体积减小，温度升高，单位时间内分子对器壁的撞击次数增多，平均撞击力增大，因此压强增大二、非选择题1、如图，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V．已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0．现假设活塞B发生缓慢漏气，致便B最终与容器底面接触．求活塞A移动的距离．2、(1)下列说法正确的是________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分；选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．只要减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低B．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能也一定减小C．同种物质要么是晶体，要么是非晶体，不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现D．在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强不变E．温度相同的氢气和氧气，它们分子的平均动能相同(2)如图甲所示，粗细均匀、横截面积为S的足够长的导热细玻璃管竖直放置，管内用质量为m的水银柱密封着一定质量的理想气体，当环境温度为T，大气压强为p0时，理想气体的长度为l0，现保持温度不变，将玻璃管缓慢水平放置．重力加速度为g，不计摩擦．求：①稳定后气柱的长度；②若将环境温度降为T3，将玻璃管平放于光滑水平桌面上并让其以加速度a向左做匀加速直线运动(如图乙所示)，求稳定后的气柱长度．2020届高考物理二轮：热学练习及答案*热学*一、选择题1、下列说法中正确的是()A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变解析：选B．温度是物体分子平均动能的标志，所以物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大，A错、B对；影响物体内能的因素是温度、体积和物质的量，所以只根据温度的变化情况无法判断内能的变化情况，C、D错．2、PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面。

高三二轮复习热学(印刷)

高三物理二轮复习热学一、高考考点：✧分子动理论的基本观点。

物体是由大量分子组成的。

分子的热运动，布朗运动。

分子间的相互作用力。

✧阿伏伽德罗常数。

温度和气体压强的微观意义。

热力学温度。

✧分子间的相互作用势能。

物体的内能。

✧热力学第一定律。

二、网络构建三、解题策略（一）、基础知识要记牢1．油膜法测分子直径的原理2．估算微观量的两种模型(1)球体模型：(2)立方体模型：3．说明分子永不停息地做无规则运动的两个实例(1)布朗运动：①研究对象：②运动特点：③相关因素：④物理意义：例题1：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4．分子间的相互作用力与分子势能(1)分子力：(2)分子势能例题2：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（）(二)、方法技巧要用好1．固体、液体分子微观量的计算(估算)(1)分子数N＝。

(2)分子质量的估算方法：每个分子的质量为。

(3)分子体积(分子所占空间)的估算方法：每个分子的体积(分子所占空间2．热力学第一定律公式ΔU＝Q＋W符号的规定例题：下图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，、两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中() A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小3．理想气体是指严格遵守气体实验定律的气体(1)理想气体是一种经科学地抽象而建立的理想化模型，实际上不存在。

(2)实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大、温度不太低时都可当作理想气体来处理。

气体的三个实验定律都是理想气体状态方程的特例理想气体状态方程p1V1T1＝p2V2T2(1)当T1＝T2时，p1V1＝p2V2(玻意耳定律)(2)当V1＝V2时，p1T1＝p2T2(查理定律)(3)当p1＝p2时，V1T1＝V2T2(盖—吕萨克定律)四、热学实验：油膜法估测分子直径1、实验原理油酸分子（C17H33COOH）由两部分组成：一部分是不亲水的C17H33，另一部分是对水有亲合力的COOH。

高三物理热学试题答案及解析

高三物理热学试题答案及解析1.某同学夏天上体育课时把放在空调教室里的篮球带出去玩，不久会发现A．球变硬了些,吸收热量，内能变大B．球变软了些,吸收热量，内能不变C．球变硬了些,温度升高，压强不变D．球没有发生变化【答案】A【解析】篮球温度升高，体积增大，球变硬了些，热量由高温物体传到低温物体，篮球内能变大，Ａ对；2.下列说法正确的是( )A．机械能与内能间的相互转化具有方向性B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加C．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的D．当温度由20 ℃变为40 ℃，物体分子的平均动能应变为原来的2倍【答案】AC【解析】本题考查的是热力学相关概念的问题，机械能与内能间的相互转化具有方向性是由热力学第二定律决定的，气体的温度升高，每个气体分子的平均动能增加；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它违反热力学第二定律，造不出来；当温度由20 ℃变为40 ℃，物体分子的平均动能增大了，但不是2倍关系；只有AC正确；3.如图所示，该装置可以作为火灾报警器使用：U形试管竖直放置，左端封闭、右端开口，装入一小段水银柱封闭一定质量的理想气体，试管壁是导热的，外界大气压恒定．如果蜂鸣器发出响声，下列说法正确的是A．封闭气体的温度升高，气体分子的热运动变得剧烈，单位时间撞击在器壁单位面积上的冲量一定增大B．封闭气体的体积变大，单位体积的分子数减少，气体温度降低C．封闭气体的密度变小，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数减少，所有分子的动能增加，气体的压强不变D．封闭气体的内能增加，气体对外界做功，气体从外界吸收了热量【答案】D【解析】封闭气体的温度升高，气体分子的热运动变得剧烈,冲量大小跟分子撞击器壁前后的速度变化量有关，所以冲量不一定增大，所以A错误。

气体从外界吸收了热量，封闭气体的内能增加，根据公式PV="nRT" 可得压强增大，气体对外界做功，推动水银柱，接通电路，蜂蜜器发出响声，所以BC错误，D正确。

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。

高考物理二轮复习：热学(答案+解析)

热学满分：110分时间：90分钟一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。

每题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

） 1．下列说法中正确的是（）A ．布朗运动反映的是液体分子的无规则运动B ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体C ．物体放出热量，温度一定降低D ．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的E ．热量是热传递过程中，物体间内能的转移量；温度是物体分子平均动能大小的量度 2．下列说法中正确是（）A ．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能B ．橡胶无固定熔点，是非晶体C ．饱和气压与分子密度有关，与温度无关D ．热机的效率总小于1E ．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大 3．下列关于热学中的相关说法正确的是（） A ．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性 B ．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能增加C ．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，故气体的压强一定增大D ．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝E ．某种液体的饱和气压不一定比未饱和气压大 4．下列说法正确的是（）A ．运送沙子的卡车停于水平地面，在缓慢卸沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体从外界吸热B ．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。

其原因是，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小C ．晶体的物理性质都是各向异性的D ．一定量的理想气体从外界吸收热量，其内能一定增加E ．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，分子间引力和斥力都随分子间距的减小而增大5．下列说法正确的是（）A ．分子a 从较远处以一定的初速度趋近固定不动的分子b ，当a 到达0r r 处时，a 的动能最大10．下列说法中正确的是（）A ．晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性B ．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同C ．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性D ．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小 11．下列说法中正确的有（）A ．自然界中能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源B ．第二类永动机和第一类永动机，都违背了能量守恒定律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 ．浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现E ．液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异性 12．下列对理想气体的理解正确的是（） A ．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B ．只要气体压强不是很大就可视为理想气体C ．密闭容器内的理想气体随着温度的升高，其压强增大，内能增大D ．一定质量的理想气体对外界做功时，它的内能有可能增大E ．理想气体的压强是由气体分子间斥力产生的二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）13．（10分）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，从状态A 到状态B ，在相同时间内撞在单位面积上的分子数__________（选填“增大”、“ 不变”或“减小”），从状态A 经B 、C 再回到状态A ，气体吸收的热量__________放出的热量（选填“大于”、“ 小于”或“等于”）。

高三物理第二轮复习热学专题新人教版

高三物理第二轮复习测试题热学专题一．选择题4×10;每题至少有一个正确答案,不选或错选得0分;漏选得2分1．下列说法中正确的是A．温度低的物体内能小B．温度低的物体分子运动的平均速率小C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D．外界对物体做功时，物体的内能不一定增加2．只要知道下列哪一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离（）A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量3．如图所示，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，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（）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，则气缸的上底面距地面的高度将增大Ｃ．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小Ｄ．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大4．用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触2点插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象。

关于这一现象，正确说法是（）A．这一实验过程不违反热力学第二定律；B．在实验过程中，热水一定降温、冷水一定升温；C．在实验过程中，热水内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能。

D．在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能。

5．对于如下几种现象的分析，下列说法中正确的是（）A．物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小B．用显微镜观察液体中悬浮微粒的布朗运动,观察到的是液体中分子的无规则运动C．利用浅层和深层海水的温度差可以制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能D．打开香水瓶后，在较远的地方也能闻到香味，这表明香水分子在不停地运动6．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于轴上，甲、乙两分子间作用力与距离关系的函数图象如图，现把乙分子从r 3处由静止释放，则（）A．乙分子从r3到r1加速B．乙分子从r3到r2加速，从r2到r1减速C．乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子势能先减小后增加D．乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子势能一直减小7一列简谐横波，某时刻的图象如下图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则（）A．这列波沿轴正向传播 B．这列波的波速是25m/C．经过Δt=，A质点通过的路程是4m D．质点/C．10m/ D．4m/二．10分填空Array 11．2分如图所示。

2021年高考物理二轮复习试卷：分子动理论气体及热力学定律(附答案解析)

2021年高考物理二轮复习试卷
分子动理论气体及热力学定律
1．(1)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g。

由此可以估算得，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________。

(2)如图1，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B。

在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为v。

已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0。

现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触。

求活塞A移动的距离。

图1
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2021届新高考物理二轮复习专题7 热学作业含解析

第一部分专题七1．(2020·广东省茂名测试)(1)下列说法正确的是(BCE)A．温度升高，物体内每一个分子运动的速率都增大B．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．一定质量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加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．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果(2)如图所示，长31 cm内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住10 cm 长的空气柱，此时气温为27 ℃.若把玻璃管在竖直平面内顺时针缓慢转动半周，发现水银柱长度变为15 cm，继续转动半周，然后对封闭空气柱加热使水银柱刚好与管口相平．求：①大气压强的值；②回到原处加热到水银柱刚好与管口相平时气体的温度．【答案】(2)①75 cmHg②450 K【解析】(1)温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，平均速率越大，不是所有分子运动速率都增大，故A错误；空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故B正确；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，需要克服分子间的引力，故分子势能增大，故C正确；高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故．故D错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果．故E正确；故选BCE.(2)在玻璃管开口向上转到开口竖直向下的过程中，由等温变化可得p1V1＝p2V2①由压强关系可得p 1＝p 0＋21 cmHg ，p 2＝p 0－15 cmHg ②由①②式解得(p 0＋21)×(31－10)S ＝(p 0－15)×(31－15)Sp 0＝75 cmHg ③(2)加热至水银与管口相平时p 3＝p 0＋15 cmHg ＝90 cmHg ④T 1＝t ＋273 K ＝300 K ⑤由气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3⑥ (75＋21)×(31－10)S 300＝90×(31－15)S T 3解得T 3＝450 K ⑦2．(2020·四川绵阳四模)(1)关于气体的内能，下列说法正确的是( ACE )A ．气体被压缩时，内能可能不变B ．质量和温度都相同的气体，内能一定相同C ．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关D ．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大E ．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加(2)一热气球体积为V ，内部充有温度为T a 的热空气，气球外冷空气的温度为T b .已知空气在1个大气压、温度T a 时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g .①求该热气球所受浮力的大小：②设充气前热气球的质量为m 0，求充气后它还能托起的最大质量m .【答案】 (2)①ρ0gVT 0T b ②ρ0VT 0T b －ρ0VT 0T a－m 0 【解析】 (1)气体被压缩时，外界对气体做功W ＞0，如果向外界放热Q ＜0，根据热力学第一定律，△U ＝W ＋Q ，可能△U ＝0，内能不变，故A 正确；质量和温度都相同的气体，分子平均动能相同，但气体的分子数不一定相等，内能也不一定相同，故B 错误；理想气体分子间无分子势能，理想气体的内能只与温度有关，故C 正确；物体的内能与温度、体积有关，与物体宏观整体运动的机械能无关，所以整体运动速度越大，其内能不一定越大，故D 错误；一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，体积变大，根据理想气体状态方程可知，温度升高，内能一定增加，故E 正确．故选ACE.(2)①设1个大气压下质量为m 的空气在温度T 0时的体积为V 0，密度为ρ0，温度为T b 时的体积为V Tb ，密度为ρTb ，则ρ0＝m V 0，ρTb ＝m V Tb ，V 0T 0＝V Tb T b解得ρTb ＝ρ0T 0T b设气球所受的浮力为F ，则F ＝ρTb gV解得F ＝ρ0gVT 0T b②设气球内热空气所受的重力为G ，充气后它还能托起的最大质量m ，则G ＝ρTa Vg解得G ＝ρ0gV T 0T a则m ＝ρ0VT 0T b －ρ0VT 0T a－m 0 3．(2020安徽马鞍山质监)(1)氧气分子在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如图中曲线所示．下列说法中正确的是( ABE )A ．100 ℃时也有部分氧气分子速率大于900 m/sB ．曲线反映100 ℃时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布C ．在100 ℃时，部分氧气分子速率比较大，说明内部也有温度较高的区域D．100 ℃时，400～500 m/s的速率分子数比0～400 m/s的速率分子数多E．温度降低时，氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动(2)如图所示，在两端封闭、导热良好、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气，U形管两端竖直朝上．环境温度为240 K时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝24 cm和l2＝16 cm，左边气体的压强为20 cmHg.现改变环境温度，使左侧竖直管内水银液面下降1 cm(左侧竖直管内仍有水银)．求此时的环境温度．【答案】(2)375 K【解析】(1)100 ℃时也有部分氧气分子速率大于900 m/s，选项A正确；曲线反映100 ℃时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布，选项B正确；温度是平均动能的标志，100 ℃时，也有部分分子的速率较大，部分平均速率较小，但不是说明内部有温度较高的区域，选项C错误；因图线与坐标轴围成的的面积表示该温度区间对应的分子数，则由图像可知100 ℃时，400～500 m/s的速率分子数比0～400 m/s的速率分子数少，选项D错误；温度降低时，分子平均速率减小，则氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动，选项E正确．故选ABE.(2)对于左侧气体初状态：p1＝20 cmHg l1＝24 cm T＝240 K末状态：l′1＝l1＋ΔhΔh＝1 cm根据理想气体状态方程p1l1ST ＝p′1l′1ST′对于右侧气体初状态：p2＝p1－(l1－l2)l2＝16 cm T＝240 K 末状态：p2＝p1－2Δh－(l1－l2)l′2＝l2－Δh根据理想气体状态方程p2l2ST ＝p′2l′2ST′联立可得T′＝375 K4．(2020福建南平质检)(1)下列说法正确的是(BCE)A．当分子间的距离增大时，分子间引力增大、斥力减小B．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大C．第二类永动机违反了热力学第二定律D．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大E．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用(2)如图所示，一竖直放置、内壁光滑的柱形绝热气缸内置加热丝，用质量不计的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，开始时气体温度为27 ℃，活塞距气缸底部的高度为h1＝0.5 m，现给气缸内气体缓慢加热，当气缸内气体吸收了450 J的热量时温度升高了Δt＝180 ℃.已知活塞的横截面积为S＝5.0×10－3 m2，外界大气压为p0＝1.0×105 Pa，求：①温度升高了Δt时活塞距离气缸底部的高度h2；②此加热过程中气缸内气体增加的内能ΔU.【答案】(2)①0.8 m②300 J【解析】(1)当分子间的距离增大时，分子间引力和斥力均减小，选项A错误；温度是分子平均动能的标志，内能与物体的温度、体积以及物质的量都有关，则温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，选项B正确；第二类永动机违反了热力学第二定律，选项C正确；当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，选项D错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，选项E正确；故选BCE.(2)①由题意可知气体吸热的过程是等压过程，由盖·吕萨克定律有Sh1 T1＝Sh2T2而T1＝300 K，T2＝(T1＋Δt)＝480 K，代入数据得h2＝0.8 m；②气体克服外界大气压强做的功为W＝p0ΔV而ΔV＝(h2－h1)S＝1.5×10－3m3，代入数据得：W＝150 J由热力学第一定律有ΔU＝－W＋Q得：ΔU＝300 J.5．(2020安徽宣城二调)(1)下列说法正确的是(ACD)A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素E．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p －V图像如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27 ℃，气体由状态B到C过程从外界吸收热量Q＝300 J，求：①该气体在状态C时的温度；②该气体从状态B到状态C的过程中内能变化量．【答案】(2)①300 K②增加100 J【解析】(1)显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，选项A正确；压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强作用的缘故，与气体分子间的斥力无关，选项B错误；当r<r0时，分子势能随着分子间距离的增大而减小；当r>r0时，分子势能随着分子间距离的增大而增大；则分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，选项C正确；在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，选项D 正确；当温度升高时，物体内分子的平均速率变大，并非每一个分子热运动的速率都增大，选项E 错误；故选ACD ．(2)①分析A →C 过程，由气体状态方程得p A V A T A ＝p C V C T C其中T A ＝273＋27＝300 K解得T C ＝300 K②分析B →C 过程，因为体积膨胀，故外界对气体做负功W ＝－p B (V C －V B )代入数据W ＝－200 J由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q得ΔU ＝100 JΔU 为正内能增加6．(2020·东北三省四市联考)(1)关于热力学定律，下列说法中错误的是( ABD )A ．对物体持续降温冷却后可以把它的温度降为绝对零度B ．三个系统a 、b 、c ，若a 与b 内能相等，b 与c 内能相等，则根据热平衡定律a 与c 接触时一定不会发生热交换C ．热量可以从低温物体传递到高温物体D ．自然界的能量是守恒的，所以我们可以不必节约能源E ．一定量的理想气体经过绝热压缩其内能一定增大(2)如图所示，A 、B 是两只容积为V 的容器，C 是用活塞密封的气筒，它的工作体积为0.5V ，C 与A 、B 通过两只单向进气阀a 、b 相连，当气筒抽气时a 打开、b 关闭，当气筒打气时b 打开、a 关闭．最初A 、B 两容器内气体的压强均为大气压强p 0，活塞位于气筒C 的最右侧．(气筒与容器间连接处的体积不计，气体温度保持不变)求：①以工作体积完成第一次抽气结束后气筒C 内气体的压强p 1；②现在让活塞以工作体积完成抽气、打气各2次后，A 、B 容器内的气体压强之比．【答案】 (2)①23p 0 ②2∶7【解析】(1)绝对零度是不可能达到的，故A错误；热平衡状态即为两物体的温度相同，但两物体内能相同时，温度不一定相同，故B错误；热量可以从低温物体传递到高温物体，例如电冰箱，但需要消耗电能，故C正确；自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用，因此要节约能源，故D错误；一定质量的理想气体经过绝热压缩，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体的内能增大，故E正确．本题选错误的，故选ABD．(2)①第一次抽气由等温变化有p0V＝p1(0.5＋1)V解得p1＝23p0②第二次抽气p1V＝p A(0.5＋1)V第一次打气p0V＋0.5p1V＝p2V第二次打气p2V＋0.5p A V＝p B V解得p A∶p B＝2∶77．(2020·福建泉州质检)(1)某同学发现自行车轮胎内气体不足，于是用打气筒打气．假设打气过程中，轮胎内气体的体积和温度均不变，则在打气过程中，下列说法正确的是(ABE)A．轮胎内气体的总内能不断增加B．轮胎内气体分子的平均动能保持不变C．轮胎内气体的无规则运动属于布朗运动D．轮胎内气体分子间斥力增大使得胎内气压增大E．轮胎内气体单位时间内碰撞胎壁的分子数不断增多(2)如图，导热性能良好的气缸，质量M＝18 kg、高L＝1.02 m，开口向上放置在水平地面上，气缸中有横截面积S＝1.0×10－2m2、质量m＝2 kg的活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内．当外界温度t＝27 ℃、大气压p0＝1.0×105 Pa时，气柱高度h＝0.80 m，不计气缸和活塞的厚度及两者间的摩擦，取g＝10 m/s2，求：①气柱高度h＝0.80 m时气缸内的气体压强p1；②气温保持不变，在活塞上施加竖直向上并缓慢增大的拉力F，请通过分析判断最终气缸能否被提离地面．【答案】(2)①1.02×105 Pa②最终汽缸能被提离地面【解析】(1)根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，外界对气体做功，胎内气体的温度保持不变，轮胎内气体的总内能不断增加，故A正确；胎内气体的温度保持不变，故轮胎内气体分子的平均动能保持不变，故B正确；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，故C错误；在打气过程中气体分子的数量增加，单位时间内碰撞胎壁的分子数不断增多，使得胎内气压增大，故D错误；在打气过程中温度不变，轮胎内气体压强增大，故轮胎内气体单位时间内碰撞胎壁的分子数不断增多，故E正确；故选ABE.(2)①气柱高度为h＝0.80 m时，对活塞由受力平衡得p1S＝mg＋p0S解得p1＝1.02×105 Pa②设汽缸没被提离地面前活塞能被拉至汽缸顶端，此时汽缸内气体压强为p2，由玻意耳定律得p1Sh＝p2SL在汽缸顶端对活塞由受力平衡得F＋p2S＝mg＋p0S解得F＝220 N由于F>(M＋m)g，故最终汽缸能被提离地面。

高考物理二轮复习专题七选考部分第13讲热学练习(含解析)-人教版高三全册物理试题

热学1．(1)(多项选择)如下说法中正确的答案是( )A．给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力B．液体外表张力与浸润现象都是分子力作用的表现C．悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了花粉中分子做无规如此的热运动D．干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性(2)如下列图，U形玻璃细管竖直放置，水平细管与U形玻璃细管底部相连通，各局部细管内径一样．U形管左管上端封有长20 cm的理想气体B，右管上端开口并与大气相通，此时U形玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距U形玻璃管底部距离为25 cm.水平细管内用小活塞封有长度为10 cm的理想气体A.外界大气压强为75 cmHg，忽略环境温度的变化．现将活塞缓慢向左拉动，使气体B的气柱长度为25 cm，求：①左右管中水银面的高度差是多大？②理想气体A的气柱长度为多少？解析：(1)给车胎打气，越压越吃力，是由于车胎内气体压强不断增大，选项A错误；液体外表张力是由于液体外表层分子比液体内局部子间稀疏，分子间表现为引力，浸润现象是由于附着层里的分子比液体内局部子密，分子表现为斥力，故液体外表张力与浸润现象都是分子力作用的表现，选项B正确；悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了水分子做无规如此的热运动，选项C错误；干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远，选项D正确；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，选项E正确．(2)①活塞缓慢向左拉动的过程中，气体B做等温变化，如此p B1V B1＝p B2V B2即75 cmHg×20S＝p B2×25S(设S为玻璃管横截面积)解得p B2＝60 cmHg左右管中水银面的高度差Δh＝(75－60)cm＝15 cm②活塞被缓慢地向左拉动的过程中，气体A做等温变化p A1＝(75＋25)cmHg＝100 cmHgp A2＝(75＋5)cmHg＝80 cmHgp A1V A1＝p A2V A2100×10S＝80×L A2SL A2＝12.5 cm答案：(1)BDE (2)①15 cm②12.5 cm2．(1)(多项选择)如下说法中正确的答案是( )A．当分子间距r>r0时(r＝r0时分子力为零)，分子间的引力随着分子间距的增大而减小，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，分子力表现为引力B．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律C．一定质量的理想气体等压膨胀过程中的内能不变D．大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大E．一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的(2)如下列图，劲度系数为k＝100 N/m的轻质弹簧与完全一样的导热活塞A、B不拴接，一定质量的理想气体被活塞A、B分成两个局部封闭在可导热的汽缸内．活塞A、B之间的距离与B到汽缸底部的距离均为l＝1.2 m，初始时刻，气体Ⅰ与外界大气压强一样，温度为T1＝300 K，将环境温度缓慢升高至T2＝440 K，系统再次达到稳定，A已经与弹簧别离，活塞A、B的质量均为m＝1.0 kg.横截面积为S＝10 cm2；外界大气压强恒为p0＝1.0×105Pa.不计活塞与汽缸之间的摩擦且密封良好，g取10 m/s2，求活塞A相对初始时刻上升的高度．解析：(1)当分子间距r>r0时，分子间的引力和斥力都随着分子间距的增大而减小，而且斥力减小更快，所以分子力表现为引力，故A正确；第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，故B错误；一定质量的理想气体等压膨胀，体积变大，温度升高，内能增大，故C错误；相对湿度为水蒸气的实际压强与一样温度水蒸气的饱和汽压的比值的百分数，大气中相对湿度越大，水蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，故D正确；一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，所吸收的热量全部用来增大分子势能，故E正确．(2)对气体Ⅰ，初态：T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa，V1＝lS；末态：T2＝440 K，p2＝p0＋mgS＝1.1×105 Pa，V2＝l′S根据理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2解得末态气体Ⅰ的长度为l ′＝1.6 m.对气体Ⅱ，初态：T 3＝300 K ，p 3＝p 0＋2mg S＝1.2×105 Pa ，V 3＝lS ；末态：T 4＝440 K ，p 4＝p 2＋mg S＝1.2×105 Pa ，V 4＝l ″S 根据理想气体状态方程：p 3V 3T 3＝p 4V 4T 4解得末态气体Ⅱ的长度为l ″＝1.76 m.故活塞A 上升的高度为Δh ＝(l ′－l )＋(l ″－l )＝(1.6 m －1.2 m)＋(1.76 m －1.2 m)＝0.96 m.答案：(1)ADE (2)0.96 m3．(1)(多项选择)如下说法正确的答案是( )A ．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性B ．当两薄玻璃板间加有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有外表张力的缘故C ．当环境的相对湿度为1时，如此干湿泡湿度计的两个温度计读数一定一样D ．用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的密度和油酸的摩尔质量E ．PM 2.5是指环境空气中直径小于等于2.5 μm 的颗粒物．温度越高，PM 2.5的运动就会越激烈，所以PM 2.5的运动属于分子热运动(2)如下列图，一绝热汽缸固定在倾角为30°的固定斜面上，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m ，横截面积为S .初始时，气体的温度为T 0，活塞与汽缸底部相距为L .通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q 时，活塞上升到与汽缸底部相距2L 处，大气压强为p 0，重力加速度为g ，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦．求：①此时气体的温度；②加热过程中气体内能的增加量．解析：(1)液晶既具有液体的流动性，同时又具有晶体的各向异性，故A 正确；中间有一层水膜的薄玻璃板，沿垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，是由于大气压强的缘故，故B 错误；当环境的相对湿度为1时，湿泡温度计停止蒸发，如此干湿泡湿度计的两个温度计读数一定一样，故C 正确；在直径的情况下要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积，假设知道油酸的密度和油酸的摩尔质量，如此可求得阿伏加德罗常数，如此D 正确；PM 2.5是指环境空气中直径小于等于2.5 μm 的颗粒物，不是分子，故E 错误．(2)①设加热后的温度为T ，此时气体体积V ＝2LS初始时体积V 0＝LS ，由等压变化有：V 0T 0＝V T解得T ＝2T 0.②由题意得，封闭气体压强为p ＝p 0＋mg sin 30°S ＝p 0＋mg 2S该过程气体对外界做功W ＝pSL ＝⎝⎛⎭⎪⎫p 0＋mg 2S SL 气体内能的增加量ΔU ＝－W ＋Q ＝Q －⎝⎛⎭⎪⎫p 0＋mg 2S SL . 答案：(1)ACD (2)①2T 0②Q －⎝⎛⎭⎪⎫p 0＋mg 2S SL 4．(1)(多项选择)如下说法正确的答案是( )A ．具有各向异性的固体一定是晶体B ．悬浮在液体中的小颗粒越大，布朗运动越剧烈C ．露珠呈球状是由于液体外表张力的作用D ．两个分子间的引力或斥力均随分子间距的增大而减小，但斥力比引力减小得更快E ．把两块纯净的铅压紧，它们会“粘〞在一起，说明分子间只存在分子引力(2)如下列图，一绝热汽缸倒立竖放在两水平台面上，缸内一光滑活塞密封了一定质量的理想气体．在活塞下挂有一物块，活塞与物块的总重量G ＝30 N ，活塞的横截面积S ＝3×10－3 m 2.活塞静止时，缸内气体温度t 1＝27 ℃，体积V 1＝3×10－3 m 3.外界的大气压强恒为p 0＝1×105 Pa.缸内有一个电阻丝，电阻丝的电阻值恒为R ＝5 Ω，电源电动势E ＝18 V 、内阻r ＝1 Ω.闭合开关20 s 后，活塞缓慢下降高度h ＝0.1 m ，求：①20 s 内气体内能的变化量；②20 s 末缸内气体的温度．解析：(1)具有各向异性的固体一定是晶体，选项A 正确；悬浮在液体中的小颗粒越大，液体分子对其碰撞的平衡性越大，布朗运动越不明显，选项B 错误；露珠呈球状是由于液体外表分子较内部稀疏，从而形成了外表张力的原因，选项C 正确；分子间的引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，不过斥力减小得快，引力减小得慢，选项D 正确；把两块纯净的铅压紧，它们会“粘〞在一起，说明这个区域分子间的引力大于分子间的斥力而表现为引力，不能说明分子间只存在引力，选项E 错误．(2)①设缸内气体初态压强为p 1，对活塞由平衡条件有p 0S ＝G ＋p 1S在电热丝对气体加热20 s 的过程中，气体对外界做的功为W ＝p 1Sh电阻丝产生的热量为Q ＝I 2Rt ，其中I ＝E R ＋r 根据热力学第一定律有ΔU ＝Q －W解得ΔU ＝873 J ，即气体的内能增加了873 J.②气体做等压膨胀，由盖—吕萨克定律有V 1T 1＝V 1＋Sh T 2解得T 2＝330 K ，即缸内气体的温度是57 ℃或330 K.答案：(1)ACD (2)①873 J ②57 ℃或330 K5．(1)(多项选择)关于物体的内能，如下说法正确的答案是( )A ．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加B ．物体内部所有分子动能的总和叫做物体的内能C ．一定质量的0 ℃的冰融化为0 ℃的水时，分子势能增加D ．一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加E ．通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递〞方式实现的(2)如下列图，两端开口、粗细均匀的足够长U 形玻璃管插在容积很大的水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段气体柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启阀门A ，当各水银液面稳定时，位置如下列图，此时两段气体柱的温度均为300 K ．h 1＝5 cm ，h 2＝10 cm ，右侧气体柱长度L 1＝60 cm ，大气压p 0＝75 cmHg ，重力加速度为g ，水银密度为ρ，求：①左侧竖直管内气体柱的长度L 2；②关闭阀门A ，当右侧竖直管内的气体柱长度L 1′＝68 cm 时(管内气体未溢出)，气体温度为多少？解析：(1)橡皮筋被拉伸时，分子力做负功，分子间势能增加，故A 正确．物体的内能包括分子动能和分子势能，物体内部所有分子动能的总和只是内能的一局部，故B 错误．一定质量的0 ℃的冰融化为0 ℃的水时需要吸热，而此时分子平均动能不变，分子动能不变，故分子势能增加，故C 正确．一定质量的理想气体放出热量，如果同时有外界对它做功，且做功的量大于它放出的热量，它的内能就会增加，故D 正确．通电时电阻发热，它的内能增加是通过电流做功的方式实现的，故E 错误．(2)①设右侧竖直管内气体压强为p 1，左侧竖直管内气体压强为p 2，左侧竖直管内气体柱下端与水银槽面的高度差为h 3，如此有p 1＝p 0＋ρgh 2＝85 cmHg ①p 2＝p 1－ρgh 1＝80 cmHg ②p 2＝p 0＋ρgh 3③联立①②③得h 3＝5 cm如此L 2＝L 1－h 2＋h 1＋h 3＝60 cm.②设U 形管横截面积为S ，对右侧竖直管中气体柱有初态：p 1＝85 cmHg ，V 1＝L 1S ＝60 cm×S ，T 1＝300 K末态：p 1′＝p 0＋ρg (L 1′－L 1＋h 2)＝93 cmHg ，V 1′＝L 1′S ＝68 cm×S ，设此时温度为T 1′根据理想气体状态方程有p 1V 1T 1＝p 1′V 1′T 1′解得T 1′＝372 K.答案：(1)ACD (2)①60 cm ②372 K。

最新高考物理2轮复习专题讲义：热学专题86热力学定律Word版含答案

热力学定律一、热力学第|一定律在一般情况下,如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程,那么,外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q ,等于物体内能的增加△U ,即△U= W + Q①内容：物体内能的增量△E等于外界对物体做的功W和物体吸收的热量Q的总和.②表达式：W +Q =△U③符号规那么：物体内能增加,△U＞0；物体内能减少,△U＜0外界对物体做功W＞0；物体对外界做功W＜0物体从外界吸热Q＞0；物体向外界放热Q＜0二. 热力学第二定律表述形式1：热量总是从高温物体传到低温物体,但是不可能自动从低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化. (这是按照热传导的方向性来表述的. )表述形式2：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化.机械能可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能而不引起其它变化.(这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的. )注意：两种表述是等价的 ,并可从一种表述导出另一种表述 .表述形式3、第二类永动机是不可能制成的.三、能量转化和守恒定律功是能量转化的量度．热力学第|一定律表示,做功和热传递提供应一个物体多少能量,物体的内能就增加多少,能量在转化或转移过程中守恒．能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中其总量不变.12．(选修3 -3) (2) 假设对一定质量的理想气体做1500 J的功,可使其温度升高5℃．改用热传递的方式,使气体温度同样升高5℃,那么气体应吸收J的热量．如果对该气体做了2000 J的功,其温度升高了8℃,说明该过程中,气体还(填"吸收〞或"放出〞)热量J．答：(2 )1500、吸收、400 前两空各2分,第3个空4分⑴(选修模块3 -3 )空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对气缸中的气体做功为×105J ,同时气体的内能增加了×l05J．试问：此压缩过程中,气体(填 "吸收〞或 "放出〞)的热量等于J．答：放出；5×104；解析：由热力学第|一定律△U= W＋Q ,代入数据得：1.5×105= 2.0×105＋Q ,解得Q=－5×104J；12. (2 )一定质量的理想气体,在绝|||热膨胀过程中①对外做功5J ,那么其内能(选填"增加〞或"减少〞)J;②试从微观角度分析其压强变化情况.答：①减小 5②气体体积增大,那么单位体积内的分子数减少；内能减少,那么温度降低,其分子运动的平均速率减小；那么气体的压强减小.14、以下说法正确的选项是( D )A．物体吸收热量,其温度一定升高B．热量只能从高温物体向低温物体传递C．遵守热力学第|一定律的过程一定能实现D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式解析：由热力学第|一定律可知,做功与热传递可以改变物体的内能,D正确；故物体吸收热量时,其内能不一定增大,A错；由热力学第二定律可知,宏观的热现象有方向性,但假设通过外界做功,热量也可以从低温物体传到高温物体,B、C错．10．对于一定质量的理想气体,以下说法正确的选项是( A D )A．体积不变,压强减小的过程,气体一定放出热量,内能减少B．假设气体内能增加,那么外界一定对气体做功C．假设气体的温度升高,那么每个气体分子的速度一定增大D．假设气体压强不变,气体分子平均距离增大时,那么气体分子的平均动能一定增大9．以下说法正确的选项是( C D )A ．机械能全部变成内能是不可能的B ．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生 ,也不会凭空消失 , 只能从一个物体转移到另一个物体 ,或从一种形式转化成另一种形式 .C ．根据热力学第二定律可知 ,热量也可能从低温物体传到高温物体D ．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的10．被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体温度增加 ,压强保持不变 ,那么 ( C )A ．气缸中每个气体分子的速率都增大B ．气缸中单位体积气体分子数增多C ．气缸中的气体吸收的热量大于气体内能的增加量D ．气缸中的气体吸收的热量等于气体内能的增加量13． (9分 ) (选做 ,适合选修3 -3的同学 )注意观察的同学会发现 ,用来制冷的空调室内机通常挂在高处 ,而用来取暖的暖气片却安装在较低处 ,这是由于要利用热空气密度小而冷空气密度大来形成对流的缘故 .请你解释 ,为什么热空气密度小而冷空气密度大 ?将一氢气球放飞 ,随着气球高度的不断增大 ,假设高空气压不断降低 ,气球的体积也不断增大 ,而温度根本不变 .请问在此过程中其能量是怎样转化与转移的 ?解： (1 )根据盖·吕萨克定律可知 ,对于质量一定的气体 (2分 ) ,在压强一定的情况下 (1分 ) ,温度越高 ,体积越大 (2分 ) ,故密度越小 .(2 )气球要不断从外界吸热 (2分 ) ,将吸取的能量用来不断对外做功 (2分 ) .13． (1 ) (6分 ) (选做 ,适合选修3 -3的同学 )汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时 ,气体体积膨胀推动活塞对外做功 .在某次对外做功的冲程中汽油燃烧释放的化学能为1×103J ,因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为2.5×102J ,那么该内燃机对外所做的功为J,该内燃机的效率为 .随着科技的进步 ,不断设法减小热量损失 ,那么内燃机的效率不断提高 ,效率(填 "有可能〞、 "仍不可能〞 )到达100% .本小题考查对热力学第|一定律和效率概念的理解 ,考查实验探究能力 .7.5×102J (2分 ) ,75% (2分 ) .仍不可能 (2分 )9．如以下图 ,绝|||热的容器内密闭一定质量的气体 (不计分子势能 ) ,用电阻丝对气体缓慢加热 ,绝|||热活塞可无摩擦地缓慢上升 ,以下说法正确的选项是 ( D )A ．气体对外做功 ,其内能减少B ．气体分子在单位时间内撞击活塞的个数增加C ．气体分子在单位时间内对活塞的冲量增大D ．对气体加热产生的热量一定大于气体对外所做的功12． (3 ) (此题4分 )如以下图 ,绝|||热隔板S 把绝|||热的气缸分隔成体积相等的两局部 ,S 与气缸壁的接触是光滑的．两局部中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a 和b ．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a 缓慢加热一段时间后 ,a 、b 各自到达新的平衡状态．试分析a 、b 两局部气体与初状态相比 ,体积、压强、温度、内能各如何变化 ?答：气缸和隔板绝|||热 ,电热丝对气体a 加热 ,a 温度升高 ,体积增大 ,压强增大 ,内能增大；………………………………………………………………………… (2分 )a 对b 做功 ,b 的体积减小 ,温度升高 ,压强增大 ,内能增大．………… (2分 )36、 (8分 )【物理－物理3－3】喷雾器内有10 L 水 ,上部封闭有1 atm 的空气2 L ．关闭喷雾阀门 ,用打气筒向喷雾器内再充入1 atm 的空气3 L (设外界环境温度一定 ,空气可看作理想气体 )．⑴当水面上方气体温度与外界温度相等时 ,求气体压强 ,并从微观上解释气体压强变化的原因．⑵翻开喷雾阀门 ,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀 ,此过程气体是吸热还是放热 ?简要说明理由． Ea b S U解：⑴设气体初态压强为p1 ,体积为V1；末态压强为p2 ,体积为V2 ,由玻意耳定律p1V1＝p1V1 代入数据得：p2＝2.5 atm微观解释：温度不变,分子平均动能不变,单位体积内分子数增加,所以压强增加．⑵吸热．气体对外做功而内能不变,根据热力学第|一定律可知气体吸热14．【物理3－3】(8分)如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,开始时封闭的空气柱长度为22cm ,现用竖直向下的外力F压缩气体,使封闭的空气柱长度变为2cm ,人对活塞做功100J ,大气压强为p0=1×105Pa ,不计活塞的重力．问：①假设用足够长的时间缓慢压缩,求压缩后气体的压强多大?②假设以适当的速度压缩气体,向外散失的热量为20J ,那么气体的内能增加多少?(活塞的横截面积S=1cm2)解：(8分)解①设压缩后气体的压强为p ,活塞的横截面积为S ,l0=22cm ,l=2cm ,V0= l0S ,V=LS．缓慢压缩,气体温度不变,由玻意耳定律：p0V0=pV(3分)解出p×106 Pa (1分)②大气压力对活塞做功W1=p0S ( l0-l ) =2J ,人做功W2=l00J , (1分)由热力学第|一定律：△U=W1+W2+Q(2分)将Q＝－20J等代入,解出△U=82J (1分．(12分)(选修3 -3试题)如以下图,一气缸竖直放置,用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体,在气缸的底部安装有一根电热丝,用导线和外界电源相连,气缸壁和活塞都是绝|||热的,气缸壁与活塞间接触光滑且不漏气．现接通电源,电热丝对缸内气体缓慢加热．(1)关于气缸内气体,以下说法正确的选项是________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功,内能减少(2)设活塞横截面积为S ,外界大气压强为p0 ,电热丝热功率为P ,测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h ,求：①气缸内气体压强的大小；②t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量．解：(1) CD(2) ①由活塞受力平衡,pSmgp=+②气体对外做功W =pSh =p0Sh +mgh内能的变化量△E =Q -W =Pt -mgh - p0ShF。