高三高考物理复习专题练习:热 学

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高考物理二轮复习专题练习 :热学(2)(Word版含答案)

高考物理二轮复习专题练习 :热学(2)(Word版含答案)

热学一、单选题1.如图所示,用r表示两个分子间的距离,当r=r0时两个分子间的斥力等于引力,两个分子的作用力大小等于其中一个分子所受斥力与引力的合力大小,则在两个分子间的距离从r<r0逐渐增大到r>r0的过程中,下列说法正确的是()A.两分子间的作用力一直增大B.两分子间的作用力一直减小C.两个分子构成的系统的分子势能先减小后增大D.两个分子构成的系统的分子势能先增大后减小2.如图所示,气缸置于水平面上,用活塞密封一定质量理想气体。

已知气缸及活塞导热性能良好,在理想气体等压膨胀过程中,下列说法正确的是()A.气体对外做功,吸热B.气体对外做功,放热C.外界对气体做功,吸热D.外界对气体做功,放热3.如图所示为A、B两部分理想气体的V-t图象,设两部分气体是质量相同的同种气体,根据图中所给条件,可知()A.当t=273℃时,气体的体积A比B大0.2m3B.当t A=t B时,V A:V B=3:1C.当t A=t B时,V A:V B=1:3D.A、B两部分气体都做等压变化,它们的压强之比p A:p B=3:14.清晨树叶上挂满球形的露珠,已知水分子间的势能E p和分子间距离r的关系如图所示,下列说法正确的是()A.露珠成球形是由于水的表面张力引起的B.露珠表层中水分子之间的相互作用表现为斥力C.能总体上反映露珠内部分子势能的是图中的C点D.能总体上反映露珠表层中分子势能的是图中的A点5.下列关于布朗运动的说法中正确的是()A.将碳素墨水滴入清水中,观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映B.布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关C.布朗运动的激烈程度与温度无关D.微粒的布朗运动的无规则性,反映了液体内部分子运动的无规则性6.下列说法正确的是()A.布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动B.在完全失重的情况下,熔化的金属能够收缩成标准的球形C.做功和热传递在改变系统内能方面不是等价的D.非晶体呈各向同性,晶体呈各向异性7.研究表明,两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力,其大小随分子间距离的变化如图中虚线所示,当r=r0时,分子间的引力等于斥力。

2023高考物理专题冲刺训练--热学的基本概念与原理(一)

2023高考物理专题冲刺训练--热学的基本概念与原理(一)

热学的基本概念与原理(一)分子动理论、温度和内能一、物体是由大量分子组成的微观量:分子体积0V 、分子直径d 、分子质量0m宏观量:物质体积V 、摩尔体积A V 、物体质量m 、摩尔质量M 、物质密度ρ。

联系桥梁:阿伏加德罗常数(1231002.6-⨯=mol N A ) AV MV m ==ρ 1、分子质量:A A 0N V N M N m m A ρ===2、分子体积:AA 0N MN V N V V A ρ=== (对气体,0V 应为气体分子占据的空间大小) 3、分子大小:(数量级m 1010-) (1)球体模型.30)2(34dN M N V V A A A πρ===直径306πV d =(固、液体一般用此模型)油膜法估测分子大小:SV d = S :单分子油膜的面积,V :滴到水中的纯油酸的体积 (2)立方体模型.30V d = (气体一般用此模型;对气体,d 应理解为相邻分子间的平均距离)注意:固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列);气体分子间距很大,大小可忽略,不可估算大小,只能估算气体分子所占空间、分子质量。

(3)分子的数量:A A N MVN M m nN N A ρ=== 或者 A A N M V N V V nN N A A ρ=== 二、布朗运动与分子热运动扩散现象、布朗运动与热运动的比较三、分子力、分子势能和物体的内能1、分子力及分子势能比较(1)内能是对物体的大量分子而言的,不存在某个分子内能的说法. (2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数,还与物态有关系. (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能.(4)温度是分子平均动能的标志,相同温度的任何物体,分子的平均动能相同.四、针对练习1、(多选)钻石是首饰、高强度钻头和刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3),摩尔质量为M (单位为g/mol),阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉=0.2 g ,则下列选项正确的是( )A .a 克拉钻石物质的量为0.2a MB .a 克拉钻石所含有的分子数为0.2aN AMC .每个钻石分子直径的表达式为36M ×10-3N A ρπ(单位为m) D .a 克拉钻石的体积为aρ2、(多选)若以μ表示氮气的摩尔质量,V 表示在标准状况下氮气的摩尔体积,ρ是在标准状况下氮气的密度,A N 为阿伏加德罗常数,m 、∆分别表示每个氮分子的质量和体积,下面四个关系式中正确的是( ) A .mV ρN A =B .∆=A N μρC .A N μm =D .A N V =∆3、空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管) 液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积为V ,水的密度为ρ,摩尔质量为M ,阿伏加德罗常数为N A ,则液化水中分子的总数N 和水分子的直径d 分别为( ) A .N =MρVN A,d =36M πρN A B .N =ρVN AM,d =3πρN A6MC .N =ρVN AM ,d =36M πρN A D .N =MρVN A ,d =3πρN A6M4、(多选)某气体的摩尔质量为M ,分子质量为m ,若1摩尔该气体的体积为m V , 密度为μ,则该气体单位体积分子数为(阿伏加德罗常数为A N )( )A .m V N A B .m mV MC .M N A μD .mμN A 5、(多选)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物,飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后危害人体健康,矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法正确的是( ) A .PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当 B .PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C .温度越低PM2.5活动越剧烈D .PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈6、关于布朗运动,下列说法中正确的是( )A .悬浮的微粒越大,布朗运动越明显B .布朗运动是液体分子无规则运动的反映C .强烈的阳光射人较暗的房间内,在光束中可以看到有悬浮在空中的微尘不停地做无规则 运动,这也是一种布朗运动D .因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫做热运动7、据研究发现,新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。

高考物理计算题专题复习《热力学定律综合题》(解析版)

高考物理计算题专题复习《热力学定律综合题》(解析版)

《热力学定律综合题》一、计算题1.如图所示图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280J,放出热量410J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中气体对外界做功200J.求:过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少?过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?2.图中A、B气缸的长度和截面积分别为30cm和,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门。

整个装置均由导热材料制成。

起初阀门关闭,A内有压强帕的氮气。

B内有压强帕的氧气。

阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡。

假定氧气和氮气均为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略。

求:活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热简要说明理由。

3.薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判.对于均匀薄膜材料,在一定温度下,某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数,其中t为渗透持续时间,S为薄膜的面积,d为薄膜的厚度,为薄膜两侧气体的压强差.k称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数.透气系数愈小,材料的气密性能愈好.图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意图.EFGI为渗透室,U 形管左管上端与渗透室相通,右管上端封闭;U形管内横截面积实验中,首先测得薄膜的厚度,再将薄膜固定于图中处,从而把渗透室分为上下两部分,上面部分的容积,下面部分连同U形管左管水面以上部分的总容积为,薄膜能够透气的面积打开开关、与大气相通,大气的压强,此时U形管右管中气柱长度,关闭、后,打开开关,对渗透室上部分迅速充气至气体压强,关闭并开始计时.两小时后,U形管左管中的水面高度下降了实验过程中,始终保持温度为求该薄膜材料在时对空气的透气系数.本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中不能保持恒定,在压强差变化不太大的情况下,可用计时开始时的压强差和计时结束时的压强差的平均值来代替公式中的普适气体常量,.4.地面上放一开口向上的气缸,用一质量为的活塞封闭一定质量的气体,不计一切摩擦,外界大气压为活塞截面积为重力加速度g取,则活塞静止时,气体的压强为多少?若用力向下推活塞而压缩气体,对气体做功为,同时气体通过气缸向外传热,则气体内能变化为多少?5.一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,其图象如图所示。

高考物理专题:热学气缸类专题

高考物理专题:热学气缸类专题

解析:
(i)设左右活塞的质量分别为 M1、M2,左右活塞的横截面积均为 S 由活塞平衡可知:
p0S=M1g

p0S=M2g+p30S

加热后,由于左边活塞上升到顶部,但对顶部无压力,所以下面的气体发生等压变化,
而右侧上方气体的温度和压强均不变,所以体积仍保持14V0 不变,所以当下面放入温度
为 T 的恒温热源后,活塞下方体积增大为(V0+34V0),则由等压变化得

S
气体最后的体积为
V Sh'

联立②④⑤⑥式得
V 9mghT

4 pT0
【例 3】(2015 新课标 I-33(2)) (大小活塞问题,中等)
如图,一固定的竖直气缸有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=2.50kg,横截面积为 s1=80.0cm2,小活塞的质量为 m2=1.50kg,横截面积为 s2=40.0cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为 l=40.0cm,气缸外大气压强为 p=1.00×105Pa,
解析: 理想气体发生等压变化.设封闭气体压强为 p,分析活塞受力有
pS=Mg+p0S 设气体初态温度为 T,活塞下降的高度为 x,系统达到新平衡,由盖·吕萨克定律
HS (2H x)S
T
1.4T
解得 x=35H
又因系统绝热,即 Q=0
外界对气体做功为 W=pSx
根据热力学第一定律 ΔU=Q+W
所以 ΔU=35(Mg+p0S)H
解析:
(i)设初始时气体体积为 V1,在大活塞与大圆筒底部刚接触时,缸内封闭气体的体积为 V2, 温度为 T2。由题给条件得
V1
s1

2023届高考物理一轮复习综合训练:热学 计算题

2023届高考物理一轮复习综合训练:热学 计算题

高考一轮复习选择性必修三综合练习(计算题)1.热等静压设备广泛用于材料加工中。

该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改部其性能。

一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。

已知每瓶氩气的容积为 3.2×10-2 m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa;室温温度为27 ℃。

氩气可视为理想气体。

(i)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;(i i)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强。

(2)(10分)如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平2.放在地面上,汽缸内壁光滑。

整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。

平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p。

现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求:(i)抽气前氢气的压强;(ii)抽气后氢气的压强和体积。

3.如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0 cm的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm。

若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同。

已知大气压强为76 cmHg,环境温度为296 K。

(i)求细管的长度;(i)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度。

4.如题13A-2图所示,一定质量理想气体经历A →B 的等压过程,B →C 的绝热过程(气体与外界无热量交换),其中B→C 过程中内能减少900 J .求A →B →C 过程中气体对外界做的总功.5.如图,容积为V 的汽缸由导热材料制成,面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K 。

2022届高考物理二轮复习选修3-3热学五选三选择题专练1

2022届高考物理二轮复习选修3-3热学五选三选择题专练1

热学选择题专练1学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、多选题1.关于热现象,下列说法正确的是()A.晶体熔化时其温度保持不变B.热量只能从高温物体传递给低温物体C.做功和热传递对改变物体的内能是等效的D.理想气体吸收热量,其温度可能降低E.当两分子间距变化使分子势能变大时,分子间距一定变大2.一定质量的理想气体状态变化如p-V图所示由状态1变化到状态2,图中,p1=3p2,V2=4V1,状态1、2对应的温度分别为T1、T2,下列说法正确的是()A.气体对外做功,内能减小,T1>T2B.气体吸热,气体分子热运动平均动能增大,T1<T2C.器壁上单位面积上在单位时间内受分子撞击的次数减少D.若气体由状态2再变化到状态1时外界对气体做功与图示变化气体对外做功相等,则气体放出的热量也一定与图示变化吸收的热量大小相等E.气体从状态2变化到状态1的过程中不可能有吸热现象3.下列说法中正确的是()A.太空中水滴成球形,是液体表面张力作用的结果B.质量和温度都相同的氮气和氧气,若忽略分子势能则内能一样大C.知道气体的质量、密度、摩尔体积和阿伏加德罗常数,可以估算出该气体中分子间的平均距离D.当分子势能随分子间距离的增大而减小时,分子力表现为引力E.一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,但温度升高,单位时间内撞击单位面积上的分子数增多4.如图所示,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。

现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。

待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积,假设整个系统不漏气。

下列说法正确的是()A.气体自发扩散前后内能相同B.气体自发扩散后温度降低C.在自发扩散过程中,气体对外界做功D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能增大5.下列说法中正确的是()A.热量可以从低温物体传递到高温物体B.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机C.能源危机指能量的过度消耗导致自然界的能量不断减少D.功可以全部转化为热量,热量也可以全部转化为功E.第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律6.下列有关热现象的说法中,正确的是()A.两个接触在一起的固体间不可能发生扩散现象B.无论今后科技发展到什么程度,都不可能达到绝对零度C.布朗运动指的是悬浮在液体里的花粉中的分子运动D.在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能一定增加E.相同温度下,空气中的氮气和氧气的分子平均动能相同7.如图所示,一定质量的理想气体从状态a经b、c、d再回到a,则下列说法中正确的是()A.b、c、d三个状态下气体的体积之比为1:2:3B.ab过程中气体等容升温升压吸热C.bc过程中气体等压膨胀吸热D.cd过程中气体等温膨胀吸热E.da过程中外界对气体做功等于气体放出的热量8.以下说法正确的是()A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,仅与单位体积内的分子数有关B.用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,则每1mL此溶液中含有油酸ab mLC.显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停地做无规则运动,这反映了碳分子运动的无规则性D.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在表面张力E.体积可变的绝热密闭容器中一定质量的气体体积增大,其内能一定减少9.以下说法正确的是()A.晶体都具有各向异性B.温度是分子平均动能的标志,温度高的物体分子平均速率一定大C.内能相等的两个物体相互接触,也可能发生热传递D.对于一定种类的大量气体分子,在温度一定时,处于一定速率范围内的分子数所占的百分比是确定的E.阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁,已知水的摩尔质量和水分子的质量,可以求出该常数10.下列说法中正确的是()A.清晨草叶上的露珠呈球形,是水的表面张力作用的结果。

高考物理热学练习题及答案

高考物理热学练习题及答案

高考物理热学练习题及答案一、选择题1.以下哪个选项表示物体温度的单位?A. JB. WC. ℃D. m答案:C2.将100g的水加热,当水温从25℃升高到50℃时,已吸收的热量为3000J,求水的比热容。

A. 2J/g℃B. 4J/g℃C. 6J/g℃D. 8J/g℃答案:A3.以下哪种情况能使物体的温度降低?A. 吸热B. 放热C. 等热D. 绝热答案:B4.一块物体受到300J的热量,使其温度升高10℃,求该物体的热容量。

A. 3J/℃B. 10J/℃C. 30J/℃D. 3000J/℃答案:C5.以下情况中,将加热器和冷凝器内的水混合会发生温度变化的是:A. 两器内水温度相同B. 加热器内水较热C. 冷凝器内水较热 D. 两器内水温度不同答案:D二、填空题1.物体放热的方式有两种,分别是_____________和______________。

答案:传导,传播2.热量的单位是______________。

答案:焦耳(J)3.热平衡是指处于同一温度下的物体之间没有_____________。

答案:能量交换4.若一个物体的热容量为100J/℃,已知该物体温度变化为5℃,则吸收或放出的热量为_____________。

答案:500J5.热传导的方式包括_____________、_____________、_____________。

答案:导热、对流、辐射三、计算题1.一块200g的铁块温度为20℃,将其放入100g的水中,水的温度由15℃升高到30℃,求铁和水的热平衡温度。

解答:设最终热平衡温度为x℃。

根据热平衡定律,有:[m(Fe) * c(Fe) * (Tf - 20)] + [m(water) * c(water) * (Tf - 30)] = 0其中,m(Fe)为铁的质量,c(Fe)为铁的比热容,m(water)为水的质量,c(water)为水的比热容。

代入已知数据,得:[200 * 0.45 * (x - 20)] + [100 * 4.18 * (x - 30)] = 0化简方程,得:90(x - 20) + 418(x - 30) = 0解方程,得:90x - 1800 + 418x - 12540 = 0508x - 14340 = 0x = 28.22所以,铁和水的热平衡温度约为28.22℃。

高考物理模型讲练结合—32热学(2)

高考物理模型讲练结合—32热学(2)

模型32热学(2)-2022年高考冲刺36模型模型+典例+方法+练习目录热力学第二定律 (2)气体压强的计算 (4)气体实验定律及应用 (6)气体状态变化的图象 (8)理想气体方程 (10)能量守恒定律 (12)热力学第二定律【模型+方法】1.常见的两种表述:(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。

2.第二类永动机:违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机。

这类永动机不违背能量守恒定律,但它违背了热力学第二定律,也是不可能制成的。

3.在物理学中,反映宏观自然过程的方向性的定律.热量不能自发地从低温物体传到高温物体.阐述的是传热的方向性.4.做功和热传递比较两种方式做功热传递区别内能变化情况外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,物体的内能减少物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减少从运动形式上看做功是宏观的机械运动向物体的微观分子热运动的转化热传递是通过分子之间的相互作用,使同一物体的不同部分或不同物体间的分子热运动发生变化从能量的角度看做功是其他形式的能与内能相互转化的过程不同物体间或同一物体不同部分之间内能的转移能的性质变化情况能的性质发生了变化能的性质不变联系做一定量的功或传递一定量的热量在改变内能的效果上是相同的5.在热力学第二定律的表述中,“自发地”“不产生其他影响”的含义:(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量。

(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响。

如吸热、放热、做功等。

6.两类永动机的比较:比较项目热力学第一定律热力学第二定律定律揭示的问题它从能量守恒的角度揭示了功、热量和内能改变量三者的定量关系它指出自然界中出现的宏观过程是有方向性的机械能和内能的转化当摩擦力做功时,机械能可以全部转化为内能内能不可能在不引起其他变化的情况下完全变成机械能热量的传递热量可以从高温物体自发地传向低温物体说明热量不能自发地从低温物体传向高温物体表述形式只有一种表述形式有多种表述形式两定律的关系在热力学中,两者既相互独立,又互为补充,共同构成了热力学知识的理论基础【典例】(全国卷Ⅱ)下列关于能量转换过程的叙述,违背热力学第一定律的有,不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有。

2020 年高考物理热学计算专题及答案

2020 年高考物理热学计算专题及答案

2020 年高考物理热学计算专题及答案专题简介:1.物体吸收或放出热量的公式①计算物体吸收热量的公式为:Q 吸=cm (t -t 0)=cm ⊿t 。

②计算物体放出热量的公式为:Q 放=cm (t 0-t )=cm ⊿t 。

其中,Q 吸表示吸收热量,单位是J ;c 表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m 表示质量,单位是kg ;t 0表示物体初始温度,单位是℃;t 表示物体后来的温度,单位是℃。

⊿t =t -t 0表示物体升高了的温度。

⊿t =t 0-t ,表示物理降低了的温度。

2.燃料完全燃烧放出热量的公式①燃料完全燃烧释放出的热量公式为:Q 放=mq 。

②气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为:Q 放=qV 。

推导过程如下: 说明:①中的公式对固体、液体、气体、均适用。

②只对气体适用。

两个公式的得出都是根据热值的定义式得到的。

其中,Q 放表示燃料完全燃烧放出的热量,单位是J ;q 表示燃料的热值,单位是J/kg ;m 表示质量,单位是kg 。

V 表示体积,单位是m3。

3.热效率公式(1)热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。

热机的效率是热机性能的一个重要指标。

汽车发动机的效率、飞机发动机的效率、轮船发动机的效率均属于热机的效率,其公式为:η=放吸Q Q 。

(2)炉具的热效率:天然气燃烧放出的热量是炉具提供的总热量,Q 总=Q 放,水吸收的热量是有用的热量Q 有=Q 吸,则η=总有Q Q 。

(3)电热水器的效率:电热丝所产生热量为Q 总,总=Q 放,水需要吸收热量为Q 有,有=Q 吸,则η=总有Q Q 。

专题例题:【例题1】(2018•济宁)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过 方式改变牛奶的内能,图中乙是250g 牛奶与热水的温度随时间变化的图象,则牛奶在加热过程中吸收的热量为 J .[c 牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]【答案】热传递;2.1×104。

2020高考物理名师练习卷:专题十三《热学》含答案

2020高考物理名师练习卷:专题十三《热学》含答案

2020衡水名师原创物理专题卷专题十三热学考点49 分子运动论内能考点50 气体固体与液体考点51 热力学定律和能量守恒考点52 实验:用油膜法估测分子的大小一、选择题(本题共17个小题,每题4分,共68分。

每题给出的选项中,有的只有一个选项符合题意,有的有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1、下列说法正确的是( )A.物体吸收热量,其内能一定增加B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体温度升高,分子平均动能一定增大D.物体温度升高,分子平均动能可能减小2、分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质.据此可判断下列说法中正确的是( )A.悬浮在液体中的小颗粒不停的无规则运动称为布朗运动,颗粒越小,布朗运动越显著B.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C.当分子间的引力大于斥力时,宏观物体呈现固态;当分子间的引力小于斥力时,宏观物体呈现气态D.分子间距离减小时,分子间的引力和斥力都增大E.随着分子间距离的增大,分子势能一定减小3、下列说法中正确的是( )A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B.分子间的距离增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大C.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显D.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强减小4、关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是( )A.甲图中,由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知,当两个相邻的分子间距离为r 0时,它们间相互作用的引力和斥力均为零B.乙图中,由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况,可知温度T 1<T 2C.丙图中,在固体薄片上涂上石蜡,用烧热的针接触其上一点,从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为非晶体D.丁图中,液体表面层分子间相互作用表现为斥力,正是因为斥力才使得水黾可以停在水面上5、三江源是“中华水塔”,水是生命之源。

2020年高考物理《热学》专题训练卷及答案解析

2020年高考物理《热学》专题训练卷及答案解析

2020年高考物理热学专题训练卷一、选择题1.对于实际的气体,下列说法正确的是A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能解析气体的内能是指所有气体分子热运动的动能和相互作用的势能之和,不包括分子的重力势能和气体整体运动的动能,选项A、C错误,B、E正确;气体体积变化时,其分子势能可能增加、可能减小,而分子的动能可能增加、可能减小,其内能可能不变,选项D 正确。

答案BDE2.如图所示,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空。

现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸。

待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。

假设整个系统不漏气。

下列说法正确的是A.气体自发扩散前后内能相同B.气体在被压缩的过程中内能增大C.在自发扩散过程中,气体对外界做功D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变解析由于隔板右侧是真空,隔板抽开后,气体自发扩散至整个汽缸,并不做功也没有热量交换,所以自发扩散前后内能相同,故选项A正确,选项C错误;气体被压缩过程中,外界对气体做功,没有热量交换,根据ΔU=W+Q,气体的内能增大,故选项B、D正确;气体被压缩过程中,温度升高,分子平均动能增大,故选项E错误。

答案ABD3.下列说法中正确的是A.石墨和金刚石是晶体,玻璃和木炭是非晶体B.同种元素形成的晶体只能有一种排列规律C.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的D.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点E.晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的解析根据晶体和非晶体的特性和分类知A项正确;同种元素原子可以按不同结构排列,即具有不同的空间点阵,物理性质则不同,如石墨和金刚石,B项错误;晶体的分子(或原子、离子)排列规则,构成空间点阵,非晶体的分子(或原子、离子)排列不规则,C项正确;由于物质内部原子排列的明显差异,导致了晶体与非晶体物理化学性质的巨大差别,晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,D项正确;单晶体的物理性质是各向异性的,多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的,故E项错误。

2022高考物理选考题专题--热学解答题(三)--气体变质量模型:变质量问题

2022高考物理选考题专题--热学解答题(三)--气体变质量模型:变质量问题

气体变质量问题专题一、变质量问题的求解方法二、针对训练1.一病人通过便携式氧气袋供氧,便携式氧气袋内密闭一定质量的氧气,可视为理想气体.温度为C o 0时,袋内气体压强为atm 25.1,体积为L 50. 在C o 23条件下,病人每小时消耗压强为atm 0.1的氧气约为L 20. 已知阿伏加德罗常数为-123mo 100.6l ,在标准状况(压强atm 0.1、温度C o 0)下,理想气体的摩尔体积都为L 4.22.求:(1)此便携式氧气袋中氧气分子数;(2)假设此便携式氧气袋中的氧气能够完全耗尽,则可供病人使用多少小时.(两问计算结果均保留两位有效数字)2.“蹦蹦球”是儿童喜爱的一种健身玩具. 如图所示,小倩和同学们在室外玩了一段时间的蹦蹦球之后,发现球内气压不足,于是她便拿到室内放置了足够长的时间后用充气筒给蹦蹦球充气. 已知室外温度为C o 3 ,蹦蹦球在室外时,内部气体的体积为L 2,内部气体的压强为atm 2,室内温度为C o 27,充气筒每次充入L 2.0、压强atm 1的空气,整个过程中,不考虑蹦蹦球体积的变化和充气过程中气体温度的变化,蹦蹦球内气体按理想气体处理. 试求:(1)蹦蹦球从室外拿到室内足够长时间后,球内气体的压强;(2)小倩在室内想把球内气体的压强充到atm 3以上,则她至少充气多少次.3.(2020·全国Ⅰ卷)甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体). 甲罐的容积为V ,罐中气体的压强为p ;乙罐的容积为V 2,罐中气体的压强为p 21. 现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等. 求调配后(1)两罐中气体的压强;(2)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比.4.奥运会男子篮球比赛时所用篮球的内部空间体积是L .357,比赛时内部压强为kPa 170. 已知在C o 25,kPa 100时,气体摩尔体积约为L/mol5.24. 比赛场馆温度为C o 25,气体的摩尔质量为mol g /29,大气压为Pa 510.(1)若比赛前,男子专用篮球是瘪的(认为没有气体),用打气简充气,每次能将1个大气压,L 375.0的气体充入篮球,需要充气几次,才能成为比赛用的篮球;(2)比赛时篮球内部的气体质量是多少.5.恒温室内有容积为L 100的储气钢瓶,钢瓶中装有压强为0p 的理想气体,现使用两种方式抽取钢瓶中气体,第一种方式使用大抽气机,一次缓慢抽取L 10气体,第二种方式使用小抽气机,缓慢抽两次,每次抽取L 5气体. 求:(1)第一种方式抽气后钢瓶内气体的压强1p ;(2)第二种方式抽气后钢瓶内气体的压强2p ,并比较1p 和2p 大小关系.6.容器中装有某种气体,且容器上有一小孔跟外界大气相通,原来容器内气体的温度为C o 27,如果把它加热到C o 127,从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍?7.容积为L 2的烧瓶,在压强为Pa 5100.1⨯时,用塞子塞住,此时温度为C o 27,当把它加热到C o 127时,塞子被打开了,稍过会儿,重新把塞子塞好,停止加热并使它逐渐降温到C o 27,求:(1)塞子打开前的最大压强;(2)逐渐降温C o 27时剩余空气的压强,8.一容积不变的热气球刚好要离开地面时,球内空气质量kg 150=m ,温度K 2801=T ,在热气球下方开口处燃烧液化气,使球内温度缓慢升高,热气球缓慢升空,当气球内空气温度K 3002=T 时,热气球上升到离地面m 10高处.(1)求热气球离地面m 10高时球内空气的质量;(2)若热气球上升到离地面m 10高处时停止加热,同时将气球下方开口处封住,求球内空气温度降为K 280时球内气体的压强与刚离开地面时的压强之比.9.汽车修理店通过气泵给储气罐充气,再利用储气罐给用户汽车轮胎充气. 某容积为0V 的储气罐充有压强为09p 的室温空气,要求储气罐给原来气体压强均为05.1p 的汽车轮胎充气至03p ,已知每个汽车轮胎的体积为400V ,室温温度为C o 27. (1)求在室温下储气罐最多能给这种汽车轮胎充足气的轮胎数n ; (2)若清晨在室温下储气罐给n 个汽车轮胎充足气后,到了中午,环境温度上升到C o 32,求此时储气罐中气体的压强p .10.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V 5.0,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0p ,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1p ;(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.11.2020年,在“疫情防控阻击战”中,为了防止“新型冠状病毒”的扩散,需要专业防疫人员不断进行消毒作业(图1),比较简单的做法是利用农药喷雾器进行消毒. 图2为喷雾器的示意图,圆柱形喷雾器高为h ,内有高度为2h 的消毒水,上部封闭有压强为0p ,温度为0T 的空气. 将喷雾器移到室内,一段时间后打开喷雾阀门K ,恰好有消毒水流出. 已知消毒水的密度为 ,大气压强恒为0p ,重力加速度为g ,喷雾口与喷雾器等高. 忽略喷雾管的体积,将空气看作理想气体.(1)求室内的温度;(2)在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气,直到消毒水完全流出,求充入空气与原有空气的质量比.答案1.(1)24107.1⨯个 (2)h 4.3解析:(1)便携式氧气袋内的氧气可视为理想气体,设温度为C o 0时,袋内气体压强为1p ,标况下的压强为2p ,氧气在标况下的体积为2V ,假设发生等温变化,由玻意耳定律有:2211V p V p =, 解得L V 5.622=,物质的量为:mol V n 4.222=氧气分子数:24107.1⨯=⋅=A N n N 个(2)设氧气袋中的氧气在C o 23的体积为3V ,根据理想气体状态方程,有:232111T V p T V p =, 解得L V 77.673=, 可供病人使用的时间h V V t 4.303==2.(1)atm 920 (2)8次 解析:(1)设蹦蹦球从室外拿到室内足够长时间后,此过程气体体积不变,室外时:温度K 2701=T ,球内气体压强,atm 21=p ; 室内时:温度K 3002=T ,设球内气体压强为2p ,由查理定理得:2211T p T p =, 解得atm 9202=p (2)设至少充气n 次可使球内气体压强达到atm 3以上,以蹦蹦球内部气体和所充气体的整体为研究对象,由玻意耳定理可知,V p V n p V p 302)(=∆+, atm 10=p ,atm 33=p 解得8.7970==n , 故小倩在室内把球内气体的压强充到3个大气压以上,她至少需充气8次.3.(1)p 32 (2)32 解析:(1)假设乙罐中的气体被压缩到压强为p ,其体积变为1V ,由玻意耳定律有1)2(21pV V p =,① 现两罐气体压强均为p ,总体积为(1V V +). 设调配后两罐中气体的压强为'P ,由玻意耳定律有)2()('1V V p V V p +=+, ② 联立①②式可得p P 32'= ③(2)若调配后甲罐中的气体再被压缩到原来的压强p 时,体积为2V ,由玻意耳定律 2'pV V p = ④ , 设调配后甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为k , 由密度的定义有V V k 2= ⑤, 联立③④⑤式可得32=k4.(1)17 (2)g 97.14解析:(1)设大气压强为p ,比赛时篮球内气体的压强为0p ,内部空间为0V ,设需要充气n 次,由玻意耳定律得00V p pnV =, 代入数据得17=n(2)设篮球内气体的压强为kPa p 1001=时的体积为1V ,由玻意耳定律得1100V p V p = 篮球内气体的质量M V V m m⨯=1(M 为气体摩尔质量,m V 为摩尔体积,)联立解得g m 97.14=5.(1)01110p (2)0441400p ; 21p p > 解析:(1)第一种方式为等温变化,初始体积为L V 1000=,压强为0p ,末态体积L V 1101=,压强为1p , 由玻意耳定律0011V p V p =, 解得011110p p = (2)第二种方式第一次抽取,末态压强为'2p ,体积L V 1052=, 由玻意耳定律可得002'2V p V p =, 解得0'2105100p p =, 同理第二次抽取,由玻意耳定律可得220'2V p V p =(由 联立解得 02441400p p =, 根据计算结果可得21p p >6. 41 解析:由于容器有小孔与外界相通,当温度升高时,气体将从小孔逸出,这是一个变质量问题.若取原来容器中一定质量的气体作为研究对象,假设在气体升温时,逸出的气体被一个无形的膜所密闭,就变成了质量一定的气体.设逸出的气体被一个无形的膜所密封,以容器 中原来的气体为研究对象,初态K 3001=T ,V V =1;末态K 4002=T ,V V V ∆+=2. 由盖-吕萨克定律:212211T V V T V T V T V ∆+==,得, 故3V V =∆.又因V V V m ∆=∆∆+=ρρm 1),( ,ρ为加热后空气密度. 所以41343m m 1==∆+∆=∆V VV V V )(ρρ7.(1)Pa 51033.1⨯ (2)Pa 4105.7⨯解析:(1)在塞子打开前,选瓶中的气体为研究对象:则有初态:Pa p 51100.1⨯=,K 3001=T ,末态:?2=p , K 4002=T ,根据查理定律2121T T p p = 可得:Pa p 521033.1⨯=(2)重新将塞子盖紧后,仍以瓶中的气体为研究对象,则有态:Pa p 5'1100.1⨯=,K 400'=T . 末态:?'2=p , K 300'2=T 由查理定律Pa p 4'2105.7⨯=8.(1)kg 14 (2)1514 解析:(1)设气球刚离开地面时球内空气密度为1ρ,体积为1V ,压强为1p ,气球上升到离地面m 10高处时球内空气密度为2ρ,气球上升过程做等压变化,则由盖-吕萨克定律有2211T V T V =, 其中101ρm V =, 202ρm V =, 热气球离地面m 10高时球内空气质量12V m ρ= 解得kg 14=m(2)设封住开口后,球内气体的压强为3ρ,降温过程气体做等容变化,由查理定律有 2233T p T p =,其中21p p =,K 2803=T , 解得151413=p p9.(1)160 (2)005.3p解析:(1)设充气前,将每个轮胎中的气体压缩至03p 时,体积为1V ,气体发生等温变化 初始时,轮胎内气体压强为05.1p ,体积为400V , 压缩后,轮胎内气体压强为03p ,体积为1V根据玻意耳定律有10003405.1V p V p ⋅=⋅, 轮胎内气体休积减少量为1040V V V -=∆ 以储气罐为研究对象,充气前,储气罐中气体的压强为09p ,体积为0V , 充气后,储气罐中的气体压强为03p ,罐中剩余的气体的体积与充入轮胎的气体的体积之和为V n V ∆+0 储气罐给汽车轮胎充气时,整个过程储气罐中的气体做等温变化,由玻意耳定律有 )(390000V n V p V p ∆+=⋅, 解得160=n(2)由题可知,从清晨到中午,充气后储气罐中的气体做等容变化清晨,储气罐中气体的压强为03p ,温度为K 3000=T 中午, 储气罐中气体的压强为p ,温度为K 305=T ,由查理定理有Tp T p =003, 解得005.3p p = 10.(1)032p (2)7:2 解析:(1)第一次抽气后,A 、C 内气体发生等温膨胀,应用玻意耳定律可得V p V p )15.0(10+=, 解得0132p p = (2)第一次打气后,C 、B 内气体发生等温压缩,应用玻意耳定律可得 V p V p V p 2015.0=+⋅, 同理,第二次抽气后,对A 、C 内气体,有V p V p )15.0(31+= 第二次打气后,对C 、B 内气体,有V p V p V p 4235.0=+⋅联立解得抽气、打气各两次后A 、B 内气体压强比为7:2:43=p p11.(1)00)21(T p h g ρ+ (2)ghp gh p ρρ++00232 解析:(1)设喷雾器的横截面积为S ,喷雾器内气体体积为0V ,室内温度为1T ,移到室内后气体压强为1p ,则有20h S V ⋅=,移到室内一段时间,对喷雾器内液面受力分析有 201h g p p ρ+=, 喷雾器移到室内后气体做等容变化,由查理定律有1100T p T p = 联立解得:001)21(T p h gT ρ+=(2)以充气结束后喷雾器内空气为研究对象,排完液体后,压强为2p ,体积为2V ,则有Sh V =2,对喷雾器内气体受力分析有gh p p ρ+=02, 若此气体经等温变化,压强为1p 时,体积为3V ,则由玻意耳定律有2231V p V p =,同温度下同种气体的质量比等于体积比,设打进气体质量为m ∆,则有0030V V V m m -=∆, 联立解得:ghp gh p m m ρρ++=∆000232。

《志鸿优化设计》2022年高考物理(鲁科版)第一轮复习题库:第十一章热学

《志鸿优化设计》2022年高考物理(鲁科版)第一轮复习题库:第十一章热学

《志鸿优化设计》2022年高考物理(鲁科版)第一轮复习题库:第十一章热学一、不定项选择题1.下列说法中正确的是()A.任何物体的内能确实是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B.只要对内燃机不断改进,就能够把内燃机得到的全部内能转化为机械能C.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行2.下列说法正确的是()A.布朗运动反映了微粒中分子运动的不规则性B.关于一定质量的大量气体分子,在一定温度时,处于一定速率范畴内的分子数所占的百分比是不确定的C.能量的耗散是从能量的转化角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性D.只要有足够高的技术条件,绝对零度是能够达到的3.一定量的气体,从外界吸取热量6.2×105 J,内能增加4.7×105 J。

则下列说法中正确的是()A.气体对外做功1.5×105 JB.外界对气体做功1.7×105 JC.气体对外做功1.7×105 JD.外界对气体做功1.5×105 J4.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是()A.第二类永动机违反了热力学第二定律B.假如物体从外界吸取了热量,则物体的内能一定增加[来源:学+科+网Z+X+X+K]C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加D.做功和热传递都能够改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的5.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它要紧由汽缸和活塞组成。

开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。

在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体()A.对外做正功,分子的平均动能减小B.对外做正功,内能增大C.对外做负功,分子的平均动能增大D.对外做负功,内能减小6.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.晶体的物理性质差不多上各向异性的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7.(2021·福建理综)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。

高考物理复习冲刺压轴题专项突破—热学(含解析)

高考物理复习冲刺压轴题专项突破—热学(含解析)

高考物理复习冲刺压轴题专项突破—热学(含解析)一、选择题(1-9题只有一个选项正确,10-12题有多个选项符合条件)1.如图所示,一导热性能良好的金属气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沙土,忽略环境温度的变化,在此过程中()A.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多B.气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大C.气缸内大量分子的平均动能增大D.气体的内能增大【答案】A【解析】A.温度不变,气体分子的平均动能不变,平均速率不变,等温压缩时,根据玻意耳定律得知,压强增大,则单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多,故A正确;B.气缸内封闭气体被压缩,体积减小,压强增大,大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力增大,大量分子撞击气缸壁的平均作用力却不一定增大,故B错误;C.温度不变,则气缸内分子平均动能保持不变,故C错误;D.金属气缸导热性能良好,由于热交换,气缸内封闭气体温度与环境温度相同,向活塞上倒一定质量的沙土时气体等温压缩,温度不变,气体的内能不变,故D错误。

故选A。

2.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体()A.分子的无规则运动停息下来B.分子的速度保持不变C.分子的平均动能保持不变D.每个分子的速度大小均相等【答案】C【解析】A.由分子动理论可知,分子总是在永不停息的无规则运动,故A错误;B.因为分子总是在无规则运动,所以分子的速度总是在变化,故B错误;C.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,理想气体将会达到平衡态,即理想气体的温度、体积和压强等状态参量均不会发生变化,因温度不变,所以分子的平均动能保持不变,故C正确;D.在相同温度下各个分子的动能并不相同,故速度大小也不相等,故D错误。

故选C。

3.关于花粉颗粒在液体中的布朗运动,下列说法正确的是A.布朗运动能反映花粉颗粒内部分子的无规则运动B.布朗运动就是液体分子的无规则运动C.花粉颗粒越小,布朗运动越明显D.温度足够低时,花粉颗粒的布朗运动可能停止【答案】C【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒做的永不停息的无规则运动,反映液体分子的无规则运动,温度越高,固体颗粒越小,布朗运动越剧烈,温度低时花粉颗粒的布朗运动变的缓慢,不可能停止,所以A、B、D错误;C正确.4.如图所示为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外.下列说法正确的是()A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.在封闭的房间里打开冰箱一段时间后,房间温度会降低C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律【答案】C【解析】A、由热力学第二定律可知,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,除非有外界的影响或帮助.电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能,故选项A错误;B、电冰箱工作时消耗电能,房间的总热量会增加,房间温度会升高,故选项B错误;C、热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律,是能的转化和守恒定律的具体表现,适用于所有的热学过程,故选项C正确,D错误.5.自2020年初开始,我国发生了新冠肺炎疫情。

2024高考物理热力学温度计算习题及答案

2024高考物理热力学温度计算习题及答案

2024高考物理热力学温度计算习题及答案高考物理试卷中,热力学是一个重要的考点,其中温度计算题目也是必考内容之一。

了解并掌握温度计算的方法,能够帮助同学们在考试中取得更好的成绩。

本文将为大家提供2024年高考物理热力学温度计算习题及答案,帮助同学们进行复习和巩固知识。

一、选择题1. 一根铁杆在100℃时的长度是1m,温度升高到200℃后,它的长度变为多少?A. 1mB. 2mC. 3mD. 4m答案:C. 3m解析:根据线膨胀公式ΔL= αL0ΔT,代入已知数值计算,ΔL =αL0ΔT = 1m × (12 × 10^-6 K^-1) × (200℃ - 100℃) = 1m × 10^-4 = 0.1m,因此铁杆的长度从1m增加到1m + 0.1m = 3m。

2. 某物体在0℃时的长度为L0,在100℃时的长度为L100,该物体的线膨胀系数是α,则它在200℃时的长度是多少?A. L100 + αL0 × 100℃B. L0 + αL100 × 100℃C. L0 + αL0 × 200℃D. L100 + αL100 × 200℃答案:B. L0 + αL100 × 100℃解析:根据线膨胀公式ΔL = αL0ΔT,代入已知数值计算,ΔL =αL100 × 100℃ = α × L0 × 100℃,所以某物体在200℃时的长度为L0 + ΔL = L0 + αL100 × 100℃。

二、计算题1. 一个气缸的初始容积为1m³,所含气体的温度为25℃。

如果将气缸加热至1000℃,气体的体积变为多少?解析:根据理想气体状态方程PV = nRT,假设温度为T1时的体积为V1,温度为T2时的体积为V2,代入已知数值计算,可以得到(V2/T2) = (V1/T1),即V2 = V1 × T2/T1。

热学专项练习题(高考物理)

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。

2021年全国卷高考物理总复习:热学 习题专训(含答案)

2021年全国卷高考物理总复习:热学 习题专训(含答案)

2021年全国卷高考物理总复习?热学?习题专训1.以下说法中正确是________。

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.饱和汽压与分子密度有关,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【答案】BDE2.以下说法中正确的选项是__________。

A.布朗运动并不是液体分子的运动,但它说明分子永不停息地做无规那么运动B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体外表张力的作用C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点r时,分子间的间隔越大,分子势能越小D.当两分子间间隔大于平衡位置的间距【答案】ABC3.以下说法正确的选项是__________。

A.扫地时,在阳光照射下,看到尘埃飞舞,这是尘埃在做布朗运动B.一定质量的理想气体向真空自由膨胀时,体积增大,熵增大C.自然界中自发进展的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性D.由于液体外表分子间间隔小于液体内局部子间的间隔,故液体外表存在外表张力E.一定量的气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小【答案】BCE4.以下说法正确的选项是〔〕A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.雨伞伞面上有许多细小的孔,却能遮雨,是因为水的外表张力作用C.橡胶无固定的熔点,是非晶体D.热机的效率可以100%E.气体很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现【答案】ABC5.近期我国多个城市的PM2.5数值打破戒备线,受影响最严重的是京津冀地区,雾霾覆盖那么运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害。

矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。

以下关PM2.5的说法中正确的选项是________。

A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C.温度越低PM2.5活动越剧烈D.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E.PM2.5中颗粒小一些的,其颗粒的运动比其它颗粒更为剧烈【答案】ADE6.以下说法正确的选项是。

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热学
1.[多选]在“用油膜法估测分子大小”的实验中,下列做法正确的是()
A.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,若100滴溶液的体积是1 mL,则1滴溶液中含有油酸10-2 mL
B.往浅盘里倒入适量的水,再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上
C.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,同时将玻璃板放在浅盘上,并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状
D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,计算轮廓范围内正方形的个数,并求得油膜的面积
E.根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=,即油酸分子的大小
2.[多选]运用分子动理论的相关知识,判断下列说法正确的是()
A.分子间距离增大时,可能存在分子势能相等的两个位置
B.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关
C.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为N A=
D.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动
E.生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
3.[多选]下列说法正确的是()
A.单晶体在不同方向上的导热性、导电性、机械强度等物理性质不一样
B.热量不可能从低温物体向高温物体传递
C.一定质量的理想气体,保持气体的压强不变,温度越高,体积越大
D.功可以完全转化为热量,而热量不能完全变为功,即不可能从单一热源吸热使之全部变为有用的功
E.若气体的温度不变,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多
4.[多选]如图所示,在一定质量的理想气体压强随体积变化的p-V图象中,气体先后经历了ab、bc、cd、da四个过程,其中ab垂直于cd,ab垂直于V轴且与p轴平行,bc、da是两条等温线.下列判断正确的是()
A.气体在状态a时的温度低于在状态c时的温度
B.从a→b的过程,气体分子密集程度不变,分子平均动能增加
C.从a→b→c的过程,气体密度不断减小,温度先升高后不变
D.从c→d的过程,气体放出的热量大于外界对气体做的功
E.从a→b→c→d的过程,设气体对外做功为W1,外界对气体做功为W2,气体吸热为Q1,放热为Q2,则W1-W2<Q1-Q2
5.一定质量的理想气体,由状态a经b变化到c,如图所示,则下图中能正确反映出这一变化过程的是()
6.[多选]下列说法正确的是()
A.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
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
E.热量可以由低温物体传给高温物体
7.[10分]孔明灯是一种古老的汉族手工艺品,在古代多作军事用途,现代人放孔明灯多作为祈福之用.如图所示,孔明灯的质量m=0.2 kg、体积恒为V=1 m3,空气温度t0=27 ℃,大气压强p0=1.013×105Pa,该条件下空气密度ρ0=1.2 kg/m3.重力加速度g=10 m/s2.对灯内气体缓慢加热,直到灯刚能浮起时,求:
(1)灯内气体密度ρ;
(2)灯内气体温度t.
8.[10分]一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化,如图所示,p-T图象和V-T图象各记录了其部分变化过程,试求:
图甲图乙
(1)温度为600 K时气体的压强;
(2)在p-T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整.
9.[10分]在一个密闭的气缸内有一定质量的理想气体,如图2所示是它从状态A变化到状态B 的V-T图象,已知AB的反向延长线通过坐标原点O,气体在状态A时的压强为p=1.0×105 Pa,在从状态A变化到状态B的过程中,气体吸收的热量Q=7.0×102J,求此过程中气体内能的增量ΔU.
图1图2
10.[6分]如图所示,粗细均匀、上端封闭的三通细玻璃管中用水银与活塞封闭了两段温度相同、长度分别为l A=25 cm和l B=30 cm的理想气体A、B,竖直管中两段水银柱长均为h=15 cm,水平管中水银柱足够长,右端和大气相通,大气压强p0=75 cmHg.现缓慢抽动玻璃管下端的活塞,使A、B两部分气体体积相同,求活塞下移的距离.
11.[10分]如图所示,两个截面积都为S的圆柱形容器,右边容器高为H,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞.两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的.开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直到系统达到新的平衡,此时理想气体的温度增加为原来的1.4倍,已知外界大气压强为p0,求此过程中气体内能的增加量.
12.[10分]一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系如图所示,气体在状态A时的压强p A=p0,温度T A=T0,体积V A=V0,线段AB与V轴平行,线段AC与T轴平行,BC的延长线过原点.
(1)求气体在状态B时的压强p B;
(2)气体从状态A变化到状态B的过程中,对外界做的功为10 J,该过程中气体吸收的热量Q为多少?
(3)求气体在状态C时的压强p C和温度T C.
13.[9分]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,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启阀门A,各水银液面稳定时,位置如图所示,此时两部分气体温度均为300 K.已知h1=5 cm,h2=10 cm,右侧气体柱长度L1=60 cm,大气压为p0=75 cmHg.
(1)求左侧竖直管内气体柱的长度L2;
(2)关闭阀门A,当右侧竖直管内的气体柱长度为L'1=68 cm时(管内气体未溢出),气体温度应升高到多少?
答案
1.BDE
2.ADE
3.ACE
4.ABD
5.C
6.ACE
7.(1)1.0 kg/m3(2)87 ℃
8.(1)1.25×105 Pa(2)如图所示
9.5.0×102 J
10.13 cm
11.(Mg+p0S)H
12.(1)p0(2)10 J(3)
13.(1)60 cm(2)372 K。

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