2016年 高考题分类-热学
[VIP专享]2016高考新课标2卷化学试题解析(二)
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2016高考新课标2卷化学试题解析（二）新东方在线朱德玺2016高考理综考试已经结束，新东方在线高考化学名师朱德玺老师为大家带来了2016年高考新课标2卷化学试题解析，在2016高考新课标2卷化学试题解析（一）中我们主要解析了7-13题，接下来我们继续解析26-28题。
【真题】26．(14分)联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。
回答下列问题：（1）联氨分子的电子式为_______，其中氮的化合价为_________。
（2）实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为_________。
（3）①2O2(g)+N2(g)==N2O4(l) ΔH1②N2(g)+2H2(g)==N2H4(l) ΔH2③O2(g)+2H2(g)==2H2O(g) ΔH3④2N2H4(l)+N2O4(l)==3N2(g)+4H2O(g)ΔH4=-1048.9 kJ·mol-1上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=_______，联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为________。
（4）联氨为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。
联氨第一步电离反应的平衡常H4+H+N2H5+的K=8.7×107；K w=1.0×10-14）。
联氨与硫数值为_____（已知：N酸形成的酸式盐的化学式为________。
（5）联氨是一种常用的还原剂。
向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是_______。
联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。
理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2_______kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是_____。
【朱德玺老师解析】我们先看一下填空题，大家先看到的是26题，这道题是化学的第一道大题，大家比较熟悉的应该是下面出现的方程式，作为所谓的火箭燃料，我们在哈尔滨地区会发现哈工大用的就是这个原理，它需要共用三个电子对，所以氮氮之间相连，它同时对应氢分别共用两对电子对，我们看到了所谓的联氨，还剩下的自己两个电子对，这应该是对应氨的电子对。
2016年全国卷II高考真题化学试卷答案
;
【解析】（ 1 ）根据反应原理可知，蒽醌法制备双氧水理论上消耗的原料是氧气和氢气，由 工艺流程图可知，循环使用的原料是乙基蒽醌，乙基蒽醌属于有机物，根据相 似相溶原理，乙基蒽醌（乙基氢蒽醌）不溶于水，易溶于有机溶剂，所以配制 工作液采用有机溶剂而不采用水。
（ 2 ）根据反应原理，氢化釜 中反应的化学方程式为
价降低到 价， 元素的化合价由 价升高到 价，根据得失电子
守恒、电荷守恒和原子守恒配平，该反应的离子方程式为
；
四、选考题——选修3《物质结构与性质》
12. （ 1 ）金属 ; 铜失去的是全充满的 （ 2 ）1 2
电子，镍失去的是 电子
（3）
或
;
（ 4 ）1 高于 ;
分子间可形成氢键 ; 极性 ;
2 正四面体
、
中加入足量稀硫酸，振荡后无固
体存在， 项错误；故选择 。
方法二：A．
、
都与盐酸反应，硫酸足量时没有固体剩余，故A
错误；
B．碳酸氢钠与盐酸反应生成气体，
不溶于盐酸，故B错误；
C．
不溶于水，二者都与盐酸反应，且生成气体，若加入足量稀硫酸，有气
泡产生，且
，能和
反应生成
沉淀，故C正确；
D．加入过量硫酸，生成二氧化碳气体，但没有固体剩余，故D错误；
时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；
2 高于
时，丙烯腈产率降低，
．催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，活性降低，正确；
．平衡常数变大，产率提高，错误；
．根据题意，副产物有丙烯醛，副反应增多导致产率下降，正确；
．反应活化能的大小不影响平衡，错误；故答案为 。
（ 3 ）根据图像可知，当 （氨）/ （丙烯） 约为 时，该比例下丙烯腈产率最
高考物理-历年高考真题分类汇编2016H单元 热学
H单元热学H1 分子动理论20．H1[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1.0×10－6 m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20．C[解析] 10 μm＝1.0×10－5 m，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．12．[2016·江苏卷]A．[选修3-3]H1 (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1-12．A.（2）[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 .17．H1[2016·上海卷] 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V m ，密度为ρ，则该气体单位体积分子数为(阿伏伽德罗常数为N A )( )A.N A V mB.M mV mC.ρN A MD.ρN A m17．ABC [解析] 因为体积为V m 的气体含有N A 个分子，所以N A V m是单位体积分子数，A 正确；M m ＝N A ，B 正确；ρM ＝1V m，C 正确，D 错误． H2 固体、液体、气体的性质33．[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修3-3]H2(2)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．33.（2）[答案] (i)28 Pa (ii)1.3[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 ④p 2＝p 0＋Δp 2 ⑤气泡体积V 1和V 2分别为V 1＝43πr 31⑥ V 2＝43πr 32⑦ 联立③④⑤⑥⑦式得⎝⎛⎭⎫r 1r 23＝p 0＋Δp 2ρgh ＋p 0＋Δp 1 ⑧ 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 33．[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修3-3]H2(2)(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．33.（2）[答案] 4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 0ΔV ④ 联立①②③④式，并代入数据得N ＝4(天) ⑤33． [2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修3-3]H2 (2)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1-33.（2）[答案] 144 cmHg 9.42 cm[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 ⑤l ′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 ⑧12．[2016·江苏卷]A ．[选修3-3]H2(1)在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为________．A ．压强变小B ．压强不变C ．一直是饱和汽D ．变为未饱和汽12．A.（1）[答案]AC12．H2[2016·上海卷] 如图1-所示，粗细均匀的玻璃管A 和B 由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A 管内，初始时两管水银面等高，B 管上方与大气相通．若固定A 管，将B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H ，A 管内的水银面高度相应变化h ，则( )图1-A ．h ＝HB ．h <H 2C ．h ＝H 2 D.H 2<h <H 12．B [解析] 若A 管上端也是开口的，则当B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H 后，两侧液面仍然等高，A 管内的水银面高度相应变化h ＝12H ，但实际上，A 管上端是封闭的，故A 管内水银面下移过程中A 管内封闭气体的压强变小，故两侧液面不再平齐，A 管内水银面应升高，所以h <H 2，B 正确． 30．H2[2016·上海卷] 如图1-所示，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A 和B ，上下两部分气体初始温度相等，且体积V A ＞V B .图1-(1)若A 、B 两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？某同学解答如下：设两部分气体压强不变，由V 1T 1＝V 2T 2，…，ΔV ＝ΔT TV ，…，所以水银柱将向下移动． 上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答．(2)在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A 、B 两部分气体始末状态压强的变化量分别为Δp A 和Δp B ，分析并比较二者的大小关系．30．[答案] (1)不正确 见解析 (2)Δp A ＝Δp B[解析] (1)不正确．水银柱移动的原因是升温后，由于压强变化造成受力平衡被破坏，因此应该假设气体体积不变，由压强变化判断移动方向．正确解法：设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得p T ＝p ′T ＋ΔTΔp ＝p ′－p ＝ΔT Tp 因为ΔT >0，p A <p B ，可知Δp A <Δp B ，所示水银柱向上移动．(2)升温前有p B ＝p A ＋p h (p h 为汞柱压强)升温后同样有p ′B ＝p ′A ＋p h两式相减可得Δp A ＝Δp B .H3 内能 热力学定律33．[2016·全国卷Ⅰ] [物理——选修3-3]H3(1)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33.（1）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．33．H2 H3[2016·全国卷Ⅱ] [物理——选修3-3]H2、H3(1)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1-A ．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33.（1）ABE [解析]由pV T ＝C 得p ＝C V·T (C 为常量)，因对角线ac 的延长线过原点O ，即p ＝kT ，故体积V 不变，即V a ＝V c ，选项A 正确；一定量的理想气体的内能由温度T 决定，而T a >T c ，故E a >E c ，选项B 正确；cd 过程为等温加压过程，外界对系统做正功，但系统内能不变，故系统要对外放热，放出热量Q ＝W 外，选项C 错误；da 过程为等压升温过程，体积增加，对外界做功，系统内能增加，故系统要从外界吸热，且吸收热量Q ＝W 外＋ΔE 内>W 外，选项D 错误；bc 过程为等压降温过程，由V 1T 1＝V 2T 2可知，气体体积会减小，W ＝p ΔV ＝C ΔT bc ；同理da 过程中，W ′＝p ′ΔV ′＝C ΔT da ，因为|ΔT bc |＝|ΔT da |，故|W |＝|W ′|，选项E 正确．33． [2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修3-3]H3 (1)关于气体的内能，下列说法正确的是________．A ．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B ．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C ．气体被压缩时，内能可能不变D ．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关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33.（1）CDE [解析]温度相同，分子平均动能相同，若摩尔质量不同，则相同质量的气体有不同的分子数，分子总动能不同，假若都是理想气体，因为只考虑分子动能，所以内能不同，A 错误；气体内能取决于气体分子的平均动能和分子势能，而与宏观上整体的动能无关，B 错误；若外界对气体做的功等于气体向外界放出的热，则气体的内能不变，C 正确；理想气体的内能取决于气体分子的平均动能，而分子平均动能取决于温度，D 正确；理想气体等压膨胀过程中，p 一定，V 增加，由pV T＝C 可知T 升高，故内能增加，E 正确． 12．[2016·江苏卷]A ．[选修3-3]H3 (3)如图甲所示，在A →B 和D →A 的过程中，气体放出的热量分别为4 J 和20 J ．在B →C 和C →D 的过程中，气体吸收的热量分别为20 J 和12 J ．求气体完成一次循环对外界所做的功．12．A.（3）[答案] 8 J[解析]完成一次循环气体内能不变，则ΔU ＝0，吸收的热量Q ＝(20＋12－4－20) J ＝8 J ，由热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 得，W ＝－8 J ，气体对外做功8 J.15． [2016·海南卷] [选修3-3]H3 (1)一定量的理想气体从状态M 可以经历过程1或者过程2到达状态N ，其p -V 图像如图1-所示．在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化．对于这两个过程，下列说法正确的是________．图1-A ．气体经历过程1，其温度降低B ．气体经历过程1，其内能减小C ．气体在过程2中一直对外放热D ．气体在过程2中一直对外做功E ．.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同15．(1) [答案] ABE[解析]过程1，气体体积增大，气体对外界做功，因不存在热交换，故根据热力学第二定律，气体内能减小，温度降低，故A、B正确．过程2，气体先等容减压后等压膨胀，故先放热后吸热，先不对外做功，后对外做功，故C、D错误．两个过程的初、末状态均相同，所以内能改变量相同，故E正确．H4 实验：用油膜法估测分子的大小H5 热学综合15．[2016·海南卷] [选修3-3]H5 (2)如图1-所示，密闭气缸两侧与一U形管的两端相连，气缸壁导热；U形管内盛有密度为ρ＝7.5×102 kg/m3的液体．一活塞将气缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为p0＝4.5×103 Pa.外界温度保持不变．缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差h＝40 cm，求此时左、右两气室的体积之比．重力加速度大小g取10 m/s2，U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计．图1-15．(2) [答案] 1∶1[解析]设初始状态时气缸左气室的体积为V01，右气室的体积为V02；当活塞至气缸中某位置时，左、右气室的压强分别为p1、p2，体积分别为V1、V2，由玻意耳定律得p0V01＝p1V1①p0V02＝p2V2②依题意有V01＋V02＝V1＋V2③由力的平衡条件有p2－p1＝ρgh④联立①②③④式，并代入题给数据得2V21＋3V01V1－9V201＝0⑤由此解得V 1＝32V 01(另一解不合题意，舍去) ⑥ 由③⑥式和题给条件得V 1∶V 2＝1∶1 ⑦29．H5[2016·上海卷] 某同学制作了一个结构如图1-(a)所示的温度计．一端封闭的轻质细管可绕封闭端O 自由转动，管长0.5 m ．将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向．在气体温度为270 K 时，用一段水银将长度为0.3 m 的气柱封闭在管内．实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l 和力传感器读数F 之间的关系如图(b)所示(实验中大气压强不变)．图1-(1)管内水银柱长度为________m ，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为________K.(2)若气柱初始长度大于0.3 m ，该温度计能测量的最高温度将________(选填“增大”“不变”或“减小”)．(3)若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将________(选填“偏高”“不变”或“偏低”)．29．[答案] (1)0.1 360 (2)减小 (3)偏低[解析] (1)由于轻质细管可以绕O 点转动，通过力矩关系有：设水银柱长度的一半为x ，封闭气体长度为l ，细管横截面积为S ，细管长度为L ，则FL ＝2ρgSx (l ＋x )，研究气柱长度为0.3 m 和0.36 m 两个位置，可以计算出水银柱长度为2x ＝0.1 m ；为保证水银不溢出，水银刚好到达管口时封闭气体长度为l ＝0.4 m ，则根据V 0T 0＝V T，可以算出此时温度为T ＝360 K ．(2)由V 0T 0＝V T可知，当l 0(V 0)增大时，能够测量的最高温度将会减小．(3)若实验过程中大气压强略有升高，则封闭气体的初始体积V 0的实际值变小，但如果仍用V 0T 0＝V T计算，会出现温度的测量值偏低．1. (多选)[2016·昆明一中一轮复习检测] 下列说法正确的是( )A．在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴呈球形，这是液体表面张力作用的结果B．布朗运动指的是悬浮在液体里的花粉中的分子的运动C．对气体而言，尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率是按一定的规律分布的D．一定质量的理想气体，在等温膨胀的过程中，对外界做功，但内能不变E．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零1．ACD[解析] 由于液体表面张力的作用，宇宙飞船中自由漂浮的水滴呈球形，选项A正确；布朗运动是指液体里花粉微粒的运动，选项B错误；大量分子在做无规则运动的时候，速率是按一定规律分布的，选项C正确；等温膨胀过程中，气体会对外做功，温度不变，则气体要吸收热量，内能是不变的，选项D正确；气体的压强是分子热运动频繁碰撞容器壁产生的，在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强不为零，选项E错误．4．(多选)[2015·哈尔滨六中期末考试] 下列说法中正确的是()A．做功和热传递在改变物体内能上是等效的B．温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能相等C．热的物体把温度传递给冷的物体，最终达到温度相同D．压缩气体不一定能使气体的温度升高E．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的4．ADE[解析] 做功和热传递在改变物体内能上是等效的，选项A正确；温度和质量都相同的水、冰和水蒸气，它们的内能不相同，水蒸气的内能最大，冰的内能最小，选项B 错误；由热平衡知识可知，热的物体把热量传递给冷的物体，最终达到温度相同，选项C错误；根据热力学第一定律可知，压缩气体，若气体对外放热，则也可能使气体的温度降低，选项D正确；气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，选项E正确．2．(多选)[2016·皖南八校第二次联考] 下列说法正确的是()A．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢B．分子间同时存在着引力和斥力，当引力和斥力相等时，分子势能最大C．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征D．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动E．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部2．ACD[解析] 空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，故A正确；分子间同时存在着引力和斥力，当引力和斥力相等时，分子势能最小，B错误；液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，故C正确；液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动，故D正确；由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间表现为引力，液体表面存在张力，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，故E 错误．3．[2016·贵阳一中第三次月考] 如图K461甲所示为“⊥”形上端开口的玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗、细部分截面积分别为S1＝2 cm2、S2＝1 cm2.封闭气体初始温度为57 ℃，气体长度为L＝22 cm，图乙为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线．(摄氏温度t与热力学温度T的关系是T＝t＋273 K)(1)求封闭气体初始状态的压强；(2)若缓慢升高气体温度，升高至多少方可将所有水银全部压入细管内？(3)当温度升高至492 K时，求液柱下端离开粗、细接口处的距离．图K4613．(1) 80 cmHg (2)369 K (3)16 cm[解析] (1)初始状态封闭的气体温度T 1＝273 K ＋57 K ＝330 K ，体积为：V 1＝LS 1＝44 cm 3，由图像可知，此时气体压强：p 1＝80 cmHg.(2)当水银全部进入细管后，气体将做等压变化，故从图乙可知当所有水银全部进入细管内时，其封闭的气体压强：p 2＝82 cmHg ，体积：V 2＝48 cm 3由理想气体状态方程得： p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2代入数据解得：T 2＝369 K.(3)当温度升高至T 3＝492 K 时，水银已经全部在细管内，封闭气体做等压变化，设此时气体的体积为V 3，由盖·吕萨克定律得：V 2T 2＝V 3T 3解得：V 3＝64 cm 3气体体积：V 3＝V 2＋S 2h x代入数据解得：h x ＝16 cm.5．[2016·石家庄期末调研] 在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，有一段长为l ＝16 cm 的水银柱封闭着一定质量的理想气体．当玻璃管水平放置达到平衡时如图K463甲所示，被封闭气柱的长度l 1＝23 cm ；当管口向上竖直放置时，如图乙所示，被封闭气柱的长度l 2＝19 cm.已知重力加速度g 取10 m/s 2，不计温度的变化．求：(1)大气压强p 0(用cmHg 表示)；(2)当玻璃管开口向上以a ＝5 m/s 2的加速度匀加速上升，水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度．图K4635．(1)76 cmHg (2)17.48 cm[解析] (1)由玻意耳定律可得：p 0l 1S ＝(p 0＋ρgh )l 2S解得：p 0＝76 cmHg.(2)当玻璃管加速上升时，设封闭气体的压强为p ，气柱的长度为l 3，对液柱，设液柱质量为m ，由牛顿第二定律可得：pS －p 0S －mg ＝ma解得：p ＝p 0＋mg ＋ma S＝100 cmHg 由玻意耳定律可得：p 0l 1S ＝pl 3S 解得：l 3＝17.48 cm.。
高考物理一轮总复习课后习题 第15章 热学 第5讲 热力学定律 能量守恒定律 (2)
第5讲热力学定律能量守恒定律基础对点练题组一热力学定律理解1.(天津卷)爬山所带氧气瓶如图所示,氧气瓶里的气体容积、质量均不变,爬高过程中,温度减小,则气体( )A.对外做功B.内能减小C.吸收热量D.压强不变2.冬奥会上的人造雪绝非“假雪”,是对水和空气一定比例混合压缩,并对混合水气的温度控制在0~5 ℃之间,再通过造雪机雾化喷出,下列说法错误的是( )A.外界空气温度必须低于混合水气温度,才能使水凝固成雪B.对混合水气加压越大,雪质越好C.喷出的混合水气对外做功内能减小,凝固成雪D.混合水气喷洒得越远,雪质越好3.(广东实验中学模拟)火热的6月即将到来,高三的同学们也进入高考最后的冲刺,教室里的空调为同学们提供了舒爽的环境,空调的工作原理如图所示,以下表述正确的是( )A.空调的工作原理对应的是热力学第一定律的开尔文表述B.空调的工作原理反映了热传导的方向性C.此原理图中的Q1=Q2D.此原理图说明热量不能从低温物体传到高温物体题组二热力学定律与气体实验定律的结合4.(多选)(天津三模)在飞机起飞的过程中,由于高度快速变化,会引起机舱内气压变化,乘客小周同学观察发现,在此过程中密封桶装薯片的薄膜盖子凸起,如图所示。
若起飞前后桶内气体的温度保持不变,则下列关于桶内气体(可视为理想气体)的说法正确的是( )A.桶内气体从外界吸收热量B.桶内气体分子平均动能变小C.桶内气体压强增大D.桶内气体对外做功,内能不变5.(多选)如图所示,带有活塞的汽缸中封闭一定质量的气体(不考虑分子势能)将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于汽缸中,热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接,汽缸和活塞均具有良好的绝热性能。
下列说法正确的是( )A.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体内能一定减小B.若推动活塞使汽缸内气体体积减小,则汽缸内气体内能减小C.若推动活塞使汽缸内气体体积减小,则汽缸内气体压强减小D.若推动活塞使汽缸内气体体积减小,则欧姆表读数将变小6.(江苏南通模拟)如图所示,内壁光滑且导热性能良好的甲、乙两汽缸,用质量相同的活塞封闭相同质量的空气。
新课标高考全国理综卷物理试题分类--热学计算(含答案)
活塞与大圆筒底部相距 ，两活塞间封闭气体的温度为 T1=495K，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 10m/s2，求： （1）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 （2）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。
…③
解得 h′=
…④
气体最后的体积为 V=h′S…⑤
联立②④⑤可得 V=
．
2014 新课标 2
如图，两气缸 AB 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 的直径为 B 的 2 倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除 A 顶部导热外，其余部分均绝热。两气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 P0，外界和气缸内气体温度均为 7℃
设大气与活塞对气体的总压强为 p，活塞横截面积为 S， 气体末状态的压强 p′=p+ ，体积 V′=（h﹣ h）S= Sh，
历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(热力学第一定律)汇编(附答案)
历年(2020-2024)全国高考物理真题分类(热力学第一定律)汇编一、多选题1．（2023ꞏ山东ꞏ统考高考真题）一定质量的理想气体，初始温度为300K，压强为5110Pa。
经等容过程，该气体吸收400J的热量后温度上升100K；若经等压过程，需要吸收600J的热量才能使气体温度上升100K。
下列说法正确的是（）A．初始状态下，气体的体积为6L B．等压过程中，气体对外做功400JC．等压过程中，气体体积增加了原体积的14D．两个过程中，气体的内能增加量都为400J2．（2023ꞏ全国ꞏ统考高考真题）对于一定量的理想气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是（ ）A．等温增压后再等温膨胀B．等压膨胀后再等温压缩C．等容减压后再等压膨胀D．等容增压后再等压压缩E．等容增压后再等温膨胀3．（2023ꞏ全国ꞏ统考高考真题）在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体，发生下列缓慢变化过程，气体一定与外界有热量交换的过程是（）A．气体的体积不变，温度升高B．气体的体积减小，温度降低C．气体的体积减小，温度升高D．气体的体积增大，温度不变E．气体的体积增大，温度降低4．（2023ꞏ山西ꞏ统考高考真题）如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。
初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。
现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（ ）A．h中的气体内能增加B．f与g中的气体温度相等C．f与h中的气体温度相等D．f与h中的气体压强相等5．（2022ꞏ天津ꞏ高考真题）采用涡轮增压技术可提高汽车发动机效率。
将涡轮增压简化为以下两个过程，一定质量的理想气体首先经过绝热过程被压缩，然后经过等压过程回到初始温度，则（）A．绝热过程中，气体分子平均动能增加B．绝热过程中，外界对气体做负功C．等压过程中，外界对气体做正功D．等压过程中，气体内能不变6．（2022ꞏ湖南ꞏ统考高考真题）利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。
热学、光学、机械振动、机械波压轴选择、填空题-2023年高考物理十年压轴真题题型解读与模拟预测
热学、光学、机械振动、机械波压轴选择、填空题（全国甲卷和Ⅰ卷）热学、光学、机械振动、机械波压轴选择、填空题是考查学生物理学科基本概念和规律的试金石，表现为综合性强、求解难度适中、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求高等特点。
一、命题范围1.气体实验定律和热力学第一定律（压轴指数★★★★）①气体状态参量的函数图像。
结合气体实验定律和理想气体状态方程解决。
②结合热力学第一定律，解决气体做功和吸热、放热，内能的增加和减少的判断。
2、几何光学结合光的折射定律和全反射现象综合性题目（压轴指数★★★）画好光路图，画好法线、入射光线、出射光线，找出入射角、折射角。
3、机械振动和机械波（压轴指数★★★★）深刻理解简谐运动的性质和运动特点，对简谐运动的物理量的描述要清晰准确，能利用简谐运动方程判断质点的运动规律、力学特点和能量特点。
理解好机械波的形成过程，对机械波的周期性问题、机械波和机械振动相结合的问题能做出准确判断。
二、命题类型1.单一知识点型。
物理情境选自生活生产情境或学习探究情境，已知条件情境化、隐秘化、需要仔细挖掘题目信息。
求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。
命题点常包含：气体实验定律、光的折射定律、全反射角、气体分子运动的统计规律、分子力或分子势能与分子间距离的函数图像，机械振动和机械波。
命题常常通过相关函数图像联系知识点在一起考查。
2.综合型问题。
通过某一情境，考查本知识点所在章节的多个知识点，知识点间有的相互联系，有的独立的。
需要全面掌握各知识点及它们之间的联系。
一、多选题1．（2022·全国·统考高考真题）一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p T 图上从a到b的线段所示。
在此过程中（）A．气体一直对外做功B．气体的内能一直增加C．气体一直从外界吸热D．气体吸收的热量等于其对外做的功E．气体吸收的热量等于其内能的增加量2．（2019·全国·高考真题）一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t =2T 时刻，该波的波形图如图（a ）所示，P 、Q 是介质中的两个质点．图（b ）表示介质中某质点的振动图像．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 ．质点Q 的振动图像与图（b ）相同B ．在t =0时刻，质点P 的速率比质点Q 的大C ．在t =0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D ．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b ）所示E ．在t =0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大3．（2020·全国·统考高考真题）在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有__________。
2016年高考真题——理科综合(全国卷2)--化学讲解
2016年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试注意事项：1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。
4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题共126分）本卷共21小题，每小题6分，共126分。
可能用到的相对原子质量：一、选择题：本大题共13小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
7．下列关于燃料的说法错误的是A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一8．下列各组中的物质均能发生就加成反应的是A.乙烯和乙醇B.苯和氯乙烯C.乙酸和溴乙烷D.丙烯和丙烷9．a、b、c、d为短周期元素，a的原子中只有1个电子，b2-和c+的电子层结构相同，d与b同族。
下列叙述错误的是学.科.网A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物C.c的原子半径是这些元素中最大的D.d与a形成的化合物的溶液呈弱酸性10.分子式为C4H8Cl2的有机物共有（不含立体异构）A.7种B.8种C.9种D.10种11.Mg–AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。
下列叙述错误．．的是A.负极反应式为Mg–2e–=Mg2+B.正极反应式为Ag++e–=AgC.电池放电时Cl–由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑12.某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解：再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；②取少量样品加入足量稀盐酸有气泡产生，震荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4第II卷（非选择题共174分）三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。
【物理】2016年高考真题——全国Ⅰ卷(解析版)
2016年高考真题——全国Ⅰ卷1.一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。
若将云母介质移出，则电容器（ ）A. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B. 极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D. 极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变2.现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为（ ）A. 11B. 12C. 121D. 1443.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻12R R 、和3R 的阻值分别是31ΩΩ、和4Ω，○A 为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。
当开关S 断开时，电流表的示数为I ；当S 闭合时，电流表的示数为4I 。
该变压器原、副线圈匝数比为（ ）A. 2B. 3C. 4D. 54.利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。
目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。
假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（ ） A. 1hB. 4hC. 8hD. 16h5.一质点做匀速直线运动。
现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（ ）A. 质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B. 质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C. 质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D. 质点单位时间内速率的变化量总是不变6.如图，一光滑的轻滑轮用细绳'OO悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。
外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。
(五年高考真题)2016届高考物理专题十三热学(全国通用)
（五年高考真题）2016届高考物理专题十三热学（全国通用）考点一分子动理论内能1.[2015·新课标全国Ⅱ，33（1），5分]（难度★★）（多选）关于扩散现象，下列说法正确的是（）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.[2015·福建理综，29（1），6分]（难度★★））下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解析当分子间距离r＜r0时，r减小，分子势能增大，当r＞r0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.[2015·山东理综,37（1），]（难度★★）（多选）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是（）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bc4.[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.（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pT＝C 得p 增大，B 正确.答案 AB6.（2014·北京理综，13，6分）（难度★★）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 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.（2013·北京理综，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ΔU＝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.[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E p随分子间距离r变化关系的图线是（）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＝r0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.（2012·全国理综，14，6分）（难度★★）（多选）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.（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（）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，选项D正确.答案 D11.[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解析由E p r图可知：在r>r0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<r0阶段，当r减小时，F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B错误.在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确.在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误.在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确.答案ACE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，内能也保持不变解析晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E错误.答案BCD2.[2014·新课标全国Ⅱ，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，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果解析水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的热运动规律，则A项错；正是表面张力使空中雨滴呈球形，则B项正确；液晶的光学性质是各向异性，液晶显示器正是利用了这种性质，C项正确；高原地区大气压较低，对应的水的沸点较低，D项错误；因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡温度计显示的温度较低，E项正确.答案BCE3.（2014·广东理综，17，6分）（难度★★★）（多选）用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，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C.对外界做负功，内能增大D.对外界做正功，压强减小解析 袋内气体与外界无热交换即Q ＝0，袋四周被挤压时,体积V 减小，外 界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，气体内能增大，则温度 升高，由pVT＝常数知压强增大，选项A 、C 正确，B 、D 错误.答案 AC4.（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（ ） 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解析 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 BD5.（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，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解析 充气后气体温度不变，分子平均动能不变，分子数密度增加，压强增 加，所以A 正确、B 错误；打开阀门，气体膨胀对外做功，C 正确.对装置中 气体由玻意尔定律得1 atm ×0.6 L ＝p 2×2.5 L,得p 2＝0.24 atm<p 0，故不能将 水喷光，D 错误.答案 AC6.[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 atm解析 可把此过程等效为将体积为（6.0 L ＋9.0 L ）、压强为1.0 atm 的空气等 温压缩到体积为6.0 L 的储气罐中,对此过程由玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2.解得 p 2＝V 1V 2p 1＝2.5 atm.答案 A7.（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，压强减小解析 设玻璃泡中气体压强为p ，外界大气压强为p ′,则p ′＝p ＋ρgh ，且玻璃 泡中气体与外界大气温度相同.液柱上升，玻璃泡内空气体积减小，根据理想 气体的状态方程pV T ＝C 可知，p T 变大，即p ′T变大，B 、C 、D 均不符合要求， A 正确.答案 A8.[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 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，体积为的空气.（填选项前的字母） A.p 0pVB.p p 0V C.（p p 0－1）VD.（p p 0＋1）V解析 设需充入体积为V ′的空气，以V 、V ′体积的空气整体为研究对象，由理想气体状态方程有p 0（V ＋V ′）T ＝pV T ，得V ′＝（pp 0－1）V .答案 C9.[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m 1＝2.50 kg ，横截面积为S 1＝80.0 cm 2；小活塞的质量为m 2＝1.50 kg ，横截面积为S 2＝40.0cm 2；两活塞用刚性轻杆连接,间距为l ＝40.0 cm ；汽缸外 大气的压强为p ＝1.00×105Pa,温度为T ＝303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距l2，两活塞间封闭气体的温度为T 1＝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/s 2. 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）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强.解析 （ⅰ）大小活塞在缓慢下移过程中，受力情况不变，汽缸内气体压强 不变，由盖—吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2初状态V 1＝l2（S 1＋S 2），T 1＝495 K末状态V 2＝lS 2代入可得T 2＝23T 1＝330 K（ⅱ）对大、小活塞受力分析则有m 1g ＋m 2g ＋pS 1＋p 1S 2＝p 1S 1＋pS 2可得p 1＝1.1×105Pa缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡过程中，气体体积不变，由查理定律 得p 1T 2＝p 2T 3T 3＝T ＝303 K解得p 2＝1.01×105Pa答案 （ⅰ）330 K （ⅱ）1.01×105Pa10.[2015·新课标全国Ⅱ，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l ＝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 1＝ 10.0 cm 时将开关K 关闭.已知大气压强p 0＝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.解析 （ⅰ）以cmHg 为压强单位.设A 侧空气柱长度l ＝10.0 cm 时的压强为 p ；当两侧水银面的高度差为h 1＝10.0 cm 时，空气柱的长度为l 1，压强为p 1. 由玻意耳定律得pl ＝p 1l 1① 由力学平衡条件得p ＝p 0＋h ②打开开关K 放出水银的过程中，B 侧水银面处的压强始终为p 0，而A 侧水银 面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B 、A 两侧水银面的高度差也随之 减小，直至B 侧水银面低于A 侧水银面h 1为止.由力学平衡条件有p 1＝p 0－h 1③联立①②③式，并代入题给数据得l 1＝12.0 cm ④（ⅱ）当A 、B 两侧的水银面达到同一高度时,设A 侧空气柱的长度为l 2，压 强为p 2. 由玻意耳定律得pl ＝p 2l 2⑤ 由力学平衡条件有p 2＝p 0⑥联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l 2＝10.4 cm ⑦ 设注入的水银在管内的长度Δh ，依题意得 Δh ＝2（l 1－l 2）＋h 1⑧联立④⑦⑧式，并代入题给数据得Δh ＝13.2 cm ⑨答案 （ⅰ）12.0 cm （ⅱ）13.2 cm11.[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漏气.解析 若不漏气,设加压后的体积为V 1，由等温过程得：p 0V 0＝p 1V 1，代入数 据得V 1＝0.5 L ，因为0.45 L ＜0.5 L ，故包装袋漏气.答案 漏气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T 1，压强为p 1,肥 皂泡冻结后泡内气体温度降为T 2.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 0.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.解析 对泡内气体由查理定律得p 1T 1＝p 2T 2① 内外气体的压强差为Δp ＝p 2－p 0② 联立①②式解得Δp ＝T 2T 1p 1－p 0③答案T 2T 1p 1－p 0 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 0.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p 0，温度仍为303 K.再经过一段时间，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.解析 （ⅰ）以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知,初状态温度T 0＝ 300 K ，压强为p 0；末状态温度T 1＝303 K ，压强设为p 1，由查理定律得p 0T 0＝p 1T 1①代入数据得p 1＝101100p 0＝1.01p 0②（ⅱ）设杯盖的质量为m ，刚好被顶起时，由平衡条件得p 1S ＝p 0S ＋mg ③放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温 度T 2＝303 K ，压强p 2＝p 0，末状态温度T 3＝300 K ，压强设为p 3，由查理定 律得p 2T 2＝p 3T 3④设提起杯盖所需的最小力为F ，由平衡条件得F ＋p 3S ＝p 0S ＋mg ⑤联立②③④⑤式，代入数据得F ＝20110 100p 0S ＝0.02p 0S ⑥答案 （ⅰ）1.01 p 0 （ⅱ）0.02p 0S14.[2014·新课标全国Ⅰ，33（2），9分]（难度★★★）一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 0.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 .解析 设汽缸的横截面积为S ，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为Δp ， 由玻意耳定律得phS ＝（p ＋Δp ）（h －14h ）S ①解得Δp ＝13p ②外界的温度变为T 后，设活塞距底面的高度为h ′.根据盖—吕萨克定律，得（h －14h ）ST 0＝h ′ST③ 解得h ′＝3T4T 0h ④ 据题意可得Δp ＝mg S⑤ 气体最后的体积为V ＝Sh ′⑥ 联立②④⑤⑥式得V ＝9mghT4pT 0答案9mghT4pT 015. [2014·新课标全国Ⅱ，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 0、外界和汽缸内气体温度均为7 ℃且平衡 时，活塞a 离汽缸顶的距离是汽缸高度的14，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 恰好升至顶部时，求氮气的温 度；（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116时， 求氧气的压强.解析 （ⅰ）活塞b 升至顶部的过程中,活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气 经历等压过程.设汽缸A 的容积为V 0，氮气初态体积为V 1，温度为T 1；末态 体积为V 2，温度为T 2.按题意,汽缸B 的容积为V 0/4，由题给数据和盖—吕萨 克定律有V 1＝34V 0＋12 V 04＝78V 0①V 2＝34V 0＋14V 0＝V 0②V 1T 1＝V 2T 2③由①②③式和题给数据得T 2＝320 K ④（ⅱ）活塞b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a 开始向上移动，直至 活塞上升的距离是汽缸高度的116时，活塞a 上方的氧气经历等温过程.设氧气 初态体积为V 1′，压强为p 1′；末态体积为V 2′，压强为p 2′.由题给数据 和玻意耳定律有V 1′＝14V 0，p 1′＝p 0，V 2′＝316V 0⑤p 1′V 1′＝p 2′V 2′⑥由⑤⑥式得p 2′＝43p 0答案 （ⅰ）320 K （ⅱ）43p 016.[2014·山东理综，37（2）]（难度★★★）一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量M ＝3×103kg 、体积V 0＝0.5 m 3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h 1＝40 m ，筒内气体体积V 1＝1 m 3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h 2时，拉力减为零，此时气体体积为V 2，随后浮筒和重物自动上 浮.求V 2和h 2.已知大气压强p 0＝1×105 Pa,水的密度ρ＝1×103 kg/m 3，重力加速度的大小 g ＝10m/s 2.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.解析 当F ＝0时，由平衡条件得Mg ＝ρg （V 0＋V 2）①代入数据得V 2＝2.5 m 3②设筒内气体初态、末态的压强分别为p 1、p 2，由题意得p 1＝p 0＋ρgh 1③p 2＝p 0＋ρgh 2④在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2⑤联立②③④⑤式，代入数据得h 2＝10 m ⑥答案 2.5 m 310 m17.[2014·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 0,压强为p 0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.解析 设压力为F ，压缩后气体压强为p . 由p 0V 0＝pV 和F ＝pS 得F ＝V 0Vp 0S .答案V 0Vp 0S 18.（2013·新课标全国Ⅱ，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l 1＝25.0 cm 的空气柱,中间有一段长l 2＝25.0 cm 的水银柱，上部空气 柱的长度l 3＝40.0 cm.已知大气压强为p 0＝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l 1′＝20.0 cm.假 设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离.解析 （1）气体体积为气体分子所能到达的空间的体积,A 正确；气体分子 热运动的剧烈程度表现为气体温度，B 正确；气体压强是由气体分子频繁碰 撞容器壁引起的，与重力无关,C 错误；由热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 可知， D 错误；由盖－吕萨克定律知，等压过程中VT＝C ，V 增大，则T 增大，E 正 确. （2）以cmHg 为压强单位.在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强p 1＝p 0 ＋l 2①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′②如图所示，设活塞下推距离为Δl ，则此时玻璃管上部空气柱的长度l 3′＝l 3 ＋（l 1－l 1′）－Δl ③设此时玻璃管上部空气柱的压强为p 3′，则p 3′＝p 1′－l 2④由玻意耳定律得p 0l 3＝p 3′l 3′⑤联立①～⑤式及题给数据解得Δl ＝15.0 cm ⑥答案 （1）ABE （2）15.0 cm19.[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V 0,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p 0和p 0/3；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V 0/4.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T 0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求：（1）恒温热源的温度T ；（2）重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积V x .解析 （1）与恒温度热源接触后,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T T 0＝7V 0/45V 0/4① 由此得T ＝75T 0②（2）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大.打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至汽缸顶，才能满足力学平衡条 件.。
2016年全国统一高考真题物理试卷(新课标ⅰ)(含答案及解析)
2016年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅰ）二、选择题：本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项是符合题目要求，第5～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分．有选错的得0分．1．（6分）一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变2．（6分）现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为（）A．11B．12C．121D．1443．（6分）一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3Ω，1Ω，4Ω，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。
当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I．该变压器原、副线圈匝数比为（）A．2B．3C．4D．54．（6分）利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（）A．1h B．4h C．8h D．16h5．（6分）一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变6．（6分）如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。
五年高考真题汇编--热学
（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Ⅱ，33（1），5分]（难度★★）（多选）关于扩散现象，下列说法正确的是（）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2.[2015·福建理综，29（1），6分]（难度★★））下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，徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是（）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5.（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6.（2014·北京理综，13，6分）（难度★★）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7.（2013·北京理综，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E p随分子间距离r变化关系的图线是（）9.（2012·全国理综，14，6分）（难度★★）（多选）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（）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Ⅱ，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，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果3.（2014·广东理综，17，6分）（难度★★★）（多选）用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，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C.对外界做负功，内能增大D.对外界做正功，压强减小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（）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，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6.[2012·福建理综，28（2），6分]（难度★★）空气压缩机的储气罐中储有atm 的空气6.0 L，现再充入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 atm atm atm 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）V V C.（pp0－1）V D.（pp0＋1）V9.[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l＝40.0 cm；汽缸外大气的压强为p＝×105 Pa,温度为T＝303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距l2，两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）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强.10.[2015·新课标全国Ⅱ，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l＝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h1＝10.0 cm时将开关K关闭.已知大气压强p0＝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.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漏气.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T 1，压强为p 1,肥 皂泡冻结后泡内气体温度降为T 2.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 0.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 0.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p 0，温度仍为303 K.再经过一段时间，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.14.[2014·新课标全国Ⅰ，33（2），9分]（难度★★★）一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 0.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Ⅱ，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 0、外界和汽缸内气体温度均为7 ℃且平衡 时，活塞a 离汽缸顶的距离是汽缸高度的14，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恰好升至顶部时，求氮气的温度；（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116时，求氧气的压强.16.[2014·山东理综，37（2）]（难度★★★）一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量M＝3×103 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V1＝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＝1×105 Pa,水的密度ρ＝1×103 kg/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.17.[2014·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V0,压强为p0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Ⅱ，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l1＝25.0 cm的空气柱,中间有一段长l2＝25.0 cm的水银柱，上部空气柱的长度l3＝40.0 cm.已知大气压强为p0＝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l1′＝20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离.19.[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p0/3；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：（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 x.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B.外界对胎内气体做功，气体内能增大C.胎内气体对外界做功，内能减小D.胎内气体对外界做功，内能增大3.[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（）＞T c，Q ab＞Q ac＞T c，Q ab＜Q ac＝T c，Q ab＞Q ac＝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、bc、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、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小和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.一定量气体吸收热量，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”、“减小”或“不变”）,包装袋内氮气的内能（选填“增大”、“减小”或“不变”）.（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＜r0时，r减小，分子势能增大，当r＞r0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 B 3. 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bc4. 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pT＝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ΔU ＝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 0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 D 11. 解析 由E p r 图可知： 在r >r 0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 0阶段，当r 减小时，F 做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B 错误.在r ＝r 0时，分子势能最小，动能最大，故选项C 正确. 在r ＝r 0时，分子势能最小，但不为零，故选项D 错误. 在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E 正确. 答案 ACE 考点二 固体 液体 气体1. 解析 晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A 错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B 正确；同种元素 构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨， 选项C 正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D 正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E 错误.答案 BCD2. 解析 水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的热运动规律，则A 项错；正是表面张力使空中雨滴呈球形，则B 项正确；液晶的光学性质是各向异性，液晶显示器正是利用了这种性质，C 项正确；高原地区大气压较低，对应的 水的沸点较低，D 项错误；因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡温度计显示的温度较低，E 项正确.答案 BCE3. 解析 袋内气体与外界无热交换即Q ＝0，袋四周被挤压时,体积V 减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，气体内能增大，则温度升高，由pVT ＝常数知压强增大，选项A 、C 正确，B 、D 错误. 答案 AC4. 解析 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 BD5. 解析 充气后气体温度不变，分子平均动能不变，分子数密度增加，压强增加，所以A 正确、B 错误；打开阀门，气体膨胀对外做功，C 正确.对装置中气体由玻意尔定律得1 atm ×0.6 L ＝p 2×2.5 L,得p 2＝ atm<p 0，故不能将水喷光，D 错误.答案 AC6. 解析 可把此过程等效为将体积为（6.0 L ＋9.0 L ）、压强为 atm 的空气等温压缩到体积为6.0 L 的储气罐中,对此过程由玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2.解得 p 2＝V 1V 2p 1＝ atm. 答案 A7. 解析 设玻璃泡中气体压强为p ，外界大气压强为p ′,则p ′＝p ＋ρgh ，且玻璃泡中气体与外界大气温度相同.液柱上升，玻璃泡内空气体积减小，根据理想气体的状态方程pV T ＝C 可知，pT 变大，即p ′T 变大，B 、C 、D 均不符合要求，A 正确.答案 A8. 解析 设需充入体积为V ′的空气，以V 、V ′体积的空气整体为研究对象，由理想气体状态方程有p 0（V ＋V ′）T ＝pVT ，得V ′＝（pp 0－1）V . 答案 C。
2016-2019高考全国卷理综物理选修热学高考题带答案
19一卷三、选考题：共15分。
请考生从2道物理题中任选一题作答。
如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[物理-选修3-3]（15分）13．（5分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。
初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。
现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。
此时，容器中空气的温度低于（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度大于（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。
【分析】根据热力学第一定律分析封闭气体的内能。
根据压强的微观意义分析空气的密度。
【解答】解：由题意可知，容器和活塞的绝热性能良好，故容器内气体与外界不发生热交换，故△Q＝0；但现活塞缓慢移动过程中，容器中气体压强逐渐减少，则容器内气体不断膨胀，体积增大，气体对外界做功，即W＜0，根据热力学第一定律可知：△U＝△Q+W＜0，故容器气体内能减小，温度降低，低于外界温度。
最终容器内气体压强与外界气体压强相同，根据理想气体状态方程：PV＝nRT，又∵ρ=mV，m为容器内气体质量，联立解得：ρ=Pm nRT，当选取一部分与容器内气体相同质量的外界气体，由于容器内温度T低于外界温度，故容器内气体密度大于外界气体密度。
故答案为：低于；大于。
【点评】本题主要考查热力学第一定律和压强的微观解释，注意温度是理想气体内能的标志，对一定质量的理想气体内能只与温度有关。
14．（10分）热等静压设备广泛应用于材料加工中。
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，改善其性能。
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0.13m3，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3.2×10﹣2m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa；室温温度为27℃．氩气可视为理想气体。
新课标高考全国理综卷物理试题分类--热学选择(解析版)
新课标高考真题3-3选择题汇编2010新课标（多选）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的【考点】*晶体和非晶体；【分析】晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，晶体的分子排列是有规则的，而非晶体的分子排列是无规则的．【解答】解：A、金刚石、食盐、水晶是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误．B、晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的，而非晶体的分子（或原子、离子）排列是无规则的，故B正确．C、单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故C正确．D、单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的．故D错误．故选BC．选考题：选修3-3（填正确答案标号，选对1个给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0分）2011新课标（五选三）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1K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【考点】物体的内能；热力学第一定律；理想气体的状态方程．【分析】理想气体内能由物体的温度决定，理想气体温度变化，内能变化；由理想气体的状态方程可以判断气体温度变化时，气体的体积与压强如何变化．【解答】解：A、由理想气体的状态方程可知，若气体的压强和体积都不变，则其温度不变，其内能也一定不变，故A正确；B、若气体的内能不变，则气体的温度不变，气体的压强与体积可能发生变化，气体的状态可能变化，故B错误；C、由理想气体的状态方程可知，若气体的温度T随时间升高，体积同时变大，其压强可能不变，故C错误；D、气体绝热压缩或膨胀时，气体不吸热也不放热，气体内能发生变化，温度升高或降低，在非绝热过程中，气体内能变化，要吸收或放出热量，由此可知气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关，故D正确；E、理想气体内能由温度决定，当气体温度升高时，气体的内能一定增，故E正确；故选：ADE。
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热学一、选择题1.(2016·全国卷I·T33（1）)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【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)理解热力学第一定律ΔU=W+Q。
(2)理解热力学第二定律热传递的方向性。
【解析】选B、D、E。
对气体做功可以改变其内能,气体吸热后可以全部用来对外做功而内能不变,A错、B对;理想气体等压膨胀过程,温度升高,气体吸热,C错;据热力学第二定律可知热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,D对;如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,则温度相等,这两个系统彼此之间也必定达到热平衡,E对。
故选B、D、E。
2.(2016·全国卷II·T33（1）)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。
下列判断正确的是( )A.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 【解析】选A 、B 、E 。
一定量的理想气体,在体积不变时,压强和热力学温度成正比,即cca a T p T p,V a =V c ,选项A 正确;气体在状态a 时的温度高于在状态c 时的温度,而温度是分子平均动能的标志,理想气体忽略分子间的相互作用力,气体的分子势能不变,所以气体在状态a 时的内能大于它在状态c 时的内能,选项B 正确;cd 过程为恒温升压过程,压强增大体积减小,外界对系统做正功,但系统内能不变,故放热,放出热量Q=W 外,选项C 错误;da 过程为恒压升温过程,内能增大,体积增大对外做功,故吸热,但吸收热量Q=W 外+ΔE 内,故Q>W 外,选项D 错误;bc 过程恒压降温,体积减小,外界对气体做功,因为ab 和cd 过程都是等温过程,p a V a =p b V b ,p c V c =p d V d ,则有p a V a -p d V d =p b V b -p c V c ,又因p d =p a ,p c =p b ,p a (V a -V d )= p b (V b -V c ),所以W bc =W ad ,故在过程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,选项E 正确。
3.(2016·全国卷III ·T33（1）)关于气体的内能,下列说法正确的是 ( ) A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同 B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大 C.气体被压缩时,内能可能不变D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关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【解析】选C、D、E。
质量和温度相同的气体,分子的平均动能相同,但是可能是不同的气体,其摩尔质量不同,分子数不同,故内能不一定相同,A错误;内能是微观意义上的能量,与宏观运动无关,B错误;气体被压缩时,外界对气体做功,气体可能放热,由ΔU=W+Q得内能可能不变,C正确;一定量的某种理想气体的内能不考虑分子势能,只与分子动能有关,而温度是分子平均动能的标志,所以一定量的某种理想气体的内能只与温度有关,D正确;一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,温度一定升高,故内能一定增加,E正确。
4.（2016·江苏高考·T12A（1））在高原地区烧水需要使用高压锅。
水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却,在冷却过程中,锅内水蒸气的变化情况为( )A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽【解析】选A、C。
温度降低,锅内水蒸气的压强减小,因为是缓慢冷却,所以液体和气体间不断达到新的动态平衡,所以高压锅内的气体一直是饱和汽,A、C选项正确。
5.（2016·海南高考·T15（1））一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N,其p -V图象如图所示。
在过程1中,气体始终与外界无热量交换;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化。
对于这两个过程,下列说法正确的是( )A.气体经历过程1,其温度降低B.气体经历过程1,其内能减小C.气体在过程2中一直对外放热D.气体在过程2中一直对外做功E.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同【解析】选A、B、E。
气体经历过程1,气体始终与外界无热量交换,压强减小,体积变大,对外做功。
根据热力学第一定律,其内能减小,温度降低,选项A、B正确;气体在过程2中,先经历等容过程,体积不变,压强减小,则温度一定降低,对外放热,不对外做功;再经历等压过程,体积变大对外做功,又升温,所以是一个吸热过程,所以选项C、D错误;因为气体经历过程1和过程2的初、末状态相同,所以内能的改变量相同,选项E正确。
6.(2016·北京卷·T20)雾霾天气是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10μm、2.5μm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所受到的重力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【解题指南】解答本题应把握以下三点:(1)明确PM10、PM2.5是颗粒物而不是分子。
(2)能根据PM10、PM2.5运动状态分析受力情况。
(3)能根据题目的信息分析浓度随高度的变化情况。
【解析】选C。
PM10表示直径小于或等于1.0×10-5m的悬浮颗粒物,A错;由于PM10在空中静止不动,受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力,B错;PM10的浓度随高度的增加略有减小,由此推知PM2.5的浓度随高度增加逐渐减小,D错;PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动,C对。
二、填空题7.（2016·江苏高考·T12 A（2））如图甲所示,在斯特林循环的p-V图象中,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象如图乙所示,则状态A对应的是(选填“①”或“②”)。
【解析】初末状态气体的质量和体积都没变,所以单位体积中的气体分子数目不变;状态A的温度低于状态D的温度,所以状态A对应的速率小的分子比例较大,状态A 对应的是①。
答案:不变 ① 三、计算题8.(2016·全国卷I ·T33（2）)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=rσ2,其中σ=0.070N/m 。
现让水下10m 处一半径为0.50 cm 的气泡缓慢上升。
已知大气压强p 0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m 3,重力加速度大小g 取10m/s 2。
①求在水下10m 处气泡内外的压强差。
②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。
【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析: (1)利用题中信息Δp=rσ2求解。
(2)明确各状态对应的压强和体积。
(3)综合利用力的平衡、玻意耳定律以及理想化条件进行求解。
【解析】①当气泡在水下h=10m 处时,设其半径为r 1,气泡内外压强差为Δp 1,则 Δp 1=12r σ① 代入题给数据得 Δp 1=28Pa ②②设气泡在水下10m 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=3143r π ⑥V 2=3243r π ⑦ 联立③④⑤⑥⑦式得3021201p p r r gh p p ρ⎛⎫+∆= ⎪++∆⎝⎭ ⑧ 由②式知,Δp i ≪p 0,i=1、2,故可略去⑧式中的Δp i 项。
代入题给数据得211.3r r =≈ 答案:①28Pa ②1.39.(2016·全国卷II ·T33（2）)一氧气瓶的容积为0.08m 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V N=V∆ ④ 联立①②③④式,并代入数据得N=4(天) 答案:4天10.(2016·全国卷III ·T33（2）)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=75.0cmHg 。