专题分层突破练14 热学—2021届高考物理二轮总复习专题检测
高考物理二轮专题复习专题能力训练专题十四热学含答案
专题能力训练14热学(时间:45分钟满分:90分)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=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的砂子,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。
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。
求容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。
3.(2015·山东青岛统考)(1)(多选)(5分)下列有关热现象的叙述中正确的是。
A.布朗运动是液体分子无规则的运动B.分子间不可能同时存在引力和斥力C.热量可以从低温物体传递到高温物体,但一定要引起其他的变化D.一定质量的理想气体发生等压膨胀过程,其温度一定升高(2)(10分)若一条鱼儿正在水下10 m处戏水,吐出一个体积为1 cm3的气泡。
气泡内的气体视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为p0=1.0×105Pa,g取10 m/s2,湖水温度保持不变。
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。
山东专用2024年高考物理一轮复习专题十四热学专题检测含解析
专题十四热学【专题检测】A组一、选择题1.(2024山东济南一模,2)关于肯定质量的志向气体,下列说法正确的是()A.气体的体积是全部气体分子的体积之和B.气体的压强是由气体分子重力产生的C.气体压强不变时,气体的分子平均动能可能变大D.气体膨胀时,气体的内能肯定减小答案C气体的体积是气体分子所能充溢的整个空间,不是全部气体分子的体积之和,故选项A错误;大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强,与气体重力无关,故选项B错误;气体压强不变时,体积增大,气体温度上升,则分子的平均动能增大,故选项C正确;气体膨胀时,气体对外做功,由热力学第肯定律ΔU=W+Q可知,气体对外做功同时可能汲取更多的热量,内能可以增加,故选项D错误。
2.(多选)如图所示是用光学显微镜视察一滴充分稀释的碳素墨汁,调整好合适的放大倍数后,显示屏上会跟踪一个炭粒的运动,发觉炭粒做无规则运动。
则下列说法中正确的有 ()A.炭粒无规则运动是炭粒分子无规则运动的结果B.炭粒无规则运动是液体分子不平衡撞击的结果C.炭粒体积越大,其无规则运动的现象越明显D.墨汁温度越高,炭粒无规则运动现象越明显E.这个装置无法干脆视察到液体分子无规则运动答案BDE炭粒作为一种宏观微粒,不受外力作用时是无法凭借自身因素而运动的,其无规则运动是液体分子不平衡撞击的结果,故A错误,B正确;炭粒体积越大,受到液体分子的撞击越趋于平衡,无规则运动将越不明显,所以C错误;墨汁温度越高,液体分子无规则运动越激烈,撞击炭粒的作用力越大,不平衡撞击也越多,所以炭粒无规则运动会越明显,D正确;光学显微镜无法视察到分子个体,也就无法视察到液体分子无规则运动,所以E正确。
3.(2024北京东城一模,14)下列说法正确的是()A.同一个物体,运动时的内能肯定比静止时的内能大B.物体温度上升,组成物体的分子的平均动能肯定增加C.肯定质量的物体,内能增加,温度肯定上升D.温度上升时物体的每个分子的动能都将增大答案B温度是分子平均动能的标记,温度上升时平均动能增大,但不是每个分子的动能都增大;温度不上升时,使分子的势能增加,也可以使内能增加;内能由温度、体积、物质的量确定,与宏观机械运动无关。
2021届高考物理二轮复习第二部分热点训练十四选修34
2021届高考物理二轮复习第二部分热点训练十四选修34本部分要紧有以下两个考查方向:1.机械振动和机械波:把握简谐运动的特点及波动的本质,把握简谐运动的振动图像和波动图像及波长、频率、波速的关系,要专门重视振动图像、波动图像相结合的题目,注意振动和波动的区别和联系。
2.光学:关于几何光学的题目,第一要能够依照光的折射定律、全反射规律作出光路图,然后用几何方法解题,注意发生全反射的条件和折射率的运算,光的本性部分要把握光的干涉条件和发生明显衍射的条件,明白什么是偏振现象,还要注意几何光学和光的本性的结合点(光的折射率和频率)。
考向一 振动图像与波动图像(多选)如图1甲所示为一列简谐横波在t =0.20 s 时刻的波形图,在波传播路径上有P 、Q 、R 三个质点,它们的平稳位置分别在x 1=1.2 m 、x 2=2.5 m 和x 3=4 m 处,图乙为质点R 的振动图像,则图1A .此简谐波沿x 轴正向传播B .从图甲时刻,再通过0.10 s 质点R 传到x =8 m 处C .质点Q 从图甲所示时刻开始,第一次回到平稳位置所用的时刻为0.062 5 sD .质点P 比质点Q 早0.3 s 回到平稳位置E .从图甲时刻,再通过0.08 s ,x =3.2 m 处的质点刚好回到平稳位置[解析] 由图乙可知,t =0.20 s 时质点R 正从平稳位置沿y 轴正向运动,依照波动与振动的关系可知,波沿x 轴正向传播,A 项正确;质点并不沿波传播的方向发生迁移,B 错误;波传播的速度为v =80.2 m/s =40 m/s ,因此质点Q 通过t 2=x 2v =2.540s =0.062 5 s 回到平稳位置,C 项正确;质点P 通过t 1=x 1v =1.240s =0.03 s 回到平稳位置,因此比Q 点早0.032 5 s 回到平稳位置,D 项错误;从图甲时刻开始,通过0.08 s ,波形移动的距离为x =vt =3.2 m ,将波形沿x 轴正向移动3.2 m ,会发觉x =3.2 m 处的质点刚好回到平稳位置,E 项正确。
2021年高三4月二轮复习检测理综物理试题含答案
2021年高三4月二轮复习检测理综物理试题含答案本试卷分第I卷和第II卷两部分,共16页。
满分300分。
考试用时l50分钟。
答题前,考生务必用0.5毫米的黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、科目、县市区和科类填涂在答题纸和答题卡规定的位置上。
考试结束后,将答题纸和答题卡交回。
以下数据可供答题时参考:相对原子质量:H l C l2 N 14 O 16 Mg 24 Al 27 Fe 56 Cu 64第I卷(必做,共l07分)注意事项:1.第I卷共20小题。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
不涂在答题卡,只答在试卷上不得分。
二、选择题(本题包括7小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14.如图所示,滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连,且滑块A套在水平直杆上.现用大小为10 N、与水平方向成30°角的力F拉B,使A、B一起向右匀速运动,运动过程中A、B保持相对静止.已知A、B的质量分别为2 kg、1 kg,重力加速度为10 m/s2, 则A.轻绳与水平方向的夹角θ=30°B.轻绳与水平方向的夹角θ=60°C.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为D.滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为15. 如图所示,轨道NO和OM底端对接且θ>α,小环自N点由静止滑下再滑上OM.已知小环在轨道NO下滑的距离小于在轨道OM上滑的距离,忽略小环经过O点时的机械能损失,轨道各处的摩擦系数相同.若用F、F f、v和E分别表示小环所受的合力、摩擦力、速度和机械能,这四个物理量的大小随环运动路程的变化关系如图.其中能正确反映小环自N 点到右侧最高点运动过程的是V 1 ~ RV 2 A 1 A 2 16. 嫦娥三号”月球探测器与“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行不同,“嫦娥三号”实现了落月目标.“嫦娥三号”发射升空后,着陆器携带巡视器,经过奔月、环月最后着陆于月球表面,由巡视器(月球车)进行巡视探测.假设月球的半径为R ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6,“嫦娥三号”月球探测器的总质量为m ,“环月”运动过程可近似为匀速圆周运动,那么在“环月”运动过程中它的动能可能为A .mgR/6B .mgR/8C .mgR/9D .mgR/1417. 将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等.a 、b 为电场中的两点,则A.a 点的电场强度比b 点的大B.a 点的电势比b 点的高C.检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大D.将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中,静电力做负功18. 如图所示,传送带足够长,与水平面间的夹角α=37°,并以v =10m/s 的速度逆时针匀速转动着,在传送带的A 端轻轻地放一个质量为m =1 kg 的小物体,若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g =10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) 则下列有关说法正确的是A .小物体运动1s 后,受到的摩擦力大小不适用公式F f =μF NB .小物体运动1s 后加速度大小为2m/s 2C .在放上小物体的第1s 内,系统产生50J 的热量D .在放上小物体的第1s 内,至少给系统提供能量70J 才能维持传送带匀速转动19. 如图是街头变压器给用户供电的示意图。
最新版高考物理 第十四章 热学全章闯关检测.doc
第十四章热学时间:45分钟分值:100分一、选择题(每小题6分,共60分)1.在一杯清水中滴一滴墨汁,制成悬浊液在显微镜下进行观察。
若追踪一个小炭粒的运动,每隔30 s把观察到的炭粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接起来,就得到如图所示的折线。
则以下判断正确的是( )A.图中折线为小炭粒运动的轨迹B.可以看出小炭粒的运动是无规则的C.记录的是炭分子无规则运动的状况D.可以看出炭粒越大布朗运动越明显答案 B 图中的折线由炭粒在不同时刻的位置连接而成,无法反映炭粒在任意时刻的位置,即该折线不是炭粒的运动轨迹,但能反映出炭粒的运动的无规则性,所以选项A和C错误而选项B正确。
炭粒越小布朗运动越明显,故选项D错误。
2.下列说法正确的是( )A.外界对气体做功,气体的内能一定增大B.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大C.气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大D.气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大答案 D 做功和热传递是改变物体内能的两种方式,A项未知热传递情况而B项未知做功情况,故无法判断气体内能的变化情况,A和B选项均错误;温度是分子热运动平均动能的标志,温度高的物体分子做无规则运动的平均动能也越大,故C项错误而D选项正确。
3.一定质量的气体,在体积膨胀的过程中,气体对外界做了60 J的功,同时从外界吸收了40 J的热量,在这一过程中,该气体的内能的变化量是( )A.增加了60 JB.增加了20 JC.减少了20 JD.减少了100 J答案 C 由热力学第一定律ΔU=Q+W 可得ΔU=40 J+(-60) J=-20 J,该结果表明气体的内能减少了20 J,故选项C正确。
4.关于物体的内能、温度和分子的平均动能,下列说法正确的是( )A.温度低的物体内能一定小B.温度低的物体分子运动的平均动能一定小C.外界对物体做功时,物体的内能一定增加D.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一定增大答案 B 温度低的物体分子平均动能一定小,但内能不一定小,选项B正确、A错误;外界对物体做功,若同时散热,物体的内能不一定增加,选项C错误;做加速运动的物体,速度越来越大,物体的动能越来越大但温度不一定升高,物体分子的平均动能不一定增大,选项D错误。
2021届高考物理二轮专题突破专题十鸭部分1热学检测题20210423338
2021届高考物理二轮专题突破专题十鸭部分1热学检测题20210423338第1讲:热学一、夯实基础1.下列说法正确的是( )A.甲分子固定不动,乙分子从专门远处向甲靠近到不能再靠近的过程中,分子间的分子力先做正功后做负功B.当两分子间距离大于平稳位置的间距r0时,随分子间距离增大,引力与斥力都减小,引力减小的更快C.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,故液体表面存在表面张力D.当两分子间距离大于平稳位置的间距r0时,分子间的距离越大,分子势能越大E.气体专门容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现2.依照热力学知识,下列说法正确的是( )A.扩散现象在气体、液体中能够发生,在固体中不能发生B.液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的C.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同D.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动E.夏天中午时车胎内的气压高于清晨时的气压,且车胎体积增大,则胎内气体内能增大,对外界做功(胎内气体质量不变且可视为理想气体)3.下列各种说法中正确的是( )A.露珠呈球形是由于表面张力所致B.布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性C.第二类永动机不违抗热力学第一定律D.给自行车打气时气筒压下后反弹,不是由于分子斥力造成的E.单晶体有固定的熔点,而多晶体没有固定的熔点4.下列说法正确的是( )A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.当分子力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大C.一定质量的理想气体,假如压强不变,体积增大,则气体一定从外界吸热D.在完全失重的情形下,气体对容器壁的压强为零E.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二、能力提升5.关于晶体、液晶和饱和汽的明白得,下列说法正确的是( )A.晶体的分子排列差不多上有规则的B.液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点C.饱和汽压与温度和体积都有关D.相对湿度越大,空气中水蒸气越接近饱和E.关于同一种液体,饱和汽压随温度升高而增大6.下列说法正确的是( )A.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,从而气体的压强一定增大B.在真空、高温条件下,能够利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素C.在温度不变的条件下,增大饱和汽的体积,就可减小饱和汽的压强D.分子a从远处趋近固定不动的分子b,当a到达受b的作用力为零处时,a的动能一定最大E.在冬季剩有半瓶热水的暖水瓶通过一个夜晚后,翌日拔瓶口的软木塞时觉得专门紧,不易拔出,是因为夜晚气温降低,瓶内气体压强变小7.关于分子动理论和热力学定律,下列说法中正确的是( )A.空气相对湿度越大时,水蒸发越快B.物体的温度越高,分子平均动能越大C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律D.两个分子间的距离由大于10-9m处逐步减小到专门难再靠近的过程中,分子间作用力先增大后减小到零,再增大E.若一定量气体膨胀对外做功50J,内能增加80J,则气体一定从外界吸取130J的热量8.下列说法中正确的是( )A.气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关B.布朗运动是液体分子的运动,说明液体分子永不停息地做无规则热运动C.热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热库吸取热量,使之完全变成功,而不产生其他阻碍D.水黾能够停在水面上是因为液体具有表面张力E.温度升高,物体所有分子的动能都增大三、课外拓展9.一定质量的理想气体经历一系列变化过程,如图1所示,下列说法正确的是( )图1→c过程中,气体压强不变,体积增大→b过程中,气体体积增大,压强减小→a过程中,气体压强增大,体积不变→a过程中,气体内能增大,体积变小→a过程中,气体从外界吸热,内能增大10.以下说法正确的是( )A.将浓度为%的油酸酒精溶液滴入水中,测得油膜面积为200cm2,则可测得油酸分子的直径为10-9mB.密闭容器中液体上方的饱和汽压随温度的升高而增大C.一种溶液是否浸润某种固体,与这两种物质的性质都有关系D.玻璃管的裂口烧熔后会变钝是由于烧熔后表面层的表面张力作用引起的E.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=VV0 11.(2021·昆明摸底)(1)下列说法中正确的是________。
2021高考物理二轮复习专题分层突破练14热学
专题分层突破练14 热学A组1.(2020山东济宁第二次模拟)下列说法正确的是()A.晶体一定具有各向异性的特征B.温度升高物体的内能一定增大C.布朗运动是液体分子的无规则运动D.自由下落的水滴呈球形是液体表面张力作用的结果2.(多选)(2020陕西渭南质量检测)下列说法正确的是()A.—定质量的气体,在压强不变时,单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而减少B.知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可以估算出该气体中分子间的平均距离C.若一定质量的理想气体在被压缩的同时放出热量,则气体内能可能减小D.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现3.(2020江苏盐城第三次模拟)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是()A.气体温度升高,所有分子的速率都增加B.—定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子平均动能增加C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和D.一定量气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故4.(2020山东青岛一模)如图,在研究功与内能改变的关系时,将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部,用力向下压活塞,可以将易燃物点燃。
关于该实验,下列说法正确的是()A.筒内气体,在被压缩的同时从外界迅速吸收热量,导致气体温度升高B.只要最终筒内气体压强足够大,筒内易燃物就会被点燃C.若实验中易燃物被点燃,是活塞与筒壁间摩擦生热导致的D.该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快(多选)(2020海南高考调研)图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ab的延长线过原点,则下列说法正确的是()A.气体从状态a到b的过程,气体体积不变B.气体从状态b到c的过程,一定从外界吸收热量C.气体从状态c到d的过程,外界对气体做功D.气体从状态d到a的过程,气体对外界做功6.(2020广东广州、深圳学调联盟高三第二次调研)如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为l A=40 cm,右管内气体柱长为l B=39 cm。
2021届物理新高考二轮复习热学作业(1)
2021届新高考物理二轮复习热学精炼(1)1.下列说法中不正确的是( )A.水和酒精混合后的总体积小于二者原来的体积之和,说明分子间有空隙B.将香水瓶盖打开后能闻到香水的气味,这是扩散现象C.在绕地球运行的“天宫二号”中飘浮的水滴几乎呈球形,这是表面张力作用使其表面具有收缩趋势而引起的结果D.用气筒给行车车胎打气时要用力才能压缩空气,这说明空气分子间存在斥力2.拔罐是中医传统养生疗法之一,以罐为工具,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“吸”在皮肤上,造成局部瘀血,以达到通经活络、祛风散寒等作用.该封闭气体质量变化不计,且可以看成理想气体.火罐“吸”到皮肤上之后,下列说法正确的是( )A.火罐内的气体内能增大B.火罐内的气体温度降低,压强减小C.火罐内的气体温度降低,压强不变D.火罐内的气体单位体积分子数增加,压强不变3.如图所示,汽缸上下两侧气体由绝热活塞隔开,活塞与汽缸光滑接触.初始时活塞和两侧气体均处于平衡状态,因活塞有质量,使得下侧气体的压强是上侧气体压强的两倍,上、下两侧气体体积之比12:1:2V V =,温度之比12:2:5T T =.保持上侧气体温度不变,改变下侧气体温度,使两侧气体体积相同,此时上、下两侧气体的温度之比为( )A.4:5B.5:9C.7:24D.16:254.如图所示,一定质量的理想气体由状态a经过等压变化到达状态b,再从状态b经过等容变化到达状态c,状态a与状态c温度相等.对于整个变化过程,下列说法正确的是( )A.气体在状态a的温度大于在状态b的温度B.气体在状态a的内能等于在状态c的内能C.从状态a到状态b的过程中,外界对气体做正功D.从状态b到状态c的过程中,气体的内能增加5.如图所示,导热性良好的圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上,用活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内,活塞上堆放着铁砂,系统处于静止状态.现缓慢取走铁砂,忽略活塞与汽缸之间的摩擦,外界环境温度不变,则在此过程中缸内气体( )A.对外做功,其内能减少B.温度不变,与外界无热量交换C.单个分子碰撞缸壁时的平均作用力减小D.单位时间内对活塞的碰撞次数减少6.墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.下列关于该现象的分析正确的是( )A.混合均匀主要是碳粒和水分子发生化学反应引起的B.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动C.适当加热可以使混合均匀的过程进行得更迅速D.使用碳粒更大的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速 7.下列说法不正确的是( )A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上,这是水表面存在表面张力的缘故B.在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会呈球状,是因为液体内分子间有相互吸引力C.将玻璃管道裂口放在火上烧,它的尖端就变圆,是熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故D.漂浮在热菜汤表面上的油滴,从上面观察是圆形的,是油滴液体呈各向同性的缘故 8.一定质量的理想气体从状态A 经过状态B 变化到状态C ,其V T -图象如图所示.下列说法正确的有( )A.A B →的过程中,气体对外界做功B.A B →的过程中,气体放出热量C.B C →的过程中,气体压强不变D.A B C →→的过程中,气体内能增加9.如图所示,一定质量的理想气体经历了ABCDA 的循环过程,其中A B C D →→、是两个等压过程,B C D A →→、是两个绝热过程.关于气体状态变化及其能量变化,下列说法中正确的有( )A.A B →过程,气体对外做功,内能增大B.B C →过程,气体分子平均动能增大C.ABCDA 循环过程中,气体吸热,对外做功D.ABCDA 循环过程中,A 状态对应气体温度最低10.如图所示,在圆柱形汽缸中用一定质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与 U 形水银管相连,已知外界大气压为0P ,室温027t =℃,稳定后两边水银面的高度差为 1.5 cm h ∆=,此时活塞离容器底部高度为150 cm h =。
2021届高考物理二轮专题分层突破练14 力学实验(含解析)
专题分层突破练14力学实验1.为了探究在橡皮条弹力作用下小车的运动,某同学设计了如图甲所示的实验,由静止释放小车,小车在处于伸长状态的橡皮条弹力的作用下向左运动。
打点计时器打下的纸带如图乙所示,计时点0为打下的第一个点,两点之间的时间间隔为T,该同学在测出计时点2、3、4到计时点0的距离x1、x2、x3后,将纸带由图示位置剪断,将每段纸带的下端对齐,依次并排粘贴在直角坐标系中,连接各段纸带上端的中点画出平滑曲线如图丙所示。
对该实验结果的研究可知:处理数据时,图丙纵轴取每段纸带的平均速度参量,横轴取时间参量,计数点2、3的速度分别为v2、v3,则图中v A表示。
A.v3B.v2+v32C.x2-x1T D.x3-x12T2.利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,从图示位置开始释放重锤。
甲(1)请指出图甲中的错误及不妥之处(只需写出两处)。
①;②。
(2)改进实验中错误及不妥之处后,某同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到第一个打点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v。
各计数点对应的数据见下表:请在图乙坐标中,描点作出v2-h图线;由图线可知,重锤下落的加速度g'= m/s2(保留三位有效数字);若当地的重力加速度g=9.80 m/s2,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的重锤机械能守恒的依据是。
乙3.(2020广东高三二模)在“验证力的平行四边形定则”实验中,橡皮条一端固定在贴有白纸的水平木板上P点,另一端拴上两根细绳,每根细绳分别连着量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计A和B,平行于木板沿两个不同的方向拉弹簧测力计。
某次实验,当橡皮条与两细绳的结点被拉到O点时,两细绳刚好相互垂直,弹簧测力计的示数如图甲所示。
(1)两细绳对结点的拉力大小可由A、B分别读出:F A= N和F B= N;(2)请在图乙的方格纸(一小格边长表示0.5 N)上画出这两个力及它们合力的图示。
2021版高考物理总复习专题十四热学考题帮
2021版高考物理总复习专题十四热学考题帮题组1分子动理论、内能1.[2021全国卷Ⅱ,33(1),5分][多选]如图,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.待气体达到稳固后,缓慢推压活塞,将气体压回到原先的体积.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2.[2021北京高考,20,6分]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说明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范畴内, 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,且两种浓度分布差不多不随时刻变化.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的浓度随高度的增加逐步增大3.[2021全国卷Ⅲ,33(1),5分][多选]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4.[2020上海高考,4,2分]一定质量的理想气体在升温过程中()A.分子平均势能减小B.每个分子速率都增大C.分子平均动能增大D.分子间作用力先增大后减小5.[2020福建高考,29(1),6分]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差不多上各向异性6.[2020山东高考,37(1),4分][多选]墨滴入水,扩而散之,慢慢混匀.关于该现象的分析正确的是()A.混合平均要紧是由于碳粒受重力作用B.混合平均的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动C.使用碳粒更小的墨汁,混合平均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7.[2020福建高考,29(1),6分]如图所示,横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比.图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是()A.曲线①B.曲线②C.曲线③D.曲线④8.[2020全国卷Ⅰ,33(2),10分]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,间距保持为l=40.0 cm;汽缸外大气的压强为p=1.00×105 Pa,温度为T=303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距,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时,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稳时,缸内封闭气体的压强.题组2固体、液体和气体9.[2021江苏高考,12(1),4分][多选]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形为()A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽10.[2020福建高考,29(2),6分]图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为T A、T B、T C,则下列关系式中正确的是()A.T A<T B,T B<T CB.T A>T B,T B=T CC.T A>T B,T B<T CD.T A=T B,T B>T C11.[2020全国卷Ⅱ,33(1),5分][多选]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的体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就能够降低C.在完全失重的情形下,气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸取热量,其内能一定增加E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高12.[2020江苏高考,12(2),4分]在装有食品的包装袋中充入氮气,能够起到保质作用.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”).13.[2021全国卷Ⅱ,33(2),10分]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T0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.(i)求该热气球所受浮力的大小;(ii)求该热气球内空气所受的重力;(iii)设充气前热气球的质量为m0,求充气后它还能托起的最大质量.14.[2021全国卷Ⅲ,33(2),10分]一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2.K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通.开始测量时,M与K2相通;逐步提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,现在水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示.设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变.已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g.求:图(a) 图(b)(i)待测气体的压强;(ii)该仪器能够测量的最大压强.15.[2021江苏高考,8分](1)如图1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依次通过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温顺两个等容过程组成.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2所示,则状态A对应的是(选填“①”或“②”).图1图2(2)如图1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,气体吸取的热量分别为20 J和12 J.求气体完成一次循环对外界所做的功. 16.[2021全国卷Ⅰ,33(2),10分]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=,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p0=1.0×105 Pa,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2.(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先半径之比的近似值.17.[2021全国卷Ⅱ,33(2),10分]一氧气瓶的容积为0.08 m3,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 m3.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.18.[2021全国卷Ⅲ,33(2),10分]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.求现在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,没有发动气体泄漏;大气压强p0=75.0 cmHg.环境温度不变.19[2020上海高考,30,10分]如图,气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开,活塞与气缸光滑接触.初始时两侧气体均处于平稳态,体积之比V1∶V2=1∶2,温度之比T1∶T2=2∶5.先保持右侧气体温度不变,升高左侧气体温度,使两侧气体体积相同;然后使活塞导热,两侧气体最后达到平稳.求:(1)两侧气体体积相同时,左侧气体的温度与初始温度之比;(2)最后两侧气体的体积之比.20.[2020全国卷Ⅱ,33(2),10分]如图,一粗细平均的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=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.21.[2020山东高考,37(2),8分]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,现在气体体积为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.题组3热力学定律与能量守恒22.[2021全国卷Ⅲ,33(1),5分][多选]如图,一定质量的理想气体从状态a动身,通过等容过程ab到达状态b,再通过等温过程bc到达状态c,最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是()A.在过程ab中气体的内能增加B.在过程ca中外界对气体做功C.在过程ab中气体对外界做功D.在过程bc中气体从外界吸取热量E.在过程ca中气体从外界吸取热量23.[2021江苏高考,12(1),4分][多选]一定质量的理想气体从状态A通过状态B变化到状态C,其V-T图象如图所示.下列说法正确的有()A.A→B的过程中,气体对外界做功B.A→B的过程中,气体放出热量C.B→C的过程中,气体压强不变D.A→B→C的过程中,气体内能增加24.[2020全国卷Ⅰ,33(1),6分][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p-T图象如图所示.下列判定正确的是()A.过程ab中气体一定吸热B.过程bc中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时刻内受到气体分子撞击的次数不同25.[2020广东高考,17,6分][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26.[2020山东高考,37(2),8分]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p0.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,其内部气体压强赶忙减为p0,温度仍为303 K.再通过一段时刻,内部气体温度复原到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)当温度复原到300 K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.一、选择题(每小题5分,共35分)1.[2020湖北武汉部分学校调研,16(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 mLB.往浅盘里倒入适量的水,再将痱子粉或细石膏粉平均地撒在水面上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,并赶忙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,运算轮廓范畴内正方形的个数,并求得油膜的面积E.依照1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就能够算出油膜厚度d=,即油酸分子的大小2.[2020江西南宁毕业班摸底联考,33(1)][多选]运用分子动理论的相关知识,判定下列说法正确的是( )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.气体分子单位时刻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洁的半导体材料中掺入其他元素,这能够在高温条件下利用分子的扩散来完成3.[2021河北衡水中学9月大联考,17(1)][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.功能够完全转化为热量,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.[2021安徽合肥高三第三次质量检测,33(1)][多选]下列说法正确的是()A.相对湿度与同温度水的饱和汽压无关B.松香在熔化过程中温度不变,分子平均动能不变C.若一个系统与另一个系统达到热平稳,则两系统温度一定相同D.若一定质量的理想气体被压缩且吸取热量,则压强一定增大E.液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平稳距离5.[2021湖南师大附中月考,18][多选]下列说法中正确的是()A.一定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大B.第一类永动机和第二类永动机研制失败的缘故是违抗了能量守恒定律C.当分子间距r>r0时,分子间的引力随着分子间距的增大而增大,分子间的斥力随着分子间距的增大而减小,因此分子力表现为引力D.大雾天气学生感受到教室潮湿,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6.[2021山东济南高三针对性训练,33(1)][多选]下列说法中正确的有()A.用气筒给自行车打气,越打越费劲,说明现在气体分子之间的分子力表现为斥力B.合适的条件下,某些晶体能够转变为非晶体,某些非晶体也能够转变为晶体C.空载的卡车停在水平地面上,在缓慢装载沙子的过程中,车胎不漏气,胎内气体可视为理想气体,温度不变,不计分子间势能,则胎内气体对外放热D.汽车尾气中含有多种有害气体污染空气,能够想方法使它们自发分离,既清洁了空气又变废为宝E.PM 2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物,在空中做无规则运动,它是空气中分子无规则热运动的反映7.[2021湖北武汉5月模拟,33(1)][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.下列判定正确的是()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-Q2二、非选择题(共29分)8.[2020甘肃重点中学第一次联考,13(2),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能够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、活塞和细管差不多上绝热的.开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平稳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稳,现在理想气体的温度增加为原先的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.9.[2020广东湛江高三调研,33(2),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,该过程中气体吸取的热量Q 为多少?(3)求气体在状态C时的压强p C和温度T C.10.[2020河北武汉重点中学起点考试,17(2),9分]两端开口、粗细平均的足够长U形玻璃管插在容积专门大的水银槽中,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,各水银液面稳固时,位置如图所示,现在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?一、选择题(每小题5分,共30分)1.[多选]下列说法正确的是()A.悬浮在液体中的小颗粒越小,布朗运动越明显B.一定质量的气体,在体积膨胀的过程中,内能一定减小C.有些非晶体在一定条件下能够转化为晶体D.气体分子单位时刻内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关E.自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生2.[多选]以下说法正确的是()A.已知阿伏加德罗常数、铜的摩尔质量和密度,可算出铜原子的直径B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.布朗运动指的是悬浮在液体中的固体小颗粒的分子运动D.当两分子间距离大于平稳位置的距离r0时,分子间的距离越大,分子势能越小E.温度升高时,分子热运动的平均速率一定增大,但并非所有分子的速率都增大3.[多选]如图所示为分子间作用力与分子间距离的关系图,其中c点的横坐标表示分子力为零时分子间的距离,下列与分子间作用力和分子势能的有关说法正确的是 ()A.分子间距离x=c时,分子不受引力和斥力B.分子间距离由x=d增加到x=c时,分子的引力和斥力都减小C.分子间距离x=b时,分子的引力达到最大值D.分子间距离x=c时,分子势能最小E.分子间距离由x=c变化到x=a过程中,图线与x轴围成的面积大小为分子势能的增加量4.[多选]以下说法正确的是()A.分子间距离增大时,分子势能也增大B.已知某种液体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,则该液体分子间的平均距离能够表示为或C.空气压缩到一定程度专门难再压缩是因为分子间存在斥力的作用D.液体的饱和汽压与温度以及液体的种类有关E.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动确实是布朗运动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差不多上不可逆的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.热量能够由低温物体传给高温物体二、非选择题(共36分)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=1.013×105 Pa,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=1.0×105Pa,在从状态A变化到状态B的过程中,气体吸取的热量Q=7.0×102J,求此过程中气体内能的增量ΔU.图1图210.[6分]如图所示,粗细平均、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.现缓慢抽搐玻璃管下端的活塞,使A、B两部分气体体积相同,求活塞下移的距离.答案:1.ABD抽开隔板,气体自发扩散过程中,气体对外界不做功,与外界没有热交换,因此气体的内能不变,A项正确,C项错误;气体在被压缩的过程中,外界对气体做正功,D项正确;由于气体与外界没有热交换,依照热力学第一定律可知,气体在被压缩的过程中内能增大,因此气体的温度升高,气体分子的平均动能增大,B项正确,E项错误.2.C PM10表示直径小于或等于1.0×10-5m的悬浮颗粒物,A项错误;PM10悬浮在空气中,受到的空气分子作用力的合力等于其所受到的重力,B项错误;由题意推断,D项错误;PM10和大颗粒物的悬浮是由于空气分子的撞击,故它们都在做布朗运动,C项正确.3.CDE 温度相同的气体分子平均动能相同,仅质量相同,分子质量不同的气体,所含分子数不同,气体的动能也不同,因此内能不一定相同,A项错误;气体的内能与整体运动的机械能无关,B项错误;理想气体等温压缩过程中,其内能不变,C项正确;理想气体不考虑分子间相互作用力,分子势能为零,一定量的气体,分子数量一定,温度相同时分子平均动能相同,由于内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和,因此D项正确;由盖-吕萨克定律可知,一定量的理想气体,等压膨胀过程中,温度一定升高,则其内能一定增加,E项正确.4.C温度是分子平均动能的宏观标志,即气体温度升高,分子平均动能增大,但并不是每个分子的速率都增大,B项错误,C项正确;理想气体分子间作用力和分子势能可忽略不计,A、D 项错误.5.B当分子间的相互作用力表现为斥力时,分子间距离减小分子势能增大,因此A项错误;温度越高,分子热运动越剧烈,因此B项正确;温度越高,热运动速率大的分子数所占总分子数的比例越大,因此C项错误;因为多晶体的物理性质具有各向同性,因此D项错误.6.BC墨滴入水后碳粒的运动是布朗运动,是由于受水分子撞击不平稳引起的,是水分子无规则运动的反映,碳粒越小,布朗运动越明显,综上所述,选项A、D错误,选项B、C正确.7.D某一温度下气体分子的麦克斯韦速率呈“中间多,两头少”的分布,故选项D正确.8.(i)330 K(ii)1.01×105 Pa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=S2(l-)+S1()①V2=S2l ②在活塞缓慢下移的过程中,用p1表示缸内气体的压强,由力的平稳条件得S1(p1-p)=m1g+m2g+S2(p1-p)③。
2024年高考物理二轮复习专题14热学测含解析
热学【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,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)1.下列说法正确的是________A.机械波和电磁波本质上相同,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象B.人耳能听见的声波比超声波更简单发生明显衍射C.沙漠蜃景和空中楼阁都是光的全反射现象D.水中的气泡,看起来特殊光明是因为光线从气泡中射向水中时,一部分光在界面上发生了全反射E. 在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高【答案】 BCE【解析】【详解】2.节日放飞的氢气球,升到高空后会裂开,氢气球在裂开之前的上升过程中,下列说法正确的是___ 。
A.气球内氢气的内能减小B.气球内氢气分子的速率都在减小C.气球内的氢气对外做功D.气球内的氢气分子的速率总是呈“中间多,两头少”的分布规律E. 气球内的氢气分子的运动也叫布朗运动【答案】 ACD【解析】AC.在气球上升过程中,随着高度的增加,温度降低,空气的密度减小,大气压强渐渐减小,由于大气压强在渐渐减小,而球内氢气的压强大于外界大气压,会使得氢气球向外膨胀,气球的体积变大,气体对外做功,其体内能减小,故A正确,C正确;B.氢气温度降低,分子平均动能减小,平均速率减小,速率总是呈“中间多,两头少”的分布规律,不肯定全部分子速率都减小,故B错误,D正确;6.下列有关分子动理论和物质结构的相识,其中正确的是( )A.分子间距离减小时分子势能肯定减小B.温度越高,物体中分子无规则运动越猛烈C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关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E. 非晶体、多晶体的物理性质为各向同性【答案】 BCE考点:物体的内能;晶体和非晶体【名师点睛】本题考查分子动理论内容,难度不大,须要强化记忆.分子势能与电势能和重力势能具有相同的改变规律,可以类比9.肯定质量的某种气体,在不同温度下的气体热运动速率的统计分布图象如图所示,下列说法正确的是________。
2021高考物理二轮复习专题分层突破练14热学含解析
专题分层突破练14 热学A组1.(2020山东济宁第二次模拟)下列说法正确的是()A.晶体一定具有各向异性的特征B.温度升高物体的内能一定增大C.布朗运动是液体分子的无规则运动D.自由下落的水滴呈球形是液体表面张力作用的结果2.(多选)(2020陕西渭南质量检测)下列说法正确的是()A.—定质量的气体,在压强不变时,单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而减少B.知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可以估算出该气体中分子间的平均距离C.若一定质量的理想气体在被压缩的同时放出热量,则气体内能可能减小D.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现3.(2020江苏盐城第三次模拟)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是()A.气体温度升高,所有分子的速率都增加B.—定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子平均动能增加C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和D.一定量气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故4.(2020山东青岛一模)如图,在研究功与内能改变的关系时,将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部,用力向下压活塞,可以将易燃物点燃。
关于该实验,下列说法正确的是()A.筒内气体,在被压缩的同时从外界迅速吸收热量,导致气体温度升高B.只要最终筒内气体压强足够大,筒内易燃物就会被点燃C.若实验中易燃物被点燃,是活塞与筒壁间摩擦生热导致的D.该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快(多选)(2020海南高考调研)图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ab的延长线过原点,则下列说法正确的是()A.气体从状态a到b的过程,气体体积不变B.气体从状态b到c的过程,一定从外界吸收热量C.气体从状态c到d的过程,外界对气体做功D.气体从状态d到a的过程,气体对外界做功6.(2020广东广州、深圳学调联盟高三第二次调研)如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为l A=40 cm,右管内气体柱长为l B=39 cm。
高考物理二轮备考提升专项测试(附答案)
高考物理二轮备考提升专项测试(附答案)考生关于文科科目的温习离不开做题,以下是2021届高考物理二轮备考提升专项测试,请考生及时练习。
1.[2021山东卷,21(2)]在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:待测金属丝:R x(阻值约为4 ,额外电流约为0.5 A);电压表:V(量程3 V,内阻约3 k电流表:A1(量程0.6 A,内阻约为0.2A2(量程3 A,内阻约为0.05电源:E1(电动势3 V,内阻不计);E2(电动势12 V,内阻不计);滑动变阻器:R(最大阻值约20螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图5-12-1所示,读数为________mm.假定滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量准确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图).解析螺旋测微器主尺读数为1.5 mm,螺旋刻度读数为27.30.01 mm=0.273 mm,读数应为:1.5 mm+0.273 mm=1.773 mm.由于待测电阻Rx阻值约为4 ,额外电流约为0.5 A,故电流表选A1,电源选E1.答案 1.773(1.771~1.775均正确)A1 E1 电路图如下图.2.[2021山东卷,21(2)]霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国迷信家在该范围的实验研讨上取得了打破性停顿.如图5-12-2甲所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH为霍尔电压,且满足UH=k,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同窗经过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数. 假定该半导体资料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图甲所示,该同窗用电压表测量UH时,应将电压表的+接线柱与________(填M或N)端经过导线衔接.薄片厚度d=0.40 mm,该同窗坚持磁感应强度B=0.10 T不变,改动电流I的大小,测量相应的UH值,记载数据如下表所示.I(10-3 A) 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 UH((10-3 V) 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8 依据表中数据画出UH-I图线,应用图线求出该资料的霍尔系数为________10-3 VmA-1T-1(保管2位有效数字).该同窗查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同窗设计了如图乙所示的测量电路.S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流自Q端流入,P端流出,应将S1掷向________(填a或b),S2掷向________(填c或d).为了保证测量平安,该同窗改良了测量电路,将一适宜的定值电阻串接在电路中.在坚持其他衔接不变的状况下,该定值电阻应串接在相邻器件________和________(填器件代号)之间.解析经过矩形半导体元件的电流由P向Q,故依据左手定那么可知带正电粒子遭到的洛伦兹力由N端指向M端,故带正电粒子向M端偏转,故M端聚积正电荷,M端电势高于N端,电压表的+接线柱接M端;由UH=k可得霍尔系数k=,由图象可得k==0.38 V/A,故k=1.510-3 VmA-1为使电流自Q端流入,P端流出,应将S1掷向b,将S2掷向c;为保证电路平安,定值电阻应接在S1和E(或S2和E)之间.答案 M 如下图,1.5(或1.4或1.6)b c S1 E(或S2 E)3.(2021山东卷,22)实验室购置了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同窗想经过实验测定其实践长度.该同窗首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.710-8 m,再应用图5-12-3甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实践长度.可供运用的器材有:电流表:量程0.6 A,内阻约0.2电压表:量程3 V,内阻约9 k滑动变阻器R1:最大阻值5滑动变阻器R2:最大阻值20定值电阻:R0=3电源:电动势6 V,内阻可不计;开关、导线假定干.回答以下效果:(1)实验中滑动变阻器应选________(填R1或R2),闭合开关S前应将滑片移至________端(填a或b).(2)在实物图5-12-4中,已正确衔接了局部导线,请依据图5-12-3甲电路完成剩余局部的衔接.(3)调理滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图5-12-3乙所示,读数为________ V.(4)导线实践长度为________ m(保管2位有效数字).解析 (1)由(3)中电流表的读数为0.50 A时,电压表的读数为2.30 V可知,Rx和R0的总阻值约为4.60欧姆,假定选用滑动变阻器R1,电源电压为6 V,电流表的量程只要0.6 A,会把电流表烧坏,故滑动变阻器应该选R2.闭合开关前应将滑片移至a端保证连入电阻最大.(2)连线如下图.(3)由于电压表量程0~3 V,分度值为0.1 V,故读数为2.30 V(4)Rx的阻值为1.60欧姆,由R=可知,l== m94 m.答案 (1)R2 a (2)如下图(3)2.30(2.29、2.31均正确) (4)94(93、95均正确)4.(2021新课标全国卷23)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200 ,电压表○的内阻约为2 k,电流表○的内阻约为10 ,测量电路中电流表的衔接方式如图5-12-5(a)或(b)所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I区分为电压表和电流表的示数.假定将图(a)和(b)中电路测得的电阻值区分记为Rx1和Rx2,那么________(填Rx1或Rx2)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1________(填大于、等于或小于)真实值,测量值Rx2________(填大于、等于或小于)真实值.解析由于==10,而==20,可见,应采用图(a)电路测量更准确,即Rx1更接近待测电阻的真实值;由于Rx1=,其中R真=,而UUR,I=IR,那么Rx1R真,即测量值Rx1大于真实值;又由于Rx2=,R真=,其中U=UR,IIR,那么Rx22021届高考物理二轮备考提升专项测试及答案的全部内容就是这些,查字典物理网预祝考生取得满意的效果。
高考物理二轮总复习课后习题专题6 热学 专题分层突破练14 热学 (2)
专题分层突破练14 热学A组1.(北京丰台二模)下列说法正确的是( )A.布朗运动证明,悬浮在液体中的固体小颗粒的分子在做无规则热运动B.当用力拉伸铅块时,铅块各部分之间要产生反抗拉伸的作用力,此时铅块分子间的作用力表现为引力C.当我们把一个物体举高时,组成物体的每个分子的重力都做了负功,因此分子势能增大,物体内能增大D.在太空实验室里,水滴的形状是一个完美的球形,这是表面张力作用使其表面具有扩张趋势的结果2.(江苏模拟)石墨烯是从石墨中分离出的新材料,其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构,如图所示,则( )A.石墨是非晶体B.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯C.单层石墨烯的厚度约3 μmD.碳原子在六边形顶点附近不停地振动3.(多选)(天津卷)列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关,车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振,空气弹簧主要由活塞、汽缸及内封的一定质量的气体构成。
上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动,上下乘客时汽缸内气体的体积变化缓慢,气体与外界有充分的热交换;剧烈颠簸时汽缸内气体的体积变化较快,气体与外界来不及热交换。
若汽缸内气体视为理想气体,在气体压缩的过程中( )A.上下乘客时,气体的内能不变B.上下乘客时,气体从外界吸热C.剧烈颠簸时,外界对气体做功D.剧烈颠簸时,气体的温度不变4.(山东淄博二模)某潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数N A=6.02×1023mol-1。
若潜水员呼吸一次吸入2 L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数约为( )A.3×1021B.3×1022C.3×1023D.3×10245.(重庆卷)图甲和图乙中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间距离变化的规律,r0为平衡位置。
现有如下物理量:①分子势能,②分子间引力,③分子间斥力,④分子间引力和斥力的合力,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是( )甲乙A.①③②B.②④③C.④①③D.①④③6.(山东卷)如图所示,密封的矿泉水瓶中,距瓶口越近水的温度越高。
备战高考 高中物理 二轮专项分层特训 试卷习题 专项14
专项14选考(3-3)热学1.(1)下列说法正确的是________.A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远C.单晶体的内部微粒结构排列规则,沿不同方向上微粒的排列情况有所不同,因此单晶体在宏观上表现出各向异性D.恒温水池中,小气泡由底部缓慢上升的过程中,气泡中的理想气体内能不变,对外做功,吸收热量E.气体总是很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现(2)某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。
如图所示,鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的A、B两个密闭气室,A室壁厚、可认为体积恒定,B室壁薄,体积可变;两室内气体视为理想气体,可通过阀门进行交换.质量为M的鱼静止在水面下H处.B室内气体体积为V,质量为m;设B室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等,鱼的质量不变,鱼鳔内气体温度不变.水的密度为ρ,重力加速度为g.大气压强为p0,求:(ⅰ)鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度、需从A室充入B室的气体质量Δm;(ⅱ)鱼静止于水面下H1处时,B室内气体质量m1.2.(1)利用喷雾器喷洒农药可以消灭害虫.如图是某种喷雾器,在储液筒内装入一些药液后将密封盖盖好,多次拉压活塞充气,然后打开喷嘴开关,活塞位置不再改变,药液可以持续喷出,储液筒内的空气可视为理想气体,充气和喷液过程筒内空气的温度可视为不变.充气过程中,储液筒内的气体内能________(填“减小”“增大”或“不变”);喷洒药液过程中,气体内能________(填“减小”“增大”或“不变”).(2)如图所示,长为3l、横截面积为S的导热气缸固定在水平地面上,柄长为l的光滑T 形绝热活塞将气缸内的气体分成体积相等的Ⅰ、Ⅱ两部分,K为阀门且处于关闭状态.两部分气体的压强均等于大气压强p0,温度均为27 ℃,活塞密封性良好,厚度不计.(ⅰ)若通过阀门K对气缸缓慢充气,试计算当活塞柄刚好与气缸壁左侧接触时,需要充入压强为p0、温度为27 ℃的气体的体积;(ⅱ)若对Ⅱ部分气体加热,Ⅰ部分气体温度不变,试计算Ⅱ部分气体的温度为627 ℃时,Ⅱ部分气体的压强.3.(1)氧气分子在0 ℃和100 ℃下的速率分布如图所示,纵轴表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比.温度升高,速率小的氧气分子所占的百分比________(填“增大”或“减小”);温度越高,所占百分比最大的氧气分子的速率越________(填“大”或“小”).(2)如图所示,由四个粗细相同的玻璃管组成的装置竖直放置,A管上端封闭,D管上端开口且足够长,A、C两管中用水银封闭有一定质量的理想气体,气柱长度均为管竖直高度的一半,D管中水银面与A中水银面等高,A、B、C管的竖直长度均为20 cm,不计水平管粗细的影响.缓慢往D管中注入水银,直到C管中的气柱上端向上移动5 cm,大气压强为p0=76 cmHg,不计温度变化,求:(ⅰ)A管中气体初始状态的压强;(ⅱ)D管中注入水银的高度.4.(1)如图所示,用水银血压计测量血压.某次测量时,先向袖带内充气,充入后袖带内气体的压强为1.4p0,体积为V.然后缓慢放气(该过程中气体温度保持不变),使袖带内气体体积变为0.7V,压强变回到p0,则放气过程中袖带内壁单位时间单位面积上受到分子撞击的次数________(填“增加”“减少”或“不变”),在放气过程中袖带内气体________(填“吸热”或“放热”).(2)如图所示,竖直放置的圆柱形导热的密闭汽缸,缸体质量m1=10 kg,活塞质量m2=2 kg,横截面积S=2×10-3 m2,活塞与一劲度系数k=1.0×103 N/m的弹簧相连,当汽缸下部被支柱支起时,弹簧刚好无伸长,此时活塞下部被封闭气柱长度L=20 cm.已知大气压强为p0=1.0×105 Pa,设支柱足够长,且不计一切摩擦,环境温度不变.若将汽缸下的支柱移去,求:(ⅰ)汽缸重新平衡时,缸体下降的高度;(ⅱ)若汽缸平衡时弹簧与活塞脱离,此后汽缸在下落过程中气体达到平衡态后的气柱的长度.5.[2022·全国甲卷](1)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。
高考物理二轮总复习课后习题 专题分层突破练 专题分层突破练14 热学 (2)
专题分层突破练14 热学A组基础巩固练1.(多选)(全国乙卷改编)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.等容增压后再等温膨胀2.(多选)(湖南湘潭第二中学模拟)如图所示,F表示两分子间的作用力,E p 表示分子间的势能,图中两条图线分别表示分子间作用力和分子势能随分子间距离变化的规律,图中r1是分子势能为0时对应的距离,r2是分子间作用力为0时对应的距离,r3是分子间作用力随分子间距离变化的图像最低点对应的距离,r4是分子间作用力及分子势能均可视为0的足够远的某一距离。
下列说法正确的是( )A.r2对应着分子势能的最小值B.从r1到r3,E p先增大后减小C.从r1到r3,F一直减小D.从r2到r4,F先增大后减小,E p不断增大3.(江苏卷)如图所示,密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。
该过程中( )A.气体分子的数密度增大B.气体分子的平均动能增大C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小4.(辽宁卷)“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置,可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。
“空气充电宝”某个工作过程中,一定质量理想气体的p-T图像如图所示。
该过程对应的p-V图像可能是( )5.一种消杀喷药装置如图所示,内部装有2 L药液,上部密封压强为1×105 Pa的空气0.5 L,保持阀门关闭,再充入1×105 Pa的空气0.1 L。
假设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变,外部大气压强为1×105 Pa,充气后,密封气体压强变为 Pa,打开阀门后,密封气体(选填“吸热”或“放热”)。
6.(海南卷改编)足够长的玻璃管水平放置,用长19 cm的水银封闭一段长为25 cm的空气柱,大气压强相当于76 cm汞柱产生的压强,环境温度为300 K,将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直。
2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练:热学 (解析版)
热学【原卷】1、(多选)下列事例能说明分子间有相互作用力的是()A.金属块经过锻打能改变它原来的形状而不断裂B.拉断一根钢绳需要用一定的外力C.食盐能溶于水而石蜡却不溶于水D.液体一般很难压缩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4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、(多选)当氢气和氧气的质量和温度都相同时,下列说法中正确的是()A.两种气体分子的平均动能相等B.氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率C.两种气体分子热运动的总动能相等D.两种气体分子热运动的平均速率相等4.对一定质量的理想气体,下列说法正确的是__________。
A.该气体在体积缓慢增大的过程中,温度可能不变B.该气体在压强增大的过程中,一定吸热C.该气体被压缩的过程中,内能可能减少D.该气体经等温压缩后,其压强一定增大,且此过程一定放出热量E.如果该气体与外界没有发生热量交换,则其分子的平均动能一定不变5、如图所示,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。
下列说法正确的是________。
A.从a到b,气体的温度一直升高B.从b到c,气体与外界无热量交换C.从c到d,气体对外放热D.从d到a,单位体积中的气体分子数目增大E.从b到c气体吸收的热量与从d到a气体放出的热量相同6、(多选)下列有关分子动理论和物质结构的认识,正确的是________A.分子间距离减小时分子势能有可能增加B.大量气体分子热运动速率分布图线随温度升高而平移,图线保持相对不变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,说明云母是晶体D.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E.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7、[多选]下列说法正确的是()A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大B.当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小C.水的饱和汽压随温度的升高而增大D.晶体的物理性质都是各向异性的8.某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10-3 m3.往桶内倒入4.2×10-3 m3的药液后开始打气,打气过程中药液不会向外喷出.如果每次能打进2.5×10-4m3的空气,要使喷雾器内药液能全部喷完,且整个过程中温度不变,则需要打气的次数是A.16次B.17次C.20次D.21次9.一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。
高考物理二轮总复习课后习题专题分层突破练14 热学
专题分层突破练14 热学A组1.下列关于热现象的描述正确的是( )A.根据热力学定律,热机的效率可以达到100%B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C.温度是描述热运动的物理量,一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D.物体由大量分子组成,其单个分子的运动是无规则的,大量分子的运动也是无规律的2.某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.(江苏南通期末)水能浸润玻璃,将两端开口的玻璃细管插入盛有水的开口玻璃容器中,细管内外液面稳定后,能看到的现象是( )4.(广西钦州期末)一定质量的某种理想气体,在0 ℃和100 ℃温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示。
结合图像,下列说法正确的是( )A.0 ℃温度下的图像与横轴围成的面积更大B.100 ℃温度下,低速率分子占比更小,气体分子的总动能更大C.相同体积下,0 ℃的气体对应的气体压强更大D.相同体积下,100 ℃的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少5.(海南卷)用铝制易拉罐制作温度计,一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀,吸管与罐密封性良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐体积为330 cm3,薄吸管横截面积为0.5 cm2,罐外吸管总长度为20 cm,当温度为27 ℃时,油柱离罐口10 cm,不考虑大气压强变化,下列说法正确的是( )A.若在吸管上标注等差温度值,则刻度左密右疏B.该装置所测温度不高于31.5 ℃C.该装置所测温度不低于23.5 ℃D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,则油柱离罐口距离增大6.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)下图是某同学用手持式打气筒对一个篮球打气的情景。
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专题分层突破练14热学A组1.(2020山东济宁第二次模拟)下列说法正确的是()A.晶体一定具有各向异性的特征B.温度升高物体的内能一定增大C.布朗运动是液体分子的无规则运动D.自由下落的水滴呈球形是液体表面张力作用的结果2.(多选)(2020陕西渭南质量检测)下列说法正确的是()A.—定质量的气体,在压强不变时,单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而减少B.知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可以估算出该气体中分子间的平均距离C.若一定质量的理想气体在被压缩的同时放出热量,则气体内能可能减小D.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现3.(2020江苏盐城第三次模拟)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是()A.气体温度升高,所有分子的速率都增加B.—定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子平均动能增加C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和D.一定量气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故4.(2020山东青岛一模)如图,在研究功与内能改变的关系时,将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部,用力向下压活塞,可以将易燃物点燃。
关于该实验,下列说法正确的是()A.筒内气体,在被压缩的同时从外界迅速吸收热量,导致气体温度升高B.只要最终筒内气体压强足够大,筒内易燃物就会被点燃C.若实验中易燃物被点燃,是活塞与筒壁间摩擦生热导致的D.该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快5.(多选)(2020海南高考调研)图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ab的延长线过原点,则下列说法正确的是()A.气体从状态a到b的过程,气体体积不变B.气体从状态b到c的过程,一定从外界吸收热量C.气体从状态c到d的过程,外界对气体做功D.气体从状态d到a的过程,气体对外界做功6.(2020广东广州、深圳学调联盟高三第二次调研)如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为l A=40 cm,右管内气体柱长为l B=39 cm。
先将开口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设被封闭的气体为理想气体,整个过程温度不变,若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm,已知大气压强p0=76 cmHg,求:(1)A端上方气柱长度;(2)稳定后右管内的气体压强。
7.(2020陕西渭南质量检测)如图,两个圆柱形汽缸平放在水平地面上并固定,两个汽缸通过活塞各封闭一定量的气体,封闭汽缸的活塞通过刚性杆相连,起初两边封闭气体的长度都为d ,左、右汽缸的横截面积分别为2S 和S ,汽缸内壁光滑,两边封闭气体及外界气体压强均为p 0,现给刚性杆施加水平向右的力,使活塞向右缓慢移动,问当活塞向右移动d2时,施于杆的水平向右的外力多大?8.(2020四川绵阳模拟)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m0,求充气后它还能托起的最大质量m。
B组9.(多选)(2020山西太原高三模拟)如图,一定量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环,ABCD位于矩形的四个顶点上。
下列说法正确的是()A.状态C的温度为3T0B.从A→B,分子的平均动能减小C.从C→D,气体密度增大D.经历A→B→C→D→A一个循环,气体吸收的热量大于释放的热量10.(2020山东等级考模拟)如图所示,水平放置的封闭绝热气缸,被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。
已知a部分气体为1 mol氧气,b部分气体为2 mol氧气,两部分气体温度相等,均可视为理想气体。
解除锁定,活塞滑动一段距离后,两部分气体各自再次达到平衡态时,它们的体积分别为V a、V b,温度分别为T a、T b。
下列说法正确的是()A.V a>V b,T a>T bB.V a>V b,T a<T bC.V a<V b,T a<T bD.V a<V b,T a>T b11.(2020上海奉贤二模)如图所示,两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱,经适当倾斜,使上下两部分气体的体积恰好相等。
保持管的倾角不变,管内气体的温度始终与环境温度相同。
若某时发现上部气体体积已变大且重新稳定,说明()A.环境温度已升高B.环境温度已降低C.上部气体压强增大,下部气体压强减小D.上部气体压强减小,下部气体压强增大12.(2020四川雅安第三次诊断)如图所示,是一个连通器装置,连通器的右管半径为左管的两倍,左端封闭,封有长为30 cm的气柱,左右两管水银面高度差为37.5 cm,左端封闭端下60 cm处有一细管用开关D封闭,细管上端与大气联通,若将开关D打开(空气能进入但水银不会进入细管),稳定后会在左管内产生一段新的空气柱。
已知外界大气压强p0=75 cmHg。
求:稳定后左端管内的所有气柱的总长度为多少?13.(2020山东青岛一模)我国是世界上开发利用地下水资源最早的国家之一,浙江余姚河姆渡古文化遗址水井,其年代距今约5 700年。
压水井可以将地下水引到地面上,如图所示,活塞和阀门都只能单向打开,提压把手可使活塞上下移动,使得空气只能往上走而不往下走。
活塞往上移动时,阀门开启,可将直管中的空气抽到阀门上面;活塞向下移动时,阀门关闭,空气从活塞处溢出,如此循环,地下水就在大气压的作用下通过直管被抽上来了。
阀门下方的直管末端在地下水位线之下,地下水位线距离阀门的高度h=8 m,直管截面积S=0.002 m2,现通过提压把手,使直管中水位缓慢上升4 m。
已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,外界大气压强p0=1.0×105 Pa,重力加速度g取10 m/s2,直管中的气体可视为理想气体:(1)若该装置的机械效率η=0.4,求人对把手做的功;(2)求直管中剩余空气质量Δm与直管中原空气质量m0之比。
参考答案专题分层突破练14热学1.D解析单晶体有各向异性的特征,多晶体表现为各向同性,故A错误;物体的内能与物体的温度、体积和摩尔数等因素有关,所以温度升高物体的内能不一定增大,故B错误;布朗运动是悬浮在液体中固体微粒所做的无规则运动,不是液体分子的运动。
布朗运动是由大量液体分子撞击微粒引起的,反映了液体分子的无规则运动,故C错误;自由下落的水滴由于液体表面张力作用而形成球形,故D正确。
2.BC解析温度降低,分子的平均动能减小,则单个分子对器壁的平均撞击力减小,所以一定质量的气体,在压强不变时,单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而增加,故A 错误;由气体的摩尔质量和气体的密度,可估算出摩尔体积,再根据阿伏加德罗常数,可以估算出单个理想气体分子所占的平均体积。
进而估算出理想气体分子间的平均距离,故B正确;根据热力学第一定律,如果外界对理想气体压缩所做的功,小于放出热量,则气体内能就会减小,故C正确;同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,如煤炭与金刚石,故D错误。
3.C解析气体温度升高,分子的平均速率变大,但是并非所有分子的速率都增加,A错误;一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,因温度不变,则分子平均动能不变,B错误;一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和,C正确;一定量气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子杂乱无章的做无规则运动的缘故,D错误。
4.D解析筒内气体在被压缩时外界对气体做功,导致气体温度升高,由于是迅速被压缩,从外界吸收热量很少,A错误;易燃物能否被点燃与筒内气体的压强大小无关,B错误;压缩气体时,活塞与筒壁间摩擦生热很少,不至于把易燃物点燃,C错误;该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快,即让气体快速被压缩,与外界绝热,才能使气体内能迅速增大,温度升高,D正确。
5.AB解析因ab的延长线过原点,根据p=CVT,则从状态a到b,气体发生的是等容变化,气体的体积不变,故A正确;从状态b到c,温度升高,压强不变,根据理想气体状态方程pVT=C,体积增加,气体对外做功;温度升高,则内能增加,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,气体吸收热量,故B正确;从状态c到d,根据p=CVT,各点与原点连线的斜率变小,体积变大,体积变大说明气体对外做功,故C错误;从状态d到a,根据p=CVT,各点与原点连线的斜率变大,体积变小,外界对气体做功,故D错误。
6.答案 (1)38 cm(2)78 cmHg解析 (1)稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm,则A管内气体的压强为p A 1=(76+4) cmHg 由公式:p 0V A 0=p A 1V A 1, 代入数据得:L A 1=38 cm(2)设右管水银面上升h ,则右管内气柱长度为l B -h ,气体的压强为p 1-2ρgh ; 由玻意耳定律得: p 0l B =(p 1-2ρgh )(l B -h ) 解得:h=1 cm所以右管内气体压强为 p 2=p 1-2h=78 cmHg 7.答案 F=53p 0S解析 在活塞移动前后,对左边气体由玻意耳定律有p 0d=p 1d+d2解得p 1=23p 0对右边气体有p 0d=p 2d-d2 解得p 2=2p 0移动后,对两活塞及刚性杆整体受力,由平衡条件得p 1·2S+F+p 0S=p 2S+p 0·2S 将最后p 1、p 2代入上式, 解得:F=53p 0S8.答案 (1)F=ρ0gVT 0T b (2)m=ρ0VT 0T b−ρ0VT0T a -m 0解析 (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 0,ρTb =m Tb ,V 00=VTb b解得ρTb =ρ0T0b设气球所受的浮力为F ,则F=ρTb gV 解得F=ρ0gVT0T b(2)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为m ,则 G=ρTa Vg 解得G=ρ0gV T0T a则m=ρ0VT 0T b−ρ0VT0T a -m 09.ACD 解析 A →B 过程为等压过程,则有V A T A =V B T B ,即有V 12T 0=V 23T 0,解得V 1V 2=23,C →D 过程也为等压过程,则有V C T C =V D T D ,即V 1T 0=V 2T C ,解得T C =V 2V 1T 0=32T 0,故A 正确;从A →B ,温度升高,分子平均动能增大,故B 错误;C →D 过程为等压变化过程,气体体积减小,气体质量不变,则气体密度增大,故C 正确;经历A →B →C →D →A 一个循环,气体内能不变;在p -V 图像中,图像与坐标轴围成面积表示功的大小,所以W AB >W DC ,即整个过程,气体对外界做功,所以气体吸收的热量大于释放的热量,故D 正确。