2020高考物理二轮复习专题14热学练含解析

合集下载

高考物理二轮复习【专题14】分子动理论、气体热力学定律(讲)(原卷版)

2019年高三二轮复习讲练测之讲案【新课标版物理】专题14 分子动理论气体热力学定律考向01分子动理论内能1.讲高考（1）考纲要求掌握分子动理论的基本内容.2.知道内能的概念.3.会分析分子力、分子势能随分子间距离的变化．（2）高考热学案例1．【2018·北京卷】下列说法正确的是( )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，其内能一定不变案例2．【2018·上海卷】分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的（）（A）引力增加，斥力减小（B）引力增加，斥力增加（C）引力减小，斥力减小（D）引力减小，斥力增加案例3．（2018·福建卷）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。

（填选图下方的字母）2.讲基础（1）物体是由大量分子组成的①多数分子大小的数量级为10－10 m.②一般分子质量的数量级为10－26 kg.（2）分子永不停息地做无规则热运动说明分子永不停息地做无规则运动的两个实例①扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象．温度越高，扩散越快．②布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地无规则运动．布朗运动反映了液体内部的分子的无规则运动．颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈．（3）分子间存在着相互作用力①分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力．②引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快． (4)温度和内能①当分子力做正功时，分子势能减小；当分子力做负功时，分子势能增大．②从分子动理论观点来看，温度是物体分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大；反之亦然．注意同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同，但由于不同物质的分子质量不尽相同，所以分子运动的平均速率不尽相同。

2020年高考物理(北京市专用)总复习专题测试(选考)课件：专题十四热学 (共64张PPT)

3.[2015课标Ⅱ,33(1),5分,0.425]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
答案 ACD
解析扩散现象是分子无规则热运动的反映,C正确,E错误;温度越高,分子热运动越激烈,扩散越
3.(2015北京理综,13,6分,0.95)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,其内能可能不变答案 C 根据热力学第一定律ΔU=Q+W判断,只有C项正确。考查点内能及热力学第一定律。思路点拨做功和热传递都可以改变内能,物体内能的变化要综合分析这两个因素。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(3)摩尔体积V= 4 πr3NA[或V=(2r)3NA]
3
由密度ρ= M ,解得ρ= 3(M或ρ= ) M
V
4 r3NA
8r3 NA
代入数据得ρ=1×103 kg/m3(或ρ=5×102 kg/m3,5×102~1×103 kg/m3都算对)
友情提醒物体的体积与分子体积的关系对于固体和液体,可以忽略分子间的空隙,其体积=单个分子的体积×分子的个数。对于气体,上述结论不成立,因为气体分子的间隙较大,不能忽略。
解析热机的效率不可能达到100%,a错误。做功是能量转化的过程,热传递是能量转移的过程, b错误。若两系统温度不同,内能将从高温物体传递到低温物体,则两系统未达到热平衡,c正确。大量分子的运动是具有统计规律的,d错误。

高三物理二轮复习专题教案(14个专题)上

专题1“双基”篇所谓“双基”知识（基本概念、基本规律），就是能举一反三、以不变应万变的知识．只有掌握了“双基”，才谈得上能力的提高，才谈得上知识和能力的迁移．综合分析近几年的高考物理试卷不难看出，虽然高考命题已由“知识立意”向“能力立意”转变，但每年的试卷中总有一定数量的试题是着重考查学生的知识面的，试卷中多数试题是针对大多数考生设计的，其内容仍以基本概念、基本规律的内涵及外延的判断和应用为主．只要考生知道有关的物理知识，就不难得出正确的答案．以2003年我省高考物理试卷为例，属于对物理概念、规律的理解和简单应用考查的试题，就有15题，共90分，占满分的60％．如果考生的基本概念、基本规律掌握得好，把这90分拿到手，就已大大超过了省平均分．许多考生解题能力差，得分低，很大程度上与考生忽视对物理基础知识的理解和掌握有关，对基础知识掌握得不牢固或不全面，就会在解题时难以下手，使应得的分白白丢失．如果说，我们要求学生高考时做到“该得的分一分不丢，难得的分每分必争”，那么，就要先从打好基础做起，抓好物理基本知识和规律的复习．复习中，首先要求学生掌握概念、规律的“内涵”（例如内容、条件、结论等），做到“理科文学”，对概念、规律的内容，该记该背的，还是要在理解的基础上熟记．其次，要掌握概念和规律的“外延”，例如，对机械能守恒定律，如果条件不满足，即重力或弹力以外的其他力做了功，系统的机械能将如何变化？等等．有一些情况我的感受特别深，一是有些试题看似综合性问题，而学生出错的原因实质是概念问题．二是老师以为很简单的一些概念问题，学生就是搞不清，要反复讲练．下面，就高中物理复习中常遇到的一些基本概念问题，谈谈我的看法．我想按照高中物理知识的五大板块来讲述．一些共同性的概念和规律：1．不能简单地从数学观点来理解用比值定义的物理量（一个物理量与另一个物理量成正比或反比的说法）．2．图线切线的斜率．3．变加速运动中，合力为零时，速度最大或最小．一、力学●物体是否一定能大小不变地传力？例1：两物体A 和B ，质量分别为m 1和m 2，互相接触放在光滑水平面上，如图所示．对物体A 施以水平的推力F ，则物体A 对物体B 的作用力等于（ B ）A ．112m F m m + B ．212m F m m + C ．F D ．21m F m 拓展：如图，物体A 叠放在物体B 上，B 置于光滑水平面上．A 、B质量分别为m A ＝6kg ，m B ＝2kg ，A 、B 之间的动摩擦因数μ＝0.2．开始时水平拉力F ＝10N ，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则 ( D )A ．只有当拉力F ＜12N 时，两物体才没有相对滑动B ．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12N 时，开始相对滑动C ．两物体间从受力开始就有相对运动D ．两物体间始终没有相对运动●力、加速度、速度间的关系——拓展至与机械能的关系例2：如图所示，轻弹簧一端固定，另一端自由伸长时恰好到达O 点．将质量为m （视为质点）的物体P 与弹簧连接，并将弹簧压缩到A 由静止释放物体后，物体将沿水平面运动并能到达B 点．若物体与水平面间的摩擦力不能忽略，则关于物体运动的下列说法正确的是（BC ）A ．从A 到O 速度不断增大，从O 到B 速度不断减小B ．从A 到O 速度先增大后减小，从O 到B 速度不断减小C ．从A 到O 加速度先减小后增大，从O 到B 加速度不断增大D ．从A 到O 加速度先减小后增大，从O 到B 加速度不断增大拓展1：（1991年）一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示．在A 点，物体开始与弹簧接触，到B 点时，物体速度为零，然后被弹回．下列说法正确的是（ C ） A ．物体从A 下降到B 的过程中，动能不断变小B ．物体从B 上升到A 的过程中，动能不断变大C ．物体从A 下降到B ，以及从B 上升到A 的过程中，速率都是先增大，后减小D ．物体在B 点时，所受合力为零●矢量的合成或分解 1．认真画平行四边形例3：三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中OB 是水平的，A 端、B 端固定．若逐渐增加C 端所挂物体的质量，则最先断的绳（ C ）A ．必定是OAB ．必定是OBC ．必定是OCD ．可能是OB ，也可能是OA2．最小值问题例4：有一小船位于60m 宽的河边，从这里起在下游80m 处河流变成瀑布．假设河水流速为5m/s ，为了使小船能安全渡河，船相对于静水的速度不能小于多少？3．速度的分解——孰合孰分？例5：如图所示，水平面上有一物体A 通过定滑轮用细线与玩具汽车B 相连，汽车向右以速度v 作匀速运动，当细线OA 、OB 与水平方向的夹角分别为α、β时，物体A 移动的速度为（ D ）A ．v sin αcos βB ．v cos αcos βC ．v cos α/cos βD ．v cos β/cos α●同向运动的物体，距离最大（或最小）或恰好追上时，速度相等（但不一定为零）．例6：如图所示，在光滑水平桌面上放有长为L 的长木板C ，在C 上左端和距左端s 处各放有小物块A 和B ，A 、B 的体积大小可忽略不计，A 、B 与长木板C 间的动摩擦因数为μ，A 、B 、C 的质量均为m ，开始时，B 、C 静止，A 以某一初速度v 0向右做匀减速运动，设物体B 与板C 之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．求：A OBAB（1）物体A 运动过程中，物块B 和木板C 间的摩擦力．（2）要使物块A 、B 相碰，物块A 的初速度v 0应满足的条件． ●匀变速运动的规律及其推论的应用——注意条件例7：已知做匀加速直线运动的物体，第5s 末的速度为10m/s ，则该物体（ BD ）A ．加速度一定为2m/s 2B ．前5s 内位移可能为25mC ．前10s 内位移一定为100mD ．前10s 内位移不一定为100m●匀速圆周运动、万有引力定律：注意公式2r GMm F =①和r mv F 2=②中r 的含义．例8：今年10月15日9时，中国自行研制的载人航天飞船“神舟”五号，从酒泉航天发射场升空，10分钟后进入预定轨道，绕地球沿椭圆轨道Ⅰ运行，如图．（1）当飞船进入第5圈后，在轨道Ⅰ上A 点加速，加速后进入半径为r 2的圆形轨道Ⅱ．已知飞船近地点B 距地心距离为r 1，飞船在该点速率为v 1，求：轨道Ⅱ处重力加速度大小．（2）飞船绕地球运行14圈后，返回舱与轨道舱分离，返回舱开始返回．当返回舱竖直向下接近距离地球表面高度h 时，返回舱速度约为9m/s ，为实现软着落（着地时速度不超过3m/s ），飞船向下喷出气体减速，该宇航员安全抗荷能力（对座位压力）为其体重的4倍，则飞船至少应从多高处开始竖直向下喷气？（g ＝10m/s 2）●惯性、离心运动和向心运动例9：如图（俯视图）所示，以速度v 匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面，桌面上的A 处有一小球．若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线从A 运动到B ，则由此可判断列车（ A ）A ．减速行驶，向南转弯B ．减速行驶，向北转弯C ．加速行驶，向南转弯D ．加速行驶，向北转弯例10：卫星轨道速度的大小及变轨问题．●一对作用力和反作用力的冲量或功例11：关于一对作用力和反作用力，下列说法中正确的是（ D ）A ．一对作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，是一对平衡力B ．一对作用力和反作用力一定可以是不同种性质的力C ．一对作用力和反作用力所做功的代数和一定为零D ．一对作用力和反作用力的冲量的矢量和一定为零●对动量守恒定律的理解1．内涵——条件及结论2．对表达式的理解3．外延例12：对于由两个物体组成的系统，动量守恒定律可以表达为Δp 1＝－Δp 2．对此表达式，沈飞同学的理解是：两个物体组成的系统动量守恒时，一个物体增加了多少动量，另一AB个物体就减少了多少动量．你同意沈飞同学的说法吗？说说你的判断和理由（可以举例说明）．例13：总质量为M的小车，在光滑水平面上匀速行驶．现同时向前后水平抛出质量相等的两个小球，小球抛出时的初速度相等，则小车的速度将________（填“变大”、“变小”或“不变”）．●对机械能守恒定律的理解1．内涵——条件及结论2．外延——重力（若涉及弹性势能，还包括弹力）以外的其它力做的功，等于系统机械能的增量．例14：如图所示，质量为M＝1kg的小车静止在悬空固定的水平轨道上，小车与轨道间的摩擦力可忽略不计，在小车底Array部O点拴一根长L＝0.4m的细绳，细绳另一端系一质量m＝4kg的金属球，把小球拉到与悬点O在同一高度、细绳与轨道平行的位置由静止释放．小球运动到细绳与竖直方向成60°角位置时，突然撤去右边的挡板P，取g＝10m/s2，求：（1）挡板P在撤去以前对小车的冲量；（2）小球释放后上升的最高点距悬点O的竖直高度；（3）撤去右边的挡板P后，小车运动的最大速度．●功和能、冲量和动量的关系1．合外力的功＝动能的变化2．重力/弹力/分子力/电场力的功＝重力势能/弹性势能/分子势能/电势能变化的负值3．重力（或弹簧弹力）以外的其它力的功＝机械能的变化4．合外力的冲量＝动量的变化5．合外力＝动量的变化率例15：一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（ C ）A．物体势能的增加量B．物体动能的增量C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量D．物体动能的增加量加上重力所做的功例16：一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷入泥潭中.若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ,进入泥潭直到停住的过程称为过程Ⅱ，则（AC）A．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小C．过程Ⅱ中钢珠克服阻力所做的功等于过程Ⅰ与过程Ⅱ中钢珠所减少的重力势能之和D．过程Ⅱ中损失的机械能等于过程Ⅰ中钢珠所增加的动能例17：在光滑斜面的底端静止一个物体，从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F作用在物体上，使物体沿斜面向上滑去，经过一段时间突然撤去这个力，又经过4倍的时间又返回斜面的底端，且具有250J的动能，则恒力F对物体所做的功为J, 撤去F时物体具有J的动能．若该物体在撤去F后受摩擦力作用，当它的动能减少100J时，机械能损失了40J，则物体再从最高点返回到斜面底端时具有J的动能．例18：如图所示，分别用两个恒力F1和F2先后两次将质量为m的物体从静止开始，沿着同一个粗糙的固定斜面由底端推到顶端，第一次力F 1的方向沿斜面向上，第二次F 2的方向沿水平向右，两次所用时间相同．在这两个过程中（ BD ）A ．F 1和F 2所做功相同B ．物体的机械能变化相同C ．F 1和F 2对物体的冲量大小相同D ．物体的加速度相同例19：在光滑斜面的底端静止一个物体，从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F 作用在物体上，使物体沿斜面向上滑去，经过一段时间突然撤去这个力，又经过4倍的时间又返回斜面的底端，且具有250J 的动能，则恒力F 对物体所做的功为 J, 撤去F 时物体具有 J 的动能。

高考物理二轮复习考点第十四章热学专题与气缸相关的计算问题

专题14.4 与气缸相关的计算问题1.（2020江西赣中南五校联考）如图，质量为M的导热性能极好的气缸，高为L，开口向上置于水平地面上，气缸中有横截面积为S、质量为m的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。

外界温度为t1、大气压为p0，此时气柱高度为l，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，重力加速度为g。

(1)用竖直向上的力作用在活塞上使气缸能离开地面，则需要施加的最小力F1 多大？(2)将气缸固定在地面上，如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，求在顶端处，竖直拉力F2 的大小。

(3)如果外界温度由t1 缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端，则此时外界温度为多少摄氏度？【参考答案】(1) (M+m)g；(2) ( mg+p0S)×(L-l)/ L；(3)273tlL-273【命题意图】本题考查平衡条件、气体实验定律及其相关的知识点，意在考查运用相关知识解决实际问题的能力。

在起始状态对活塞由受力平衡得：p1S=mg+p0S在气缸顶端对活塞由受力平衡得：F2+p2S=mg+p0S 解得F2=p1S- p2S=( mg+p0S)×(L-l)/L(3)由盖-吕萨克定律得：lST='LST而：T=t+273，T’=t’+273，解得：t’=273tlL-273。

2（2020金考卷）如图所示，一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为Ｐ0，平衡的汽缸内的容积为V0，现用手握住活塞手柄缓慢向上提.设汽缸足够长，在整个上提过程中气体的温度保持不变，不计汽缸内气体的重力与活塞与汽缸壁间的摩擦，求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离.【命题意图】本题考查玻意耳定律及其相关的知识点。

【解题思路】p1=p0+ V1=V0————————————(2分)P2=p0- V2=V————————————(2分)等温变化：p1V1=P2V2————————————(3分)H==————————————(3分)3.(2020·湖南永州二模)如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝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,外界大气压为p0=1.0×105 Pa,缸内气体温度t0=27 ℃,稳定后两边水银面的高度差为Δh=1.5 cm,此时活塞离容器底部的高度为l=50 cm(U形管内气体的体积忽略不计)。

【2020】最新高考物理热学复习试题-Word版试卷及答案解析

一、选择题1. 一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是B.是由于气体重力而产生的C.是由于气体分子之间的斥力而产生的（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。

下列说法正确的是A.球内气体体积变大B.球内气体体积变小C.球内气体内能变大(3) 为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。

表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示若表演时大气压强为1.013105Pa，取g=10 m/s2，则气球内气体的压强为7. 假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数,每人每小时可以数5 000个,不间断地数,则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol-1) ( )A.10年B.1千年C.10万年D.1千万年答案： CA.弯管左管内外水银面的高度差为hC.若把弯管向下移动少许,右管内的水银柱沿管壁上升D.若环境温度升高,右管内的水银柱沿管壁上升答案： ACD9.已知地球半径约为 6.4×106 m,空气的摩尔质量约为29×10-3kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为 ( )A.4×1016 m3B.4×1018 m3C.4×1020 m3D.4×1022 m3答案： B10.对一定量的气体,下列说法正确的是( )A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越剧烈,气体温度就越高C.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答案： BC11.已知理想气体的内能与温度成正比,如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线则在整个过程中气缸内气体的内能 ( )B.先减小后增大C.单调变化D.保持不变答案：B12.下列说法正确的是( )B.热量只能从高温物体向低温物体传递C.遵守热力学第一定律的过程一定能实现D.做功和热传递是改变物体内能的两种方式答案： D13.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交换忽略不计,已知大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能) ( )A.体积减小,温度降低B.体积减小,温度不变C.体积增大,温度降低D.体积增大,温度不变答案： C(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水,一段时间后,整杯水都变成了红色.这一现象在物理学中称为现象,是由于分子的而产生的,这一过程是沿着分子热运动的无序性的方向进行的.答案： (1)大分子引力 (2)扩散无规则运动(热运动) 增加15.如图所示,喷雾器内有10 L水,上部封闭有1 atm的空气2 L.关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3 L(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体).(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时,求气体压强,并从微观上解释气体压强变化的原因.答案：(1)2.5 atm 温度不变,分子平均动能不变,单位体积内分子数增加,所以压强增加(2)吸热气体对外做功而内能不变,根据热力学第一定律可知气体吸热16.（I）下列说法正确的是（A）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；（C）功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；（D）热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；（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；（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

备战2020高考物理二轮专题巩固：热学(含解析)

专题十五热学【考点集训】考点一分子动理论1.[2018河南八市第一次测评,16(1),5分](多选)关于热现象和热学规律,以下说法正确的有。

A.随分子间的距离增大,分子间的斥力减小,分子间的引力增大B.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力C.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能不变D.自然界中的能量虽然是守恒的,但并非所有的能量都能利用E.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答案BCD2.某物质的密度为ρ,摩尔质量为μ,阿伏加德罗常数为N A ,则单位体积该物质中所含的分子个数为()A.N AρB.N AμC.μN AρD.ρN Aμ答案 D3.[2019届湖北八校质检,33(1),5分](多选)对于分子动理论和物体内能的理解,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.外界对物体做功,物体内能一定增加C.温度越高,布朗运动越显著D.当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小E.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大答案ACE考点二固体、液体、气体1.[2019届河北五校联考,33(1),5分](多选)对于一定质量的理想气体,下列论述中正确的是()A.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大B.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变C.若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数一定增加D.若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数可能不变E.若气体体积减小,温度升高,单位时间内分子对器壁的撞击次数增多,平均撞击力增大,因此压强增大答案ACE2.(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,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变答案BCD3.一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。

【高考复习】2020版高考物理单元测试热学综合题(含答案解析)

2020版高考物理单元测试热学综合题1.地球是太阳系中从内到外的第三颗行星．已知地球半径约为 6.4×106 m，空气的摩尔质量约为 29×10－3kg/mol，一个标准大气压约为1.0×105Pa.利用以上数据估算出地球表面大气在标准状况下的体积为多少(g取9.8 m/s2，计算结果保留一位有效数字)?2.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V=1.0×103cm3.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量M=1.8×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数N A=6.0×1023 mol－1.试求(结果均保留一位有效数字)：(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d.A.分子运动的平均速度可能为零,瞬时速度不可能为零B.液体与大气相接触时,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体E.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小(2)如图甲所示,横截面积为S,质量为m活的活塞在汽缸内封闭着一定质量的理想气体,现对缸内气体缓慢加热,使其温度从T1升高了ΔT,气柱的高度增加了Δl,吸收的热量为Q。

不计汽缸与活塞的摩擦,外界大气压强为p0,重力加速度为g。

①此加热过程中气体内能增加了多少?②若保持缸内气体温度不变,再在活塞上放一砝码,如图乙所示,使缸内气体的体积又恢复到初始状态,则所放砝码的质量为多少?A.机械能不可能全部转化为内能,内能也无法全部用来做功从而转化成机械能B.将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中,它们的分子势能先减少后增加C.热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体D.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,所以液体表面层分子间的作用表现为相互吸引,即存在表面张力E.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强一定减小(2)一热气球体积为V,内部充有温度为T a的热空气,气球外冷空气的温度为T b。

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________。

2020届高考物理课标版二轮复习训练题：基础回扣14十四、选修3-3 热学 Word版含解析

十四、选修3-3 热学知识点1 分力动理论内能热力学定律基础回扣1.分子动理论的三个观点(1)物质是由大量分子组成的。

①分子的大小:分子直径的数量级为10-10m。

分子直径的估测方法:油膜法。

②阿伏加德罗常数a.1 mol的任何物质中含有相同的分子数,用符号NA 表示,NA=6.02×1023mol-1。

b.NA 是联系宏观量和微观量的桥梁,NA=M molm分,NA=V molV分。

(该公式液体、固体能用,气体不能用)(2)分子永不停息地做无规则热运动①扩散现象:相互接触的不同物质互相进入对方的现象。

温度越高,扩散越快。

②布朗运动的特点:永不停息、无规则运动;颗粒越小,运动越剧烈;温度越高,运动越剧烈;运动轨迹不确定。

③布朗运动是由于固体小颗粒受到周围液体分子热运动的撞击力的不平衡而引起的,它是液体分子做无规则运动的间接反映。

课本中描绘出的图像是某固体颗粒每隔30秒的位置的连线,并不是该颗粒的运动轨迹。

(3)分子之间存在引力和斥力分子力和分子势能随分子间距离变化的规律如下:分子力F分子势能E p 变化图像随分子间距离的变化情况r<r0F引和F斥都随r的增大而减小,随r的减小而增大,F引<F斥,F表现为斥力r增大,分子力做正功,分子势能减小;r减小,分子力做负功,分子势能增加r>r0F引和F斥都随r的增大而减小,随r的减小而增大,F引>F斥,F表现为引力r增大,分子力做负功,分子势能增加;r减小,分子力做正功,分子势能减小r=r0F引=F斥,F=0分子势能最小,但不为零r>10r0(10-9m)F引和F斥都已十分微弱,可以认为F=0分子势能为零在图线表示F、Ep 随r变化规律中,要注意它们的区别:r=r处,F=0,Ep最小。

在读Ep-r图像时还应注意分子势能的“+”“-”值是参与比较大小的。

2.分子动能、分子势能和物体的内能分子动能分子势能内能定义分子无规则运动的动能分子间有作用力,由分子间相对位置决定的势能物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和影响因素微观分子运动的快慢分子相对位置,分子力分子动能、分子势能、分子数宏观温度体积温度、体积、物质的量改变方式升高或降低温度增大或减小体积做功和热传递(二者实质不一样)说明:(1)温度是分子平均动能的标志;(2)温度、分子动能、分子势能及内能只对大量分子才有意义;(3)任何物体都具有内能;(4)体积增大,分子势能不一定增大。

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。

高考物理二轮复习考点第十四章热学专题与图象相关的计算问题

专题14.7 与图象相关的计算问题1.（2020广州一模）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示。

已知该气体在状态C时的温度为300K。

求：(i)该气体在状态A、B时的温度分别为多少？(ii)该气体从状态A到B是吸热还是放热？请写明理由。

【命题意图】本题考查理想气体状态方程、气体实验定律、热力学第一定律、对p－V图象的理解及其相关的知识点。

(ii)根据图像可知从A到B气体体积不变所以外界对气体做功 W=0J又T A>T B可知内能变化ΔU<0根据热力学第一定律ΔU=W+Q得Q<0即放热2．(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和V－T图各记录了其部分变化过程，试求：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．②由V－T图可知，400 K～500 K气体体积不变，气体做等容变化，故在P－T图中图象应延伸到500 K 处，此时压强为1.25×105 Pa；从500 K～600 K，气体做等压变化，压强p2＝1.25×105 Pa；故从500 K至600 K为水平直线，故图象如图所示：3．(2020·吉林白山二模)某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如右的pt图象。

已知在状态B时气体的体积V B＝3 L，求：(1)气体在状态A的压强；(2)气体在状态C的体积。

【参考答案】(1)0.75 atm (2)2 L【名师解析】(1)从题图中可知气体由A到B是等容变化，初态p B＝1.0 atm，T B＝(273＋91)K＝364 K，末态T A＝273 K，由p AT A＝p BT B得p A273＝1364，所以p A＝0.75 atm(2)气体由B到C是等温变化， p B＝1.0 atm，V B＝3 L，p C＝1.5 atm，由p B V B＝p C V C得：V C＝2 L。

2020年高考物理二轮热学综合复习实验题专练(共15题,有答案)

2020高考物理二轮热学综合复习实验题专练（共15题，有答案）1．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是_____ _____．(填写步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2．由此估算出油酸分子的直径为___ ___m．(结果保留l位有效数字)2．右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图．粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内．开始时，B、C内的水银面等高．（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管____________（填：“向上”或“向下”）移动，直至____________；（2）实验中多次改变气体温度，用Δt表示气体升高的摄氏温度，用Δh表示B管内水银面高度的改变量．根据测量数据作出的图线是（）3．简易温度计构造如图所示．两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入液体后，将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡．在标准大气压下，调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度，多次改变温度，重复上述操作．（1）（单选题）此温度计的特点是_______A．刻度均匀，刻度值上小下大B．刻度均匀，刻度值上大下小C．刻度不均匀，刻度值上小下大D．刻度不均匀，刻度值上大下小（2）（多选题）影响这个温度计灵敏度的因素有______A．液体密度 B．玻璃泡大小 C．左管内径粗细 D．右管内径粗细（3）若管中液体是水银，当大气压变为75cmHg时，用该温度计测得的温度值________（选填“偏大”或“偏小”）．为测得准确的温度，在测量时需__________．4．某同学制作了一个结构如图（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0.5m．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270K时，用一段水银将长度为0.3m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）．（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0.3m，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”）．5．利用如图装置可测量大气压强和容器的容积．步骤如下：①将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管与直玻璃管B连接，并注入适量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住烧瓶口，并在A上标注此时水面的位置K；再将一活塞置于10ml 位置的针筒插入烧瓶，使活塞缓慢推移至0刻度位置；上下移动B，保持A中的水面位于K处，测得此时水面的高度差为17.1cm．②拔出橡皮塞，将针筒活塞置于0ml位置，使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口；然后将活塞抽拔至10ml位置，上下移动B，使A中的水面仍位于K，测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm．(玻璃管A内气体体积忽略不计，ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10m/s2) (1)若用V0表示烧瓶容积，p0表示大气压强，△V示针筒内气体的体积，△p1、△p2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小，则步骤①、②中，气体满足的方程分别为_______________、_______________．(2)由实验数据得烧瓶容积V0＝_____ml，大气压强p0＝____Pa．(3)(单选题)倒U 形玻璃管A 内气体的存在__________A ．仅对容积的测量结果有影响B ．仅对压强的测量结果有影响C ．对二者的测量结果均有影响D ．对二者的测量结果均无影响6．建造重庆长江大桥复线桥高将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起如图、施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了两个模拟实验.研究将钢板从水下水平拉出（实验1）和以一定倾角拉出（实验2）的过程中总拉力的变化情况.①必要的实验器材有：钢板、细绳、水盆、水、支架、刻度尺、计时器和______等. ②根据实验曲线，实验2中的最大总拉力比实验1中的最大总拉力降低了_____.③根据分子动理论，实验1中最大总拉力明显增大的原因是_____.④可能导致测量拉力的实验误差的原因有：读数不准、钢板有油污、________等等（答出两个即可）7．一定量的理想气体与两种实际气体Ⅰ、Ⅱ在标准大气压下做等压变化时的V-T 关系如图所示,图中0012V V V V '''-=-.用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计,然后将其中两个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体Ⅰ、Ⅱ.在标准大气压下,当环境温度为T 0时,三个温度计的示数各不相同,如图所示,温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体___(图中活塞质量忽略不计);若此时温度计(ⅱ)和(ⅲ)的示数分别为21℃和24℃,则此时温度计(ⅰ)的示数为 ℃;可见用实际气体作为测温物质时,会产生误差.为减小在T 1～T 2范围内的测量误差,现针对T 0进行修正,制成如图所示的复合气体温度计,图中无摩擦导热活塞将容器分成两部分,在温度为T 1时分别装入适量气体Ⅰ和Ⅱ,则两种气体体积之比V Ⅰ∶V Ⅱ应为 .8．在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：①取油酸1.0 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL 的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴；③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；⑤将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上，算出完整的方格有67个，大于半格的有14个，小于半格的有19个．利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为________m3，油膜面积为________m2，求得的油膜分子直径为________m．（结果全部取2位有效数字）9．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的油酸加入酒精中配制成1000mL的油酸酒精溶液，通过注射器测得80滴这样的溶液为1mL，取1滴溶液滴在撒有痱子粉的浅水槽中，待油膜界面稳定后，测得油膜面积为253cm2。

高考物理二轮复习：分子动理论、气体及热力学定律(含答案解析)

分子动理论气体及热力学定律热点视角备考对策本讲考查的重点和热点：①分子大小的估算；②对分子动理论内容的理解；③物态变化中的能量问题；④气体实验定律的理解和简单计算；⑤固、液、气三态的微观解释；⑥热力学定律的理解和简单计算；⑦用油膜法估测分子大小．命题形式基本上都是小题的拼盘. 由于本讲内容琐碎，考查点多，因此在复习中应注意抓好四大块知识：一是分子动理论；二是从微观角度分析固体、液体、气体的性质；三是气体实验三定律；四是热力学定律．以四块知识为主干，梳理出知识点，进行理解性记忆.`一、分子动理论 1．分子的大小(1)阿伏加德罗常数N A ＝×1023 mol －1.(2)分子体积：V 0＝V molN A (占有空间的体积)．(3)分子质量：m 0＝M molN A.(4)油膜法估测分子的直径：d ＝VS . (5)估算微观量的两种分子模型【①球体模型：直径为d ＝36V 0π.②立方体模型：边长为d ＝3V 0. 2．分子热运动的实验基础(1)扩散现象特点：温度越高，扩散越快．(2)布朗运动特点：液体内固体小颗粒永不停息、无规则的运动，颗粒越小、温度越高，运动越剧烈．3．分子间的相互作用力和分子势能(1)分子力：分子间引力与斥力的合力．分子间距离增大，引力和斥力均减小；分子间距离减小，引力和斥力均增大，但斥力总比引力变化得快．(2)分子势能：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加；当分子间距为r 0时，分子势能最小． —二、固体、液体和气体1．晶体、非晶体分子结构不同，表现出的物理性质不同．其中单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．2．液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性．3．液体的表面张力使液体表面有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切． 4．气体实验定律：气体的状态由热力学温度、体积和压强三个物理量决定． (1)等温变化：pV ＝C 或p 1V 1＝p 2V 2.(2)等容变化：p T ＝C 或p 1T 1＝p 2T 2.(3)等压变化：V T ＝C 或V 1T 1＝V 2T 2.*(4)理想气体状态方程：pV T ＝C 或p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2.三、热力学定律 1．物体的内能 (1)内能变化温度变化引起分子平均动能的变化；体积变化，分子间的分子力做功，引起分子势能的变化． (2)物体内能的决定因素2．热力学第一定律 #(1)公式：ΔU ＝W ＋Q .(2)符号规定：外界对系统做功，W ＞0，系统对外界做功，W ＜0；系统从外界吸收热量，Q ＞0，系统向外界放出热量，Q ＜0.系统内能增加，ΔU ＞0，系统内能减少，ΔU ＜0. 3．热力学第二定律(1)表述一：热量不能自发地从低温物体传到高温物体．(2)表述二：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．(3)揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，说明了第二类永动机不能制造成功．热点一微观量的估算？命题规律：微观量的估算问题在近几年高考中出现的较少，但在2015年高考中出现的概率较大，主要以选择题的形式考查下列两个方面： (1)宏观量与微观量的关系；(2)估算固、液体分子大小，气体分子所占空间大小和分子数目的多少．1.若以μ表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面五个关系式中正确的是( )A ．N A ＝VρmB ．ρ＝μN A ΔC ．m ＝μN AD ．Δ＝V N AE ．ρ＝μV^[解析] 由N A ＝μm ＝ρVm ，故A 、C 对；因水蒸气为气体，水分子间的空隙体积远大于分子本身体积，即V ≫N A ·Δ，D 不对，而ρ＝μV ≪μN A·Δ，B 不对，E 对．[答案] ACE2.某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M ＝0.283 kg·mol －1，密度ρ＝×103 kg·m －3.若100滴油酸的体积为1 mL ，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少(取N A ＝×1023 mol －1，球的体积V 与直径D 的关系为V ＝16πD 3，结果保留一位有效数字)[解析] 一个油酸分子的体积V ＝MρN A分子直径D ＝36M πρN A最大面积S ＝V 油D代入数据得：S ＝1×101 m 2. [答案] 1×101 m 2 $3.(2014·潍坊二模)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，若有一空调工作一段时间后，排出液化水的体积V ＝×103 cm 3.已知水的密度ρ＝×103 kg/m 3、摩尔质量M ＝×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝×1023 mol －1.试求：(结果均保留一位有效数字) (1)该液化水中含有水分子的总数N ； (2)一个水分子的直径d .[解析] 水是液体，故水分子可以视为球体，一个水分子的体积公式为V ′0＝16πd 3.(1)水的摩尔体积为V 0＝Mρ①该液化水中含有水分子的物质的量n ＝VV 0②水分子总数N ＝nN A ③由①②③得N ＝ρVN AM `＝错误!≈3×1025(个)．(2)建立水分子的球模型有：V 0N A＝16πd 3得水分子直径d ＝36V 0πN A＝ 36××10－5××1023m≈4×10－10m. [答案] (1)3×1025个 (2)4×10－10 m[方法技巧] 解决估算类问题的三点注意1固体、液体分子可认为紧靠在一起，可看成球体或立方体；气体分子只能按立方体模型计算所占的空间.2状态变化时分子数不变. ^3阿伏加德罗常数是宏观与微观的联系桥梁，计算时要注意抓住与其有关的三个量：摩尔质量、摩尔体积和物质的量.)热点二分子动理论和内能命题规律：分子动理论和内能是近几年高考的热点，题型为选择题．分析近几年高考命题，主要考查以下几点：(1)布朗运动、分子热运动与温度的关系．(2)分子力、分子势能与分子间距离的关系及分子势能与分子力做功的关系．：1.(2014·唐山一模)如图为两分子系统的势能E p 与两分子间距离r 的关系曲线．下列说法正确的是( )A ．当r 大于r 1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r1时，分子间势能E p最小D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功E．当r等于r2时，分子间势能E p最小[解析]由图象知：r＝r2时分子势能最小，E对，C错；平衡距离为r2，r＜r2时分子力表现为斥力，A错，B对；r由r1变到r2的过程中，分子势能逐渐减小，分子力做正功，D对．[答案]BDE,2.(2014·长沙二模)下列叙述中正确的是()A．布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子的热运动的反映B．分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能也越小C．两个铅块压紧后能粘在一起，说明分子间有引力D．用打气筒向篮球充气时需用力，说明气体分子间有斥力E．温度升高，物体的内能却不一定增大[解析]布朗运动不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的小颗粒的运动，它反映了液体分子的运动，A正确；若取两分子相距无穷远时的分子势能为零，则当两分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，分子势能随间距的减小而减小(此时分子力做正功)，当分子间距离小于r0时，分子力表现为斥力，分子势能随间距的减小而增大(此时分子力做负功)，故B错误；将两个铅块用刀刮平压紧后便能粘在一起，说明分子间存在引力，C正确；用打气筒向篮球充气时需用力，是由于篮球内压强在增大，不能说明分子间有斥力，D错误；物体的内能取决于温度、体积及物体的质量，温度升高，内能不一定增大，E正确．[答案]ACE￥3.对一定量的气体，下列说法正确的是()A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体的体积大于所有气体分子的体积之和C．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高D．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞产生的E．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减小[解析]气体分子间的距离远大于分子直径，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错，B项对；温度是物体分子平均动能大小的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，C项对；气体压强是由大量气体分子频繁撞击器壁产生的，D项对；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，E项错误．[答案]BCD；[方法技巧]1分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大，两分子为平衡距离时，分子势能最小.2注意区分分子力曲线和分子势能曲线.)热点三热力学定律的综合应用命题规律：热力学定律的综合应用是近几年高考的热点，分析近三年高考，命题规律有以下几点：(1)结合热学图象考查内能变化与做功、热传递的关系，题型为选择题或填空题．(2)以计算题形式与气体性质结合进行考查．(3)对固体、液体的考查比较简单，备考中熟记基础知识即可．】1.(2014·南昌一模)下列叙述和热力学定律相关，其中正确的是()A．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律B．能量耗散过程中能量不守恒C．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，违背了热力学第二定律D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性E ．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功[解析] 由热力学第一定律知A 正确；能量耗散是指能量品质降低，反映能量转化的方向性仍遵守能量守恒定律，B 错误，D 正确；电冰箱的热量传递不是自发，不违背热力学第二定律，C 错误；在有外界影响的情况下，从单一热源吸收的热量可以全部用于做功，E 正确．。

(新课标)2020高考物理二轮复习选择题热点12热学练习(含解析)

热点12 热学(建议用时：20分钟)1．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是( )A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，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，分子势能最大，动能最小D．在r＝r0时，分子势能为零2．氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是( )A．图中两条曲线下面积不相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较大的情形C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目3．对于一定质量的气体，当压强和体积发生变化时，根据分子动理论，以下说法正确的是( )A．压强和体积都增大时，其分子平均动能可能不变B．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大4．下列说法不正确的是( )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．在完全失重的环境下，熔化的金属能收缩成标准的球形是表面张力作用的结果5．如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p－V图中从a到b的直线所示．在此过程中下列说法不正确的是( )A．气体温度一直升高B．气体内能保持不变C．气体一直对外做功D．气体吸收的热量大于对外做功6．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，下列判断不正确的是( )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7．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．下列说法不正确的是( )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8．如图是一定质量的理想气体的p－T图，气体从a→b→c→a完成一次循环，关于气体的变化过程．下列说法不正确的是( )A ．气体在a 态的体积V a 小于在c 态的体积V cB ．a →b 过程气体的分子密度变大C ．c →a 过程气体压强增大，从微观讲是由于气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大引起的D ．若a →b 过程气体吸热300 J ，c →a 过程放热400 J ，则c →a 过程外界对气体做功100 J热点12 热学1．解析：选A.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B 错误；在r ＝r 0时，分子势能最小，但不为零，动能最大，故C 、D 错误．2．解析：选C.根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示总分子数，所以图中两条曲线下面积相等，选项A 错误；温度是分子平均动能的标志，且温度越高，速率大的分子比例较大，所以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B 错误，C 正确；根据曲线不能求出任意区间的氧气分子数目，选项D 错误．3．解析：选D.当气体的体积增大时，单位体积内的分子数减少，只有气体的温度升高，分子平均动能增大，压强才能增大，A 、B 错误；当体积减小时，单位体积内的分子数增多，温度不变、降低、升高都可能使压强增大，C 错误；同理体积增大时，温度不变、降低、升高都可能使压强减小，D 正确．4．解析：选A.将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故A 错误；单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故B 正确；例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故C 正确；熔化的金属能收缩成标准的球形，是由于表面张力的作用，故D 正确．5．解析：选B.由理想气体的状态方程pV T＝C 知，从a 到b 气体温度一直升高，故A 正确；一定质量的理想气体的内能由温度决定，可知气体内能一直增加，故B 错误；气体体积逐渐膨胀，一直对外做功，故C 正确；根据热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，吸收的热量一部分用来对外做功，一部分用来增加气体的内能，故D 正确．6．解析：选C.根据题图可知，气体在状态a 和状态b 时体积相同，气体的压强越大，温度越高，故状态b 的温度比状态a 的温度高，又bc 为等温线，所以状态c 的温度比状态a 的温度高，A 正确．气体在状态a 和状态b 时体积相同，故分子密集程度不变，状态b 的压强大，温度高，分子平均动能更大，B 正确．由c 到d ，气体体积减小，外界对气体做正功，且温度降低，内能减小，由热力学第一定律可得D 正确．从a 到b ，气体体积不变，密度不变，从b 到c ，气体体积变大，温度不变，C 错误．7．解析：选C.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，外界对气体做功，D 项正确；由于气体与外界没有热交换，根据热力学第一定律可知，气体在被压缩的过程中内能增大，B 项正确．8．解析：选B.c →a 过程气体压强增大，温度降低，根据pV T＝C 可知体积减小，故气体在a 态的体积V a 小于在c 态的体积V c ，故A 正确；a →b 过程是等容变化，气体的分子密度不变，故B 错误；c →a 过程温度降低，气体分子的平均动能减小，气体压强增大，体积减小，气体的分子数密度增大，所以从微观讲是由于气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大引起的，故C 正确；由热力学第一定律可知，若a →b 过程气体吸热300 J ，c →a 过程放热400 J ，则c →a 过程外界对气体做功100 J ，故D 正确．。

2020届高中物理二轮总复习《热学》试题

2020届高中物理二轮总复习《热学》试题试卷满分：360分命题人：嬴本德1．[物理——选修3－3](1)(5分)在一个标准大气压下，1g 水在沸腾时吸收了2260J 的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170J 的功．已知阿伏加德罗常数N A =6.0×1023mol －1，水的摩尔质量M=18g/mol ．下列说法中正确的是________．(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 ．分子间的平均距离增大B ．水分子的热运动变得更剧烈了C ．水分子总势能的变化量为2090J D ．在整个过程中能量是不守恒的E ．1g 水所含的分子数为3.3×1022个(2)(10分)如图所示，U 形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26cm 、温度为280K 的空气柱，左、右两管水银面高度差为36cm ，外界大气压为76cmHg ．若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为30cm，则此时左管内气体的温度为多少？2．[物理——选修3－3](1)(5分)关于晶体、液晶和饱和汽压的理解，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 ．晶体的分子排列都是有规则的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 ．对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大(2)(10分)为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿上航天服，航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1atm ，气体体积为2L ，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L ，使航天服达到最大体积，假设航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．(ⅰ)求此时航天服内气体的压强，并从微观角度解释压强变化的原因；(ⅱ)若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压缓慢恢复到0.9atm ，则需补充1atm 的等温气体多少升？3．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是______．(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 ．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故B ．液体表面具有收缩的趋势，这是液体表面层分子的分布比内部稀疏的缘故C ．黄金、白银等金属容易加工成各种形状，没有固定的外形，所以金属不是晶体D ．某温度的空气的相对湿度是此时空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比的百分数E ．水很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现(2)(10分)如图所示，水平地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热汽缸，汽缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞的横截面积S=2.5×10－3m 2，到汽缸底部的距离为L=0.5m ，活塞上固定有一个质量可忽略的力传感器，该力传感器通过一根竖直细杆固定在天花板上，汽缸内密封有温度t 1=27℃的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0．已知外界大气压强p 0=1.2×105Pa 保持不变．(ⅰ)如果保持活塞不动，当力传感器的读数达到F=300N 时，密封气体的温度升高到多少摄氏度？(ⅱ)现取走竖直细杆，从初状态开始将活塞往下压，当下压的距离为x=0.2m 时力传感器的示数达到F ′=450N ，则通过压缩气体可以使此密封气体的温度升高到多少摄氏度？4．[物理——选修3－3](1)(5分)下列有关热现象分析与判断正确的是__________．(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 ．布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越明显B ．在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房间内的气温将会增加C ．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多，液体继续蒸发，饱和汽压增大D ．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多E ．在一个大气压下，1g 100℃的水吸收2.26×103J 热量变为1g 100℃的水蒸气．在这个过程中，2.26×103J =水蒸气的内能＋水的内能＋水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功(2)(10分)如图甲所示，横截面积为S ，质量为M 的活塞在汽缸内封闭着一定质量的理想气体，现对缸内气体缓慢加热，使其温度从T 1升高了ΔT ，气柱的高度增加了ΔL ，吸收的热量为Q ．不计汽缸与活塞的摩擦，外界大气压强为p 0，重力加速度为g ．求：①此加热过程中气体内能增加了多少？②若保持缸内气体温度不变，再在活塞上放一砝码，如图乙所示，使缸内气体的体积又恢复到初始状态，则所放砝码的质量为多少？5．[物理——选修3－3](1)(5分)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 ．给变速自行车轮胎充气时费力，说明分子间有斥力B ．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的C ．扩散现象说明了分子的迁移规律，布朗运动说明了分子运动的无规则性规律D ．单晶体和多晶体都有确定的熔点E ．对于一定质量的理想气体，若气体的温度升高，则单位时间内气体分子对容器器壁撞击的次数也一定增多(2)(10分)如图所示，绝热汽缸内封闭着一定质量的理想气体．汽缸内部有一根电热丝，轻质绝热活塞的横截面积为S ，活塞到汽缸顶部的距离为H .活塞下面挂着一个质量为m 的物块．用电热丝给理想气体缓慢加热，电热丝放出热量为Q 时，停止加热．这时活塞向下移动了h ，气体的温度为T 0．若重力加速度为g ，大气压强为p 0，不计一切摩擦．(ⅰ)整个加热过程，气体的内能增加还是减少？求出气体内能的变化量；(ⅱ)若移走物块，活塞又缓慢回到原来的高度，求出此时气体的温度．6．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(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0分)A ．无论技术怎样改进，热机的效率都不能达到100%B ．空气中所含水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比为空气的相对湿度C ．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，是多晶体D ．已知阿伏加德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子体积的大小E ．“油膜法估测分子的大小”实验中，用一滴油酸溶液的体积与浅盘中油膜面积的比值可估测油酸分子直径(2)(10分)一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B 再变化到状态C ，其状态变化过程的p －V 图象如图所示．已知该气体在状态A 时的温度为27℃．求：(ⅰ)该气体在状态B 、C 时的温度分别为多少℃？(ⅱ)该气体从状态A 经B 再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？7．[物理——选修3－3](1)(5分)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．下列判断正确的是________．(填入正确选项前的字母．选对1个得3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 ．过程ab 中气体一定吸热B ．过程bc 中气体既不吸热也不放热C ．过程ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热D ．a 、b 和c 三个状态中，状态a 分子的平均动能最小E ．b 和c 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同(2)(10分)一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形汽缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部分气体的压强为p 10，如图(a)所示，若将汽缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3∶1，如图(b)所示．设外界温度不变，已知活塞面积为S ，重力加速度大小为g ，求活塞的质量．8．[物理——选修3－3](1)(5分)关于固体、液体和气体，下列说法正确的是________．(填入正确选项前的字母．选对1个得3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 ．固体可以分为晶体和非晶体两类，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状B ．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性C ．在围绕地球运行的“天宫一号”中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D ．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压E ．大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布(2)(10分)如图所示，汽缸放置在水平台上，活塞质量为5kg ，厚度不计，由活塞产生的压强为0.2×105Pa ，汽缸全长25cm ，大气压强为1×105Pa ，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm ．若保持封闭气体温度不变，将汽缸缓慢竖起倒置．(ⅰ)求汽缸倒置后封闭气柱的长度？(ⅱ)汽缸倒置后，使封闭气体温度升至多少开时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)？9．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法中正确的是________．(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 ．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小B ．分子热运动就是布朗运动C ．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小D ．气体分子单位时间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 ．温度相同的物体分子动能都相等(2)(10分)如图所示，圆筒固定不动，活塞A 的横截面积为2S ，活塞B 的横截面积为S ，圆筒内壁光滑，圆筒左端封闭，右端与大气相通，大气压强为p 0，活塞A 、B 将圆筒分为三部分，活塞B 左边部分为真空，A 、B 之间是一定质量的理想气体，活塞B 通过劲度系数为k=p 0SL 的弹簧与圆筒左端相连，开始时A 、B 之间的气体在粗筒和细筒中的长度均为L ，现用水平向左的力F=p 0S 作用在活塞A 上，求：(设气体温度不变，弹簧始终在弹性限度内)(ⅰ)活塞B 移动的距离y ；(ⅱ)活塞A 移动的距离x．10．[物理——选修3－3](15分)(1)(5分)下列说法中正确的是________．(填入正确选项前的字母．选对1个得3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 ．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B ．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C ．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D ．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律E ．某气体的摩尔体积为V ，每个分子的体积为V 0，则阿伏加德罗常数可表示为N A =V V 0(2)(10分)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m 的密闭活塞，活塞A 导热，活塞B 绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为L 0，温度为T 0．设外界大气压强为p 0保持不变，活塞横截面积为S ，且mg=p 0S ，g 为重力加速度，环境温度保持不变．求：在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m 时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞A下降的高度．11．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(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 ．分子间的距离增大时，分子势能一定增大B ．晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点C ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D ．物体吸热时，它的内能可能不增加E ．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热(2)(10分)如图甲所示，一玻璃管两端封闭，管内有一10cm 长的水银柱将玻璃管中理想气体分割成两部分，上部分气柱长20cm ，下部分气柱长5cm ，现将玻璃管下部分浸入高温液体中，如图乙所示，发现水银柱向上移动了2cm.已知上部分气柱初始时压强为50cmHg ，且上部分气体温度始终与外界温度相同，上、下两部分气体可以认为没有热交换，外界温度是20℃，试求高温液体的温度．12．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(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 ．当温度升高时，物体内每个分子热运动的速率都增大B ．“露似珍珠月似弓”中，形成球形露珠的原因是液体表面张力的作用C ．分子间的相互作用力随分子间距离的增大而减小D ．第一类永动机不可制成是因为违反了能量守恒定律E ．气体压强本质上就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力(2)(10分)一定质量的理想气体用光滑轻质活塞封闭在气缸内，其压强p 随体积V 的变化关系如图所示．已知气体在状态A 时的温度为T 0，压强为p 0，体积为V 0，气体在状态B 时的压强为2p 0，体积为2V 0.(ⅰ)试计算理想气体在状态B 时的温度(用热力学温标表示)；(ⅱ)若气体从状态A 变化到状态B 的过程中，气体吸收了热量Q，试计算在此过程中气体内能的增加量．13．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(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0分)A ．布朗运动反映的是液体分子的无规则运动B ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体C ．物体放出热量，温度一定降低D ．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的E ．热量是热传递过程中，物体间内能的转移量；温度是物体分子平均动能大小的量度(2)(10分)如图所示，“13”形状的各处连通且粗细相同的细玻璃管竖直放置在水平地面上，只有竖直玻璃管FG 中的顶端G 开口，并与大气相通，水银面刚好与顶端G 平齐．AB=CD=L ，BD=DE=L 4，FG=L2．管内用水银封闭有两部分理想气体，气体1长度为L ，气体2长度为L2，L=76cm.已知大气压强p 0=76cmHg ，环境温度始终为t 0=27℃，现在仅对气体1缓慢加热，直到使BD 管中的水银恰好降到D 点，求此时(计算结果保留三位有效数字)(ⅰ)气体2的压强p 2为多少厘米汞柱？(ⅱ)气体1的温度需加热到多少摄氏度？14．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是__________．(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 ．气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果B ．物体温度升高，组成物体的所有分子速率均增大C ．一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量D ．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E ．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关(2)(10分)如图所示，在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝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，外界大气压为p 0=75cmHg ，缸内气体温度t 0=27℃，稳定后两边水银面的高度差为Δh=1.5cm ，此时活塞离容器底部的高度为L=50cm(U 形管内气体的体积忽略不计)．已知柱形容器横截面S=0.01m 2，取75cmHg 压强为1.0×105Pa ，重力加速度g=10m/s 2．(ⅰ)求活塞的质量；(ⅱ)若容器内气体温度缓慢降至－3℃，求此时U 形管两侧水银面的高度差Δh ′和活塞离容器底部的高度L ′．15．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(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 ．－2℃时水已经结为冰，水分子停止了热运动B ．物体温度越高，物体内部分子热运动的平均动能越大C ．内能不同的物体，物体内部分子热运动的平均动能可能相同D ．一定质量的气体分子的平均速率增大，气体的压强可能减小E ．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态(2)(10分)一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化．(ⅰ)已知从A 到B 的过程中，气体对外放出600J 的热量，则从A 到B ，气体的内能变化了多少？(ⅱ)试判断气体在状态B 、C 的温度是否相同．如果知道气体在状态C 时的温度T C =300K ，则气体在状态A 时的温度为多少？16．[物理——选修3－3](1)(5分)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 ．第二类永动机违反了热力学第二定律，也违反了能量守恒定律B ．布朗运动的规律反映出分子热运动的规律，即小颗粒的运动是液体分子无规则运动C ．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D ．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E ．从微观上看，气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关(2)(10分)如图所示，汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口h=50cm ，活塞面积S=10cm 2，封闭气体的体积为V 1=1500cm 3，温度为0℃，大气压强p 0=1.0×105Pa ，物体重力G=50N ，活塞重力及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了Q=60J 的热量，使活塞刚好升到缸口．求：(ⅰ)活塞刚好升到缸口时，气体的温度；(ⅱ)汽缸内气体对外界所做的功；(ⅲ)气体内能的变化量．17．[物理——选修3－3](1)(5分)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 ．布朗运动反映了组成固体小颗粒的分子的无规则运动B ．热量可以从低温物体传递到高温物体C ．一定质量的理想气体，体积减小、温度不变时，气体的内能不变D ．温度降低，物体内分子运动的速率不一定都变小E ．随着科学技术的发展，人类终会制造出效率为100%的热机(2)(10分)在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，有一段长为l=16cm 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甲所示，被封闭气柱的长度l 1=23cm ；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=19cm ．已知重力加速度g=10m/s 2，不计温度的变化．求：(ⅰ)大气压强p 0(用cmHg 表示)；(ⅱ)当玻璃管开口向上以a=5m/s 2的加速度匀加速上升时，水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度．18．[物理——选修3－3](1)(5分)下列说法中正确的是________．(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 ．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(2)(10分)如图甲所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S .活塞通过轻绳连接了一个质量为m 的小物体，轻绳跨在定滑轮上．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p 0(mg <p 0S )．汽缸内气体的温度T 0，轻绳处在伸直状态．不计摩擦．缓慢降低汽缸内温度，最终使得气体体积减半，求：(ⅰ)重物刚离地时汽缸内的温度T 1；(ⅱ)气体体积减半时的温度T 2；(ⅲ)在图乙坐标系中画出气体状态变化的整个过程．并标注相关点的坐标值．19．[物理——选修3－3](1)(5分)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 ．松香在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变B ．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小C ．液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关D ．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大E ．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热(2)(10分)如图所示，开口向上的汽缸C 静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm 2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=2800N/m 的竖直轻弹簧A ，A 下端系有一质量m=14kg 的物块B .开始时，缸内气体的温度t 1=27℃，活塞到缸底的距离L 1=120cm ，弹簧恰好处于原长状态．已知外界大气压强恒为p 0=1.0×105Pa ，取重力加速度g=10m/s 2，不计一切摩擦．现使缸内气体缓慢冷却，求：(ⅰ)当B 刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度；(ⅱ)气体的温度冷却到－93℃时B 离桌面的高度H .(结果保留两位有效数字)20．[物理——选修3－3](1)(5分)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 ．液体的分子势能与体积有关B ．落在荷叶上的水呈球状是因为液体表面存在张力C ．饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态D ．布朗运动表明了分子越小，分子运动越剧烈E ．物体的温度升高，并不表示物体中所有分子的动能都增大(2)(10分)如图甲所示，竖直放置的汽缸中的活塞上放置一重物，活塞可在汽缸内无摩擦滑动．汽缸导热性良好，其侧壁有一个小孔与装有水银的U 形玻璃管相通，汽缸内封闭了一段高为80cm 的理想气体柱(U 形管内的气体体积不计，U 形管足够长且水银始终没有进入汽缸)，此时缸内气体处于图乙中的A 状态，温度为27℃．已知大气压强p 0=1.0×105Pa =75cmHg ，重力加速度g 取10m/s 2．(ⅰ)求A 状态时U 形管内水银面的高度差h 1和活塞及重物的总质量m ；(ⅱ)若对汽缸缓慢加热，使缸内气体变成B状态，求此时缸内气体的温度．21．[物理——选修3－3](1)(5分)关于热学，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 ．物体内热运动速率大的分子数占总分子数的比例与温度有关B ．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功C ．空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度D ．一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与器壁的碰撞次数随着温度降低而减小E ．一定质量的理想气体，当气体温度升高时，因做功情况不明确，其内能不一定增大(2)(10分)如图甲所示，一质量为2m 的汽缸中用质量为m 的活塞密封有一定质量的空气(可视为理想气体)，当汽缸开口向上且通过悬挂活塞静止时，密封空气柱长度为L 1．现将汽缸缓慢旋转180°悬挂缸底静止，如图乙所示，已知大气压强为p 0，外界温度不变，活塞的横截面积为S ，汽缸与活塞之间不漏气且无摩擦，气缸导热性良好，求：(ⅰ)图乙中密封空气柱的长度L 2；(ⅱ)从图甲到图乙，密封空气柱是吸热还是放热，并说明理由．22．[物理——选修3－3](1)(5分)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是________．(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 ．图中两条曲线下面积相等B ．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C ．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D ．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E ．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大(2)(10分)如图，容积均为V 的汽缸A 、B 下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K 2位于细管的中部，A 、B 的顶部各有一阀门K 1、K 3；B 中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)．初始时，三个阀门均打开，活塞在B 的底部；关闭K 2、K 3，通过K 1给汽缸充气，使A 中气体的压强达到大气压p 0的3倍后关闭K 1．已知室温为27℃，汽缸导热．(ⅰ)打开K 2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(ⅱ)接着打开K 3，求稳定时活塞的位置；(ⅲ)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强．。

2020届高考物理课标版二轮复习训练题：专题七第14讲选修3-3 热学 Word版含解析

第14讲选修3-3 热学1.(1)下列说法中正确的是( )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100%E.对于同一种气体,温度越高,分子平均动能越大(2)在室温恒定的实验室内放置着如图所示的粗细均匀的L形管,管的两端封闭且管内充有水银,管的上端和左端分别封闭着长度均为L=15 cm的A、B两部分理想气体,已知竖直管内水银柱高度为H=20 cm,A部分气体的压强恰好等于大气压强。

对B部分气体进行加热到某一温度,保持A部分气体温度不变,水银柱上升h=5 cm(已知大气压强为76 cmHg,室温为300 K)。

试求:①水银柱升高后A部分气体的压强;②温度升高后B部分气体的温度。

答案(1)BDE (2)①114 cmHg②579.2 K解析(1)物体中分子热运动动能的总和与分子势能的总和等于物体的内能,故A错误;橡胶是非晶体,没有固定的熔点,故B正确;饱和汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大,故C错误;热机的效率无法达到100%,故D正确;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,故E正确。

(2)①设L形管的横截面积为S,水银柱上升前后A部分气体的压强分别为pA和pA ',气体A的温度并没有发生变化,由玻意耳定律可得pALS=pA'(L-h)S解得pA'=114 cmHg②设水银柱上升前后B部分气体的压强分别为pB和pB',温度分别是T和T',则p B =pA+H,pB'=pA'+h+H由理想气体状态方程可得(p A +H)L 0S T =(p A '+H+h)(L 0+h)ST'解得T'≈579.2 K2.(2019山东烟台模拟)(1)下列说法正确的是( )A.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性B.当两薄玻璃板间加有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于水膜具有表面张力的缘故C.当环境的相对湿度为1时,则干湿泡湿度计的两个温度计读数一定相同D.用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油酸的密度和油酸的摩尔质量E.PM2.5是指环境空气中直径小于等于2.5 μm 的颗粒物。

2020年高考物理二轮复习增分专练：专练(14)电磁感应的规律及应用(含解析)

2020年高考物理二轮复习增分专练专练（14）电磁感应的规律及应用(含解析)一、选择题(每小题8分，共48分)1、(多选)如图甲所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L ＝0.4 m ，导轨一端与阻值R ＝0.3 Ω的电阻相连，导轨电阻不计。

导轨x >0一侧存在沿x 方向均匀增大的磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B 随位置x 的变化情况如图乙所示。

一根质量m ＝0.2 kg 、电阻r ＝0.1 Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F 作用下从x ＝0处以初速度v 0＝2 m/s 沿导轨向右做变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小始终不变。

下列说法中正确的是A ．金属棒向右做匀减速直线运动B ．金属棒在x ＝1 m 处的速度大小为1.5 m/sC ．金属棒从x ＝0运动到x ＝1 m 过程中，外力F 所做的功为－0.175 JD ．金属棒从x ＝0运动到x ＝2 m 过程中，流过金属棒的电荷量为2 C 【答案】D解析由图象可知B 与x 的函数关系式为B ＝0.5＋0.5x (T)，金属棒切割磁感线，产生感应电动势E ＝BLv 、感应电流I ＝ER ＋r ，所受的安培力F A ＝BIL ，所以F A ＝B 2L 2v R ＋r ，将B 代入可知v ＝F A (R ＋r )B 2L 2＝10F A (x ＋1)2，若导体棒做匀变速运动，v 2与x 为线性关系，故金属棒不可能做匀减速直线运动，故A 项错误；由x ＝0、x ＝1 m处，金属棒所受到的安培力相等，有B 20L 2v 0R ＋r ＝B 21L 2v 1R ＋r ，解得v 1＝0.5 m/s ，B 项错误；金属棒在x ＝0处所受的安培力为F A ＝B 20L 2v 0R ＋r ＝0.2 N ，对金属棒从x ＝0到x ＝1 m 过程中，由动能定理，有W F －F A ·Δx ＝12mv 21－12mv 20，解得W F ＝－0.175 J ，C 项正确；流过金属棒的电荷量q ＝ΔΦR ＋r ＝ΔB ·ΔxR ＋r L ，从x ＝0到x ＝2 m 过程中，B－x 图线与x 坐标轴所围的面积ΔB ·Δx ＝0.5＋1.52×2 Wb ＝2 Wb ，所以q ＝ΔB ·ΔxR ＋r L ＝2 C ，D 项正确。

高考物理二轮复习考点第十四章热学专题与液柱相关的计算问题

专题14.5 与液柱相关的计算问题1.(2020·广西南宁一模)如图所示,粗细均匀的U形管左端封闭,右端开口,两竖直管长为l1=50 cm,水平管长d=20 cm,大气压强p0相当于76 cm高水银柱产生的压强。

左管内有一段l0=8 cm长的水银封住长为l2=30 cm长的空气柱,现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气,使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降低,要把水银柱全部移到右管中。

(g取10 m/s2)求右管内压强至少降为多少?【参考答案】 2.87×104 Pa右管内压强降为p'p'+p l0=p2解得:p'=p2-p l0=2.87×104 Pa2.(2020·安徽合肥质检)图示为一上粗下细且下端开口的薄壁玻璃管,管内有一段被水银密闭的气体,下管足够长,图中管的截面积分别为S1=2 cm2,S2=1 cm2,管内水银长度为h1=h2=2 cm,封闭气体长度l=10 cm,大气压强p0相当于76 cm高水银柱产生的压强,气体初始温度为300 K,若缓慢升高气体温度。

(g取10 m/s2)试求:(1)当粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度;(2)当气体温度为525 K 时,水银柱上端距玻璃管最上端的距离。

【参考答案】(1)350 K (2)24 cm(2)气体温度由350 K 变为525 K 经历等压过程,则设水银上表面离开粗细接口处的高度为y,则V 3=12S 1+yS 2 解得y=12 cm所以水银上表面离开玻璃管最上端的距离为h=y+l+h 1=24 cm3．(2020·邯郸质检)如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞A 封闭体积相等的两部分气体。

开始时管道内气体温度都为T 0＝500 K ，下部分气体的压强p 0＝1.25×105Pa ，活塞质量m ＝0.25 kg ，管道的内径横截面积S ＝1 cm 2。