1、温馨提示： 此题库为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，关闭Word文档返回原板块。 考点14 热学1.(2013北京高考)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【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)利用布朗运动的定义进行分析判断。(2)结合热力学第一定律分析物体内能的变化。【解析】选A。布朗运动是颗粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,故A正确,B错误;根据热力学第一定律U=W+Q,物体从外界吸收热量,其内能不一定增加
2、,物体对外界做功,其内能也不一定减少,故C、D错误。2. (2013福建高考)下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是()【解题指南】解答本题时应理解以下两点:(1)分子间的引力与斥力同时存在,分子力是引力与斥力的合力。(2)分子力做功与分子势能的变化关系。【解析】选B。当r=r0时引力与斥力的合力为零,即分子力为零,A、D错;当分子间的距离大于或小于r0时,分子力做负功,分子势能增加,r=r0时分子势能最小,B对,C错。3. (2013福建高考)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
3、可看作理想气体,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。A.V B.VC.( -1)V D.( +1)V【解题指南】解答本题时应理解以下两点:(1)理想气体的等温过程利用玻意耳定律;来源:Z#xx#k.Com来源:学科网(2)将要充入的气体和轮胎内的气体作为研究对象,满足质量不变条件。【解析】选C。设将要充入的气体的体积为V,据玻意耳定律有p0(V+V)=pV,解得V=(-1)V,故选C。4. (2013广东高考)如图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
4、气可看作理想气体,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【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:(1)充气前后,气体做等温变化。(2)理想气体的温度是其分子平均动能的标志。(3)理想气体的体积膨胀,对外做功。【解析】选A、C。对理想气体,由于充气前、后发生的是等温变化,有pV=C,充气后体积变小,压强增大,A选项正确;温度不变,气体分子平均动能不变,B选项错误;充气前后由玻意耳定律p1(V1+V)=p1V1,得p1=1.2atm,由于p1p0,打开阀门,水就会
5、在气体压力作用下外流,气体膨胀对外做功,C选项正确;当封闭气体压强变小与外界大气压压强相等时,上部的空气变为0.6 L,喷出0.1 L的水后就不再喷水了,故D选项错误。5. (2013大纲版全国卷)根据热力学定律,下列说法中正确的是()A.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,形成“能源危机”【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)理解热力学第二定律的内容。(2)知道形成能源危机的原因。【解析】选A、B。热量可以从低温物
6、体向高温物体传递,但要引起其他变化,如电冰箱要消耗电能,A对;由于电能转化为内能,故从室内吸收的热量少于向室外放出的热量,B对;单一热源的热机违反了热力学第二定律,C错;对能源的过度消耗使自然界的“能源”不断减少,形成“能源危机”,并不是“能量”不断减少,D错。6. (2013山东高考)下列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【解题指南】解答本题时应
7、注意以下两点:(1)热力学定律的内容及意义;(2)对温度、分子运动论等规律的理解.【解析】选C。根据热力学第二定律可知,热机不可能从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化,因此,热机的效率不可能达到100%,选项A错误;做功是通过能量转化改变系统的内能,热传递是通过能量的转移改变系统的内能,选项B错误;温度是表示热运动的物理量,热传递过程中达到热平衡时,温度相同,选项C正确;单个分子的运动是无规则的,大量分子的运动表现出统计规律,选项D错误。7. (2013新课标全国卷)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。在此过程中,下列说法正确的是()A.分子力先增大,后一
8、直减小B.分子力先做正功,后做负功C.分子动能先增大,后减小D.分子势能先增大,后减小E.分子势能和动能之和不变【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)先由分子力随分子间距离变化的特点得出分子力是引力还是斥力;(2)再根据分子力与位移方向判断分子力做正功还是做负功,分子势能是增加还是减小,动能是增大还是减小,但分子势能和动能之和保持不变。【解析】选B、C、E。两分子从相距较远处仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近的过程中,分子力先是分子引力后是分子斥力,分子间距离rr0时为引力,随着距离r的减小分子引力先增大后减小,分子间距离rr0时为斥力,分子斥力一直增大至最大,故选项A错;在两
9、分子靠近的过程中,分子引力做正功、分子斥力做负功,分子势能先减小后增大,分子动能先增大后减小,所以选项B、C正确,选项D错;分子仅在分子力作用下运动,只有分子力做功,分子势能和动能之和不变,选项E正确。来源:Z#xx#k.Com8. (2013新课标全国卷)(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【解题指南】解答本题应注意以下三点:
10、(1)气体分子间有很大的空隙;来源:Z*xx*k.Com(2)温度是大量气体分子平均动能的标志;(3)热力学第一定律中符号的规定。【解析】选A、B、E。气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,因为气体分子之间有很大的空隙,不是所有分子体积之和,选项A正确;温度是大量气体分子平均动能的标志,反映了物体内分子热运动的剧烈程度,选项B正确;气体压强是大量分子无规则热运动对器壁的碰撞产生的,与失重无关,选项C错误;气体从外界吸收热量,如果气体对外做功,其内能可能减小,选项D错误;根据=常量可知,在等压膨胀过程中,温度一定升高,选项E正确。9. (2013上海高考)液体与固体具有的相同特点是(
11、)A.都具有确定的形状B.体积都不易被压缩来源:Z。xx。k.ComC.物质分子的位置都确定D.物质分子都在固定位置附近振动【解题指南】解答本题时应从微观结构理解固体、液体的特点。【解析】选B。液体没有确定的形状,不易被压缩,物质分子的位置不确定;固体有确定的形状,不易被压缩,物质分子在固定位置附近振动。因此液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩,选项B正确。10. (2013上海高考)已知湖水深度为20m,湖底水温为4,水面温度为17,大气压强为1.0105Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的(取g=10m/s2,水=1.0103kg/m3)()A.12.8倍 B.8.5
12、倍C.3.1倍 D.2.1倍【解题指南】对一定质量的理想气体,它的状态变化方程是。【解析】选C。湖底压强大约为p0+水gh,即3个大气压,由气体状态方程,，当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的3.1倍,选项C正确。11. (2013山东高考)我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米,再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280 K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化,如图所示,导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,汽缸所处海平面的温度T0=300K,压强p0=1atm,封闭气体的体积V0=3m3。如果将该汽缸下
13、潜至990m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体。求990m深处封闭气体的体积(1atm相当于10 m深的海水产生的压强)。下潜过程中封闭气体(选填“吸热”或“放热”),传递的热量(选填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功。【解析】汽缸内的理想气体在深度为990m的海水中的压强为p1=p0+p0=100atm此处理想气体温度为T1=280K,根据理想气体状态方程可知:联立代入数值可得:V=2.810-2m3理想气体的温度降低,气体的内能减小E0,根据热力学第一定律E=W+Q可知Q0,气体放热,且放出的热量大于外界对气体做的功。【答案】2.810-2m3放热大于12. (2013新课标全国卷)
14、如图,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;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。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:()恒温热源的温度T;()重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx。【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)分析
15、各部分气体所经历的状态变化特点;(2)选用相应的状态变化规律列方程式解答。【解析】()与恒温热源接触后,在K未打开时,右活塞不动,两活塞下方气体经历等压过程,由盖吕萨克定律得=由此得T=T0()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。汽缸顶部与外界接触,底部与恒温热源接触,两部分气体各自经历等温过程,设左活塞上方气体压强为p,由玻意耳定律得pVx=(p+p0)(2V0-Vx)=p0联立式,得6-V0Vx-=0其解为Vx=V0另一个解Vx=-V0,不符合题意,舍去。【答案】() T0()V013. (20
16、13新课标全国卷)(2)如图,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=25.0cm的空气柱,中间有一段长l2=25.0cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0cm。已知大气压强为p0=75.0cmHg。现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下推,使管下部空气柱长度变为l1=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离。【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)选定质量不变的那团气体为研究对象;(2)确定气体等温变化前后的压强和体积;(3)根据玻意耳定律列式。【解析】以cmHg为压强单位,在活塞下推前,玻璃管下部空气柱的压强为p1=p0+设活塞
17、下推后,下部空气柱的压强为p1,由玻意耳定律得p1l1=p1l1如图,设活塞下推距离为l,则此时玻璃管上部空气柱的长度为l3=l3+l1-l1-l设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3,则p3 = p1-由玻意耳定律得p0l3=p3l3联立以上各式,代入数据解得l=15.0cm【答案】15.0cm14.(2013江苏高考)如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中,AB和CD为等温过程,BC和DA为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”。(1)该循环过程中,下列说法正确的是()A.AB过程中,外界对气体做功B.BC过程中,气体分子的平均动能增
18、大C.CD过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.DA过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中,内能减小的过程是(选填“AB”“BC”“CD”或“DA”)。若气体在AB过程中吸收63kJ的热量,在CD过程中放出38kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为kJ。(3)若该循环过程中的气体为1mol,气体在A状态时的体积为10L,在B状态时压强为A状态时的。求气体在B状态时单位体积内的分子数。(已知阿伏加德罗常数NA=6.01023mol-1,计算结果保留一位有效数字)【解题指南】(1)在p-V图像中,等温线离坐标原点越远,对应的温度越高。体积变大,气体膨胀对外做功。
19、气体分子的速率分布曲线与温度有关。(2)理想气体在等温变化中内能不变,体积变大膨胀对外做功,同时要吸热。【解析】(1)选C。AB的过程中,气体的体积变大,故气体对外界做功,A项错误;BC的过程中体积膨胀,对外做功,温度降低,故分子的平均动能减小,B项错误;CD的过程中,等温压缩,体积变小,故单位体积内所含的气体分子数变多,在相等的时间里,碰撞单位面积器壁的分子数随之增多,C项正确;DA的过程中,由于是绝热变化,而体积变小,外界对气体做功,气体内能增加,温度升高,故气体分子的速率分布曲线的峰值要向更高速率处偏移,D项错误。(2)AB的过程中为等温变化,气体内能不变;BC的过程中,温度降低,内能减
20、少;CD的过程中,由于是等温变化,气体内能不变;DA的过程中,由于是绝热变化,而体积变小,外界对气体做功,气体内能增加。根据热力学第一定律,气体内能的增加等于外界做功与系统吸热之和。在本题所述情景中,经过一个循环,内能增量为零,则63kJ-38 kJ+W=0,得W=-25kJ,负号表示系统对外做功。(3)等温过程中pAVA=pBVB,单位体积内的分子数为n=,解得n=,代入数据得n=41025m-3【答案】(1)C(2)BC25(3)41025m-315. (2013上海高考)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。步骤如下: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,
21、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。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,水=1.0103kg/m3,取g=10m/s2)(1)若用V0表示烧瓶容积,p0表示大气压强,V表示针筒内气体的体积,p1、p2表示上述步骤、中烧瓶内外气体压强差大小,则步骤、中,气体满
22、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【解题指南】解答本题时应注意:用理想气体状态方程解题时一定要保证气体的质量不变。【解析】(1)对于步骤,根据玻意耳定律可得p0(V0+V)=(p0+p1)V0;对于步骤,根据玻意耳定律可得p0V0=(p0-p2)(V0+V);(2)由(1)解得V0=V=5610mL=560 mL;p0=p1=水hg=561.01030.17110Pa=9.58104Pa。(3)倒
23、U形玻璃管A内气体的存在对容积的测量结果有影响,对压强的测量结果无影响,选项A正确。【答案】(1)p0(V0+V)=(p0+p1)V0p0V0=(p0-p2)(V0+V)(2)5609.58104 (3)A16.(2013海南高考)下列说法正确的是()A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面。这是由于水表面存在表面张力的缘故B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干净的玻璃板上却不能。这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故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.在毛细现象中,毛细管中的液面有的升高,有的降低,这与液体的种类和毛细管的材质有关E.当两薄玻璃板
24、间夹有一层水膜时,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【解题指南】解答本题要注意以下三点:(1)液体的表面张力。(2)浸润与不浸润现象。(3)毛细现象。【解析】选A、C、D。水的表面张力托起针,A正确;水在油脂上不浸润,在干净的玻璃上浸润,B错误;当宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时,里面的所有物体均处于完全失重状态,此时自由飘浮的水滴在表面张力作用下呈现球形,对于浸润液体,在毛细管中上升,对于非浸润液体,在毛细管中下降,C、D正确;在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开,是大气压的作用,E错误。17.(2013海南高考)如图,一带有活塞的汽缸通过底部的水平细
25、管与一个上端开口的竖直管相连,汽缸与竖直管的横截面面积之比为31。初始时,该装置的底部盛有水银,活塞与水银面之间封有一定量的气体,气柱高度为l(以cm为单位),竖直管内的水银面比汽缸内的水银面高l。现使活塞缓慢向上移动l,这时汽缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上。求初始时汽缸内气体的压强(以cmHg为单位)。【解题指南】解答本题要注意以下两点:(1)随着活塞的缓慢移动,汽缸内的气体等温膨胀。(2)汽缸内气体初、末状态的压强怎样变化,体积怎样变化。【解析】设S为汽缸的横截面积,p为活塞处于初始位置时汽缸内气体的压强,p0为大气压强,有p=p0+l活塞上移l后,汽缸内气体的压强变为p0,设气体的
26、体积为V,由玻意耳定律得p0V=pSl设汽缸内水银面上升了x,则x=l-3xV=(l+l-x)S联立以上四式,解得p=l【答案】l18.(2013重庆高考)(1)某未密闭房间内的空气温度与室外的相同,现对该室内空气缓慢加热,当室内空气温度高于室外空气温度时()A.室内空气的压强比室外的小B.室内空气分子的平均动能比室外的大C.室内空气的密度比室外的大D.室内空气对室外空气做了负功(2)汽车未装载货物时,某个轮胎内气体的体积为V0,压强为p0;装载货物后,该轮胎内气体的压强增加了p,若轮胎内气体视为理想气体,其质量、温度在装载货物前后均不变,求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量。【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)“未密闭房间”的含义:气体做等压变化。(2)轮胎内气体做等温变化。【解析】(1)选B。房间未密闭,气体做等压变化,A错误;温度升高,室内空气分子平均动能增大,B正确;根据盖吕萨克定律=C,体积变大,室内有一部分空气膨胀到房间外,室内空气的密度比室外小,且室内空气对外做正功,C、D错误。(2)对轮胎内的气体:初状态:p1=p0,V1=V0末状态:p2=p0+p,V2=V+V0由玻意耳定律得p1V1=p2V2解得:V=-【答案】(1)B(2)-关闭Word文档返回原板块。