1、 专题十二 热 学专项训练卷三分钟一、选择题(福建理综(),分)()关 于 热 力 学 定 律 和 分 子 动 理 论,下 列 说 法 正 确 的 是 (填选项前的字母)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(福建理 综(),分)空 气 压 缩 机 的 储 气 罐 中 储 有atm的空气L,现再充入atm 的空气L设充气过程为等温过程,空气可看作理想 气 体,则 充 气 后 储 气 罐中气体压强为 (填选项前的字母)AatmBatmCatmDatm(广东理综,分)清晨,草叶上的
2、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(广东理综,分)景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木质推杆 前 端 粘 着 艾 绒猛 推 推 杆,艾 绒即可点燃,对筒内封闭的气体,在次压缩过程中()A气体温度升高,压强不变B气体温度升高,压强变大C气体对外界做正功,气体内能增加D外界对气体做正功,气体内能减少(上海,分)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为 T、T、T,则()AT T TBT T TCT T
3、,T TDT T T(上海,分)如右图,玻璃管内封闭了一段气体,气柱 长 度 为l,管 内 外 水 银 面 高 度 差 为h,若温度保持不变,把玻璃管稍向上提起一段距离,则()Ah、l均变大Bh、l均变小Ch变大,l变小Dh变小,l变大(上 海,分)一 定 质 量 理 想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程,其中bc的延长线通过原点,cd 垂 直 于ab 且 与 水 平 轴 平行,da 与 bc 平 行,则 气 体 体 积 在()Aab过程中不断增加Bbc过程中保持不变Ccd 过程中不断增加Dda过程中保持不变二、非选择题(上海,分)右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件
4、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 气体被封闭于烧瓶内开始时,B、C内的水银面等高()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 ()(单选)实验中多次改变气体温度,用 t表示气体升高的温度,用 h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()(全国新课标分)()关于热力学定律,下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母,选对个给分,选对个给分,选对个给分,每选错个扣分,最低得分为
5、分)()A为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量B对某物体做功,必定会使该物体的内能增加C可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功D不可能使热量从低温物体传向高温物体E功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程()如图,由 U 形管和细管连接的玻璃泡 A、B 和 C浸泡在温度均为的水槽中,B 的容积是A 的倍阀门S 将A和B 两部分隔开A 内 为 真 空,B 和C 内 都 充 有 气 体U形管内左边水银柱比右边的低mm打开阀门 S,整个系统稳定后,U 形管内左右水银柱高度相等假设 U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积()求玻璃泡C 中气体的压强(以 mmHg为单位);()将右侧水槽的
6、水从 加热到 一 定 温 度 时,U 形 管内左右水银柱高度差又为 mm,求加热后右侧水槽的水温(上海,分)如图,长Lcm,粗细均匀的玻璃管一端封闭水平放置时,长Lcm 的空气柱被水银柱封住,水银柱长hcm将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直位置,然后竖直插入水银槽,插入后有 hcm 的水银柱进入玻璃管设整个过程中温度始终保持不变,大气压强pcm Hg求:()插入水银槽后管内气体的压强p;()管口距水银槽液面的距离 H(海南,分)()关于空气湿度,下列说法正确的是 (填 入 正 确选项前的字母)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空气的绝对湿度用空
7、气中所含水蒸汽的压强表示D空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比()如图,容积为V 的容器内充有压缩空气容器与水银压强计相连,压强计 左 右 两 管 下 部 由 软 胶 管 相 连气 阀 关闭时,两管中水银 面 等 高,左 管 中 水 银 面 上 方 到 气 阀 之间空气的体积为V打开气阀,左管中水银下降;缓慢地向上提右管,使左 管 中 水 银 面 回 到 原 来 高 度,此 时 右 管与左管中水银面的高度差为h已知水银的密度为,大气压强为p,重力加速度为g;空气可视为理想气体,其温度不变求气阀打开前容器中压缩空气的压强p 分)如图,绝热气缸 A 与导热气缸B
8、 均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦两气缸内装有处于平衡状态的理想气 体,开 始 时 体 积 均 为V、温 度 均 为 T缓 慢 加 热 A 中 气 体,停 止 加 热 达 到 稳 定后,A 中气体压强为原来的倍设环境温度始终保持不变,求气缸 A 中气体的体积VA 和温度TA(福建理综(),分)如 图 所示,一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中,容器内装有一可以活动的绝热活塞今对活塞施以一竖直 向 下 的 压 力 F,使活塞缓慢向下移动一段距离后,气体的体积减小若忽略活塞与容器壁间的摩擦力,则被密封的气体 (填选项前的字母)A温度升高,压强增大,内能减
9、少B温度降低,压强增大,内能减少C温度升高,压强增大,内能增加D温度降低,压强减小,内能增加(江苏(A),分)()为了 将 空 气 装 入 气 瓶 内,现 将 一 定 质 量 的 空 气 等 温 压缩,空气可视为理 想 气 体下 列 图 象 能 正 确 表 示 该 过 程中空气的压强p 和体积V 关系的是 ()在将空气压缩装入气瓶的过程中,温 度 保 持 不 变,外 界做了kJ的功现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了kJ的热 量在 上 述 两 个 过 程 中,空 气 的 内 能 共 减 小 kJ,空气 (填“吸收”或“放出”)的总热量为 kJ()已
10、知 潜 水 员 在 岸 上 和 海 底 吸 入 空 气 的 密 度 分 别 为kg/m 和 kg/m,空 气 的 摩 尔 质 量 为kg/mol,阿伏加德罗常数 NAmol若潜水员呼吸一次吸入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(结果保留一位有效数字)(上海,分)如右图,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为 m,一定质量的气体被质量为kg的光滑活塞封闭在气缸内,其压强为 Pa(大气压强取Pa,g 取m/s)若从初温开始加热 气 体,使 活 塞 离 气 缸 底 部 的 高 度 由m缓慢地变为m,则此时气体的温度为 (海南,分)()下列说法正确的是 (填入正确选项 前
11、 的 字 母,每选错一个扣分,最低得分为分)A当一定量气体吸热时,其内能可能减小B玻璃、石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体C单晶体有固 定 的 熔 点,多 晶 体 和 非 晶 体 没 有 固 定 的熔点D当液体与大气 相 接 触 时,液 体 表 面 层 内 的 分 子 所 受其它分子作用力的合力总是指向液体内部E气体分子单 位 时 间 内 与 单 位 面 积 器 壁 碰 撞 的 次 数,与单位体积内气体的分子数和气体温度有关()如右图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶 部 有 一 质 量 和 厚 度 均 可 忽 略 的 活塞;气 缸 内 密 封 有 温 度 为 T、压 强 为p的理想气体p
12、 和 T 分别为大气的压强和温 度已 知:气 体 内 能 U 与 温 度 T的关系为UT,为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的求:()气缸内气体与大气达到平衡时的体积V;()在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量 Q(上海,分)如图,一质量不 计,可 上 下 自 由 移 动的活塞将圆筒分为上下两室,两室中分别封闭有理想气体,筒的侧壁为绝缘体,上底 N,下底 M 及活塞 D 均为导体并按图连接,活塞面积Scm在电键 K 断开时,两室中气体压强均为pPa,ND 间距lm,DM 间距lm,将变阻器的滑片 P 滑到左端B,闭合电键后,活塞 D与下底M 分别带有等量异种电荷,并各自产生匀强电场
13、,在电场力作用 下 活 塞 D 发 生 移 动稳 定 后,ND 间 距lm,DM 间距lm,活 塞 D 所 带 电 量 的 绝 对 值qSE(式中E 为D 与 M 所带电荷产生的合场强,常量C/Nm)求:()两 室 中 气 体 的 压 强(设 活 塞 移 动 前 后 气 体 温 度 保 持不变);()活塞受到的电场力大小F;()M 所带电荷产生的场强大小EM 和电源电压U;()使滑片 P 缓慢地由B 向A 滑动,活塞如何运动,并说明理由专项训练卷三D 命题立意:本题考查了热力学第一定律、热力学第二定律和分子动理论难度较小解析:()根据热力学第一定律,UW Q,气 体 内 能 的 变化还跟做功有
14、关,选项 A 错误;热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,但在一定条件下,热量 也 可 以 从 低 温 物 体传到高温物体,选项 B 错误;分子之间的距离r 小 于 平 衡 位置距离r 时,分子 力 表 现 为 斥 力,当r 增 大 时,分 子 力 做 正功,分子势能减小,选项 C 错误;分子间距离减小时,引力和斥力都增大,选项 D 正确A 命题立意:本题考查理想气体实验实律,考查了考生的理解推理能力难度中等解析:用理想气体状态方程解题的条 件 是 气 体 的 质 量 一 定,以储气罐内的L空气和储气罐外L 的空气为研究对象,pVpV,即()p,所以patm选项A 正确D 命题立意:本题考查
15、分子力随分子间距的变化关系难度较小解析:分子间引力和斥力是同时存在的,水汽凝结成水珠,分子距离变小,引力、斥力都增大,选项 D 正确B 命意立意:本题考查热力学第一定律、影响气体内能的因素及描述气体的状态参量难度较小解析:压缩筒内气体,气体 体 积 变 小,压 强 变 大,气 体 温 度 升高,选项 A 错误、B正确;外界对气体做正功,气体内能增加,选项 C、D 均错误举一反三:对于气体的压强,从微观上 是 由 气 体 的 密 集 程 度和气体分子平均动能决定,从宏观上是由气体的体积和温度决定,对于一定质量的理想气体,pVT 恒量B 解析:温度越高,分子平均动能越大,大部分分子的速度相对也大气
16、 体 分 子 速 率 分 布 曲 线 峰 值 对 应 速 度 大 的 温 度也高A 解析:根据pVC,得 plSC,l变大,p 变小;根据 ppgh,h变大,选 A本题考查气体状态方程A、B 解 析:首 先,因 为bc 的 延 长 线通过 原 点,所 以bc 是 等 容 线,即 气 体体积在bc过程中保持不变,B正确;ab是等温线,压强减小则体积增大,A 正确;cd 是 等 压 线,温 度 降 低 则 体 积 减小,C 错 误;连 接aO 交cd 于e,则ae是等容线,即VaVe,因为VdVe,所以VdVa,所以da过程中体积不是保持不变,D 错误;本题选 A、B本题考查气体的图象的理解()向
17、下 B、C 两管内水银面等高()A 命题立意:本题考查气体实验定律,考查考生的推理 能 力 和 分 析 综 合 能 力难度中等解析:等压变化,有VT k,(k为常数),即hSt k,所以 hkt,为正比例图线,选项 A 正确()A、C、E命题立意:本题考查的是热力学第一定律、热力第二定律,主要考查考生对物理规律的理解能力难度较小()解:(i)在打开阀门 S前,两水槽水温均为 TK设玻璃泡B 中气体的压强为p,体积为VB,玻璃泡C 中气体的压强为pC,依题意有ppCp式中 pmmHg打开阀门 S后,两水槽水温仍为 T,设玻璃泡B 中气体的压强为pB依题意,有pBpC玻璃泡 A 和B 中气体的体积
18、为 VVAVB根据玻意耳定律得 pVBpBV联立式,并代入题给数据得pCVBVApmmHg()当右侧水槽的水温加热至 T时,U 形管左右水银柱高度差为 p玻璃泡C 中气体的压强为pCpBp玻璃泡C 的气体体积不变,根据查理定理得pCTpCT 联立式,并代入题给数据得 TK命题立意:本题考查的是气体压强的计算、玻意耳定律,主要考查考生的分析和应用能力难度中等()设当转到竖直位置时,水银恰好未流出,此时气柱长lcm,由玻意耳定律ppLl cmHg,由于pghcmHg,大于p,水银必有流出设管转至竖直位置时,水银柱长为 x,由玻意耳定律 pSL(pgh)S(Lx),解得xcm设插入槽内后管内柱长为L
19、,LL(xh)cm,插入后压强ppLL cmHg()设管内外水银面高度差为h,hcm管口距槽内水银面距离距离 HLLhcm命题立意:本题考查对气体实验定律的理解和应用能力难度较大()A()pgh(vv)v 解析:由玻马定律得 pvpv(pgh)(vv)求出设初态压强为p,膨胀后 A、B 压强相等pBpB 中气体始末状态温度相等pVp(VVA)得VA VA 部分气体满足pVT pVTA得 TATC()B()放出 ()解析:()由玻意尔定律,pVC,即p V,选项 B正确()根据热力学第一定律 UW Q,第一阶段WkJ,U,所以 QkJ,放热;第二阶段 W,QkJ放 热,所 以 U kJ又 U U
20、 U kJ,即内能减少kJ;QQQkJ,即放出热量kJ()设空气的 摩 尔 质 量 为 M,在 海 底 和 岸 上 的 密 度 分 别 为海 和 岸,一 次 吸 入 空 气 的 体 积 为 V,则 有 n(海 岸)VMNA,代入数据得 n个 解析:ppmgS Pa由pVTpVT,得 TK,t本题考查气体实验定律()A、D、E()()在气体由压强pp 下降到p 的过程中,气体体积不变,温度由 TT 变为 T,由查理定律得TT pp 在气体温度由 T 变为 T 的过程中,体积由V 减小到V,气体压强不变,由盖吕萨克定律得VVTT由式得V V()在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为W p(VV)在这一过程中,气体内能的减少为U(TT)由热力学第一定律得,气缸内气体放出的热量为QW U由式得Q pVT()plpl,解得pPaplpl,解得pPa()根据活塞受力的平衡,F(pp)SN()因为E 为D 与 M 所带电荷产生的合场强,EM 是 M 所带电荷 产 生 的 场 强 大 小,所 以 EEM,所 以 qSESEM,所 以 EM Fq FSEM,得 EM FS N/C电源电压UEMlV()因UMD 减小,EMD 减小,向下的力 F 减小,UDN 增大,EDN减小,向上的力F 增大,活塞向上移动
