2019版高考物理二轮复习 专题七 选考模块 专题突破练16 热学.doc

1专题突破练专题突破练 1616 热学热学 (时间:45 分钟 满分:100 分) 一、选择题(共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。填正确答案标号。每个题选对 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 0 分) 1 1.2018 全国卷·33(1)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 。 A.气体温度一直降低 B.气体内能一直增加 C.气体一直对外做功 D.气体一直从外界吸热 E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功 2 2.(2018 福建龙岩一模)关于气体的内能和热力学定律,下列说法正确的是 。 A.对气体做功可以改变其内能 B.质量和温度都相同的气体,内能一定相同 C.热量不可能从低温物体传到高温物体 D.一定量的理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加 E.一定量的理想气体温度越高,气体分子运动越剧烈,气体内能越大 3 3.(2018 山东淄博一中三模)下列说法正确的是 。 A.相对湿度与同一温度时水的饱和汽压无关 B.松香在熔化过程中温度升高,但分子的平均动能不变 C.若一个系统与另一个系统达到热平衡时,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收热量,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衡距离而产生的 4 4.(2018 山东青岛二模)下列说法正确的是 。 A.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B.单晶体具有各向异性的性质 C.绝对湿度大,相对湿度不一定大 D.根据热力学第二定律可知,机械能不可能全部转化为物体的内能 E.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征 5 5.(2018 河北邢台期末)关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是 。 A.热量可以从低温物体传递到高温物体 B.物体放出热量,其内能一定减少 C.温度高的物体的内能一定大,但分子平均动能不一定大 D.若两分子间的距离减小,则分子间的引力和分子间的斥力均增大 E.若分子间的作用力表现为斥力,则分子间的势能随分子间距离的减小而增大 6 6.(2018 辽宁大连二模)下列说法中正确的是 。 A.单晶体和多晶体均存在固定的熔点 B.空气相对湿度越大,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快 C.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性 D.用油膜法估测分子大小时,用油酸溶液体积除以油膜面积,可估测油酸分子的直径 E.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张力 7 7.2(2018 山西太原三模)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 8 8.(2018 江西师范大学附中三模)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 。 A.过程ab中是等容变化 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 二、计算题(本题共 4 个小题,共 60 分) 9 9.(15 分)2018 全国卷·33(2)如图,一竖直放置的汽缸上端开口,汽缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞 只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活 塞和汽缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦,开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温 度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,直至活塞刚好到达b处,求此时汽缸内气体的温度 以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。31010.(15 分)(2018 山西孝义一模)如图所示,容器A和汽缸B都能导热,均处于 27 的环境中,汽缸B上 方与大气连通,大气压强为p0=1.0×105 Pa。开始时阀门 K 关闭。A内为真空,其容积VA=1.2 L,B 内活塞横截面积S=100 cm2、质量m=1 kg,活塞下方充有理想气体,其体积VS=4.8 L。活塞上方恰与 汽缸上部接触但没有弹力。A与B间连通细管体积不计,打开阀门 K 后使活塞缓慢下移。不计摩擦, g取 10 m/s2。 (1)求稳定后活塞的位置及活塞下移过程中汽缸B内气体对活塞做的功。 (2)稳定后将阀门 K 再次关闭,然后把整个装置放置于 207 的恒温槽中。求活塞稳定后汽缸B内 气体的压强。1111.(15 分)(2018 山西晋中适应性调研)一端开口的长直圆筒,在开口端放置一个传热性能良好的活塞, 活塞与筒壁无摩擦且不漏气。现将圆筒开口端竖直向下缓慢地放入 27 的水中。当筒底与水平面 平齐时,恰好平衡,这时筒内空气柱长 52 cm,如图所示。当水温缓慢升至 87 ,试求稳定后筒底露 出水面多少?(不计筒壁及活塞的厚度,不计活塞的质量,圆筒的质量为M,水密度水,大气压强p0)1212.(15 分)(2018 河南新乡三模)如图甲所示,粗细均匀、横截面积为S的足够长的导热细玻璃管竖直 放置,管内用质量为m的水银柱密封着一定质量的理想气体,当环境温度为T(热力学温度),大气压 强为p0时,理想气体的长度为l0,现保持温度不变,将玻璃管缓慢水平放置。重力加速度为g,不计 摩擦。求: (1)稳定后气柱的长度;(2)若将环境温度降为 (热力学温度),将玻璃管平放于光滑水平桌面上并让其以加速度a向左做匀 3 加速直线运动(如图乙所示),求稳定后的气柱长度。4专题突破练 1616 热学 一、选择题(共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分。填正确答案标号。每个题选对 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 0 分)1 1.BCD 解析 根据理想气体方程=C,气体的压强和体积都增加,所以气体温度升高,内能增加,A 错、B 对;气体的体积增大,气体对外做功,C 对;根据热力学第一定律 U=W+Q,其中 U>0,W0,从外界吸收热量,D 对;气体吸收的热量,一部分对外做功,另一部分增加了气体的内能,E 错。2 2.ADE 解析 做功和热传递都能改变内能;所以对气体做功可以改变其内能,故 A 正确;质量和温度 都相同的气体,内能不一定相同,还和气体的种类有关,故 B 错误;根据热力学第二定律可知,C 错误; 由盖吕萨克定律可知,理想气体在等压膨胀过程中气体温度升高,气体内能增加,故 D 正确;一定 量的理想气体温度越高,气体分子运动越剧烈,其内能越大,故 E 正确;故选 ADE。 3 3.CDE 解析 根据相对湿度的定义可知,相对湿度等于实际的水蒸气压强与同一温度下水的饱和汽 压之比,所以相对湿度与同一温度水的饱和汽压有关,选项 A 错误;松香在熔化过程中温度升高,分 子的平均动能变大,选项 B 错误;若一个系统与另一个系统达到热平衡时,则两系统温度一定相同,选项 C 正确;若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量,则内能一定变大,温度升高,由=C可知压 强一定增大,选项 D 正确;液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离,使得表面 层分子表现为引力而产生的,选项 E 正确;故选 CDE。 4 4.BCE 解析 表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直,A 错误;单晶 体具有各向异性的性质,B 正确;对于不同的压强和温度,饱和汽压不同,故绝对湿度大时相对湿度不 一定大,C 正确;热力学第二定律有不同的表述:不可能从单一热源吸热使之完全转换为有用的功而 不产生其他影响;热量不可以全部转化为功,但是机械能可以全部转化为内能,D 错误;根据液晶特点 和性质可知:液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性,E 正确;故选 BCE。 5 5.ADE 解析 根据热力学第二定律可知,热量可以从低温物体传递到高温物体,但要引起其他的变 化,选项 A 正确;根据热力学第一定律,U=W+Q,则物体放出热量,若对外做功,其内能不一定减少, 选项 B 错误;温度高的物体的分子平均动能一定大,但内能不一定大,选项 C 错误;若两分子间的距 离减小,则分子间的引力和分子间的斥力均增大,选项 D 正确;若分子间的作用力表现为斥力,则随 分子间距离的减小,分子力做负功,则分子间的势能增大,选项 E 正确;故选 ADE。 6 6.ACE 解析 单晶体和多晶体均存在固定的熔点,选项 A 正确;空气相对湿度越大,空气中水蒸气压 强越接近饱和汽压,水蒸发越慢,选项 B 错误;液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,选项 C 正确;用油膜法估测分子大小时,用油酸溶液中含有的纯油酸的体积除以油膜面积,可估测油酸分 子的直径,选项 D 错误;由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张 力,选项 E 正确;故选 ACE。 7 7.ACD 解析 从a到b,体积不变,压强增大,温度一直升高,A 正确;从b到c,温度不变,内能不变, 压强减小,体积增大,对外做功,气体从外界吸收热量,B 错误;从c到d,体积不变,压强减小,温度降 低,内能减小,气体对外放热,C 正确;从d到a,温度不变,压强增大,体积减小,单位体积中的气体分 子数目增大,D 正确;从b到c气体吸收的热量等于气体对外做的功,从d到a气体放出的热量等于 外界对气体做的功,两个过程体积变化相同,但压强不同,做的功不同,所以从b到c气体吸收的热 量与从d到a气体放出的热量不同,E 错误。故选 ACD。 8 8.ADE 解析 由题图可知,ab过程,气体压强与热力学温度成正比,则气体发生等容变化,A 正确;bc 过程气体发生等温变化,气体内能不变,压强减小,由玻意耳定律可知,体积增大,气体对外做功,由 热力学第一定律 U=Q+W可知,气体吸热,故 B 错误;由图象可知,ca过程气体压强不变,温度降低, 由盖吕萨克定律可知,其体积减小,外界对气体做功,W>0,气体温度降低,内能减少,UVB=4.8 L说明活塞最终停在汽缸顶部,根据理想气体状态方程有:11=' 2代入数据解得:pB'=1.212×105 Pa。 1111.答案 10.4 cm 解析 设气体压强为p,活塞横截面积为S。所以p=p0+水gh 以圆筒作为研究对象,有 pS-p0S=Mg 联立两式,得水ghS=Mg6所以h= 水可见,当温度发生变化时,液面高度保持不变,气体为等压变化。 以气体作为研究对象,设稳定后筒底露出水面的高度为x有11=22代入数据,有 × 52 300= × (52 + x) 360 所以x=10.4 cm。1212.答案 (1) (2)l0( + 0)000 + 3(0 - )解析 (1)初始时封闭气体的压强p1=p0+ 水平放置时封闭气体的压强p2=p0 由理想气体方程可得:p1l0S=p2lS解得l=( + 0)00(2)当环境温度降为 时,有: 321=3S2其中T1=T,T2=,l2=l13得l3= 3 当玻璃管向左以加速度a做匀加速运动时。有 (p0-p3)S=ma p3l4=p0l3解得:l4=l0。0 + 3(0 - )