高考物理复习微专题第十三章热学练习含答案

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物理试题 人教版高考一轮复习第13章 热学

物理试题 人教版高考一轮复习第13章 热学

第1讲分子动理论内能[A组基础题组]一、单项选择题1.下列关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是( )A.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,运动的剧烈程度与温度无关B.布朗运动和扩散现象都是分子的无规则运动C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显D.布朗运动和扩散现象都能在固体、液体和气体中发生解析:布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,运动的剧烈程度受温度的影响,温度越高,运动越剧烈,故A 错误;布朗运动是固体小颗粒的运动,不是分子的无规则运动,故B错误;布朗运动和扩散现象都与温度有关,温度越高越明显,故C正确;布朗运动只能在气体和液体中发生,不能在固体中发生,故D错误。

答案:C2.(2021·江苏江阴高三检测)关于分子动理论,下列说法正确的是( )A.气体扩散的快慢与温度无关B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.分子间同时存在着引力和斥力D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大解析:气体扩散的快慢与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快,选项A错误;布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,是液体分子无规则运动的具体表现,选项B错误;分子间同时存在着引力和斥力,选项C正确;分子间的引力总是随分子间距增大而减小,选项D错误。

答案:C3.(2021·福建三明一中高三检测)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,斥力增加解析:分子间同时存在引力和斥力,当分子距离增加时,分子间的引力和斥力都减小,只是斥力减小得更快,当距离超过平衡位置时,斥力就会小于引力,合力即分子力表现为引力,当距离小于平衡位置时,斥力大于引力,分子力表现为斥力,选项C正确。

答案:C4.(2021·福建永安一中高三检测)关于分子动理论,下列说法正确的是( )A.温度相同的氧气和臭氧气体,分子平均速率相同B.两个分子在相互靠近的过程中其分子力逐渐增大,而分子势能一定先减小后增大C .已知某种气体的密度为ρ,摩尔质量为M ,阿伏加德罗常数为N A ,则单位体积的分子数为ρN A MD .水结为冰时,部分水分子已经停止了热运动解析:温度是分子的平均动能的标志,温度相同的氧气和臭氧,分子的平均动能相同,但分子的质量不同,所以平均速率不相同,选项A 错误;如果初始两分子的距离远大于平衡间距,那么两个分子相互靠近过程中,分子引力先增大后减小,到平衡位置时,分子力变为0,距离再小,分子力就变成斥力,并随距离的减小而增大,分子势能先减小后增大,在平衡位置处,分子势能最低,选项B 错误;已知某种气体的密度为ρ,摩尔质量为M ,阿伏加德罗常数为N A ,则单位体积的分子数为n =ρN A M,选项C 正确;分子永不停息地做无规则运动,则知水结为冰时,水分子不会停止热运动,选项D 错误。

近年届高考物理一轮复习第十三章热学章末过关检测新人教版(2021年整理)

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第十三章热学章末过关检测(十三)(时间:60分钟满分:100分)(15分)(1)(2018·山东潍坊一中模拟)下列说法中正确的是________.1.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)如图所示,竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的3倍,细筒足够长.粗筒中A、B两轻质活塞间封有一定质量的空气(可视为理想气体),气柱长L=20 cm.活塞A上方的水银深H=15 cm,两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞B使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平.现使活塞B缓慢上移,直至水银的错误!被推入细筒中,求活塞B上移的距离.(设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0相当于75 cm的水银柱产生的压强)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)初态封闭气体压强:p1=H+p0,体积:V1=LS1水银上升到细筒中,设粗筒横截面积为S,3则错误!HS=h1错误!,错误!HS=h2S,此时封闭气体压强:p2=h1+h2+p0,体积:V2=L′S,由玻意耳定律得p1V1=p2V2,解得L′=18 cm,活塞B上移的距离d=H+L-L′-错误!H=7 cm。

2022高考物理:专题十三 热学(选修3-3)13-2 Word版含解析

2022高考物理:专题十三 热学(选修3-3)13-2 Word版含解析

1.(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BCD解析晶体,无论体积大小,都是晶体。

将一块晶体敲碎后,得到的颗粒仍然是晶体,选项A错误;晶体由于空间点阵结构的不同,在不同的方向上有不同的光学性质,选项B正确;由同种元素构成的固体,例如碳元素,由于原子排列方式不同,可能构成石墨,也可能构成金刚石,选项C正确;在合适的条件下,某些晶体可以转变成非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体。

例如天然水晶是晶体,熔化后再凝固成石英玻璃就是非晶体,选项D正确;在熔化过程中,晶体吸收热量,但是温度保持不变,只是分子平均动能保持不变,而分子势能要增加,内能要增加,选项E错误。

2.(多选)如图为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气,内筒中有水。

在水加热升温的过程中,被封闭的空气()A.内能增大B.压强增大C.分子间引力和斥力都减小D.所有分子运动速率都增大答案AB解析由于被封闭的空气的质量是一定的,因此在水加热的过程中,通过热传递,空气的温度升高,内能增大,A项正确;由于被封=C可知,空气的温度升高时,压强增大,闭的空气的体积不变,由pVTB项正确;由于气体分子是做杂乱无章的运动的,因此分子间的距离时而变大,时而变小,分子间的引力与斥力时而变小,时而变大,C 项错误;气体温度升高,气体分子的平均速率增大,而不是所有气体分子的速率都变大,D项错误。

3.(多选)对下列几种固体物质的认识,正确的有()A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体B.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,说明蜂蜡是晶体C.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D.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答案AD解析晶体都具有固定的熔点,选项A正确;蜂蜡是非晶体,选项B错误;晶体的微粒在空间的排列是规则的,选项C错误;石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同,导致了它们的物理性质不同,选项D正确。

高考复习微专题—热学部分(解答题)习题选编 含答案

高考复习微专题—热学部分(解答题)习题选编 含答案

微专题—热学部分(解答题)习题选编1.如图所示,向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管,接口用蜡密封,在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略).如果不计大气压的变化,这就是一个简易的气温计.已知铝罐的容积是360 cm 3,吸管内部粗细均匀,横截面积为0.2 cm 2,吸管的有效长度为20 cm ,当温度为25 ℃时,油柱离管口10 cm .(1)估算这个气温计的测量范围;(2)证明吸管上标刻温度值时,刻度线一定均匀分布.2.如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg ,横截面积为502cm ,大气压强为5110a P ⨯,环境温度为39℃,活塞封闭的气柱长为8cm ,现将气缸缓慢倒过来放置,使活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通,重力加速度210/g m s =,不计活塞与气缸之间的摩擦.①求气缸倒置时活塞内封闭气柱的长度;②气缸倒置时,若缓慢降低气体的温度,使活塞回到初始位置(气缸正放时活塞相对气缸的位置),求此时气体的温度。

3.某品牌汽车轮胎充气后,温度为3C 时,胎内气体的压强为2.3atm 。

已知该轮胎在胎压小于2.0atm 或大于2.7atm 时,汽车行驶中会造成安全事故。

胎内气体可看做理想气体,轮胎容积恒为25L 。

(下列计算结果均保留一位小数)(1)求汽车安全工作环境的温度范围。

(汽车工作环境的温度与轮胎内气体的温度相同)(2)若该汽车在27C 的环境中工作,为了使其胎压达到2.6atm ,求应再向轮胎内充入压强为1atm 、温度为27C 的理想气体的体积。

4.如图所示,有一竖直放置的绝热密闭气缸上端开口。

气缸中有一绝热活塞,活塞质量为m ,面积为S ,厚度可以忽略。

不计活塞与气缸之间的摩擦,开始时刻活塞处于静止状态并距离气缸底部高度为H ,距离上端口为h 。

活塞下方有一定质量的理想气体,初始时刻温度为0T 。

已知大气压强为0p ,重力加速度为g 。

求:(1)在活塞上放一重物时(图中未画出,重物与气缸壁不接触)活塞和重物下降至距离气缸底部3H 处静止不动,此时气缸内气体温度为02T ,则此重物的质量为多少? (2)在(1)中状态后,用气缸内部的电热丝缓慢给气缸内的理想气体加热直至活塞恰好与管口持平,则此时气缸内气体的温度是多少?5.一定质量的理想气体在a 状态体积12L =V ,压强13atm =p ,温度1450K =T ;在b 状态体积26L =V ,压强21atm p =。

高考物理一轮复习单元质检十三热学(选修33)(含解析)新人教版

高考物理一轮复习单元质检十三热学(选修33)(含解析)新人教版

单元质检十三热学(选修3-3)(时间:45分钟满分:90分)1.(15分)(2020·全国卷Ⅲ)(1)(5分)(多选)如图所示,一开口向上的导热汽缸内,用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。

现用外力作用在活塞上,使其缓慢下降。

环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。

在活塞下降过程中。

?A.气体体积逐渐减小,内能增加B.气体压强逐渐增大,内能不变C.气体压强逐渐增大,放出热量D.外界对气体做功,气体内能不变E.外界对气体做功,气体吸收热量(2)(10分)如图所示,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为h=18 cm的U形管,左管上端封闭,右管上端开口。

右管中有高h0=4 cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离l=12 cm。

管底水平段的体积可忽略。

环境温度为T1=283 K,大气压强p0相当于76 cm水银柱产生的压强。

(ⅰ)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。

此时水银柱的高度为多少?(ⅱ)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?答案:(1)BCD(2)(ⅰ)12.9 cm(ⅱ)363 K解析:(1)本题以汽缸为背景,意在考查气体实验定律和热力学定律。

一定质量理想气体的内能仅与温度有关,温度不变,气体内能不变,选项A错误;根据p1V1=p2V2,气体体积变小,压强增大,选项B正确;外界对气体做功W>0,内能不变ΔU=0,由ΔU=W+Q,可得Q<0,气体放出热量,选项C、D正确,选项E错误。

(2)本题以U形管为背景,意在考查气体实验定律。

(ⅰ)设密封气体初始体积为V1,压强为p1,左、右管的横截面积均为S,密封气体先经等温压缩过程体积变为V2,压强变为p2。

由玻意耳定律有p1V1=p2V2①设注入水银后水银柱高度为h',水银的密度为ρ,按题设条件有p1=p0+ρgh0②p2=p0+ρgh'③V1=(2h-l-h0)S,V2=hS④联立①②③④式并代入题给数据得h'=12.9cm。

通用版2018高考物理一轮复习第13章热学第2节课时提能练36固体液体和气体

通用版2018高考物理一轮复习第13章热学第2节课时提能练36固体液体和气体

课时提能练(三十六) 固体、液体和气体(限时:40分钟)A级基础过关练1.(2014·全国卷Ⅱ)下列说法正确的是( )A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故E.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BCE[悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动,A项错误;空中的小雨滴呈球形是由于水的表面张力作用,使得小雨滴表面积最小而呈球形,B项正确;彩色液晶中的染料分子利用液晶具有光学各向异性的特点,与液晶分子结合而定向排列,当液晶中电场强度不同时,染料分子对不同颜色的光吸收强度不同而显示各种颜色,C项正确;高原地区水的沸点较低是由于高原地区大气压强较小,D项错误;由于湿泡外纱布中的水蒸发吸热而使其显示的温度低于干泡显示的温度,E项正确.]2.下列说法正确的是( )A.单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化B.足球充足气后很难压缩,是因为足球内气体分子间斥力作用的结果C.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能一定增加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.一定质量的理想气体保持体积不变,单位体积内分子数不变,虽然温度升高,但单位时间内撞击单位面积上的分子数不变ACD[晶体有固定的熔点,冰糖磨碎后熔点不会发生变化,A项正确;足球充气后难以被压缩,是气体压强增大的缘故,B项错误;等容过程气体不对外界做功,外界也不对气体做功,故吸收热量,其内能一定增加,C项正确;据热力学第二定律的微观意义,一切自发过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行,D项正确;温度升高,分子运动的平均速率增加,单位时间内撞击单位面积上的分子数也增大,E项错误.]3.(2017·洛阳模拟)一定质量理想气体的状态变化如图13­2­5所示,则该气体( )图13­2­5A .状态b 的压强大于状态c 的压强B .状态a 的压强大于状态b 的压强C .从状态c 到状态d ,体积减小D .从状态a 到状态c ,温度升高E .从状态b 到状态d ,体积增大ADE [在V ­T 图象中等压过程是通过原点的倾斜直线,由pV T =C ,得p =C ·1V T =C ·1k,压强p 大时斜率小,所以A 项正确,B 项错误;从状态c 到状态d ,气体体积增大,C 项错误;从状态a 到状态c ,气体体积不变,温度升高,D 项正确;从状态b 到状态d ,温度不变,体积增大,E 项正确.]4.(2017·武汉模拟)固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图13­2­6所示,横轴表示时间t ,纵轴表示温度T .下列判断正确的有( )图13­2­6A .固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体B .固体甲不一定有确定的几何外形,固体乙一定没有确定的几何外形C .在热传导方面固体甲一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性D .固体甲和固体乙的化学成分有可能相同E .图线甲中ab 段温度不变,所以甲的内能不变ABD [晶体具有固定的熔点,非晶体则没有固定的熔点,所以固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体,故A 正确;固体甲若是多晶体,则不一定有确定的几何外形,固体乙是非晶体,一定没有确定的几何外形,故B 正确;在热传导方面固体甲若是多晶体,则不一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性,故C 错误;固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体,但是固体甲和固体乙的化学成分有可能相同,故D 正确;晶体在熔化时具有一定的熔点,但由于晶体吸收热量,内能在增大,故E 错误.]B 级 题型组合练5.(2016·全国丙卷)(1)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(2)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13­2­7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.求此时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,没有发生气体泄漏;大气压强p 0=75.0 cmHg.环境温度不变.图13­2­7【解析】 (1)气体的内能由物质的量、温度和体积决定,质量和温度都相同的气体,内能可能不同,说法A 错误.内能与物体的运动速度无关,说法B 错误.气体被压缩时,同时对外传热,根据热力学第一定律知内能可能不变,说法C 正确.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关,说法D 正确.根据理想气体状态方程,一定量的某种理想气体在压强不变的情况下,体积变大,则温度一定升高,内能一定增加,说法E 正确.(2)设初始时,右管中空气柱的压强为p 1,长度为l 1;左管中空气柱的压强为p 2=p 0,长度为l 2.活塞被下推h 后,右管中空气柱的压强为p ′1,长度为l ′1;左管中空气柱的压强为p ′2,长度为l ′2.以cmHg 为压强单位.由题给条件得p 1=p 0+(20.0-5.00) cmHg① l ′1=⎝ ⎛⎭⎪⎫20.0-20.0-5.002 cm ②由玻意耳定律得p 1l 1=p ′1l ′1③ 联立①②③式和题给条件得p ′1=144 cmHg④ 依题意p ′2=p ′1 ⑤l ′2=4.00 cm +20.0-5.002 cm -h ⑥由玻意耳定律得p 2l 2=p ′2l ′2 ⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h =9.42 cm⑧ 【答案】 (1)CDE (2)144 cmHg 9.42 cm6.(2015·全国卷Ⅰ)(1)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(2)如图13­2­8所示,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m 1=2.50 kg ,横截面积为S 1=80.0 cm 2;小活塞的质量为m 2=1.50 kg ,横截面积为S 2=40.0 cm 2;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 =1.00×105Pa ,温度为T =303 K .初始时大活塞与大圆筒底部相距l 2,两活塞间封闭气体的温度为T 1=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/s 2.求:图13­2­8①在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,汽缸内封闭气体的温度;②缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.【解析】 (1)将一晶体敲碎后,得到的小颗粒仍是晶体,故选项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,故选项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,故选项C 正确;晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化.如天然水晶是晶体,熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体,也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体,故选项D 正确;熔化过程中,晶体的温度不变,但内能改变,故选项E 错误.(2)①设初始时气体体积为V 1,在大活塞与大圆筒底部刚接触时,缸内封闭气体的体积为V 2,温度为T 2.由题给条件得V 1=S 1⎝ ⎛⎭⎪⎫l 2+S 2⎝ ⎛⎭⎪⎫l -l 2 ① V 2=S 2l ②在活塞缓慢下移的过程中,用p 1表示缸内气体的压强,由力的平衡条件得S 1(p 1-p )=m 1g +m 2g +S 2(p 1-p ) ③故缸内气体的压强不变.由盖—吕萨克定律有V 1T 1=V 2T 2④联立①②④式并代入题给数据得 T 2=330 K . ⑤②在大活塞与大圆筒底部刚接触时,被封闭气体的压强为p 1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中,被封闭气体的体积不变.设达到热平衡时被封闭气体的压强为p ′,由查理定律,有p ′T =p 1T 2⑥联立③⑤⑥式并代入题给数据得 p ′=1.01×105 Pa.【答案】 (1)BCD (2)①330 K ②1.01×105 Pa7.(1)(2017·唐山模拟)下列说法正确的是( )A .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B .液体的表面层就像张紧的橡皮膜而表现出表面张力,是因为表面层的分子数比液体内部稀疏C .液晶的光学性质不随所加电场的变化而变化D .构成液晶的物质微粒只能在其各自的平衡位置两侧做微小振动E .物体处于固态时,分子排列整齐,而处于液晶态时较松散ABE [根据表面张力的成因及液面分子的稀疏程度,选项A 、B 正确;液晶的光学性质表现为各向异性,随所加电场的变化而变化,C 项错误;液晶像液体一样具有流动性,而液体分子没有长期固定的平衡位置,在一个平衡位置振动一小段时间后,又会转移到另一个平衡位置去振动,即液体分子可以在液体中移动,D 项错误;根据液晶分子的特点,E 项正确.](2)如图13­2­9所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端封闭但留有一抽气孔.管内下部被活塞封住一定质量的气体(可视为理想气体),气体温度为T 1.开始时,将活塞上方的气体缓慢抽出,当活塞上方的压强达到p 0时,活塞下方气体的体积为V 1,活塞上方玻璃管的容积为2.6 V 1,活塞因重力而产生的压强为0.5p 0.继续将活塞上方抽成真空并密封,且整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变,最后将密封的气体缓慢加热.求:①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度;②当气体温度达到1.8T 1时,气体的压强.图13­2­9【解析】 ①抽气过程为等温过程,由玻意耳定律有V V 1=p 0+0.5p 00.5p 0气体等压膨胀过程,由盖—吕萨克定律有2.6V 1+V 1V =T ′T 1解得T ′=1.2T 1②等容升温过程,由查理定律有1.8T 1T ′=p 20.5p 0解得P 2=0.75p 0【答案】 ①1.2T 1 ②0.75p 08.(1)(2017·柳州模拟)下列说法正确的是( )A .当人们感到干燥时,空气的相对湿度一定较小B .一定质量的理想气体,体积减小时,单位体积的分子数增多,气体的压强一定增大C .利用液晶来检查肿瘤,是利用了液晶的温度效应D .当分子间的相互作用力为引力时,其分子间没有斥力E .在水平玻璃板上,散落的水银呈球形或椭球形是由于水银的表面张力使之收缩 ACE [潮湿时空气的相对湿度较大,干燥时空气的相对湿度较小,A 项正确;一定质量的理想气体,体积减小时,由于温度变化不确定,则气体的压强不一定增大,B 项错误;由于肿瘤组织的温度与周围组织的温度不一样,因此将液晶涂在怀疑有肿瘤处的皮肤上,由于温度效应,液晶会显示不同的颜色,C 项正确;分子间同时存在引力和斥力,二力同时存在,D 项错误;散落在水平玻璃板上的水银呈球形或椭球形是表面张力的作用,E 项正确.](2)如图13­2­10所示,一根长l =75 cm 、一端封闭的粗细均匀的玻璃管,管内有一段长h =25 cm 的水银柱,当玻璃管开口向上竖直放置时,管内水银柱封闭气柱的长度l 1=36 cm.已知外界大气压强p =75 cmHg ,管内、外气体的温度不变.如果将玻璃管倒置,使开口竖直向下,问水银柱长度将是多少厘米?图13­2­10【解析】若水银没有流出管外,设管倒置后管内空气柱的长度为x0,管的横截面积为S,则倒置前有:p0=100 cmHg,V0=l1S;倒置后有:p0′=50 cmHg,V0′=x0S 由玻意耳定律得:p0V0=p0′V0′解得:x0=72 cm因为x0+h>l=75 cm,可知倒置后有水银从管口流出设管倒置后空气柱长为x′,则剩下的水银柱的长度必为75 cm-x′,有:初态:p1=100 cmHg,V1=l1S末态:p1′=[75-(75-x′)](cmHg)=x′(cmHg)V1′=x′S由玻意耳定律得:p1V1=p1′V1′解得:x1′=60 cm,x2′=-60 cm(舍去)即水银柱长度是:(75-60) cm=15 cm.【答案】15 cm。

近年高考物理一轮复习第十三章热学单元质检新人教版(2021年整理)

近年高考物理一轮复习第十三章热学单元质检新人教版(2021年整理)

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单元质检十三热学(选修3—3)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分。

在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。

全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2017·河北唐山模拟)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解析温度高的物体分子平均动能一定大,但是内能不一定大,选项A正确;外界对物体做功,若物体同时向外散热,物体内能不一定增加,选项B错误;温度越高,布朗运动越显著,选项C正确;当分子间的距离增大时,分子间作用力可能先增大后减小,选项D错误;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,选项E正确。

2.(2017·山西四校联考)下列叙述正确的是()A.扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B.布朗运动就是液体分子的运动C。

分子间距离增大,分子间的引力和斥力一定减小D。

物体的温度越高,分子运动越激烈,每个分子的动能都一定越大E。

2021年高考物理第一轮复习第13单元热学作业手册答案

2021年高考物理第一轮复习第13单元热学作业手册答案

课时作业(三十二)1.A[解析] 当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子势能最小,选项A正确;布朗运动反映了液体分子的无规则运动,选项B错误;油酸分子直径的计算式d=中的体积应是油酸的体积,而不是油酸酒精溶液的体积,选项C错误;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,单个分子撞击器壁时对器壁的作用力增大,但因单位体积内的分子数是否变化未知,因此气体的压强不一定增大,选项D错误.2.C[解析] 布朗运动是悬浮颗粒的运动,布朗运动图中不规则折线是每隔一定时间颗粒位置的连线,不表示液体分子的运动轨迹,选项A、B错误;当分子间的距离变小时,如果分子间作用力表现为引力,则分子力减小,如果分子间作用力表现为斥力,则分子力增大,选项C正确;温度是分子平均动能的标志,物体温度改变时,物体分子的平均动能一定改变,选项D错误.3.A[解析] 阿伏伽德罗常数表示1 mol物质内含有的分子数,由阿伏伽德罗常数和摩尔质量可求得分子的质量;布朗运动中的固体颗粒不是分子;气体分子间距很大,分子力近似为零,气体总是很容易充满整个容器的原因是分子在永不停息地做无规则运动;气体压强不仅与单位时间内打到器壁单位面积上的分子数有关,还与气体分子的平均动能有关,而分子的平均动能与温度有关.4.D[解析] 决定物体内能的是物体中所含分子的摩尔数、温度和体积三个因素,温度是分子平均动能的标志,温度低只能表明分子的平均动能小,而比较分子平均速率的大小还要看分子的质量,选项A、B 错误;物体做加速运动时,其宏观动能逐渐增大,但是物体的温度不一定升高,所以分子的平均动能变化情况不能确定,选项C错误;温度表征了分子的平均动能,铁和冰的温度相同,则分子的平均动能一定相等,选项D正确.5.B[解析] 乙分子在x=x2处时,分子势能最小(为-E0),则分子动能最大(为E0),分子力为零,加速度为零,故选项A错误,B正确;因乙分子在x=x1处时分子力不为零,故其在Q点不是处于平衡状态,选项C错误;当乙分子运动到x=x1处时,因其分子势能为零,故分子动能为零,速度为零,而后向分子间距变大的方向运动,故乙分子的运动范围为x≥x1,选项D错误.6.BCD[解析] 分子Q由A运动到C的过程中,一直受引力作用,速度一直增大,动能增加,分子势能减少,在C点时分子势能最小,选项A错误,选项B正确;分子Q在C点时受到的分子力为零,故在C点时加速度大小为零,选项C正确;分子Q由A点释放后至运动到C点过程中,受到先增大后减小的引力,然后向C点左侧运动过程中,受到逐渐增大的斥力,故加速度先增大后减小再增大,选项D正确.7.BD[解析] 布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,表明液体分子在做无规则运动,选项A错误;两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小,选项B正确;物体的摄氏温度变化了1 ℃,其热力学温度变化了1 K,选项C错误;两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大,选项D正确.8.AB[解析] 因为距O点r0处为乙分子的平衡位置,所以当r<r0时,乙分子受到斥力的作用从静止开始做加速运动,并且加速度逐渐减小,至r=r0时加速度为零,速度最大;当r>r0时,乙分子受到引力作用而做减速运动,由于分子间的引力先增大后减小,所以乙分子的加速度先增大再减小,选项A、B正确,D 错误.分子力对乙分子先做正功后做负功,分子势能先减小后增大,选项C错误.9.BD[解析] 因为斥力比引力变化得快,所以ab为引力曲线,cd为斥力曲线,故A错误,B正确; 当r=r0时,分子引力和分子斥力大小相等,其合力为零,故C错误;r=r0是平衡位置,分子势能最小,当r从r0开始增大时,分子力表现为引力,分子力做负功,分子势能增大,故D正确.10.BC[解析] 当分子间距离r>r0时,分子间表现为引力,若分子间距离r减小,则分子力做正功,分子势能减小,当r<r0时,分子间表现为斥力,若分子间距r减小,则分子力做负功,分子势能增大,当r=r0时,分子势能最小.考虑取不同点作为分子势能为零的点,选项B、C可能正确.11.AC[解析] 当甲、乙两分子间距离最小时,两者都处于静止状态,当乙分子运动到分子力的作用范围之外时,乙分子不再受力,此时速度为v,故在此过程中乙分子的动能变化量为mv2,选项A正确;在此过程中,分子斥力始终做正功,分子引力始终做负功,即W合=W斥-W引,由动能定理得W斥-W引=mv2,故分子斥力比分子引力多做的功为mv2,选项C正确.12.②中应用微小量累积法测体积③中漏加痱子粉[解析] ②由于一滴溶液的体积太小,直接测量时,相对误差太大,所以应用微小量累积法减小测量误差;③液面上不撒痱子粉时,滴入的油酸酒精溶液挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜,油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败.13.(1)2568×10-10(2)9.4×10-10[解析] (1)数出油膜的正方形格数,大于半格的算一个,小于半格的舍去,得到油膜的面积S=64×2 cm×2 cm=256 cm2.溶液浓度为,每滴溶液体积为 mL,1滴溶液中所含油酸体积为V=2×10-5 cm3,油膜厚度即油酸分子的直径是d=≈8×10-10 m.(2)直径为1.43×10-8 m的圆周周长为D=πd≈4.49×10-8 m,可以估算出铁原子的直径约为d'= m≈9.4×10-10 m.课时作业(三十三)1.A[解析] 晶体具有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,所以固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体,故A正确;固体甲若是多晶体,则不会有确定的几何外形,固体乙是非晶体,一定没有确定的几何外形,故B错误;在热传导方面,固体甲若是多晶体,则不会表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性,故C 错误;晶体在熔化时温度不变,但由于晶体吸收热量,所以内能在增大,故D错误.2.A[解析] 竖直玻璃管里的水银面不是平面,而是“上凸”的,这是表面张力所致,A正确;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,故B错误;物理性质表现为各向同性的固体也可能是多晶体,不一定是非晶体,故C错误;气体分子之间距离很大,分子力近似为零,用力才能压缩气体是由气体压强造成的,并非由分子之间的斥力造成,故D错误.3.CD[解析] 气体内部分子间有空隙,气体分子的数目多时,气体的体积不一定大,A错误;气体的内能的变化取决于做功和热传递两个方面,B错误;温度是分子平均动能的标志,内能不同的两个物体如果温度相同,它们的分子热运动的平均动能就相等,C正确;晶体和非晶体在一条件下可以相互转化,D正确.4.BD[解析] 给车胎打气,越来越吃力,主要是因为打气过程中车胎内气体压强增大,A错误;液体表面张力、浸润现象和不浸润现象都是分子力作用的表现,B正确;悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子在做无规则的热运动,C错误;液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,D正确.5.BCD[解析] 由理想气体状态方程得=,结合图像知p a<p b,V a<V b,所以T a<T b,即气体的温度一直升高,内能一直增加,A错误,B正确;气体体积变大,气体一直对外做功,由热力学第一定律得ΔU=W+Q,因此气体一直从外界吸热,C、D正确.6.AC[解析] 分别连接O、E和O、F,因斜率k OF>k OE,所以(pV)F>(pV)E,故从E状态→F状态,质量m 增大,而从F状态→E状态,质量m减小,选项A、C正确.7.AB[解析] A是等压升温过程,选项A正确;B是等压升温膨胀过程,V∝T,选项B正确;C是降压膨胀过程,选项C错误;D中V∝t,不是V∝T,一定不是等压过程,选项D错误.8.(1)V(2)p0V+aT0[解析] (1)在气体压强由2p0到p0的过程中,由查理定理得=解得T1=在气体温度由T1到T0的过程中,由盖—吕萨克定律得=解得V1=(2)活塞下降过程中,活塞对气体做的功为W=p0(V-V1)在这一过程中,气体内能的减少为ΔU=a(T1-T0)由热力学第一定律得,气缸内气体放出的热量为Q=W+ΔU=p0V+aT09.(1)42 cm(2)571.4 K(3)12 cm[解析] (1)对封闭气体,当管口向下时,p1=p0-ρgh=56 cmHg,V1=Sl1,T1=300 K当管口向上时,p2=p0+ρgh=96 cmHg,V2=Sl2,T2=300 K由玻意耳定律得p1V1=p2V2解得l2=42 cm(2)设当温度升高到T3时,水银恰好不溢出,对封闭气体,p3=p2=96 cmHg,V3=S(l0-h)由盖—吕萨克定律得=解得T3≈571.4 K(3)设当温度最高时,管内水银柱长度为x,对封闭气体,p4=p0+ρgx,V4=S(l0-x)由理想气体状态方程得=代入数据化简得=当x=12 cm时,温度T4最高10.B[解析] 把活塞向上拉起,气体的体积增大,气体对活塞做功,气体内能减小,温度降低,分子的平均动能减小,平均冲力变小,但不是每个分子的冲力都减小,同时单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少,故选项A、C错误,B正确;活塞重力不计,则拉力F和大气压力对活塞做的总功等于缸内气体内能的改变量,故选项D错误.11.AD[解析] 在p-T图中,等容线是过原点的倾斜直线,由图像可知V C>V A>V B,故从A到C过程中,气体对外做功,从A到B过程中,外界对气体做功,由T B=T C可知,两个过程中气体内能增量相同,根据ΔU=W+Q可知,从A到C过程中,气体吸收热量较多,选项A、D正确,B、C错误.12.(1)(2)[解析] (1)对密闭气体,状态1:压强为p0,温度为T1;状态2:压强为p0+,温度为T2.由状态1到状态2,密闭气体发生等容变化,由查理定理得=解得G=(2)状态3:压强为p3=p2=p0+,温度为T3,体积为V3=S(H+h)-V;状态2:体积为V2=SH-V.由状态2到状态3,密闭气体发生等压变化,由盖—吕萨克定律得=解得V=。

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第十三章热学做真题明方向1.[2023·新课标卷](多选)如图,一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦.初始时弹簧处于原长,三部分中气体的温度、体积、压强均相等.现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热,停止加热并达到稳定后()A.h中的气体内能增加B.f与g中的气体温度相等C.f与h中的气体温度相等D.f与h中的气体压强相等2.[2023·全国甲卷,节选](多选)[物理—选修3-3]在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体,发生下列缓慢变化过程,气体一定与外界有热量交换的过程是()A.气体的体积不变,温度升高B.气体的体积减小,温度降低C.气体的体积减小,温度升高D.气体的体积增大,温度不变E.气体的体积增大,温度降低3.[2023·湖南卷]汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力.如图,刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成,连杆AB与助力活塞固定为一体,驾驶员踩刹车时,在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车.助力气室与抽气气室用细管连接,通过抽气降低助力气室压强,利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力.每次抽气时,K1打开,K2闭合,抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动,助力气室中的气体充满抽气气室,达到两气室压强相等;然后,K1闭合,K2打开,抽气活塞向下运动,抽气气室中的全部气体从K2排出,完成一次抽气过程.已知助力气室容积为V0,初始压强等于外部大气压强p0,助力活塞横截面积为S,抽气气室的容积为V1.假设抽气过程中,助力活塞保持不动,气体可视为理想气体,温度保持不变.(1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1;(2)第n次抽气后,求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF.4.[2023·全国乙卷][物理—选修3-3](1)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.等容增压后再等压压缩E.等容增压后再等温膨胀(2)如图,竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20 cm的A、B两段细管组成,A 管的内径是B管的2倍,B管在上方.管内空气被一段水银柱隔开,水银柱在两管中的长度均为10 cm.现将玻璃管倒置使A管在上方,平衡后,A管内的空气柱长度改变1 cm.求B管在上方时,玻璃管内两部分气体的压强.(气体温度保持不变,以cmHg为压强单位)专题79分子动理论固体和液体1.[2023·江苏省南京、盐城一模]下雪了,晶莹的雪花像轻盈的玉蝴蝶在翩翩起舞,雪花的形状如图所示.下列关于雪花的说法正确的是()A.是多晶体B.是非晶体C.具有各向异性D.飞舞时,说明分子在做无规则运动2.[2023·黑龙江省哈尔滨期中]2022年2月4日晚,在北京2022年冬奥会张家口赛区,由中国自主研发的绿氢点燃了太子城火炬台.绿氢是指利用可再生能源分解水得到的氢气,其燃烧时只产生水,从源头上实现了二氧化碳零排放,是纯正的绿色新能源,在全球能源转型中扮演着重要角色.已知气体的摩尔体积为22.4 L/mol,氢气摩尔质量为2 g/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,由以上数据不能估算出氢气()A.每个分子的质量B.每个分子的体积C.每个分子占据的空间体积D.1 kg该气体中所含的分子个数3.[2023·江苏省宿迁市模拟]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,则正确的是()A.石墨是非晶体B.单层石墨烯的厚度约2μmC.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯D.碳原子在六边形顶点附近不停地振动4.[2023·江西省滨江中学阶段练习]下列关于物理现象的解释不正确的是()A.荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体的表面张力作用B.人们感到潮湿是因为空气的绝对湿度较大C.土壤里有很多毛细管,若要防止把地下的水分沿着它们引到地表,可将地面的土壤锄松D.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点5.[2023·江苏省苏州市质量调研]如图,工匠烧制玻璃制品时,一玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化,待冷却后尖端变钝,下列说法正确的是()A.玻璃是非晶体,高温熔化冷却后转变成了晶体B.玻璃是晶体,导热性表现为各向同性C.熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩D.熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为斥力使其表面扩张6.[2023·重庆市渝中区模拟]液体的表面张力在生产生活中有利有弊.市面上的清洁剂如洗衣粉、肥皂等都含有一定量的表面活性剂,加入水中会减小水的表面张力.液体的表面张力还与温度有关,在其他条件不变的情况下,通过升高温度可以降低液体的表面张力,下列说法不正确的是()A.将两端开口的细洁净玻璃管插入肥皂水中,毛细现象比插入清水中更加明显B.孩童用肥皂水能吹出大气泡而清水不能,是因为清水的表面张力更大,不容易被空气撑开成气泡C.用热水清洗碗具可以有更好的去污效果,是因为热水表面张力小,更容易浸润碗具D.清水洒在有孔隙的布雨伞上却不会渗水,是因为液体表面张力的效果7.[2023·江苏省泰州市模拟]通电雾化玻璃能满足玻璃的通透性和保护隐私的双重要求,被广泛应用于各领域.如图所示,通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间,未通电时,看起来像一块毛玻璃不透明;通电后,看起来像一块普通玻璃,透明.可以判断通电雾化玻璃中的液晶()A.是液态的晶体B.具有光学性质的各向同性C.不通电时,入射光在液晶层发生了全反射,导致光线无法通过D.通电时,入射光在通过液晶层后按原有方向传播专题80气体实验定律和理想气体状态方程1.(多选)如图所示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V­T图像.已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.关于气体的状态,下列说法正确的是()A.从状态A到状态B气体的压强减小B.从状态A到状态B气体的压强不变C.气体在状态C的压强为2.0×105 PaD.气体在状态C的压强为3.0×105 Pa2.[2023·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p­T图像如图所示.该过程对应的p­V图像可能是()3.[2023·山东省泰安市模拟]如图所示,一长度L=30 cm气缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=50 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,A的质量为m=20 kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.75.开始时活塞距缸底L1=10 cm,缸内气体压强等于外界大气压强p0=1×105 Pa,温度t1=27 ℃.现对气缸内的气体缓慢加热,g=10 m/s2,则()A.物块A 开始移动时,气缸内的温度为35.1 ℃ B .物块A 开始移动时,气缸内的温度为390 ℃C .活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功30 JD .活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功130 J 4.如图是由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置,该装置的质量、活塞柱与汽缸摩擦均可忽略不计,汽缸导热性和气密性良好.该装置未安装到汽车上时,弹簧处于原长状态,汽缸内的气体可视为理想气体,压强为1.0×105 Pa ,封闭气体和活塞柱长度均为0.20 m .活塞柱横截面积为1.0×10-2 m 2;该装置竖直安装到汽车上后,其承载的力为3.0×103 N 时,弹簧的压缩量为0.10 m .大气压强恒为1.0×105 Pa ,环境温度不变.则该装置中弹簧的劲度系数为( )A .2×104 N/mB .4×104 N/mC .6×104 N/mD .8×104 N/m 5.如图所示为一定质量的理想气体等温变化P ­V 图线,A 、C 是双曲线上的两点,E 1和E 2则分别为A 、C 两点对应的气体内能,△OAB 和△OCD 的面积分别为S 1和S 2,则( )A .S 1<S 2B .S 1=S 2C .E 1>E 2D .E 1<E 26.[2023·重庆市学业质量调研抽测]如图甲,上端开口的导热汽缸放置在水平面上,质量为m 、横截面积为S 的活塞密封了一定质量的理想气体.当环境温度为T 0时,活塞静止的位置与气缸底部距离为h ,离缸口的距离为h2 .已知重力加速度为g ,活塞厚度及活塞与汽缸壁之间的摩擦不计,大气压强为4mgS.求:(1)若缓慢升高环境温度,使活塞刚好能移到缸口,求升高后的环境温度T1;(2)若先在缸内壁紧贴活塞上表面固定一卡环(与活塞接触但没有作用力),如图乙,再缓慢升高环境温度到T2,则升温后卡环对活塞的压力多大.7.[2023·海南卷]如图所示,某饮料瓶内密封一定质量的理想气体,t=27 ℃时,压强p =1.050×105 Pa,则(1)t′=37 ℃时,气压是多大?(2)保持温度不变,挤压气体,使之压强与(1)相同时,气体体积变为原来的多少倍?专题81热力学定律1.(多选)下列有关热学的说法中正确的是()A.气体温度升高,分子的平均动能一定增大B.随着科技的进步,物体的温度可以降低到-300℃C.热量可以从低温物体传递到高温物体D.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成2.[2023·江苏省如皋市期中调研]夏天,从湖底形成的一个气泡,在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂,若越接近水面,湖内水的温度越高,大气压强没有变化,气泡内的气体看作理想气体.则上升过程中()A.气泡内气体内能不变B.气泡内气体的压强不变C.气泡体积不变D.气泡内气体吸热3.(多选)根据电冰箱的工作原理,当压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内、外管道中不断循环,如图所示,那么下列说法中正确的是()A.在冰箱内的管道中,制冷剂迅速膨胀并吸收热量B.在冰箱外的管道中,制冷剂迅速膨胀并放出热量C.在冰箱内的管道中,制冷剂被剧烈压缩并吸收热量D.在冰箱外的管道中,制冷剂被剧烈压缩并放出热量4.[2023·江苏省泰州模拟]如图是一定质量的理想气体的几种状态变化的p­V图,其中虚线M→C为等温过程,虚线N→C为绝热过程,p A=2p B,M是AB的中点,下列关于A→C和B→C过程的说法正确的是()A.A→C过程气体吸热B.B→C过程气体放热C.A→C过程气体内能改变量的大小大于B→C过程D.A→C过程气体与外界交换的热量小于B→C过程5.[2023·河北省模拟](多选)某品牌手机可以测量气体的压强,某同学将压强测量软件打开并将手机放入一导热良好的透明容器内,之后将容器(气球)密闭,该同学缓慢升高环境温度,测出气球气体的压强随温度变化的规律如图所示,容器内气体视为理想气体,环境压强恒定不变,下列说法正确的是()A.A状态下单位体积内的气体分子数大于B状态B.A状态下气体压强等于环境压强C.由状态A到状态B的过程中,气体吸收的热量大于气体内能的增量D.使环境降温,容器中的气体分子动能都减小6.[2023·辽宁省名校联考]如图所示,一导热性能良好的球形容器内部不规则,某兴趣小组为了测量它的容积,在容器上插入一根两端开口的长玻璃管,接口密封.玻璃管内部横截面积为S=0.2 cm2,一长为h=15 cm的静止水银柱封闭了一定质量的气体,其下方玻璃管内空气柱长度为l1=10 cm,此时外界温度为t1=27 ℃.现把容器浸在100 ℃的沸水中,水银柱缓慢上升29.2 cm后稳定.实验过程中认为大气压强没有变化,大气压强p=1.0×105 Pa(相当于75 cm高汞柱压强).(结果保留两位有效数字)(1)容器的容积为多少?(2)若实验过程中管内气体内能增加了1.3 J,请判断气体是从外界吸收热量还是向外界放出热量,并计算热量的多少.专题82实验:用油膜法估测油酸分子的直径探究在等温情况下气体压强和体积的关系1.[2023·江苏省沛县期中考试](1)某同学在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能是由于________.A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量的酒精C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D.求每滴体积时,1 mL溶液的滴数误多记了10滴(2)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1 cm则:①油酸薄膜的面积是________ cm2.②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________ mL.(取1位有效数字)③按以上实验数据估测出油酸分子直径约为________ m.(取1位有效数字)2.在“探究气体压强与体积的关系”的实验中,完成下列问题.(1)实验中的研究对象是________,实验中应保持不变的参量是________,它的体积由________直接读出,它的压强由________传感器等计算机辅助系统得到.(2)某同学在实验中测得的数据在计算机屏幕上显示如下表所示,仔细观察“p·V”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的原因可能是________.A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大B.实验时环境温度增大了C.实验时外界大气压强发生了变化D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏(3)某同学在一次实验中,计算机屏幕显示如图所示,其纵坐标表示封闭气体的压强,则横坐标表示的物理量是封闭气体的________.A.热力学温度TB.摄氏温度tC.体积VD.体积的倒数1/V(4)实验过程中下列哪些操作是错误的________.A.推拉活塞时,动作要慢B.推拉活塞时,手不能握住注射器含有气体的部分C.压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应迅速重新装上继续实验D.活塞与针筒之间要保持密封性第十三章 热学做真题 明方向1.AD 当电阻丝对f 中的气体缓慢加热时,f 中的气体内能增大,温度升高,根据理想气体状态方程可知f 中的气体压强增大,会缓慢推动左边活塞,则弹簧被压缩.与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用,缓慢向右推动右边活塞,故活塞对h 中的气体做正功,且是绝热过程,由热力学第一定律可知,h 中的气体内能增加,A 正确;未加热前,三部分中气体的温度、体积、压强均相等,当系统稳定时,活塞受力平衡,可知弹簧处于压缩状态,对左边活塞分析p f S =F 弹+p g S则p f >p g分别对f 、g 内的气体分析,根据理想气体状态方程有p 0V 0T 0 =p f V f T fp 0V 0T 0 =p g V g T g由题意可知,因弹簧被压缩,则V f >V g ,联立可得T f >T g ,B 错误;对弹簧、活塞及g 中的气体组成的系统分析,根据平衡条件可知,f 与h 中的气体压强相等,D 正确.在达到稳定过程中h 中的气体体积变小,f 中的气体体积变大,即V f >V h .根据理想气体状态方程对h 气体分析可知p 0V 0T 0 =p h V h T h联立可得T f >T h ,C 错误;故选AD .2.ABD 气体的体积不变,温度升高,则气体的内能升高,体积不变气体做功为零,因此气体吸收热量,A 正确;气体的体积减小温度降低,则气体的内能降低,体积减小.外界对气体做功,由热力学第一定律ΔU =W +Q可知气体对外界放热,B 正确;气体的体积减小,温度升高,则气体的内能升高,体积减小外界对气体做功,由热力学第一定律ΔU =W +Q可知Q 可能等于零,即没有热量交换过程,C 错误;气体的体积增大,温度不变则气体的内能不变,体积增大气体对外界做功,由热力学第一定律ΔU =W +Q可知Q>0即气体吸收热量,D 正确;气体的体积增大,温度降低则气体的内能降低,体积增大气体对外界做功,由热力学第一定律ΔU =W +Q可知Q 可能等于零,即没有热量交换过程,E 错误.故选ABD .3.(1)p 0V 0V 0+V 1 (2)[1-(V 0V 0+V 1)n ]p 0S 解析:(1)以助力气室内的气体为研究对象,则初态压强p 0,体积V 0,第一次抽气后,气体体积V =V 0+V 1根据玻意耳定律p 0V 0=p 1V解得p 1=p 0V 0V 0+V 1(2)同理第二次抽气p 1V 0=p 2V解得p 2=p 1V 0V 0+V 1 =(V 0V 0+V 1)2p 0 以此类推……则当n 次抽气后助力气室内的气体压强p n =(V 0V 0+V 1)n p 0 则刹车助力系统为驾驶员省力大小为ΔF =(p 0-p n )S =[1-(V 0V 0+V 1)n ]p 0S 4.(1)ACD (2)54.36 cmHg 74.36 cmHg解析:(1)对于一定质量的理想气体内能由温度决定,故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变,内能不变,故A 正确;根据理想气体状态方程pV T=C 可知等压膨胀后气体温度升高,内能增大,等温压缩温度不变,内能不变,故末状态与初始状态相比内能增加,故B 错误;根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度降低,内能减小;等压膨胀过程温度升高,末状态的温度有可能和初状态的温度相等,内能相等,故C 正确;根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等压压缩过程温度降低,末状态的温度有可能和初状态的温度相等,内能相等,故D 正确;根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等温膨胀过程温度不变,故末状态的内能大于初状态的内能,故E 错误.故选ACD .(2)B 管在上方,设B 管中气体的压强为p B ,长度l B =10 cm则A 管中气体的压强为p A =p B +20 cmHg ,长度l A =10 cm倒置后,A 管在上方,设A 管中气体的压强为p′A ,A 管内空气柱长度l′A =11 cm 已知A 管的内径是B 管的2倍,则水银柱长度为h =9 cm +14 cm =23 cm则B 管中气体压强为p′B =p′A +23 cmHgB 管内空气柱长度l′B =40 cm -11 cm -23 cm =6 cm对A 管中气体,由玻意耳定律有p A l A =p′A l′A对B 管中气体,由玻意耳定律有p B l B =p′B l′B联立解得p B =54.36 cmHgp A =p B +20 cmHg =74.36 cmHg专题79分子动理论固体和液体1.C雪花有规则的几何外形,是单晶体,其物理性质具有各向异性的特点,A、B错误,C正确;雪花飞舞是机械运动,不能说明分子的热运动特点,D错误.2.B每个分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数之比,两个量都已知,故能求出每个分子的质量,A不符合题意;由于气体分子间的距离较大,气体的体积远大于气体分子体积之和,所以不能求出气体每个分子的体积,B符合题意;将气体分子占据的空间看成立方体,而且这些空间一个挨一个紧密排列,则每个分子占据的空间体积等于摩尔体积与阿伏加德罗常数之比,C不符合题意;1 kg气体中所含的分子个数,等于该气体的质量与摩尔质量之比乘以阿伏加德罗常数;结果再乘以1 000,就等于1 kg该气体中所含的分子个数,D不符合题意.3.D石墨是晶体,A项错误;单层石墨烯的厚度约为原子尺寸10-10m,B项错误;石墨烯是石墨中提取出来的新材料,C项错误;根据分子动理论,固体分子在平衡位置附近不停地振动,D项正确.4.B液体的表面张力有使液体的表面积最小化的趋势,荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体的表面张力作用,A正确;人们感到潮湿或干燥,与空气的相对湿度有关,与空气的绝对湿度无关,所以当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度不一定较大,B错误;土壤里有很多毛细管,如果将地面的土壤锄松,毛细管被破坏,地下的水将不会被引到地表,C正确;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,故D正确.5.C玻璃是非晶体,熔化再冷却后还是非晶体,A、B均错误;熔化后的玻璃表面层分子间距离变大,分子间表现为引力,使其表面收缩,C正确,D错误.6.A毛细现象的本质是液体的表面张力对管中液体向上的拉力,肥皂水的表面张力更小,对管内液体向上的拉升效果更小,故毛细现象更不明显,A项错误;液体表面张力越大,越有形成细小液珠的趋势,即表面张力越大,越不容易变成扩张的气泡,B项正确;温度越高,水的表面张力越小,水与固体表面的作用效果越明显,更容易浸润固体,C项正确;因为表面张力的作用,雨水会在布伞上形成液珠,液珠的尺寸大于布伞的孔隙大小,因此不会渗水,D项正确.综上所述,应选择A.7.D液晶是介于晶体和液体之间的中间状态,具有液体流动性又具有晶体光学性质的各向异性,A、B两项错误;不通电时,即在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,入射光在液晶层发生了漫反射,穿过玻璃的光线少,所以像毛玻璃不透明.通电时,液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列,入射光在通过液晶层后按原方向传播,C项错误,D项正确.专题80气体实验定律和理想气体状态方程1.BD由题图可知过程AB图线过原点,即V与T比值不变,根据盖—吕萨克定律可知气体从状态A到状态B气体的压强不变,故A错误,B正确;由题图可知过程BC为等容过程,根据查理定律可得p BT B=p CT C,并且p B=p A=1.5×105Pa,解得p C=3.0×105Pa,C错误,D正确.2.B 根据pV T=C 可得p =C VT 从a 到b ,气体压强不变,温度升高,则体积变大;从b 到c ,气体压强减小,温度降低,因c 点与原点连线的斜率小于b 点与原点连线的斜率,c 点的体积大于b 点体积.故选B .3.D 初态气体p 1=p 0=1×105 Pa ,温度T 1=300 K ,物块A 开始移动时,p 2=p 0+μmg S=1.3×105 Pa ,根据查理定律可知p 1T 1 =p 2T 2,解得T 2=390 K =117 ℃,A 、B 两项错误;活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功W =p 2S(L -L 1)=130 J ,C 项错误,D 项正确.4.A 设大气压为p 0,活塞柱横截面积为S ;设装置未安装在汽车上之前,汽缸内气体压强为p 1,气体长度为l ,汽缸内气体体积为V 1;装置竖直安装在汽车上后,平衡时弹簧压缩量为x ,汽缸内气体压强为p 2,汽缸内气体体积为V 2,则依题意有p 1=p 0,V 1=lS ,V 2=(l -x)S ,对封闭气体,安装前、后,等温变化,有p 1V 1=p 2V 2,设弹簧劲度系数为k ,对上支座进行受力分析,设汽车对汽缸上支座的压力为F ,由平衡条件p 2S +kx =p 0S +F ,联立并代入相应的数据,解得k =2.0×104 N /m ,A 正确,B 、C 、D 错误.5.B 由于图为理想气体等温变化曲线,由玻意耳定律可得p A V A =p C V C ,而S 1=12p A V A ,S 2=12p C V C ,S 1=S 2,A 项错误,B 项正确;由于图为理想气体等温变化曲线,T A =T C ,则气体内能E 1=E 2,C 、D 两项错误.6.(1)32 T 0 (2)5mg(T T 0-1) 解析:(1)缓慢升高环境温度,使活塞刚好能移到缸口的过程中,气体经历等压变化,设活塞刚好能到缸口时气体的温度为T 1,根据盖—吕萨克定律得V 0T 0 =V 1T 1其中V 0=hS ,V 1=32hS 联立解得T 1=32T 0 (2)根据题意可知气体在升温过程中体积不变,根据查理定律可得p 1T 0 =p 2T 2其中p 1=mg S +4mg S =5mg S, p 2=mg S +4mg S +F N S =5mg +F N S联立解得升温后卡环对活塞的压力为F N =5mg(T 2T 0-1). 7.解析:(1)由查理定律有p (t +273) K =p′(t′+273) K代入数据解得p′=1.085×105 Pa(2)由玻意耳定律有pV =p′V′代入数据解得V′=3031V 专题81 热力学定律1.ACD 温度是分子的平均动能的标志,物体温度升高,分子的平均动能一定增大,故A 正确;-273.15℃是一切低温的极限,B 错误;热量可以从低温物体传递到高温物体,如电冰箱可以将热量从低温的内部传递到高温的外部,C 正确;不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机,违反了能量的转化和守恒定律,不可能制成,故D 正确.2.D 由理想气体的状态方程可知,气泡上升过程中,压强减小,温度升高,体积增大,B 、C 错误;气泡上升过程中,温度升高,内能一定增加,体积增大,对外做功,一定吸热,A 错误,D 正确.3.AD 氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物质;工作时电动压缩机使氟利昂蒸气压缩而液化,压入冰箱外的冷凝器管里将热量放出;冷凝器里的液态氟利昂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里,在这里迅速汽化,内能减小,从冰箱的内部吸收热量,使冰箱内部的温度降低,A 、D 正确.4.B A 、B 状态体积相同,由等容变化规律可知T A =2T B ,令T B =T ,可得T A =2T ,同理,T C =T M =3T 2,A →C 过程外界对气体做功,气体温度降低,内能减小,所以放热,A 项错误;N →C 为绝热过程W NC =ΔU NC ,B →C 过程W NC <W BC ,ΔU NC >ΔU BC ,所以B →C 过程气体放热,B 项正确;A →C 过程与B →C 过程的温度变化量相同,即气体内能改变量的大小相等,C 项错误;A →C 过程的内能减小,外界对气体做功W AC >W BC ,所以A →C 过程气体放出的热量大于B →C 过程,D 项错误.5.AC 根据理想气体状态方程pV T =C ,可知p T =1VC ,结合图像可知图像的斜率越大,体积越小,即V A <V B ,故A 状态下单位体积内的气体分子数大于B 状态,A 项正确;气球内压强大于环境压强,B 项错误;由于气球膨胀,故气体对外做功,所以气体吸收的热量大于气体内能的增量,C 项正确;温度降低,气体分子平均动能减少,故D 项错误.6.(1)22 cm 3 (2)吸热 2.0 J解析:(1)设容器的容积为V ,封闭气体等压膨胀T 1=300 K ,T 2=373 K由盖—吕萨克定律V +l 1S T 1 =V +l 2S T 2l 2=l 1+29.2 cm =39.2 cm得V =(T 1l 2-T 2l 1)S T 2-T 1=22 cm 3 (2)气体压强为p =1.2×105 Pa因为气体膨胀,对外做功W =-p(l 2-l 1)S得W =-0.70 J根据热力学第一定律ΔU =W +Q可得Q =2.0 J ,气体从外界吸收热量专题82 实验:用油膜法估测。

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