2020届高三高考物理一轮复习专题强化练习卷：热学
热学A级一、选择题(每小题5分,共35分)1.[多选]下列说法正确的是()A.相对湿度与同温度水的饱和汽压无关B.松香在熔化过程中温度不变,分子平均动能不变C.若一个系统与另一个系统达到热平衡,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2.[多选]下列说法中正确的是()A.一定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大B.第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律C.当分子间距r>r0时,分子间的引力随着分子间距的增大而增大,分子间的斥力随着分子间距的增大而减小,所以分子力表现为引力D.大雾天气学生感觉到教室潮湿,说明教室内的相对湿度较大E.一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的3.[多选]下列说法中正确的有()A.用气筒给自行车打气,越打越费劲,说明此时气体分子之间的分子力表现为斥力B.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C.空载的卡车停在水平地面上,在缓慢装载沙子的过程中,车胎不漏气,胎内气体可视为理想气体,温度不变,不计分子间势能,则胎内气体对外放热D.汽车尾气中含有多种有害气体污染空气,可以想办法使它们自发分离,既清洁了空气又变废为宝E.PM 2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物,在空中做无规则运动,它是空气中分子无规则热运动的反映4.[多选]在“用油膜法估测分子大小”的实验中,下列做法正确的是()A.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,若100滴溶液的体积是1 mL,则1滴溶液中含有油酸10-2 mLB.往浅盘里倒入适量的水,再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上C.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,同时将玻璃板放在浅盘上,并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,计算轮廓范围内正方形的个数,并求得油膜的面积E.根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度d=,即油酸分子的大小5.[多选]运用分子动理论的相关知识,判断下列说法正确的是 ()A.分子间距离增大时,可能存在分子势能相等的两个位置B.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关C.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为N A=D.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动E.生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成6.[多选]下列说法正确的是()A.单晶体在不同方向上的导热性、导电性、机械强度等物理性质不一样B.热量不可能从低温物体向高温物体传递C.一定质量的理想气体,保持气体的压强不变,温度越高,体积越大D.功可以完全转化为热量,而热量不能完全变为功,即不可能从单一热源吸热使之全部变为有用的功E.若气体的温度不变,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多7.[多选]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E.从a→b→c→d的过程,设气体对外做功为W1,外界对气体做功为W2,气体吸热为Q1,放热为Q2,则W1-W2<Q1-Q2二、非选择题(共29分)8.[10分]如图所示,两个截面积都为S的圆柱形容器,右边容器高为H,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞.两容器由装有阀门的极细管道相连,容器、活塞和细管都是绝热的.开始时阀门关闭,左边容器中装有理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空.现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直到系统达到新的平衡,此时理想气体的温度增加为原来的1.4倍,已知外界大气压强为p0,求此过程中气体内能的增加量.9.[10分]一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系如图所示,气体在状态A时的压强p A=p0,温度T A=T0,体积V A=V0,线段AB与V轴平行,线段AC与T轴平行,BC的延长线过原点.(1)求气体在状态B时的压强p B;(2)气体从状态A变化到状态B的过程中,对外界做的功为10 J,该过程中气体吸收的热量Q为多少?(3)求气体在状态C时的压强p C和温度T C.10.[9分]两端开口、粗细均匀的足够长U形玻璃管插在容积很大的水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中.开启阀门A,各水银液面稳定时,位置如图所示,此时两部分气体温度均为300 K.已知h1=5 cm,h2=10 cm,右侧气体柱长度L1=60 cm,大气压为p0=75 cmHg.(1)求左侧竖直管内气体柱的长度L2;(2)关闭阀门A,当右侧竖直管内的气体柱长度为L'1=68 cm时(管内气体未溢出),气体温度应升高到多少?B级一、选择题(每小题5分,共30分)1.[多选]下列说法正确的是()A.悬浮在液体中的小颗粒越小,布朗运动越明显B.一定质量的气体,在体积膨胀的过程中,内能一定减小C.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体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.自然界凡是符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生2.[多选]以下说法正确的是()A.已知阿伏加德罗常数、铜的摩尔质量和密度,可算出铜原子的直径B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.布朗运动指的是悬浮在液体中的固体小颗粒的分子运动D.当两分子间距离大于平衡位置的距离r0时,分子间的距离越大,分子势能越小E.温度升高时,分子热运动的平均速率一定增大,但并非所有分子的速率都增大3.[多选]如图所示为分子间作用力与分子间距离的关系图,其中c点的横坐标表示分子力为零时分子间的距离,下列与分子间作用力和分子势能的有关说法正确的是()A.分子间距离x=c时,分子不受引力和斥力B.分子间距离由x=d增加到x=c时,分子的引力和斥力都减小C.分子间距离x=b时,分子的引力达到最大值D.分子间距离x=c时,分子势能最小E.分子间距离由x=c变化到x=a过程中,图线与x轴围成的面积大小为分子势能的增加量4.[多选]以下说法正确的是()A.分子间距离增大时,分子势能也增大B.已知某种液体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N A,则该液体分子间的平均距离可以表示为或C.空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用D.液体的饱和汽压与温度以及液体的种类有关E.阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动5.一定质量的理想气体,由状态a经b变化到c,如图所示,则下图中能正确反映出这一变化过程的是()6.[多选]下列说法正确的是()A.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的B.一定质量的气体在绝热膨胀的过程中,温度一定降低C.内能不同的物体,它们的分子热运动的平均动能可能相同D.一定质量的气体在等容变化的过程中吸热,内能不一定增加E.热量可以由低温物体传给高温物体二、非选择题(共36分)7.[10分]孔明灯是一种古老的汉族手工艺品,在古代多作军事用途,现代人放孔明灯多作为祈福之用.如图所示,孔明灯的质量m=0.2 kg、体积恒为V=1 m3,空气温度t0=27 ℃,大气压强p0=1.013×105 Pa,该条件下空气密度ρ0=1.2 kg/m3.重力加速度g=10 m/s2.对灯内气体缓慢加热,直到灯刚能浮起时,求:(1)灯内气体密度ρ;(2)灯内气体温度t.8.[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图象和V-T图象各记录了其部分变化过程,试求:图甲图乙(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.9.[10分]在一个密闭的气缸内有一定质量的理想气体,如图2所示是它从状态A变化到状态B的V-T图象,已知AB的反向延长线通过坐标原点O,气体在状态A时的压强为p=1.0×105 Pa,在从状态A变化到状态B的过程中,气体吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量ΔU.图1图210.[6分]如图所示,粗细均匀、上端封闭的三通细玻璃管中用水银与活塞封闭了两段温度相同、长度分别为l A=25 cm 和l B=30 cm的理想气体A、B,竖直管中两段水银柱长均为h=15 cm,水平管中水银柱足够长,右端和大气相通,大气压强p0=75 cmHg.现缓慢抽动玻璃管下端的活塞,使A、B两部分气体体积相同,求活塞下移的距离.答案A级1.CDE在一定温度下水的饱和汽压越大,相对湿度越小,A错误;松香是非晶体,熔化时边吸热边升温,分子平均动能增大,B错误;若两个系统达到热平衡,则两系统温度一定相同,C正确;若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量,即气体的体积减小、温度升高,由=C可知气体的压强一定增大,D正确;液体表面张力的形成是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间平衡距离,E正确.2.ADE一定质量的理想气体的内能只与温度有关,温度越高,内能越大,故A正确.第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律,而第二类永动机研制失败的原因是违背了热力学第二定律,故B错误.当分子间距r>r0时,分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小,而且斥力减小更快,所以分子力表现为引力,故C错误.相对湿度为某一被测蒸气压与同温度水的饱和蒸气压的比值的百分数,大气中相对湿度越大,水汽蒸发的越慢,人就感觉越潮湿,故D正确.一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变,分子的平均动能不变,所吸收的热量全部用来增大分子势能,故E正确.3.BCE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,B项正确;在卡车装沙子过程中,车胎内气体体积减小,外界对气体做功,但气体温度不变即内能不变,由热力学第一定律可知,气体向外放热,C项正确;PM 2.5的无规则运动属于布朗运动,它反映了空气中分子的无规则运动,E项正确.用气筒给自行车打气,越打越费劲是因为车胎内气体的压强在变大,但车胎内气体分子间距离依然很大,远远超过分子间作用力的范围,A项错误;使尾气成分分离需要消耗能量,不可能自发分离,D项错误.4.BDE实验时先往浅盘里倒入适量的水,再将痱子粉或细石膏粉均匀地撒在水面上,选项B正确;将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,并根据轮廓范围内正方形的个数求得油膜的面积,选项D正确;实验是估测分子的大小,所以可以认为d=为油酸分子的直径,选项E正确.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液,把它一滴一滴地滴入小量筒中,若100滴该溶液的体积是1 mL,则1滴油酸酒精溶液的体积是10-2 mL,含有油酸的体积小于10-2 mL,选项A错误;用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,同时将玻璃板放在浅盘上,待油酸在液面上分布均匀后,在玻璃板上描下油酸膜的形状,选项C错误.5.ADE由于分子之间的距离为r0时,分子势能最小,故存在分子势能相等的两个位置,选项A正确;气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,不仅与单位体积内的分子数有关,还与气体的温度有关,选项B错误;由于气体分子之间的距离远大于分子本身的大小,所以不能用气体的摩尔体积除以每个分子的体积得到阿伏加德罗常数,选项C错误;做布朗运动的微粒非常小,肉眼是观察不到的,阳光从缝隙射入教室,从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动,而是机械运动,选项D正确;扩散可以在气体、液体和固体中进行,生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,选项E正确.6.ACE单晶体具有各向异性,A项正确;热力学第二定律是说热量不能自发地从低温物体传到高温物体,但是通过外力做功是可以把热量从低温物体传到高温物体,B项错误;根据理想气体状态方程(或者查理定律)可知C项正确;在引起其他变化的情况下,是可以从单一热源吸热使之全部变为有用的功,D项错误;根据气体压强的微观含义可知E项正确.7.ABD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.a、d等温,内能相等,故外界对气体做的功与气体放出的热量相等,E错误.8.(Mg+p0S)H解析:设理想气体初状态时的压强为p活塞受力平衡有pS=Mg+p0S设气体初状态的温度为T,系统达到新的平衡时活塞下降的高度为x,由盖-吕萨克定律有=解得x=H又系统绝热,即Q=0外界对气体做功为W=pSx根据热力学第一定律有ΔU=Q+W所以ΔU=(Mg+p0S)H.9.(1)p0(2)10 J(3)解析:(1)A到B是等温变化,根据玻意耳定律p A V A=p B V B且p A=p0解得p B=p0.(2)A到B是等温变化,气体的内能不变,即ΔU=0气体对外界做的功为10 J,即W=-10 J由W+Q=ΔU解得Q=-W=10 J.(3)B到C是等压变化,根据盖-吕萨克定律得=解得T C=A到C是等容变化,根据查理定律得=解得p C=.10.(1)60 cm(2)372 K解析:(1)设右管气体压强为p1,左管气体压强为p2,左管气体下端与水银槽面的高度差为h3,则有p1=p0+ρgh2=85 cmHg p2=p1-ρgh1=80 cmHgp2=p0+ρgh3,得h3=5 cmL2=L1-h2+h1+h3=60 cm.(2)令管的横截面面积为S对右管中气体初态p1=85 cmHgV1=L1ST1=300 K末态p'1=p0+ρg(L'1-L1+h2)=93 cmHgV'1=L'1S则有=解得T'1=372 K.B级1.ACD温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越小,同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少,冲力越不平衡,布朗运动越明显,故A正确;一定质量的气体,在体积膨胀的过程中,如果同时伴随着吸热,内能不一定减小,故B错误;物质是晶体还是非晶体,不是绝对的,在一定条件下可以相互转化,故C正确;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,温度越高、单位体积的分子数越多,则气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数越多,故D正确;根据热力学第二定律可知,一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性,故E错误.2.ABE由铜的摩尔质量和密度,可以得出摩尔体积,摩尔体积除以阿伏加德罗常数可以得出铜原子体积,再由铜原子体积建立模型得出铜原子的直径,选项A正确;叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,选项B正确;布朗运动指的是悬浮小颗粒的运动,不是小颗粒的分子运动,选项C错误;分子之间的距离等于平衡位置的距离r0时,分子势能最小,当分子间距离大于平衡位置的距离r0时,分子间距离越大,分子势能越大,选项D错误;根据温度是分子平均动能的标志可知,温度升高时,分子的平均动能增大,故分子热运动的平均速率一定增大,但并非所有分子的速率都增大,选项E正确.3.BDE分子间距离x=c时,分子间引力和斥力大小相等,合力为零,A错误;分子间引力和斥力随分子间距离的增大而减小,斥力比引力减小得快,B正确,C错误;分子间距离小于c时,分子间作用力表现为斥力,分子间距离增大,分子间作用力的合力做正功,分子势能减小,分子间距离大于c时,分子间作用力表现为引力,分子间距离增大,分子间作用力的合力做负功,分子势能增大,分子间距离等于c时,分子势能最小,D正确;F-x图象与x轴围成的面积大小表示该力做功的数值,分子间作用力的合力做功数值等于分子势能变化数值,分子间的距离由x=c变化到x=a过程中,分子间作用力表现为引力,分子间作用力的合力做负功,分子势能增大,E正确.4.BCD分子间距离增大时,由于不知道此时分子力是引力还是斥力,所以无法判断分子势能的变化情况,A错误;B中的两种表达形式,一种是将分子所占据的空间看成球体,一种是将分子所占据的空间看成立方体,结果都对,B正确;空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用,故C正确;液体的饱和汽压与温度以及液体的种类有关,D正确;E中所阐述的是空气对流引起的尘埃的运动,因此不能看成布朗运动,E错误.5.C由题图知:a→b过程为气体等容升温,压强增大;b→c过程为气体等温降压,根据玻意耳定律知,体积增大,由此可知选项C正确.6.ACE一切与热现象有关的宏观自然过程,朝某个方向可以自发地进行,而相反的过程,即使不违背能量守恒定律,也不会自发地进行,选项A正确;气体的内能仅与物质的量和温度有关,与体积无关,如气体向真空自由膨胀,W=0,且绝热,根据热力学第一定律可知,气体的内能不变,即气体温度不变,选项B错误;物体的内能取决于分子热运动的平均动能、分子势能及分子数目三个因素,故选项C正确;等容过程W=0,吸热Q>0,由热力学第一定律可知,气体的内能一定增加,选项D错误;热量可以由低温物体传给高温物体,但不会自发地由低温物体传给高温物体,选项E正确.7.(1)1.0 kg/m3(2)87 ℃解析:(1)由题可知,孔明灯刚能浮起时有ρ0Vg=mg+ρVg解得ρ=1.0 kg/m3.(2)设加热后气体体积为V1,则有ρ0V=ρV1,解得V1=1.2 V根据盖-吕萨克定律有=解得T1=360 K,则t=(360-273) ℃=87 ℃.8.(1)1.25×105 Pa(2)如图所示解析:(1)设400 K时气体压强为p1,600 K时气体压强为p2.由理想气体的状态方程得=代入数据=,解得p2=1.25×105 Pa温度为600 K时的气体压强为1.25×105 Pa(2)由V-T图象可知,400 K~500 K气体体积不变,气体做等容变化,故在P-T图象中图象应延伸到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.9.5.0×102 J解析:由题图2中V-T图象的图线经过坐标原点可以判断,理想气体做等压变化.由盖-吕萨克定律得=解得V B=8×10-3m3气体对外做的功W=p(V B-V A)解得W=200 J根据热力学第一定律知ΔU=-W+Q解得ΔU=5.0×102 J.10.13 cm解析:当B部分气体的长度达到l'B=l A=25 cm时,气体A、B的体积相同,设下端水银柱长度变为L,活塞横截面积为S,对B部分气体初状态:p1=p0+ρgh,V1=l B S末状态:p2=p0+ρgL,V2=l'B S由玻意耳定律得p1V1=p2V2代入数据解得L=33 cm则活塞下移的距离为x=(l'B+L)-(l B+h)代入数据解得x=13 cm.。
2020届高三物理高考一轮复习《热学》单元提高练习题卷
2020届高三物理高考一轮复习《热学》单元提高练习题卷1 / 7热血一、 (本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．如图所示，竖直放置的弯曲玻璃管a 端封闭，b 端开口，水银将两段空气封闭在管内，管内各液面间高度差为h 1、h 2、h 3且h 1＝h 2＝h 3；K 1、K 2为两个阀门，K 2位置与b 管水银面等高，打开阀门后可与外界大气相通。
打开K 1或K 2，下列判断正确的是()A ．打开K 1，h 1、h 2和h 3均变为零B ．打开K 1，h 1增大，h 2和h 3均变为零C ．打开K 2，h 1、h 2和h 3均变为零D ．打开K 2，h 1、h 2、h 3的长度保持不变2．图中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为r 0。
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，下列说法不正确的是()A ．在r ＞r 0阶段，F 做正功，分子动能增加，势能减小B ．在r ＜r 0阶段，F 做负功，分子动能减小，势能也减小C ．在r ＝r 0时，分子势能最小，动能最大D ．分子动能和势能之和在整个过程中不变3．下列说法正确的是()A ．如图甲，迅速压下有机玻璃筒中的活塞，密闭气体体积减小，压强增大，可视为等温变化B ．如图乙，一定质量的理想气体处于A 状态时温度为T A ＝300 K ，则气体从状态A 沿直线变化到状态B 的过程中的最高温度为400 KC ．如图丙，一端封闭一端开口的细管开口向下竖直放置，两段空气柱的长度分别为l 1和l 2，若将两段水银柱和空气柱分别合在一起，则此时管中空气柱的长度l ＜l 1＋l 2 D. 如图丁，容器A 、B 中各有一个可自由移动的轻活塞，两容器底部由带阀门K 的管相连。
已知整个装置与外界绝热且大气压恒定。
2020届高考物理第一轮复习精品练习：热学（通用）
精品练习：热学一、选择题1.（09·重庆·14）密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）（ D ）A．内能增大，放出热量 B．内能减小，吸收热量C．内能增大，对外界做功 D．内能减小，外界对其做功2.（09·四川·16）关于热力学定律，下列说法正确的是（ B ）A.在一定条件下物体的温度可以降到0 KB.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C.吸收了热量的物体，其内能一定增加D.压缩气体总能使气体的温度升高3.（09·全国卷Ⅰ·14）下列说法正确的是（ A ）A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。
4.（09·全国卷Ⅱ·16）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。
气缸壁和隔板均绝热。
初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。
现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。
当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（ BC ）A．右边气体温度升高，左边气体温度不变B．左右两边气体温度都升高C．左边气体压强增大D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量解析：本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根据热力学第一定律,内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。
2020届人教版高中物理高考一轮复习第十一章《热学》考试测试卷
第十一章《热学》测试卷一、单选题(共15小题)1.下列说法中正确的是( )A ． 外界对气体做功，气体的内能一定增大B ． 气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大C ． 气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大D ． 气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大2.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )A ． 对外做正功，分子的平均动能减小B ． 对外做正功，内能增大C ． 对外做负功，分子的平均动能增大D ． 对外做负功，内能减小3.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a ；然后经过过程ab 到达状态b ，或经过过程ac 到达状态c ，b 、c 状态温度相同，如V －T 图所示．设气体在状态b 和状态c 的压强分别为pb 和pc ，在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Qab 和Qac ，则( )A ．pb >pc ，Qab >QacB ．pb <pc ，Qab >QacC ．pb >pc ，Qab <QacD ．pb <pc ，Qab <Qac4.如图所示，竖直放置的弯曲管A 端开口，B 端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内．若大气压强为p 0，管内液面高度差分别为h 1、h 2和h 3，则B 端气体的压强为( )A ．p 0－ρg (h 1＋h 2－h 3)B ．p 0－ρg (h 1＋h 3)C ．p 0－ρg (h 1－h 2＋h 3)D ．p 0－ρg (h 2＋h 3)5.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6.如图所示，有一固定的圆筒形绝热容器，用绝热活塞密封一定质量的气体，当活塞处位置a 时，筒内气体压强等于外界大气压，当活塞在外力作用下由位置a 移动到位置b 的过程中，下列说法正确的是( )A ． 气体分子间作用力增大B ． 气体压强增大C ． 气体分子的平均动能减小D ． 气体内能增加7.如图是某种喷雾器示意图，在贮液筒装入一些药液后将密封盖盖好．多次拉压活塞后，把空气打入贮液筒内，贮液筒与外界热交换忽略不计，打开喷嘴开关，活塞位置不变，药液就可以持续地喷出，药液喷出过程中，贮液筒内的空气( )A ． 分子间的引力和斥力都在增大B ． 体积变大，压强变大C ． 气体分子的平均动能不变D ． 气体的内能减小8.在测定分子大小的油膜实验中，下面的假设中与该实验无关的是( )A ． 油膜中分子沿长度方向排列B ． 油膜为单层分子且分子都是球形C ． 油膜的体积等于分子体积之和D ． 分子一个挨一个排列，分子间隙可忽略9.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，分子间作用力一定减小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10.最近发现纳米材料具有很多的优越性，有很广阔的应用前景．已知1 nm(纳米)＝10－9m ，边长为1 nm 的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10－10m)的个数最接近下面的哪一个数值？( ) A ． 102 B ． 103C． 106D． 10911.1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是()A．B．C．D．12.在标准状况下，水蒸气分子的间距约是水分子直径的()A． 1倍B． 10倍C． 100倍D． 1 000倍13.下列关于热学的判断，正确的是()A．对一定质量的气体加热，其内能一定增加B．物体温度升高时，物体内的每个分子的速率都将增大C．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加D．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发地进行14.一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明()A．气体分子的平均动能增大B．气体分子的平均动能减小C．每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D．每秒撞击单位面积器壁的分子数减少15.如图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是()A．B．C．D．二、填空题(共3小题)16.如图所示，当一定质量的理想气体由状态a沿acb到达状态b，气体对外做功为126 J、吸收热量为336 J；当该气体由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对气体做功为84 J，则该过程气体是______热(选填“吸”或“放”)，传递的热量等于______J.17.密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，则T1________T2(选填“大于”或“小于”)．18.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与温度T的关系如图所示．图中TA、VA和TD为已知量．(1)从状态A到B，气体经历的是________过程(填“等温”、“等容”或“等压”)；(2)从B到C的过程中，气体的内能________(填“增大”、“减小”或“不变”)；(3)从C到D的过程中，气体对外________(填“做正功”、“做负功”或“不做功”)，同时________(填“吸热”或“放热”)；(4)气体在状态D时的体积VD＝________.三、实验题(共3小题)19.取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄膜，测出这一薄膜的面积为0.2 m2，已知油酸分子的直径为5×10－10m,1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，试估算原油酸酒精溶液的体积浓度(×100%)．20.用油膜法估测分子的大小．实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1 cm)．则(1)下面给出的实验步骤中，正确排序应为________(填序号)为估算油酸分子的直径，请补填最后一项实验步骤DA．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上B．用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1 mL油酸酒精溶液的滴数NC．将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05 %的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴入一滴D．________________________________________________________________________.(2)利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为_________________________．21.在“油膜法估测油酸分子的大小”试验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm的浅盆里倒入约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．①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．①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．①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，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．①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 1 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1位有效数字)四、计算题(共3小题)22.一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm(即76.0 cmHg)、温度为27.0 ①的氦气时，体积为3.50 m3.在上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0 cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变．此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为－48.0 ①.求：(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；(3)若忽略气球内分子间相互作用，停止加热后，气球内气体吸热还是放热？简要说明理由．23.吸盘是由橡胶制成的一种生活用品，其上固定有挂钩用于悬挂物体．如图所示，现有一吸盘，其圆形盘面的半径为2.0×10－2m，当其与天花板轻轻接触时，吸盘与天花板所围容积为1.0×10－5m3；按下吸盘时，吸盘与天花板所围容积为 2.0×10－6m3，盘内气体可看作与大气相通，大气压强为p0＝1.0×105Pa.设在吸盘恢复原状过程中，盘面与天花板之间紧密接触，吸盘内气体初态温度与末态温度相同．不计吸盘的厚度及吸盘与挂钩的重量．(1)吸盘恢复原状时，盘内气体压强为________；(2)在挂钩上最多能悬挂重为________的物体；(3)请判断在吸盘恢复原状过程中盘内气体是吸热还是放热，并简述理由．24.如图所示，一个内壁光滑的汽缸竖直放置，内有两个重力均为30 N的密闭活塞，将缸内理想气体分成①、①两部分，其中活塞A导热，活塞B及侧壁均绝热．初状态整个装置静止不动并且处于平衡状态，①、①两部分气体的高度均为l0＝10 cm，温度都是300 K．设外界大气压强为p0保持不变，活塞横截面积为S，且p0S＝30 N．现保持环境温度、外界大气压强不变，通过汽缸的导热底面给①气体加热，同时在活塞A上逐渐添加细砂，若在活塞A下降的高度Δl2＝6 cm，并且①气体的高度仍为l0时两部分气体重新处于平衡，试求所添加细砂的重力大小和重新处于平衡时①气体的温度．答案解析1.【答案】C【解析】改变内能的方式有两种即做功和热传递，外界对气体做功，若没有热传递则气体内能增加，由于不知道是否存在热传递，所以内能变化无法判断，选项A错；气体从外界吸收热量，没有明确是否存在做功，所以统一无法确定内能的变化，选项B错；温度是气体分子平均动能的标志，温度越高，气体分子平均动能越大，选项C对，D错．2.【答案】A【解析】密闭于汽缸内的压缩气体膨胀对外做正功W＜0，缸内气体与外界无热交换说明Q＝0，忽略气体分子间相互作用，说明内能是所有分子动能的总和．根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知内能减小，分子平均动能减小，温度降低，所以只有A正确．3.【答案】B【解析】a到b、a到c温度升高值相同，说明气体内能增大的量相同，但a到b的体积增大，对外做功，所以从外界吸热要多，由可知a到b过程中压强不变，a到c过程中压强增大，选项B 正确．4.【答案】B【解析】中间部分气体的压强是p1＝p0－ρgh3，B端气体压强是：pB＝p1－ρgh1＝p0－ρg(h1＋h3)，选项B正确．5.【答案】C【解析】由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，改变物体内能的方式有两种：做功和热传递．若物体放热Q＜0，但做功W未知，所以内能不一定减小，A选项错误；物体对外做功W＜0，但Q未知，所以内能不一定减小，B选项错误；物体吸收热量Q＞0，同时对外做功W＜0，(W＋Q)可正、可负，所以内能可能增加，故C选项正确；物体放出热量Q＜0，同时对外做功W＜0，所以ΔU＜0，即内能一定减小，D选项错误．6.【答案】C【解析】温度是分子平均动能的标志，温度降低，分子的平均动能减小，故C正确；当活塞在外力作用下由位置a移动到位置b的过程中，气体对外界做功，而容器是绝热的，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，温度降低，D错误；根据气态方程＝C可知，温度降低，体积增大，则压强必定减小，故B错误；分子体积增大，气体分子间作用力减小，A错误．7.【答案】D【解析】内部气体体积必然增大，气体分子之间的距离增大，引力和斥力都减小，选项A错误．体积增大，对外做功，内能减小，选项D正确．内能减小，温度降低，平均动能减小，选项C错误．体积变大，分子数密度减小，加之平均动能减小，压强减小，选项B错误．8.【答案】A【解析】油膜法测分子大小的实验的关键是测出油膜的体积与面积，与油膜中分子沿任何方向排列无关．9.【答案】A【解析】扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，选项A正确；布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是液体分子的运动，选项B错误；在分子之间距离从平衡位置之间距离增大时，分子间距离增大，分子间作用力可能先增大后减小，选项C错误；物体的温度越高，分子运动越激烈，分子平均动能增大，并非每个分子的动能都一定越大，选项D错误．10.【答案】B【解析】边长为1 nm的立方体的体积为V＝10－27m3，而氢分子体积数量级为10－30m3，所以立方体可容纳的液态氢分子的数值最接近103个．11.【答案】D【解析】图象突出中间多两边少的特点，故选D.12.【答案】B【解析】在标准状况下，水蒸气的摩尔体积V气＝22.4×10－3m3/mol，每个水蒸气分子所占体积V1＝＝m3＝3.72×10－26m3.把每个水蒸气分子所占体积看成一个小立方体，分子间距等于每个立方体的边长，即d＝＝m＝3.34×10－9m水的摩尔体积V水＝＝m3/mol＝18×10－6m3/mol.建立水分子的球模型，其直径为D＝＝m≈3.85×10－10m，所以≈10.13.【答案】C【解析】根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，加热时气体可能对外做功，内能也可能减小，A错误；温度升高，分子的平均动能增加，但不一定每个分子的速度都增加，B错误；对一定量的理想气体，内能是由温度决定，只要温度升高，内能就会增加，根据＝C，C为恒量，当它的压强、体积都增大时，温度一定升高，内能一定增加，C正确；根据热力学第二定律，热量不可能自发的从低温物体传给高温物体，D错误．14.【答案】C【解析】温度不变，说明气体分子的平均动能不变，A、B选项错误；体积减小，说明气体在单位体积内的分子数增加；而压强增大说明气体分子在单位时间内对单位面积的容器壁的碰撞次数增加，所以C选项正确，D选项错误．15.【答案】C【解析】首先要分清晶体与非晶体的图象，晶体凝固时有确定的凝固温度，而非晶体则没有，故A、D错误，它们是非晶体的图象；其次分清是熔化还是凝固的图象：熔化是固体变成液体，达到熔点前是吸收热量，温度一直在升高，而凝固过程则恰好相反，故C对．16.【答案】放294【解析】当气体由状态a沿acb到达状态b过程中，根据热力学第一定律可得ΔU＝336 J－126 J ＝210 J，当气体由状态b沿曲线ba返回状态a时，由于两种情况下在b时气体的内能相等，可以将过程逆过来从a到b，则有210 J＝Q－84，解得Q＝294 J，为吸热，则从b到a为放热，放出的热量为294 J.17.【答案】平均动能小于【解析】密闭在钢瓶中的理想气体体积不变，温度升高时分子平均动能增大，压强增大；温度升高时，速率大的分子所占比重较大，故T1＜T2.18.【答案】(1)等容(2)不变(3)负功放热(4)VA【解析】(1)从图像可知，从状态A到状态B气体的体积不变，所以是等容过程；(2)从状态B到C 温度不变，则气体的内能不变；(3)从状态C到状态D气体体积减小，则外界对气体做功，即气体对外界做负功，温度降低则气体对外界放热；(4)由于已知TA、VA和TD则据理想气体状态方程有：＝得V0＝VA.19.【答案】0.5%【解析】每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V0＝Sd＝1×10－10m3；体积浓度为P＝×100%＝0.5%.20.【答案】(1)BCA将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S(2)d＝【解析】(1)根据实验原理可得，给出的实验步骤的正确排序为BCA，步骤D应为将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S.(2)每滴油酸酒精溶液的体积为1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积为V＝×0.05%所以单个油酸分子的直径为d＝＝.21.【答案】(1)①①①①①(2)5×10－10【解析】(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液(教师完成，记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积v＝(题中的①→准备浅水盘①→形成油膜①→描绘油膜边缘①→测量油膜面积①→计算分子直径①(2)计算步骤：先计算1滴油酸酒精溶液中油酸的体积＝1滴酒精油酸溶液的体积×配制比例＝×，再计算油膜面积，把油膜厚度L视为油酸分子的直径，则d＝，最后计算分子直径＝××m＝5×10－10m.22.【答案】(1)7.39 m3(2)5.54 m3(3)温度降低，分子平均动能减少，内能减少；体积减少，外界对气体做功，由热力学第一定律得，气体对外放热．【解析】(1)根据玻意耳定律p1V1＝p2V2，得V2≈7.39 m3(2)在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1＝300 K下降到与外界气体温度相同，即T2＝225 K．这是一等压过程．根据盖—吕萨克定律＝得V3≈5.54 m3.(3)温度降低，分子平均动能减少，内能减少；体积减少，外界对气体做功，由热力学第一定律得，气体对外放热．23.【答案】(1)2.0×104Pa(2)1.0×102N(3)吸热理由是：初态与末态温度相同，表示气体内能不变，恢复原状时，气体体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体需要吸热．【解析】(1)吸盘恢复原状时盘内气体发生等温变化，由p1V1＝p2V2可得，p2＝＝，解得p2＝2.0×104Pa；(2)设最多挂重为G的物体，对吸盘有：p0S＝G＋p2S，其中S＝πr2，解得：G＝100 N＝1.0×102N.(3)理由是：初态与末态温度相同，表示气体内能不变，恢复原状时，气体体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体需要吸热．24.【答案】90 N600 K【解析】初状态①，由玻意耳定律得：p1V1＝p1′V1′；其中p1＝p0＋，p1′＝p0＋，V1′＝S(l0－Δl2)联立得，所添加细砂的重力大小Mg＝90 N对于①气体，由查理定律得：＝其中p2＝p1＋，T2＝300 K，p2′＝p1′＋解得T2′＝600 K.。
全国高考物理一轮专题集训《热学》测试
绝密★启用前2020届全国高考物理一轮专题集训《热学》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.下列说法中正确的是()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2.如图所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强()A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终不变D．先增大后减小3.一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序由a→b→c→a，ab线段延长线过坐标原点，bc线段与t轴垂直，ac线段与V轴垂直．气体在此状态变化过程中()A．从状态a到状态b，压强不变B．从状态b到状态c，压强增大C．从状态b到状态c，气体内能增大D．从状态c到状态a，单位体积内的分子数减少4.以下关于用油膜法估测分子大小的说法中，正确的是()A．能准确地测量分子的直径B．能测出任何物质分子的大小C．只能估测分子的大小D．以上说法都不正确5.一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法中正确的是()A．c→a过程中，气体压强增大，体积变小B．c→a过程中，气体压强增大，体积变大C．a→b过程中，气体体积增大，压强减小D．b→c过程中，气体压强不变，体积增大6.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是()A．若外界大气压增大，则弹簧压缩量将增大B．若外界大气压增大，则汽缸的上底面距地面的高度将增大C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小D．若气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大7.如图所示，有一固定的圆筒形绝热容器，用绝热活塞密封一定质量的气体，当活塞处位置a时，筒内气体压强等于外界大气压，当活塞在外力作用下由位置a移动到位置b的过程中，下列说法正确的是()A．气体分子间作用力增大B．气体压强增大C．气体分子的平均动能减小D．气体内能增加8.已知湖水的深度为20 m，湖底的水温为4 ℃，水面的温度为17 ℃，大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(重力加速度g取10 m/s2，水的密度ρ取1.0×103kg/m3)()A． 12.8倍B． 8.5倍C． 3.1倍D． 2.1倍9.一定质量的理想气体，在某一状态变化过程中，气体对外界做功8 J，气体内能减少12 J，则在该过程中()A．气体吸热4 JB．气体放热4 JC．气体吸热20 JD．气体放热20 J10.下列说法正确的是()A．温度升高，物体的每一个分子的动能都增大B．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的C．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子力为零，分子势能最小D．温度越高，布朗运动越剧烈，所以布朗运动也叫做热运动11.如图是压力保温瓶结构简图，活塞a与液面之间密闭了一定质量的气体．假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换，则向下压a的过程中，瓶内气体()A．内能增大B．体积增大C．压强不变D．温度不变12.下列说法中正确的是()A．外界对气体做功，气体的内能一定增大B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大C．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大D．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大13.做布朗运动实验，得到某个观测记录如图．图中记录的是()A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线14.导热性能良好的汽缸和活塞，密封一定质量的理想气体，汽缸固定不动，保持环境温度不变，现用外力将活塞向下缓慢移动一段距离，则这一过程中()A．外界对缸内气体做功，缸内气体内能不变B．缸内气体放出热量，内能增大C．汽缸内每个气体分子的动能保持不变D．单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小15.下列说法正确的是()A．布朗运动就是液体(气体)分子的无规则运动B．单晶体和多晶体都有规则的几何外形C．当两分子间的距离增大时，分子引力增大，分子斥力减小D．热量可以从低温物体传给高温物体第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)16.如图所示，一粗细均匀的玻璃瓶水平放置，瓶口处有阀门K，瓶内有A、B两部分用一活塞分开的理想气体．开始时，活塞处于静止状态，A、B两部分气体长度分别为2L和L，压强均为p.若因阀门封闭不严，B中气体向外缓慢漏气，活塞将缓慢移动，整个过程中气体温度不变，瓶口处气体体积可以忽略．当活塞向右缓慢移动的距离为0.4L时，(忽略摩擦阻力)求此时：(1)A中气体的压强；(2)B中剩余气体与漏气前B中气体的质量比．17.一圆柱形汽缸，质量M为10 kg，总长度L为40 cm，内有一活塞，质量m为5 kg、截面积S 为50 cm2，活塞与汽缸壁间摩擦可忽略，但不漏气(不计汽缸壁与活塞厚度)，当外界大气压强p0为1×105Pa，温度t0为7 ℃时，如果用绳子系住活塞将汽缸悬挂起来，如图所示，汽缸内气体柱的高L1为35 cm，g取10 m/s2.求：(1)此时汽缸内气体的压强；(2)当温度升高到多少摄氏度时，活塞与汽缸将分离．18.如图所示，水平放置一个长方体的封闭汽缸，用无摩擦活塞将内部封闭气体分为完全相同的A、B两部分．初始时两部分气体压强均为p、热力学温度均为T.使A的温度升高ΔT而保持B部分气体温度不变，试求A部分气体的压强增加量．19.一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中A→B过程为等压变化，B→C过程为等容变化．已知VA＝0.3 m3，TA＝TC＝300 K、TB＝400 K.(1)求气体在状态B时的体积．(2)说明B→C过程压强变化的微观原因(3)设A→B过程气体吸收热量为Q，B→C过程放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因．答案解析1.【答案】B【解析】温度是分子平均动能的宏观标志．物体温度降低，其分子热运动的平均动能减小，反之，其分子热运动的平均动能增大，A错，B对；改变内能的两种方式是做功和热传递，由ΔU＝W＋Q 知，温度降低，分子平均动能减小，但是做功情况不确定，故内能不确定，C、D错．2.【答案】A【解析】根据理想气体状态方程＝C，因为沿直线从a到b，V逐渐变小，T逐渐变大，所以p 逐渐变大．A正确．3.【答案】B【解析】过各点的等压线如图从状态a到状态b，斜率变大，则压强变小，故A错误；从状态b到状态c，斜率变小，则压强变大，故B正确；从状态b到状态c，温度不变，则内能不变，故C错误；从状态c到状态a，体积不变，则单位体积内的分子数不变，故D错误．4.【答案】C【解析】油膜法是估测分子大小的实验方法，不能进行准确的测量，故C对．5.【答案】C【解析】据＝C(常量)，图中c→a过程中，气体的体积不变，温度升高，压强增大，所以A、B 选项错误；a→b过程中，气体的温度不变，压强减小，体积增大，所以C选项正确；b→c过程中，气体压强不变，温度减小，体积减小，所以D选项错误．6.【答案】D【解析】对活塞与汽缸的整体，受到重力和弹簧的弹力作用，且弹簧的弹力等于重力，故若外界大气压增大时，弹簧压缩量不变，选项A错误；对汽缸而言：Mg＋p0S＝pS，若外界大气压增大，则汽缸内的气体压强增大，由p1V1＝p2V2可知，气体的体积减小，由于弹簧长度不变，则汽缸的上底面距地面的高度将减小，选项B错误；若气温升高，则由＝可知，气体的体积增大，由于弹簧长度不变，则汽缸的上底面距地面的高度将增大，活塞距底面的高度不变，选项C错误，D 正确．7.【答案】C【解析】温度是分子平均动能的标志，温度降低，分子的平均动能减小，故C正确；当活塞在外力作用下由位置a移动到位置b的过程中，气体对外界做功，而容器是绝热的，根据热力学第一定律可知，气体的内能减小，温度降低，D错误；根据气态方程＝C可知，温度降低，体积增大，则压强必定减小，故B错误；分子体积增大，气体分子间作用力减小，A错误．8.【答案】C【解析】气泡在湖底的压强为：p1＝p0＋ρgh＝105＋103×10×20＝3×105Pa；气泡在湖底的温度为：T1＝273＋4＝277 K；气泡在水面的压强为：p2＝p0＝105Pa；气泡在水面的温度为：T2＝273＋17＝290 K；根据理想气体状态方程，有：＝；解得：＝·＝×≈3.1.9.【答案】B【解析】改变内能的方式有2种，即热传递和做功，气体内能变化ΔQ＝W＋Q，即－12 J＝－8 J＋Q，可得Q＝－4 J，即放热4 J，选项B对．10.【答案】C【解析】温度升高时，物体分子的平均动能增大，但是物体的每一个分子的动能不一定都增大，选项A错误；气体的压强是大量的气体分子频繁的对容器壁的碰撞产生的，选项B错误；当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子力为零，分子势能最小，选项C正确；温度越高，布朗运动越剧烈，由于布朗运动是悬浮在液体(气体)表面的固体颗粒的无规则运动，所以布朗运动不叫做热运动，选项D错误．11.【答案】A【解析】压缩气体时，外界对气体做功，则W＞0；因为气体与外界没有热交换，则Q＝0，由热力学第一定律可知：ΔE＝W＋Q，所以ΔE＞0，气体的内能增加，选项A正确．12.【答案】C【解析】改变内能的方式有两种即做功和热传递，外界对气体做功，若没有热传递则气体内能增加，由于不知道是否存在热传递，所以内能变化无法判断，选项A错；气体从外界吸收热量，没有明确是否存在做功，所以统一无法确定内能的变化，选项B错；温度是气体分子平均动能的标志，温度越高，气体分子平均动能越大，选项C对，D错．13.【答案】D【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然运动是无规则的，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误，对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故无法描绘其速度—时间图线，故C项错误，D项正确．14.【答案】A【解析】由于汽缸和活塞导热性能良好，且环境温度不变，因此在将活塞向下缓慢压一段距离过程中，气体温度不变，气体内能不变，由ΔU＝W＋Q可知，外界对气体做功，内能不变，气体将放出热量，故A正确，B错误；温度不变，说明气体分子平均动能不变，而并非指每个气体分子的动能均保持不变，故C错误；气体温度不变，体积缩小，根据理想气体状态方程可知，其压强增大，单位时间内撞击到器壁上单位面积上的分子数增多，故D错误．15.【答案】D【解析】布朗运动是液体(气体)分子的无规则运动的反映，单晶体有规则的几何外形，而多晶体没有规则的几何外形，选项A、B错误；当两分子间距离的增大时，分子引力减小，分子斥力减小，选项C错误；热量可以从低温物体传给高温物体，选项D正确．16.【答案】(1)p(2)【解析】(1)对A中气体：p2L＝pA(2L＋0.4L)；得pA＝p；＝pB.pA(2)设漏气后B中气体和漏出气体总长度为LBpL＝pBLB；得LB＝L；此时B中气体长度为LB′＝L－0.4L；则此时B中气体质量mB′与原有质量mB之比为＝＝17.【答案】(1)8×104Pa(2)47 ℃【解析】(1)p＝p0－＝8×104Pa，(2)＝，t＝47 ℃.18.【答案】【解析】设温度升高后，AB压强增加量都为Δp，升高温度后体积VA，由理想气体状态方程得：＝，对B部分气体，升高温度后体积VB，由玻意耳定律得：pV＝(p＋Δp)VB，两部分气体总体积不变：2V＝VA＋VB，解得：Δp＝.19.【答案】见解析【解析】(1)设气体在B状态时的体积为VB，由盖－吕萨克定律得，＝，代入数据得VB＝0.4 m3.(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小．(3)Q1大于Q2；因为TA＝TC，故A→B增加的内能与B→C减小的内能相同，而A→B过程气体对外做正功，B→C过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q1大于Q2.。
2020届高考物理一轮复习专题强化卷：热力学定律和能量守恒定律、气体实验定律的综合应用
2020年高考物理一轮复习专题强化卷----热力学定律与能量守恒定律、气体实验定律的综合应用一、判断正误（共6题，12分）1、为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，做功和热传递的实质是相同的。
( )2、绝热过程中，外界压缩气体做功20 J，气体的内能可能不变。
( )3、热量不可能从低温物体传到高温物体。
( )4、热机中，燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化。
( )5、自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，说明能量正在消失。
( )6、一定质量的理想气体向真空中自由膨胀，体积增大，对外做功，熵增加。
( )答案1、× 2、× 3、× 4、× 5、× 6、×二、不定项选择题（共8题，40分）7、热学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质，它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律，下面关于高中阶段学习的热学知识说法正确的是()A.两个温度不同的物体相互接触时，热量既能自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从低温物体传给高温物体B.一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变C.物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大D.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力E.一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积【答案】BD8、下列关于热现象的描述不正确的是()A．根据热力学定律，热机的效率不可能达到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则的E．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律【答案】BDE9、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。
2020届高三高考物理一轮复习《热力学定律和能量守恒》强化练习卷
B．气体经历过程 1，其内能减小
C．气体在过程 2 中一直对外放热
D．气体在过程 2 中一直对外做功
E．气体经历过程 1 的内能改变量与经历过程 2 的相同
解析： 气体经历过程 1，压强减小，体积变大，膨胀对外做功，内能减小，故温度降低，故选项
A、 B 正确；
pV 气体在过程 2 中，根据理想气体状态方程 T ＝ C。则开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热，然后
C．随着科技的进步，物体的温度可以降低到－ 300 ℃
D．热量可以从低温物体传递到高温物体
E．对物体做功，物体的内能可能减小
解析： 由热力学第一定律可知，气体放出热量，其内能不一定减小，温度不一定降低，故分子平均动能不一
定减小，选项 A 错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，选项
5． ( 多选 ) 夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎
里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是
________。
A．气体的内能减少
B．气体的内能不变 1/8
2020 届高三高考物理一轮复习《热力学定律和能量守恒》强化练习卷 C．气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低 D．气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了 E．气体分子的平均动能减小 6． ( 多选 )(2019 ·河南、河北、山西联考 ) 下列说法正确的是 ________。 A．分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大 B．当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势能增大 C．一定质量的理想气体发生等温膨胀。—定从外界吸收热量 D．一定质量的理想气体发生等压膨胀，一定向外界放出热量 E．熵的大小可以反映物体内分子运动的无序程度 7． ( 多选 ) 下列有关热学的说法中正确的是 ________。 A．气体放出热量，其分子的平均动能一定减小 B．气体温度升高，分子的平均动能一定增大 C．随着科技的进步，物体的温度可以降低到－ 300 ℃ D．热量可以从低温物体传递到高温物体 E．对物体做功，物体的内能可能减小 8．(2018 ·潍坊模拟 ) 如图所示在绝热汽缸内，有一绝热轻活塞封闭一定质量的气体，开始时缸内气体温度为 27 ℃，封闭气柱长 9 cm，活塞横截面积 S＝ 50 cm2。现通过汽缸底部电阻丝给气体加热一段时间。此过程中气体吸
2020版高考物理一轮复习(含最新2019高考题)：热学7 章末热点集训
第十三章 热 学
[解析] 墨汁与水混合均匀的过程，是水分子和碳粒做无规则 运动的过程，这种运动与重力无关，也不是化学反应引起的．微 粒越小、温度越高，无规则运动越剧烈，可见，B、C 正确， A、D 错误． [答案] BC
第十三章 热 学
1. 关 于 热 现 象 和 热 学 规 律 ， 说 法 正 确 的 是 () A．布朗运动表明，构成悬浮微粒的分子在做无规则运动 B．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 C．温度高的物体内能不一定大 D．物体的摄氏温度变化了 1 ℃，其热力学温度变化了 273 K
第十三章 热 学
解析：由题意可知，当温度为 T0 时 B 管中气体的压强 pB1＝ 30 cmHg 当温度为 2.4T0 时，B 管中气体体积不变，设其压强为 pB2，B 中气体状态变化为等容过程，由查理定律有： pTB01＝2p.4BT2 0 解得：pB2＝72 cmHg 当温度为 T0 时 A 管中气体的压强 pA1＝20 cmHg，体积为 VA1 ＝h1S
第十三章 热 学
设流入 A 管的水银柱的长度为 x，则温度为 2.4T0 时，压强 pA2 ＝pB2－ρ(h＋x)g＝(62－x) cmHg 体积 VA2＝(h1－x)S A 中气体状态变化符合理想气体状态方程，则 pAT1V0 A1＝p2A.24VTA02 代入数据整理得：x2－72x＋140＝0 解得：x＝2 cm(另一解舍去)． 答案：2 cm
第十三章 热 学
热力学定律的应用 (2018·高考全国卷 Ⅰ )如图，一定质量的理想气体从 状态 a 开始，经历过程①、②、③、④到达状态 e.对此气体， 下列说法正确的是( )
第十三章 热 学
A．过程①中气体的压强逐渐减小 B．过程②中气体对外界做正功 C．过程④中气体从外界吸收了热量 D．状态 c、d 的内能相等 E．状态 d 的压强比状态 b 的压强小
2020届高三高考物理一轮复习《热学》专题强化
热学一、选择题，每题有3个选项正确。
1．下列说法中正确的是( )A．悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动就越明显B．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间的分子力表现为斥力C．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小D．一定质量的理想气体，温度升高，体积减小，则单位时间内撞击到器壁单位面积上的气体分子数增加E．内能全部转化为机械能的热机是不可能制成的2．一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3．下列说法中正确的是( )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4．下列关于热学中的相关说法正确的是( )A．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能增加C．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，故气体的压强一定增大D．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝E．某种液体的饱和汽压不一定比未饱和汽压大5．下列说法正确的是( )A．1 g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多B．布朗运动就是物质分子的无规则热运动C．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的E．0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相等6．下列说法中正确的是( )A．温度高的物体比温度低的物体热量多B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等E．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大7．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是( )A．液体的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用E．液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力8．一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( )A．气体分子的平均速率不变B．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大C．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多D．气体分子的总数增加E．气体分子的密度增大9．关于生活中的热学现象，下列说法正确的是( )A．夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大B．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是用镊子夹一棉球，沾一些酒精，点燃，在罐内迅速旋转一下再抽出，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上，其原因是，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强增大C．盛有氧气的钢瓶，在27℃的室内测得其压强是9.0×106 Pa，将其搬到－3℃的工地上时，测得瓶内氧气的压强变为7.2×106 Pa，通过计算可判断出钢瓶漏气D．热量能够自发地从内能多的物体传递到内能少的物体E．一辆空载的卡车停在水平地面上，在缓慢装沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，若把车胎内气体看成理想气体，则胎内气体向外界放热二、计算题，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
2020届高考物理一轮复习——热学(高效演练).doc
2020届高考物理一轮复习——热学（高效演练）1、下列说法正确的是( )A.物体吸收热量,其内能一定增加B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体温度升高,分子平均动能一定增大D.物体温度升高,分子平均动能可能减小2、下列说法中正确的是( )A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B.分子间的距离增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大C.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显D.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强减小3、关于热力学定律和分子动理论,下列说法中正确的是( )A.我们可以利用高科技手段,将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的C.在分子力作用范围内,分子力总是随分子间距离的增大而减小D.温度升高时,物体中每个分子的运动速率都将增大4、下列说法正确的是( )A.同一个物体,运动时的内能一定比静止时的内能大B.物体温度升高,组成物体的分子平均动能一定增加C.一定质量的物体,内能增加,温度一定升高D.温度升高时物体的每个分子的动能都将增大5、下列说法正确的是( )A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关D.气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变6、一只轮胎容积为10L,装有压强为1.5atm的空气。
现用打气简给它打气,已知打气筒每打一次都把体积为1L、压强与大气压相同的气体打进轮胎,要使轮胎内气体压强达到2.5atm,应至少打多少次气(打气过程中轮胎容积及气体温度保持不变)( )A.8次B.10次C.12次D.14次7、导热性能良好的气缸和活塞,密封一定质量的理想气体,气缸固定不动,保持环境温度不变,现用外力将活塞向下缓慢移动一段距离,则这一过程中( )A.外界对缸内气体做功,缸内气体内能不变B.缸内气体放出热量,内能增大C.气缸内每个气体分子的动能保持不变D.单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小8、如图所示,一定质量的理想气体,由状态a经过ab过程到达状态b或ac过程到达状态c。
2020届高考物理一轮复习——热学(高效演练)
2020届高考物理一轮复习——热学（高效演练）1、下列说法正确的是( )A.物体吸收热量,其内能一定增加B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体温度升高,分子平均动能一定增大D.物体温度升高,分子平均动能可能减小2、下列说法中正确的是( )A.雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B.分子间的距离增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大C.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显D.控制液面上方饱和汽的体积不变,升高温度,则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大,密度增大,压强减小3、关于热力学定律和分子动理论,下列说法中正确的是( )A.我们可以利用高科技手段,将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的C.在分子力作用范围内,分子力总是随分子间距离的增大而减小D.温度升高时,物体中每个分子的运动速率都将增大4、下列说法正确的是( )A.同一个物体,运动时的内能一定比静止时的内能大B.物体温度升高,组成物体的分子平均动能一定增加C.一定质量的物体,内能增加,温度一定升高D.温度升高时物体的每个分子的动能都将增大5、下列说法正确的是( )A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关D.气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变6、一只轮胎容积为10L,装有压强为1.5atm的空气。
现用打气简给它打气,已知打气筒每打一次都把体积为1L、压强与大气压相同的气体打进轮胎,要使轮胎内气体压强达到2.5atm,应至少打多少次气(打气过程中轮胎容积及气体温度保持不变)( )A.8次B.10次C.12次D.14次7、导热性能良好的气缸和活塞,密封一定质量的理想气体,气缸固定不动,保持环境温度不变,现用外力将活塞向下缓慢移动一段距离,则这一过程中( )A.外界对缸内气体做功,缸内气体内能不变B.缸内气体放出热量,内能增大C.气缸内每个气体分子的动能保持不变D.单位时间内撞击到器壁上单位面积的分子数减小8、如图所示,一定质量的理想气体,由状态a经过ab过程到达状态b或ac过程到达状态c。