黄淑清-热学答案
《热学教程》第三版_习题解答
第一章习题（P43） 1.1 解：根据T ( R) = 273.16 R
Rtr 则： T = 273.16 × 96.28 = 291.1(K)
90.35
1.2 解：（1）摄氏温度与华氏温度的关系为 t(o F) = 32 + 9 t(o C) 5
解出： t = −40 （2）华氏温标与开氏温标的关系为
t = 32 + 9 (T − 273.15) 5
解出： t = 575 （3）摄氏温度与开始温度的关系为
t = T − 273 .15 可知：该方程无解，即摄氏温标和开氏温标不可能给出相同的读数。
1.3 解：根据定压理想气体温标的定义式
V 273.16K
T (V ) = 273.16K lim =
1.6 解：当温度不变时， PV = C ，设气压计的截面积为 S，由题意可知：
(768− 748)×80S = (P − 734)× (80+ 748− 734)S
可解出： P = ( 20 × 80 + 734) × 1.013×105 (Pa) = 9.99 ×104 (Pa)
94
760
1.7 解：设气体压强分别为 P1、P2，玻璃管横截面积为 S，由题意可知：
PV2
=
M 2′ µ
RT 2
混合前后质量不变
则
µP1V1 + µP2V2 = µPV1 + µPV2
RT1 RT2 RT1 RT2
故
P = P1V1T2 + P2V2T1 = 2.98×104 (Pa)
V1T2 + V2T1
1.14 证明：略
1.15 解：气球内的 H2 在温度 T1、T2 时的状态方程为
高二物理热学实验试题答案及解析
高二物理热学实验试题答案及解析1.在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V。
在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X。
①用以上字母表示油酸分子的大小d= 。
②从图中数得X= 。
【答案】；62（60-65均可）。
【解析】由于N滴溶液的总体积为V，故一滴的体积为，一滴中含有的油酸为A，而油酸的表面积为xa2，故油酸分子的大小d=；从图中读得X=62。
【考点】用油膜法估测分子大小。
2.（9分）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有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，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，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2cm，试求：（1）油酸膜的面积是多少；（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积；（答案保留一位有效数字）（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径。
（答案保留一位有效数字）【答案】（1）(2) （3）【解析】由图示坐标纸可知，油膜所占方格数是74（超过半个算一个，不足半个舍去），则油膜的面积。
（2）一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积。
（3）油酸分子的直径。
【考点】本题考查了用油膜法测分子直径的实验。
3.在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1 cm，试求：（1）油酸膜的面积是____cm2；（2）实验测出油酸分子的直径是______m；（结果保留两位有效数字）（3）实验中为什么要让油膜尽可能散开？________________。
热学答案r
1-9 用L表示液体温度计中液柱的长度。
定义温标与L之间的关系为。
式中的a、b为常数，规定冰点为，汽化点为。
设在冰点时液柱的长度为，在汽化点时液柱的长度，试求到之间液柱长度差以及到之间液柱的长度差。
解：由题给条件可得： (1) (2)解联立方程（1）（2）得：则1-17如图1-18所示，两个截面相同的连通管，一为开管，一为闭管，原来开管内水银下降了，问闭管内水银面下降了多少？设原来闭管内水银面上空气柱的高度R和大气压强为，是已知的。
题1-18图解：设截面积为S，原闭管内气柱长为R大气压为P闭管内水银面下降后，其内部压强为。
对闭管内一定质量的气体有：以水银柱高度为压强单位：取正值，即得1-29 通常称范德瓦耳斯方程中一项为内压强，已知范德瓦耳斯方程中常数a，对二氧化碳和氢分别为和，试计算这两种气体在，0.01和0.001时的内压强，解：根据内压强公式，设内压强为的内压强。
当时，当 时当 时2-3 一容积为11.2L 的真空系统已被抽到1.0×10-5mmHg 的真空。
为了提高其真空度，将它放在300℃的烘箱内烘烤，使器壁释放出吸附的气体。
若烘烤后压强增为1.0×10-2mmHg ，问器壁原来吸附了多少个气体分子。
解：设烘烤前容器内分子数为N 。
，烘烤后的分子数为N 。
根据上题导出的公式PV = NKT 则有：)(0110011101T P T P K V KT V P KT V P N N N -=-=-=∆ 因为P 0与P 1相比差103数量，而烘烤前后温度差与压强差相比可以忽略，因此00T P 与 11T P相比可以忽略 1823223111088.1)300273(1038.11033.1100.1102.11⨯≅+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=∆---T P K N N 个2-5 一容器内有氧气，其压强P=1.0atm,温度为t=27℃，求 (1) 单位体积内的分子数：(2) 氧气的密度； (3) 氧分子的质量； (4) 分子间的平均距离； (5) 分子的平均平动能。
2018大二轮高考总复习物理文档：第16讲 热学(专题强化训练) Word版含答案
专题强化训练(十六)热学1．(2017·第一次全国大联考卷Ⅰ)(1)下列说法正确的是________．A．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大B．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可算出该气体分子间的平均距离C．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D．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润E．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大解析：温度是分子平均动能的标志，是大量分子无规则运动的宏观表现，气体温度升高，分子的平均动能增加，分子的平均速率增大，不是每个气体分子运动的速率都增大，故A错误；知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可求出气体的摩尔体积，即每个气体分子占据的空间大小，从而能求出分子间的平均距离，故B正确；将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，产生了其他影响，即消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，故C错误；附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润，故D正确；若分子间的距离减小，如图所示，则分子间的引力和斥力均增大，故E正确．答案：BDE(2)粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端开口与大气相连，右管上端封闭，如图所示．开始时两管内水银柱等高，两管内空气(可视为理想气体)柱长均为l＝90 cm，此时两管内空气柱温度均为27℃，外界大气压为p0＝76 cmHg.现在左管上端开口处缓慢注入水银压缩空气柱，直至右管内水银面上升10 cm，在注入水银过程中，左管内温度缓慢下降到－23℃，右管内温度保持在27℃.求：①注入水银柱的长度；②左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离．解析：①设U形管横截面积为S，水银密度为ρ，重力加速度为g，注入水银柱的长度为h，注入水银后左管内空气柱的长度为L左管内空气柱：初状态，p1＝76 cmHg，V1＝90 cm×S，T1＝273 K＋27 K＝300 K末状态，p2＝76 cmHg＋ρgh，V2＝LS，T2＝273 K－23 K＝250 K右管内空气柱：初状态，p3＝76 cmHg，V3＝90 cm×S，T3＝300 K末状态，p4＝p2－20 cmHg＝56 cmHg＋ρgh，V4＝80 cm×S，T4＝T3＝300 K对右管内空气柱，由玻意耳定律得：p3V3＝p4V4代入数据得：h ＝29.5 cm(2)对左管内空气柱，由理想气体状态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2解得：L ＝54 cm左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离x ＝(90＋10－29.5－54)cm ＝16.5 cm答案：①29.5 cm ②16.5 cm2．(2017·第二次全国大联考卷Ⅱ)(1)下列说法中正确的是________．A ．绝对湿度大，相对湿度一定大B ．对于一定质量的理想气体，当分子间的平均距离变大时，压强不一定变小C ．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D ．两个铁块用力挤压不能粘合在一起说明分子之间存在有斥力E ．液体表面张力的作用是使液体表面收缩解析：相对湿度表示空气中的绝对湿度与同温度下的饱和气压的比值，绝对湿度大时，同温度下的饱和气压也可能大，所以相对湿度不一定大，选项A 错误．对于一定质量的理想气体，当分子间的平均距离变大时，气体体积变大，但气体的温度可能也变大，压强不一定变小，选项B 正确．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高时，气体的压强增大，说明气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，选项C 正确．两个铁块挤压时他们之间的距离超过了分子力作用的范围，所以不能证明分子斥力的存在，选项D 错误．液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，选项E 正确．答案：BCE(2)通电后汽缸内的电热丝缓慢加热，由于汽缸绝热使得汽缸内密封的气体吸收热量Q 后温度由T 1升高到T 2，由于汽缸内壁光滑，敞口端通过一个质量m 横截面积为S 的活塞密闭气体．加热前活塞到汽缸底部距离为h .大气压用p 0表示，①活塞上升的高度；②加热过程中气体的内能增加量．解析：①气体发生等压变化，有hS (h ＋Δh )S ＝T 1T 2解得Δh ＝T 2－T 1T 1h②加热过程中气体对外做功为W ＝pS Δh ＝(p 0S ＋mg )T 2－T 1T 1h 由热力学第一定律知内能的增加量为ΔU ＝Q －W ＝Q －(p 0S ＋mg )T 2－T 1T 1h 答案：①Δh ＝T 2－T 1T 1h ②Q －(p 0S ＋mg )T 2－T 1T 1h 3．(2017·第三次全国大联考卷Ⅰ)(1)下列说法正确的是_________．A ．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性B ．当分子间距离减小时，分子势能不一定减小C ．把一枚针放在水面上，它会浮在水面，这是水表面存在表面张力的缘故D ．气体对容器壁的压强，是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的E ．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积解析：根据热力学第二定律可知，热传递的方向性指的是自发的，热量不能自发的从低温传给高温，故A 错误；分子间距离减小时，若分子力为引力，则做正功，分子势能减小，分子力若为斥力，则分子力做负功，分子势能增大，故B 正确；水的表面层分子间距较大，分子力表现为引力，这种分子之间的引力使液面具有收缩的趋势，针轻放在水面上，它会浮在水面，正是由于水表面存在表面张力的缘故，故C 正确；气体对容器壁的压强，是由气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的，故D 正确；知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可以计算出每个气体分子占据的平均空间，但不是分子的体积，故E 错误．答案：BCD(2)如图所示，一竖直放置的薄壁气缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，上端与大气相连，下端封闭，但有阀门K 与大气相连．质量为m ＝314 kg 活塞A ，它可以在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气．圆筒的深度和直径数值如图所示(图中d ＝0.2 m)．开始时，活塞在如图位置，室温27°，现关闭阀门K ，对密封气体进行加热，大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，重力加速度为g ＝10 m/s2.问：①活塞A 刚要运动时，密封气体的温度是多少？②活塞A 升到圆筒最上端时，密封气体的温度是多少？解析：①活塞A 刚要运动时，活塞受重力、大气对它向下的压力和密封气体对它向上的压力，且合力为0，p 0πd 2＋mg ＝p 1π⎝⎛⎭⎫d 22解得密封气体的压强p 1＝5×105Pa活塞A 运动前体积不变，由查理定律得：p 0p 1＝T 0T 1，T 0＝(27＋273)K解得T 1＝p 1p 0T 0＝1 500 K ②当活塞A 升到圆筒最上端时，满足p 0πd 2＋mg ＝p 2πd 2解得密封气体的压强p 2＝1.25×105Pa初状态：压强p 0＝1.0×105Pa ，体积V 0＝12πd 3，温度T 0＝(27＋273)K ＝300 K 末状态：压强p 2＝1.25×105Pa ，体积V 2＝52πd 3 由理想气体的状态方程p 0V 0T 0＝p 2V 2T 2解得T 2＝p 2V 2T 0p 0V 0＝1875 K 答案：①1 500K ②1 875 K4．(2017·第三次全国大联考卷Ⅱ)(1)下列说法中正确的是________．A ．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是可行的B ．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大C ．系统在吸收热量时内能一定增大D ．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用E ．一定量的理想气体，在压强不变时，分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数随着温度的降低而减少解析：只要有温差就会有能量的转移，用热机把转移的能量转化为机械能是可行的，选项A 对．当分子之间的分子力表现为斥力时，分子间的距离减小分子力做负功，分子势能增大，选项B 对．改变内能的方式有做功和热传递两种，而吸热时是否对外做功不知道，所以内能不一定增大，选项C 错．叶面露珠呈球体是因为球体表面积最小，表面分子的张力使得表面积最小，选项D 对．一定理想气体，若压强不变，温度降低，则分子的平均动能变小，分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数增大，选项E 错．答案：ABD(2)总体积为7 m 3的汽缸内部用一个绝热光滑的活塞分割成两部分，左端为A 右端为B ，活塞不动即两侧压强相等，初始气温均为27°，现对A 部分气体加热至温度升高到127°，B 部分气体温度保持不变．①A 气体的体积变为多少；②B 气体在该过程中是放热还是吸热．解析：①设末状态两部分气体压强均为p 末，选择A 气体为研究对象，升高温度后体积变为V A ，则p 3.5 m 3T ＝p 末V A T ′对B 部分气体，升高温度后体积为V B ，由玻马定律p 3.5 m 3＝p 末V B又V A ＋V B ＝7 m 3可得V A ＝T ′V T ＋T ′＝4 m 3 ②B 部分气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对B 做正功，根据热力学第一定律可知，B 部分气体对外放热答案：①4 m 3 ②放热5．(2017·第三次全国大联考卷Ⅲ)(1)关于热现象，下列说法中正确的是______．A ．气体的温度升高时，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大B ．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C ．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁压强不变D ．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点E ．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加(2)如图所示，一定质量的理想气体在状态A 时的温度为－3 ℃，从状态A 变化到状态B ，再变化到状态C ，其状态变化过程的p –V 图象如图，求：①该气体在状态B 时的温度；②该气体从状态A 到状态C 的过程中与外界交换的热量．解析：(1)气体的温度升高时，分子的平均动能增大，每次撞击器壁时对器壁的作用力增大，但气体的压强不一定增大，还与气体的密集程度有关，A 错误；根据热力学第二定律可知，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，B 正确；气体压强是由于气体分子频繁撞击器壁产生的，所以在完全失重的情况下压强不会减小，C 正确；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D 错误；一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，分子动能之和不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大，故E 正确．(2)①对于理想气体：A →B 的过程，由查理定律有p A T A ＝p B T BT A ＝270 K ，得T B ＝90 K ，所以t B ＝T B －273 ℃＝－183 ℃②B →C 的过程，由盖—吕萨克定律有V B T B ＝V C T C得T C ＝270 K ，即t C ＝T C －273℃＝－3℃由于状态A 与状态C 温度相同，气体内能相等，而A →B 的过程是等容变化，气体对外不做功，B →C 的过程中气体体积膨胀对外做功，即从状态A 到状态C 气体对外做功，故气体应从外界吸收热量Q ＝p ΔV ＝2×105×(6×10－3－2×10－3)J ＝800 J 答案：(1)BCE (2)①－183℃ ②800 J。
高考物理真题解析分类汇编H单元热学
H 单元热学H1分子动理论10．【选修3－3】(1)(6分)[2014·重庆卷]重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( )A ．压强增大，内能减小B ．吸收热量，内能增大C ．压强减小，分子平均动能增大D ．对外做功，分子平均动能减小(2)(6分)题10图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V 0、压强为p 0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩，若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V 时气泡与物品接触面的面积为S ，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力．题10图10．[答案](1)B (2)V 0Vp 0S 本题第一问考查分子动理论、内能的相关知识，第二问考查理想气体状态方程和受力分析．[解析](1)B(2)设压力为F ，压缩后每个气泡内的气体压强为p .由p 0V 0＝pV 和F ＝pS得F ＝V 0Vp 0S 29．[2014·福建卷Ⅰ] (1)如图，横坐标v 表示分子速率，纵坐标f (v )表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是________．(填选项前的字母)A ．曲线①B ．曲线②C ．曲线③D ．曲线④(2)图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 的关系图像，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是________．(填选项前的字母)A ．T A ＜TB ，T B ＜TC B ．T A ＞T B ，T B ＝T CC ．T A ＞T B ，T B ＜T CD ．T A ＝T B ，T B ＞T C29．[答案] (1)D (2)C[解析] (1)速率较大或较小的分子占少数，接近平均速率的分子占多数，分子速率不可能为0，也不可能为无穷大，因此只有曲线④符合要求．(2)一定质量的理想气体，由状态A 经等容过程到状态B 有p A T A ＝p B T B，由于p A >p B ，所以T A >T B ；由状态B 经等压过程到状态C 有V B T B ＝V C T C，由于V B <V C ，所以T B <T C .故C 项正确． 13．[2014·北京卷]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13．B 本题考查分子动理论、内能相关知识．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．H2固体、液体、气体的性质33．[物理——选修3－3][2014·新课标全国卷Ⅰ] (1)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 图像如图所示．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33．(1)ADE[解析]本题考查了气体性质．因为pV T ＝C ，从图中可以看出，a →b 过程p T不变，则体积V 不变，因此a →b 过程外力做功W ＝0，气体温度升高，则ΔU >0，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 可知Q ＞0，即气体吸收热量，A 正确；b →c 过程气体温度不变，ΔU＝0，但气体压强减小，由pV T＝C 知V 增大，气体对外做功，W <0，由ΔU ＝Q ＋W 可知Q >0，即气体吸收热量，B 错误；c →a 过程气体压强不变，温度降低，则ΔU <0，由pV T＝C 知V 减小，外界对气做功，W >0，由ΔU ＝W ＋Q 可知W <Q ，C 错误；状态a 温度最低，而温度是分子平均动能的标志，D 正确；b →c 过程体积增大了，容器内分子数密度减小，温度不变，分子平均速率不变，因此容器壁单位面积单位时间受到分子撞击的次数减少了，E 正确．17．[2014·广东卷]用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图10所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体( )A ．体积减小，内能增大B ．体积减小，压强减小C ．对外界做负功，内能增大D ．对外界做正功，压强减小17．AC[解析]充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体做功，由于袋内气体与外界无热交换，故由热力学第一定律知，气体内能增加，故选项C 正确，选项D 错误；体积减小，内能增加，由理想气体状态方程可知压强变大，故选项A 正确，选项B 错误．16．[2014·全国卷]对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( )A ．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B ．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C ．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D ．压强变小时，分子间的平均距离可能变小16．BD[解析]本题考查气体性质．压强变大，温度不一定升高，分子热运动不一定变得剧烈，A 错误；压强不变，温度也有可能升高，分子热运动可能变得剧烈，B 正确；压强变大，体积不一定减小，分子间的距离不一定变小，C 错误；压强变小，体积可能减小，分子间的距离可能变小，D 正确．H3内能热力学定律10．【选修3－3】(1)(6分)[2014·重庆卷]重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)( )A ．压强增大，内能减小B ．吸收热量，内能增大C ．压强减小，分子平均动能增大D ．对外做功，分子平均动能减小(2)(6分)题10图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V 0、压强为p 0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩，若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V 时气泡与物品接触面的面积为S ，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力．题10图10．[答案](1)B (2)V 0Vp 0S 本题第一问考查分子动理论、内能的相关知识，第二问考查理想气体状态方程和受力分析．[解析](1)B(2)设压力为F ，压缩后每个气泡内的气体压强为p .由p 0V 0＝pV 和F ＝pS得F ＝V 0Vp 0S 37．(12分)【物理－3－3】[2014·山东卷] (1)如图所示，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体．当环境温度升高时，缸内气体________．(双选，填正确答案标号)a．内能增加b．对外做功c．压强增大d．分子间的引力和斥力都增大(2)一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示．将一质量M＝3×103kg、体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮，求V2和h2.已知大气压强p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3，重力加速度的大小g＝10m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略．37．[答案] (1)ab(2)2.5m310m[解析] (1)根据理想气体状态方程，缸内气体压强不变，温度升高，体积增大，对外做功．理想气体不计分子间的作用力，温度升高，内能增加．选项a、b正确．(2)当F＝0时，由平衡条件得Mg＝ρg(V0＋V2)①代入数据得V2＝2.5m3②设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得p1＝p0＋ρgh1③p2＝p0＋ρgh2④在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2⑤联立②③④⑤式，代入数据得h2＝10m⑥17．[2014·广东卷]用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图10所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体()A．体积减小，内能增大B．体积减小，压强减小C．对外界做负功，内能增大D．对外界做正功，压强减小17．AC[解析]充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体做功，由于袋内气体与外界无热交换，故由热力学第一定律知，气体内能增加，故选项C正确，选项D错误；体积减小，内能增加，由理想气体状态方程可知压强变大，故选项A正确，选项B错误．H4实验：用油膜法估测分子的大小H5热学综合37．(12分)【物理－3－3】[2014·山东卷] (1)如图所示，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体．当环境温度升高时，缸内气体________．(双选，填正确答案标号)a．内能增加b．对外做功c．压强增大d．分子间的引力和斥力都增大(2)一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示．将一质量M＝3×103kg、体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮，求V2和h2.已知大气压强p 0＝1×105Pa ，水的密度ρ＝1×103kg/m 3，重力加速度的大小g ＝10m/s 2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略．37．[答案] (1)ab (2)2.5m 310m[解析] (1)根据理想气体状态方程，缸内气体压强不变，温度升高，体积增大，对外做功．理想气体不计分子间的作用力，温度升高，内能增加．选项a 、b 正确．(2)当F ＝0时，由平衡条件得Mg ＝ρg (V 0＋V 2)①代入数据得V 2＝2.5m 3②设筒内气体初态、末态的压强分别为p 1、p 2，由题意得p 1＝p 0＋ρgh 1③p 2＝p 0＋ρgh 2④在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2⑤联立②③④⑤式，代入数据得h 2＝10m ⑥(2)H5一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动．开始时气体压强为p ，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h ，外界的温度为T 0.现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h 4.若此后外界的温度变为T ，求重新达到平衡后气体的体积．已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g .(2)解：设气缸的横载面积为S ，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为Δp ，由玻意耳定律得phS ＝(p ＋Δp )⎝⎛⎭⎫h －14h S ① 解得Δp ＝13p ② 外界的温度变为T 后，设活塞距底面的高度为h ′.根据盖一吕萨克定律，得 ⎝⎛⎭⎫h －14h S T 0＝h ′S T ③ 解得h ′＝3T 4T 0h ④ 据题意可得Δp ＝mg S ⑤ 气体最后的体积为V ＝Sh ′⑥ 联立②④⑤⑥式得V ＝9mghT4pT 0.⑦。
(完整版)2018最新版本高考物理热学复习试题及答案-Word版
专题八热学 (附参照答案 )一、选择题1.一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给 4只同样的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），而后将这4只气球以同样的方式放在水平搁置的木板上，在气球的上方搁置一轻质塑料板，以下图。
（1）对于气球内气体的压强，以下说法正确的选项是A.大于大气压强B.是因为气体重力而产生的C.是因为气体分子之间的斥力而产生的D.是因为大批气体分子的碰撞而产生的（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间地点的过程中，球内气体温度可视为不变。
以下说法正确的选项是A.球内气体体积变大B.球内气体体积变小C.球内气体内能变大D.球内气体内能不变(3)为了估量气球内气体的压强，这位同学在气球的表面面涂上颜料，在轻质塑料板面随和球一侧表面贴上间距为 2.0 cm的方格纸。
表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”以下图若表演时大气压强为 1.013 1025Pa，取g=10 m/s，则气球内气体的压强为Pa。
（取 4 位有效数字）气球在没有贴方格纸的基层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积蓄在什么关系？5面积同样答案：（ 1） AD ； (2)BD ；（ 3） 1.053*10 Pa2.对于热力学定律，以下说法正确的选项是（A. 在必定条件下物体的温度能够降到0 K）B.物体从单一热源汲取的热量可所有用于做功C.汲取了热量的物体，其内能必定增添D.压缩气体总能负气体的温度高升答案： B3.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）（A ．内能增大，放出热量B．内能减小，汲取热量C．内能增大，对外界做功D．内能减小，外界对其做功）答案： D4. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中, 实验简要步骤以下:( )A. 将画有油膜轮廓的玻璃板放在座标纸上, 数出轮廓内的方格数( 不足半个的舍去个的算一个 ), 再依据方格的边长求出油膜的面积SB. 将一滴酒精油酸溶液滴在水面, 待油酸薄膜的形状稳固后, 将玻璃板放在浅盘上将薄膜的形状描绘在玻璃板上, 多于半, 用彩笔D.取必定体积的油酸和确立体积的酒精混淆均匀配制成必定浓度的酒精油酸溶液E.依据酒精油酸溶液的浓度 , 算出一滴溶液中纯油酸的体积VF. 用注射器或滴管将预先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒, 记下量筒内增添一定体积时的滴数G.由 V/ S 得油酸分子的直径 d上述实验步骤的合理次序是.答案：DFECBAG5. (1) 空气压缩机在一次压缩过程中, 活塞对气缸中的气体做功为 2.0 × 105 J, 同时气体的内能增添了 1.5 × 105 J. 试问 : 此压缩过程中, 气体( 填“汲取”或“放出”) 的热量等于J(2) 若必定质量的理想气体分别按以下图所示的三种不一样过程变化, 此中表示等压变化的是( 填“ A”“ B”或“ C”), 该过程中气体的内能( 填“增添”“减少”或“不变”).(3) 假想将 1 g 水均匀散布在地球表面上2( 已知 1 mol . 估量 1 cm 的表面上有多少个水分子？水的质量为18 g, 地球的表面积约为5× 1014 m2, 结果保存一位有效数字 )答案： (1) 放出 5 ×104 (2)C 增添 (3)7 × 1036.以下说法正确的选项是( )A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反应B.没有摩擦的理想热机能够把汲取的能量所有转变为机械能C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D.内能不一样的物体 , 它们分子热运动的均匀动能可能同样答案： D7.若是全球60 亿人同时数 1 g 水的分子个数 , 每人每小时能够数 5 000 个 , 不中断地数 ,则达成任务所需时间最靠近( 阿伏加德罗常数N A取 6×1023 mol -1 )( )A.10 年B.1千年C.10 万年D.1千万年答案：C8.以下图 , 两头张口的弯管 , 左管插入水银槽中 , 右管有一段高为 h 的水银柱 ,中间封有一段空气. 则( )A. 弯管左管内外水银面的高度差为hB. 若把弯管向上挪动少量, 则管内气体体积增大C. 若把弯管向下挪动少量, 右管内的水银柱沿管壁上涨D. 若环境温度高升, 右管内的水银柱沿管壁上涨答案：ACD9. 已知地球半径约为 6.4 × 106 m,空气的摩尔质量约为29× 10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0 ×105 Pa. 利用以上数据可估量出地球表面大气在标准情况下的体积为( )A.4 16 3B.418 3C.420 3D.422 3×10 m × 10 m × 10 m × 10 m 答案：B10. 对必定量的气体, 以下说法正确的选项是( )A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越强烈 , 气体温度就越高C.气体对器壁的压强是由大批气体分子对器壁不停碰撞而产生的D.当气体膨胀时 , 气体分子之间的势能减小 , 因此气体的内能减少答案：BC11.已知理想气体的内能与温度成正比, 以下图的实线为汽缸内必定质量的理想气体由状态1 到状态2 的变化曲线则在整个过程中气缸内气体的内能( )A.先增大后减小B.先减小后增大C.单一变化D.保持不变答案：B12. 以下说法正确的选项是A. 物体汲取热量 , 其温度必定高升( )B.热量只好从高温物体向低温物体传达C.恪守热力学第必定律的过程必定能实现D.做功和热传达是改变物体内能的两种方式答案： D13.地面邻近有一正在上涨的空气团, 它与外界的热互换忽视不计 , 已知大气压强随高度增添而降低 , 则该气团在此上涨过程中A. 体积减小 , 温度降低 C. 体积增大 , 温度降低( 不计气团内分子间的势能)B.体积减小D.体积增大( ), 温度不变, 温度不变答案： C14.(1) 以下图, 把一块干净的玻璃板吊在橡皮筋的下端, 使玻璃板水平川接触水面. 假如你想使玻璃板走开水面, 一定用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋 . 原由是水分子和玻璃的分子间存在作用.(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水, 一段时间后 , 整杯水都变为了红色 .这一现象在物理学中称为现象 , 是因为分子的而产生的,这一过程是沿着分子热运动的无序性的方向进行的 .答案：(1)大分子引力(2)扩散无规则运动(热运动)增添15.以下图 , 喷雾器内有 10 L 水 , 上部封闭有 1 atm 的空气 2 L. 封闭喷雾阀门 , 用打气筒向喷雾器内再充入 1 atm 的空气 3 L( 设外界环境温度必定, 空气可看作理想气体).(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时, 求气体压强 , 并从微观上解说气体压强变化的原因 .(2)翻开喷雾阀门 , 喷雾过程中封闭气体能够当作等温膨胀 , 此过程气体是吸热仍是放热？简要说明原由 .,答案： (1)2.5atm温度不变,分子均匀动能不变, 单位体积内分子数增添因此压强增添(2)吸热气体对外做功而内能不变 , 依据热力学第必定律可知气体吸热16.（ I）以下说法正确的选项是（A ）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；（B ）气体的温度变化时，其分子均匀动能和分子间势能也随之改变；（C）功能够所有转变为热，但热量不可以所有转变为功；（D ）热量能够自觉地从高温物体传达到低温物体，但不可以自觉地从低温物体传达到高温物体；（E）必定量的气体，在体积不变时，分子每秒均匀碰撞次数跟着温度降低而减小；（F）必定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积均匀碰撞次数跟着温度降低而增添。
热学(原卷版)-2023年高考物理二模试题分项汇编(浙江专用)
专题07 热学（原卷版） 一、单选题（本大题共9小题） 1. (2023年浙江省杭州市西湖区学军中学高考物理模拟试卷) 2021年12月9日，在“天宫课堂”中王亚平往
水球中注入一个气泡，如图所示，气泡静止在水中，此时( )
A. 气泡受到浮力
B. 因处于完全失重状态，所以不会有水分子进入气泡中
C. 气泡内气体在界面处对水产生压力
D. 水与气泡界面处，水分子间作用力表现为斥力
2. (2023年浙江省四校联盟高考物理模拟试卷)王亚平在“天宫课堂”中，将分别粘有水球的两块透明板慢
慢靠近，直到两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”。如图甲所示，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力𝐹𝐹和分子间距𝑟𝑟的关系如图乙。下列说法正确的是( )
A. 可以推断水和透明板是不浸润的
B. 王亚平把两板慢慢拉开形成“水桥”的过程，“水桥”表面层相邻水分子间的分子势能变小
C. 王亚平把两板慢慢拉开形成“水桥”的过程，“水桥”表面层相邻水分子间的分子力做负功
D. 王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程表面层相邻水分子间的作用力与分子间的距离的关系与乙
图的𝐴𝐴到𝐵𝐵过程相对应 3. (2023年浙江省名校协作体高考物理二模试卷)下列关于固体、液体、气体的说法中正确的是( )
A. 晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，但沿不同方向的光学性质一定相同
B. 夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发 C. 由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以存在浸润现象
D. 炒菜时我们看到的烟气，是因为油烟颗粒的热运动
4. (2023年浙江省十校联盟高考物理第三次联考试卷)2022年10月12日15时45分，“天宫课堂”第三课开
讲。某学生设想“天地同一实验”，即在空间站和地面做同一个实验，观察实验现象，下面有关其设想的实验和可能出现的现象说法正确的是( )
热学答案
第二章 习题 2-1.假若把1g水的分子均匀地覆盖在地球表面上，问：每平方米面积能分配到多少水分子？（答：27m1055.6
）
解:1g水含有的分子数等于它的摩尔数mol0556.010181033乘以阿伏伽德罗常数1-25mol10022.6,得2210348.3
个分子.若取地球的半径为m1038.66R,则其表面积为
2142m10115.54R.因此,可以得到,每平方米面积能分配到71055.6
个分子.
2-2.设有乳浊液,由水(3101.0kg/m﹒s ,293.15TK)和半径为a的布朗粒子所组成.实验中,每隔30 s作一次测量，测得一个布朗粒子前20步沿x方向所作的位移（单位是10-6 m）分别为: +2.4,+1.2,-1.6, -0.9,-4.0,-1.5,+1.7, +1.0,+0.3,+1.3,-2.9, -3.1,-0.5,+1.5,+0.7,+1.9,-0.2,+0.1,-2.7.试求布朗粒子的半径a.(答:3.83×106m)
解：先把本题给出的每个位移值平方后相加，再除以20，可得2122m103633.Δx；再应用爱因斯坦扩散方程，可知布朗粒子的半径 23ΔxπηTτkaB，式中的Bk K/J1038123.是玻耳兹曼常数.代入已知的数据：K15293.T，30s 和sm/kg10013.，可得 m108336.a. 2-3.设有悬浮在水中的﹑半径为r的布朗粒子，在等时间间隔30秒内，实验观测到沿x方向的方均位移 2122m100.3x，若已知水温为273 K,水的粘滞系数3101.0kg/m﹒s ，试问此布朗粒子的半径
为多少？(答:m1029.46) 解: 应用爱因斯坦扩散方程，可知布朗粒子的半径为: 2-4．皮兰在实验中测得半径为0.212m的藤黄树脂微粒沿x轴方向的平均平方位移2x的数值如下： 时间间隔 s 30 60 90 120
空气的绝热系数的测量
／ Ｏ ＼ Ｏ ／
０ 孚 等 孚 孚 孚 孚 ２
图５ △ ‘ ｐ 不同时的李 萨如图形
由此推断实验结果和理论符合 较好 ， 具有参考价值 。
总结 ： 本文介 绍 了两种完 全不 同的实验 方法 ， 测量 出绝热 系数绝 热 系数分 别 ｙ ＝ １ ． ３ ９和 ＝ １ ． ３ ８ ３ ，测量 方 法、 测量结 果互相对 照 ， 并对 测量结果 的可靠 性做 了理 论 分析 ， 整 个过程对 拓展学生 的思路 有所帮 助 ， 测 出 的 结果也具有一定 的参考价值 。
ｙ： Ｒ ： ８ － ３１ ：１ ． ３ ８ ３ ￣ ２ ９ ６ ． ６ ５
本 实验 采用压 电 陶瓷换 能器 来实 现声压 和 电压之 间的转换 。在压 电陶瓷 片的两个 底面 加上正 弦交 变 电 压， 它就会按正弦规律发 生纵向伸缩 ， 从而发 出超声 波 。
三、 实 验 结 果分 析
的， 而ｓ 可以左右移动。
绝热 系数也叫 比热容 比， 即 ＝ ， （ ｃ 为气体定压
乙
比热容 ， Ｃ 为定容 比热容 ） 。根据热力学原理 ：
ｃ 争
Ｃ ｅ ＝
其 中为分子的 自由度 ， 单原子分子 ｉ ＝ ３ ， 冈 陛双原子
分子 ｉ ＝ ５ ， 刚性三原子分子 ｉ ＝ ６ ， 由此可得 ， 单原子分子 的
示 波器 的 ｌ ， 通道 ， 将 接收端信号接 到示 波器 的 通道 ，
将 时间扫描旋钮置 于 — ｌ ， 档， 观察李萨如 图形 。移动接 收器 ｓ ， 改变发射 器 与接收 器之 间的距离 ， 可观察 到相
位 的变化 。在示波器上观察李 萨如 图形 可以监测 △ 的
变化 。图 ５ 显示 的是 △ ‘ ｐ 不同时对应 的李萨如图形 。
热学部分作业全部答案.ppt
∴
dT = (p dV + Vdp) / (5R)
绝热过程中用热力学第一定律可得：
CV dT = -p dV
25
状态方程： pV = 5RT
∴
dT = (p dV + Vdp) / (5R)
绝热过程中用热力学第一定律可得：
CV dT = -p dV 由上两式消去dT
-p dV = (21/2)R (p dV + Vdp) / (5R)
bc : V0 9T0
3V0 Tc
Tc
27T0
30
Qab CV Qbc C
(Tb Ta ) p (Tc Tb )
iR i2(29T0
T0
)
2 R(27T0
12RT0 9T0 )
45RT0
Qca Eca Wca 方法1
Eca
CV
(Ta
Tc )
3 2
R(T0
27T0 )
的摩尔热容量C =________。（气体的定容摩尔热容量 为已知量）
12
pV n paVan (n 1)
Wab
Vb pdV
Va
Vb Va
paVan Vn
dV
paVan V n1 Vb
n 1
Va
paVan n1
(Va n1
Vbn1 )
paVa pbVb n1
R(Ta Tb )
p F
N
Px
2 Nmv
S t S
S
45
18
M 2mol
45
M1mol
19 3p ,
4.95102 m / s
20
3p v2
1.04kg