2023届高考物理一轮复习综合训练：热学 计算题
2023高中物理热学应用复习 题集附答案
2023高中物理热学应用复习题集附答案2023高中物理热学应用复习题集附答案1. 选择题1. 常见的材料之间的导热性能从高到低的顺序是（）。
A. 铜 > 铝 > 铁 > 纸B. 铜 > 铝 > 纸 > 铁C. 铜 > 铁 > 铝 > 纸D. 铝 > 铜 > 铁 > 纸答案：A. 铜 > 铝 > 铁 > 纸2. 下列能量转化过程中不符合能量守恒定律的是（）。
A. 电能转化为热能B. 机械能转化为电能C. 光能转化为化学能D. 势能转化为动能答案：B. 机械能转化为电能3. 一个物体的热容量为1.5 J/℃，质量为200 g。
这个物体升高1℃所需要的热量为（）。
A. 150 JB. 300 JC. 200 JD. 100 J答案：C. 200 J4. 根据热力学第一定律，某系统吸收50 J的热量，对外做30 J的功。
这个系统内部的能量变化为（）。
A. 80 JB. 20 JC. -20 JD. -80 J答案：A. 80 J5. 一个容器内有1升水和1升冰块，初始温度都为0℃。
如果把冰块完全熔化，所需要的热量为（）。
A. 334 JB. 4186 JC. 2093 JD. 6279 J答案：C. 2093 J2. 填空题1. 辐射热传播是通过（）进行的。
答案：电磁波2. 热传导的速率与导体的（）成正比，与导体的（）成反比。
答案：横截面积，长度3. 某物体的质量为2 kg，比热容为2000 J/kg·℃，升高1℃所需要的热量为（）J。
答案：4000 J4. 热机的效率可以用（）来表示。
答案：热量转化为有效功的比例5. 升华是指物质直接从（）转化为（）。
答案：固态，气态3. 解答题1. 一个容器中有200 g水，温度为20℃。
将100 g的铁钉温度提高50℃后放入水中，最后水的温度为多少℃？（铁的比热容为448J/kg·℃，水的比热容为4186 J/kg·℃）解答：根据热平衡原理，铁钉释放的热量等于水吸收的热量。
人教版高考物理一轮总复习课后习题 第十四章 热学 课时规范练41 热力学定律与能量守恒定律 (5)
课时规范练41 热力学定律与能量守恒定律基础对点练1.(热力学第一定律与气体状态方程的综合)(山东潍坊一模)如图所示,导热良好的圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上,用活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,活塞上堆放着铁砂,系统处于静止状态。
现缓慢取走铁砂,忽略活塞与汽缸之间的摩擦,外界环境温度不变,则在此过程中缸内气体( )A.对外做功,其内能减少B.温度不变,与外界无热量交换C.分子碰撞缸壁时的平均作用力减小D.分子单位时间内对活塞的碰撞次数减少2.(多选)(热力学第一定律)(湖南双峰一中高三模拟)如图所示为某品牌的气压式电脑椅,其主要结构可简化为汽缸和活塞的组合体,人离开椅子后,汽缸内的气体体积增大,将椅子顶起,假设汽缸内的气体可视为理想气体,则下列说法正确的是( )A.如果气体吸收的热量比对外做的功少,则违背了热力学第一定律B.如果气体与外界没有热量交换,则汽缸内的气体温度一定降低C.如果气体与外界没有热量交换,说明从单一热库吸收的热量可以全部用来对外做功D.人坐下时,外界对气体做功,如果做功数值与气体向外界放出的热量相等,则缸内气体的温度一定不变3.(热力学定律与图像)(山东泰安一模)如图所示为一定质量的理想气体状态的两段变化过程,一个从c到b,另一个是从a到b,其中c与a的温度相同,比较两段变化过程,则( )A.c到b过程气体放出热量较多B.a到b过程气体放出热量较多C.c到b过程内能减少较多D.a到b过程内能减少较多4.(热力学第一定律与图像的综合问题)(湖南长郡中学模拟)某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作,该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成。
如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环,则该气体( )A.在状态a和c时的内能可能相等B.在a→b过程中,外界对其做的功全部用于增加内能C.b→c过程中增加的内能小于d→a过程中减少的内能D.在一次循环过程中吸收的热量小于放出的热量5.(热力学定律与气体实验定律的综合)二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也在研究控制温室气体的新方法。
2023届高考物理一轮复习 综合训练：热学
高考一轮复习选择性必修三综合训练（选择题）1.一种海浪发电机的气室如图所示. 工作时,活塞随海浪上升或下降,改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭. 气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电. 气室中的空气可视为理想气体.下列对理想气体的理解,正确的有 .（A）理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型（B）只要气体压强不是很高就可视为理想气体（C）一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关（D）在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律2.如图，在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。
气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸璧之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同。
略抬高气缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。
若始末状态A、B的压强变化量△p A、△p B均大于零，对活塞压力的变化量为△F A、△F B，则A．A体积增大B．A体积减小C．△F A＞△F B D．△p A＜△p B3.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。
途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④4.图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 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0C 设A 、B 、C 状态对应的温度分别为A B C T T T 、、，则下列关系式中正确的是 。
（填选项前的字母）A. A B B C T T T T <<,B. A B B C T T T T >=,C. A B B C T T T T ><,D. A B B C T T T T =<,5.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6.如图，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。
2025版高考物理一轮复习章末测试卷 第十五章 热学(测试)(解析版)
第十五章热学测试卷（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。
答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。
3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（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．自嗨锅是一种自热火锅，加热时既不用火也不插电，主要利用发热包内的物质与水接触，释放出热量。
自嗨锅的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成爆炸，非常危险。
关于这种自嗨锅，下列说法正确的是（）A．自嗨锅爆炸的瞬间，盒内气体吸收热量B．自嗨锅爆炸的瞬间，盒内气体温度降低C．自嗨锅爆炸的短时间内，单位时间单位面积上撞击容器壁的次数增多D．如果气孔没有堵塞，能够闻到自嗨锅内食物的香味是因为分子的布朗运动【答案】B【详解】AB．在自嗨锅爆炸的瞬间，盒内气体对外做功，且来不及与外界进行热量交换，根据热力学第一定律可知，盒内气体内能减少，温度降低，故A错误，B正确；C．爆炸短时间内，温度迅速降低，分子平均速率减小，气体体积迅速膨胀，分子数密度减小，故单位时间单位面积上分子撞击容器壁的次数减小，故C错误；D．如果气孔没有堵塞，能够闻到火锅的香味是因为分子热运动导致的扩散现象，故D错误。
故选B。
2．分子力F与分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．当r=r1时，分子势能最大B．当r=r2时，分子势能最小C．当r大于r1时，分子间距离越大，分子势能越大D．当r小于r2时，分子间距离减少，分子势能增大【答案】C【详解】当r=r2时，图线最低点。
分子距离在r1与r2之间时，分子间作用力为引力，减小分子距离分子力做正功，分子势能减小；分子距离在r大于r1时，分子间距离越大，分子力做负功，分子势能越大。
2023届高考物理一轮复习综合训练： 热学 选择和填空
高考一轮复习选择性必修三综合训练（填空题和选择题）一、填空题1.某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。
初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。
现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。
此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。
2.如p-V图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3。
用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2，T1______T3，T3，N2______N3。
（填“大于”“小于”或“等于”）3.用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是。
实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以。
为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是。
4.由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为（选填“引力”或“斥力”）．分子势能E p和分子间距离r的关系图象如题13A-1图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子E p的是图中（选填“A”“B”或“C”）的位置．5.如题12A−1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．B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目（选填“增大”、“减小”或“不变”），状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如题12A−2图所示，则状态A对应的是（选填“①”或“②”）.6.在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用．某厂家为检测包装袋的密封性，在包装中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试．测试时，对包装袋缓慢地施加压力．将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_______（选填“增大”、“减小”或“不变”），包装袋内氮气的内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．7.已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ，空气平均摩尔质量为M ，阿伏伽德罗常数为，地面大气压强为，重力加速度大小为g 。
2023高中物理热学复习 题集附答案
2023高中物理热学复习题集附答案2023高中物理热学复习题集附答案一、选择题1.在以下哪一个状态下物体内能量变化最大？A. 0.5kg的物体被加热20℃B. 1kg的物体被加热10℃C. 0.5kg的物体被加热10℃D. 1kg的物体被加热20℃答案：D2.热机对外做功为3000J，吸收的热量为2000J，那么该热机的效率是多少？A. 33.3%B. 66.7%C. 100%D. 150%答案：B3.一个理想热机从200℃的高温热源吸收400J的热量，以300℃的低温热源释放一部分热量，再以100℃的低温热源释放剩余热量，如果效率为50%，释放给100℃低温热源的热量为多少？A. 100JB. 150JC. 200JD. 250J答案：C二、填空题1.一个加热器每秒向150g的流过它的水传递450J的能量，那么水的温升为____℃。
答案：3℃2.物体的摩尔热容量可以用____来表示。
答案：C3.物体的热容量是该物体吸收/释放1J的热量所引起的温度变化与____的比值。
答案：温度三、计算题1.一根长度为10cm，截面积为5cm²的铜棒，两端温度分别为300K 和600K，单位时间内通过横截面的净热量为180J，铜的热导率为394W/(m·K)，求铜棒的导热系数。
答案：0.788W/(m·K)2.一台理想的汽轮机从高温热源吸收3000J的热量，向低温热源释放1200J的热量，求该汽轮机的效率。
答案：60%四、解答题1.简述热传导的原理及影响因素。
答：热传导是指物体之间由于分子热运动而传递热量的过程。
其原理是由于物质内部存在温度差，分子会发生碰撞，在碰撞过程中传递能量，从而使得热量从高温区传递到低温区。
热传导的影响因素包括物质的热导率、物体的面积、距离和温度差等。
2.简述热机的工作原理及其效率计算公式。
答：热机的工作原理是循环地吸收热量、转化热能为机械能并对外做功、释放余热至低温热源。
全品复习方案2025届高考物理一轮复习第13单元热学课时作业含解析
热学课时作业课时作业(三十二)第32讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小时间/40分钟1.(多选)下列叙述正确的是()A.扩散现象说明白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肯定都减小D.物体的温度越高,分子运动越激烈,每个分子的动能肯定都越大E.两个铅块压紧后能连在一起,说明分子间有引力2.(多选)[2024·保定期末]我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作.PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要缘由.下列关于PM2.5的说法中正确的是()A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C.PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流运动确定的D.提倡低碳生活,削减煤和石油等燃料的运用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度E.PM2.5肯定有内能3.(多选)关于物体的内能,下列叙述中正确的是()A.温度高的物体比温度低的物体内能大B.物体的内能不行能为零C.内能相同的物体,它们的分子平均动能肯定相同D.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同E.物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关4.(多选)下列说法正确的是()A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数B.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显C.在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大D.温度上升,分子热运动的平均动能肯定增大,但并非全部分子的速率都增大E.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关5.(多选)关于分子动理论的基本观点和试验依据,下列说法正确的是 ()A.大多数分子直径的数量级为10-10mB.扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动C.悬浮在液体中的微粒越大,布朗运动就越明显D.在液体表面分子力表现为引力E.随着分子间距离的增大,分子势能肯定增大6.(多选)将一个分子P固定在O点,另一个分子Q从图中的A点由静止释放,两分子之间的作用力与间距关系的图像如图K32-1所示,则下列说法正确的是()图K32-1A.分子Q由A运动到C的过程中,先加速再减速B.分子Q在C点时分子势能最小C.分子Q在C点时加速度大小为零D.分子Q由A点释放后运动到C点左侧的过程中,加速度先增大后减小再增大E.该图能表示固、液、气三种状态下分子力随分子间距变更的规律7.(多选)[2024·四川南充中学模拟]关于热现象和热学规律,以下说法正确的是()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渐渐增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小C.热量可以从低温物体传递到高温物体D.物体的摄氏温度变更为1℃,其热力学温度变更了273KE.两个分子的间距从极近渐渐增大到10r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大8.(多选)[2024·山东泰安模拟]甲分子固定在坐标原点O,只在两分子间的作用力作用下,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能E p与两分子间距离x的变更关系如图K32-2所示,设乙分子在移动过程中所具有的总能量为0,则下列说法正确的是()图K32-2A.乙分子在P点时加速度为0B.乙分子在Q点时分子势能最小C.乙分子在Q点时处于平衡状态D.乙分子在P点时动能最大E.乙分子在P点时,分子间引力和斥力大小相等9.(多选)如图K32-3所示,横轴r表示两分子间的距离,纵轴F表示两分子间引力、斥力的大小,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变更关系,e为两曲线的交点.下列说法正确的是()图K32-3A.ab为引力曲线,cd为斥力曲线B.ab为斥力曲线,cd为引力曲线C.若两分子间的距离增大,则分子间的斥力减小得比引力更快D.若r=r0,则分子间没有引力和斥力E.当分子间距从r0起先增大时,分子势能肯定增大10.(多选)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力,它们随分子之间距离r的变更关系如图K32-4所示.图中虚线是分子斥力和分子引力曲线,实线是分子合力曲线.当分子间距为r=r0时,分子之间合力为零,则图K32-5中关于该两分子组成系统的分子势能E p与两分子间距离r的关系曲线可能正确的是()图K32-4图K32-511.(多选)一般状况下,分子间同时存在分子引力和分子斥力.若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近时,固定甲分子不动,乙分子可自由移动,去掉外力后,当乙分子运动到很远时,速度为v,则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m) ()A.乙分子的动能变更量为mv2B.分子力对乙分子做的功为mv2C.分子引力比分子斥力多做的功为mv2D.分子斥力比分子引力多做的功为mv2E.乙分子克服分子力做的功为mv212.在“用油膜法估测分子的大小”的试验中,某同学操作步骤如下:①取肯定量的无水酒精和油酸,配制成肯定浓度的油酸酒精溶液;②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;③在蒸发皿内盛肯定量的水,再滴入一滴溶液,待散开稳定;④在蒸发皿上覆盖玻璃板,描出油酸薄膜形态,用透亮方格纸测量油酸薄膜的面积.请指出错误或有遗漏的步骤,并改正其错误:错误的步骤:;有遗漏的步骤:.13.[2024·连云港摸底]测量分子大小的方法有许多,如油膜法、显微法.(1)在“用油膜法估测分子大小”的试验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液.然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入50滴溶液,溶液的液面达到量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸酒精溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下视察油膜,如图K32-6甲所示.坐标格中每个小正方形方格的大小为2cm×2cm.由图可以估算出油膜的面积是cm2,由此估算出油酸分子的直径是(保留一位有效数字)m.图K32-6(2)图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片.这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10-8m的圆周而组成的.由此可以估算出铁原子的直径约为m(结果保留两位有效数字)m.课时作业(三十三)第33讲固体、液体、气体的性质热力学定律时间/40分钟1.(多选)下列说法中正确的是()A.只要能减弱气体分子热运动的猛烈程度,气体的温度就可以降低B.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体全部分子体积之和C.在完全失重的状况下,气体对容器壁的压强为零D.气体从外界汲取热量,其内能肯定增加E.气体在等压膨胀过程中温度肯定上升2.(多选)[2024·长沙模拟]关于其次类永动机,下列说法中正确的是 ()A.其次类永动机是指没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源汲取的热量全部用来做功,而不引起其他变更的热机B.其次类永动机违反了能量守恒定律,所以不行能制成C.其次类永动机违反了热力学其次定律,所以不行能制成D.其次类永动机不行能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不能全部转化为机械能E.其次类永动机不行能制成,说明机械能可以全部转化为内能,但内能却不能全部转化为机械能,而不引起其他变更3.(多选)[2024·武汉模拟]固体甲和固体乙在肯定压强下的熔化曲线如图K33-1所示,横轴表示时间t,纵轴表示温度T.下列推断正确的是()图K33-1A.固体甲肯定是晶体,固体乙肯定是非晶体B.固体甲不肯定有确定的几何外形,固体乙肯定没有确定的几何外形C.在热传导方面固体甲肯定表现出各向异性,固体乙肯定表现出各向同性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4.(多选)[2024·江西师大附中月考]下列说法不正确的是()A.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B.相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值C.物理性质表现为各向同性的固体肯定是非晶体D.压缩气体须要用力,这是气体分子间有斥力的表现E.气缸里肯定质量的志向气体发生等压膨胀时,单位时间碰撞单位面积器壁的气体分子数肯定削减5.(多选)[2024·湖北六校联考]下列说法中正确的是()A.气体分子的数目越多,气体的体积越大B.气体的压强是大量气体分子对器壁不断碰撞产生的C.气体膨胀时对外做功,消耗内能,故气体的内能削减D.内能不同的两个物体,它们的分子热运动的平均动能可能相等E.晶体和非晶体在肯定的条件下可以相互转化6.(多选)下列说法中正确的是()A.给车胎打气,越来越吃力,是由于分子间存在斥力B.液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现C.悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了花粉在做无规则的热运动D.干湿泡湿度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远E.液晶的光学性质与某些晶体相像,具有各向异性7.(多选)如图K33-2所示,肯定质量的志向气体从状态a变更到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示.在此过程中()图K33-2A.气体温度始终降低B.气体内能始终增加C.气体始终对外做功D.气体始终从外界吸热E.气体汲取的热量始终全部用于对外做功8.(多选)[2024·南昌三校联考]关于热力学定律,下列说法正确的是 ()A.气体吸热后温度肯定上升B.对气体做功可以变更其内能C.志向气体等压膨胀过程肯定放热D.热量不行能自发地从低温物体传到高温物体E.假如两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也肯定达到热平衡9.(多选)[2024·昆明质检]下列说法正确的是()A.水的饱和汽压随温度的上升而增加B.浸润和不浸润现象是液体分子间相互作用的表现C.肯定质量的0℃的水的内能大于等质量的0℃的冰的内能D.气体的压强是由气体分子间的相互排斥而产生的E.一些昆虫可以停在水面上,是由于水表面存在表面张力10.(多选)[2024·福建厦门质检]下列说法正确的是()A.一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的B.在完全失重的宇宙飞船中,水的表面存在表面张力C.物体内部全部分子热运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能D.肯定质量的0℃的冰溶化为0℃的水时,分子势能增加E.土壤里有许多毛细管,假如要把地下的水分沿着它们引到地表,可以将地面的土壤锄松11.(多选)[2024·河南十校联考]对于物态和物态变更,下对说法正确的是()A.肯定湿度相同时,温度越高,离饱和状态越远,越简单蒸发,感觉越干燥B.在温度不变的状况下,饱和汽压不随体积变更C.非晶体和多晶体没有确定的熔点,单晶体有确定的熔点D.液体对固体是否发生浸润现象,是由液体和固体两者的性质共同确定的E.可以依据各向同性或各向异性来鉴別晶体和非晶体12.(多选)[2024·安庆模拟]下列说法正确的是()A.液面上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出B.萘的熔点为80℃,质量相等的80℃的液态萘和80℃的固态萘具有不同的分子势能C.车轮在潮湿的地面上滚过后,车辙中会渗出水,属于毛细现象D.液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大E.液晶像液体一样具有流淌性,而其光学性质与某些晶体相像,具有各向同性图K33-313.(多选)[2024·兰州一中月考]如图K33-3所示,密闭容器内可视为志向气体的氢气温度与外界空气的温度相同.现对该容器缓慢加热,当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时,则 ()A.氢分子的平均动能增大B.氢分子的势能增大C.氢气的内能增大D.氢气的内能可能不变E.氢气的压强增大14.(多选)下列说法中正确的是 ()A.在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动B.气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律C.随着分子间距离增大,分子间作用力减小,分子势能也减小D.肯定质量的志向气体发生绝热膨胀时,其内能不变E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行15.(多选)氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图K33-4所示,横坐标表示速率,纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比,由图可知()图K33-4A.同一温度下,氧气分子速率呈现“中间多,两头少”的分布规律B.随着温度的上升,每一个氧气分子的速率都增大C.随着温度的上升,氧气分子中速率小的分子所占的比例增大D.①状态的温度比②状态的温度低E.两种状态氧气分子的平均动能不相等16.肯定质量的志向气体经验了温度缓慢上升的变更,如图K33-5所示,p-T和V-T图各记录了其部分变更过程.(1)求温度为600K时气体的压强;(2)在p-T图像上将温度从400K上升到600K的变更过程补充完整.图K33-5课时作业(三十四)第34讲选修3-3计算题型突破时间/40分钟1.[2024·河北四市调研]如图K34-1所示,横截面积相等的绝热气缸A与导热气缸B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,两气缸内都装有志向气体,初始时体积均为V0、温度为T0且压强相等,缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强变为原来的1.5倍,设环境温度始终保持不变,求气缸A中气体的体积V A和温度T A.图K34-12.—定质量的志向气体由状态A经状态B变更到状态C的p-V图像如图K34-2所示.(1)若已知在A状态时,志向气体的温度为27℃,求处于B状态时气体的摄氏温度;(2)从A状态变更到C状态气体是吸热还是放热?求出汲取或放出的热量的数值.(已知1atm=1×105Pa)图K34-23.如图K34-3所示,圆柱形喷雾器高为h,内有高度为的水,上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气.将喷雾器移到室内,一段时间后打开喷雾阀门K,恰好有水流出.已知水的密度为ρ,大气压强恒为p0,喷雾口与喷雾器等高.忽视喷雾管的体积,将空气看作志向气体.(1)求室内温度;(2)在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气,直到水完全流出,求充入的空气与原有空气的质量之比.图K34-34.[2024·全国卷Ⅱ]如图K34-4所示,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口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,其下方密封有肯定质量的志向气体.已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽视;活塞和气缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦.起先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气缸中的气体,直至活塞刚好到达b处.求此时气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.图K34-45.[2024·鹰潭一模]如图K34-5所示是一个连通器装置,连通器的右管半径为左管的两倍,左端封有长为30cm的空气柱,左、右两管水银面高度差为37.5cm,左端封闭端下60cm处有一细管用开关D封闭,细管上端与大气相通.若将开关D打开(空气能进入但水银不会进入细管),稳定后会在左管内产生一段新的空气柱.已知外界大气压强p0=75cmHg.稳定后左端管内的全部气柱的总长度为多少?图K34-56.[2024·沈阳模拟]如图K34-6所示,内壁光滑的圆柱形导热气缸固定在水平面上,气缸内被活塞封有肯定质量的志向气体,活塞横截面积为S,质量和厚度都不计,活塞通过弹簧与气缸底部连接在一起,弹簧处于原长.已知四周环境温度为T0,大气压强恒为p0,弹簧的劲度系数k=,原长为l0.一段时间后,环境温度降低,在活塞上施加一水平向右的压力,使活塞缓慢向右移动,当压力增大到某一值时保持恒定,此时活塞向右移动了0.2l0,缸内气体压强为1.1p0.(1)求此时缸内气体的温度T1;(2)对气缸加热,使气体温度缓慢上升,当活塞移动到距气缸底部1.2l0时,求此时缸内气体的温度T2.图K34-67.如图K34-7所示,光滑导热活塞C将体积为V0的导热容器分成A、B两室,A、B中各封有肯定质量的同种气体,A室左侧连接有一U形气压计(U形管内气体的体积忽视不计),B室右侧有一阀门K,可与外界大气相通,外界大气压强等于76cmHg,气温恒定.当光滑导热活塞C静止时,A、B两室容积相等,气压计水银柱高度差为38cm.现将阀门K打开,当活塞C不再移动时,求:(1)A室的体积;(2)B室中从阀门K逸出的气体质量与原有质量的比值.图K34-7课时作业(三十二)1.ACE[解析]扩散现象说明白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;分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力,分子间距离增大时,引力和斥力均减小,选项C正确;物体的温度越高,分子运动越激烈,分子平均动能越大,但并非每个分子的动能都肯定越大,选项D错误;两个铅块压紧后,由于分子间存在引力,所以能连在一起,选项E正确.2.CDE[解析]PM2.5是指直径小于或等于2.5μm的颗粒物,大于氧分子尺寸的数量级,A错误;PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动,不是分子的运动,B错误;PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子碰撞的不平衡和气流运动共同确定的,C正确;削减矿物燃料的燃烧,能有效减小PM2.5在空气中的浓度,D正确;PM2.5是大量分子组成的颗粒物,肯定具有内能,E正确.3.BDE[解析]温度凹凸反映分子平均动能的大小,但对于不同物体,分子数目和所处物态不明确时,无法比较内能的大小,选项A错误;由于分子都在做无规则运动,因此任何物体的内能都不行能为零,选项B正确;内能相同的物体,它们的分子平均动能不肯定相同,选项C错误;内能不同的两个物体,它们的温度可以相同,即它们的分子平均动能可以相同,选项D正确;物体的内能与物体的温度、体积、物态和分子数有关,故选项E正确.4.ADE[解析]悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,受力越趋于平衡,布朗运动越不明显,B错误;在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先增大后减小再增大,分子势能先减小后增大,C错误.5.ABD[解析]大多数分子直径的数量级为10-10m,选项A正确;扫地时扬起的尘埃比做布朗运动的微粒大得多,而且扬起的尘埃是空气的流淌造成的,不是布朗运动,选项B正确;悬浮在液体中的微粒越大,液体分子的撞击对微粒影响越小,布朗运动就越不明显,选项C错误;液体表面分子之间距离较大,分子力表现为引力,选项D正确;分子势能变更与分子力做功有关,在平衡距离以内,斥力大于引力,分子力表现为斥力,若在此范围内分子间距离增大,则分子力做正功,分子势能减小,在平衡距离以外,引力大于斥力,分子力表现为引力,若分子间距增大,则分子力做负功,分子势能增大,选项E错误.6.BCD [解析]分子Q由A运动到C的过程中,始终受引力作用,速度始终增大,动能增加,分子势能削减,在C点的分子势能最小,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点时的加速度大小为零,选项C正确;分子Q由A点释放后运动到C点过程中,受到先增大后减小的引力,然后再向C点左侧运动时则受到渐渐增大的斥力,故加速度先增大后减小再增大,选项D正确;此图只能表示固、液两种状态下分子力随分子间距变更的规律,气体分子间距一般大于10r0,选项E错误.7.BCE[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,表明液体的分子在做无规则运动,选项A错误;两个分子的间距从极近渐渐增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小,选项B正确;依据热力学其次定律,热量可以从低温物体传递到高温物体,但要引起其他的变更,选项C正确;物体的摄氏温度变更为1℃,其热力学温度变更了1K,选项D错误;两个分子的间距从极近渐渐增大到10r0的过程中,它们的分子势能先减小后增大,选项E正确.8.ADE[解析]由图像可知,乙分子在P点时,分子势能最小,此时乙分子受力平衡,甲、乙两分子间引力和斥力大小相等,乙分子所受合力为0,加速度为0,A、E正确;乙分子在Q点时的分子势能为0,大于乙分子在P点时的分子势能,B错误;乙分子在Q点时,与甲分子间的距离小于平衡距离,分子引力小于分子斥力,合力表现为斥力,所以乙分子在Q点时合力不为0,故不处于平衡状态,C 错误;乙分子在P点时,其分子势能最小,由能量守恒定律可知,此时乙分子动能最大,D正确.9.ACE[解析]因为斥力比引力变更得快,所以ab为引力曲线,cd为斥力曲线,故A、C正确,B错误;当r=r0时,分子引力和分子斥力大小相等,其合力为零,故D错误;r=r0是平衡位置,分子势能最小,当r从r0起先增大时,分子力表现为引力,分子力做负功,分子势能增大,故E正确.10.BC[解析]当分子间距r>r0时,分子间表现为引力,此时分子间距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,此时分子间距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的图像可能是正确的.11.ABD[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更量为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W2,故分子斥力比分子引力多做的功为mv2,选项B、D正确.斥-W引=mv12.见解析[解析]②由于一滴溶液的体积太小,干脆测量时,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试验失败.。
高考物理一轮总复习第15章热学第38讲热力学定律与能量守恒定律提能训练(含答案)
高考物理一轮总复习提能训练：第十五章专题强化二十基础过关练题组一变质量问题1．(多选)(2024·福建龙岩月考)如图所示是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。
打气前篮球内气体的压强为1.1 atm，每次打入的气体的压强为1.0 atm、体积为篮球容积的120，假设整个过程中篮球没有变形，不计气体的温度变化，球内气体可视为理想气体，则( BCE )A．打气后，球内每个气体分子对球内壁的作用力增大B．打气后，球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大C．打气6次后，球内气体的压强为1.4 atmD．打气6次后，球内气体的压强为1.7 atmE．打气后，球内气体分子平均动能不变[解析]打气后，由于气体的温度不变，所以分子平均动能不变，球内每个气体分子对球内壁的平均作用力不变，并且球内每个气体分子对球内壁的作用力不一定增大，A错误，E正确；打气后，球内气体的压强变大，则球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大，B正确；打气6次后，由玻意耳定律可得p1V0＋p0×6×120V0＝pV0，解得p＝1.4 atm，C 正确，D错误。
2．图1为某品牌的可加热饭盒，饭盒盖密封性良好且其上有一排气口，饭盒内部横截面积为S，质量、厚度均不计的饭盒盖与玻璃饭盒底部之间封闭了一定质量的理想气体，饭盒盖与玻璃饭盒底部之间的距离为L且饭盒盖固定不动，可以将其看成是一导热性能良好的汽缸，如图2所示。
气体的初始温度T0＝300 K，初始压强为大气压强，已知大气压强为p0，重力加速度取g＝10 m/s2。
现缓慢加热饭盒使其内部气体温度达到360 K。
(1)求此时封闭气体的压强。
(2)打开排气口，设此过程中饭盒内气体温度不变，放出部分气体，使得饭盒内气体压强与外界大气压强相等，求排出气体与原有气体的质量比。
[答案] (1)1.2p 0 (2)16[解析] (1)加热饭盒时，玻璃饭盒内气体体积不变，由查理定律有p 0T 0＝p 1T 1， 解得p 1＝1.2p 0。
2023届高考物理一轮复习综合训练：热学 计算题
高考一轮复习选择性必修三综合练习（计算题）1.热等静压设备广泛用于材料加工中。
该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。
一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。
已知每瓶氩气的容积为 3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。
氩气可视为理想气体。
（i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（i i）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。
（2）（10分）如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平2.放在地面上，汽缸内壁光滑。
整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。
平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。
现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：（i）抽气前氢气的压强；（ii）抽气后氢气的压强和体积。
3.如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm。
若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。
已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K。
（i）求细管的长度；（i）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。
4.如题13A-2图所示，一定质量理想气体经历A →B 的等压过程，B →C 的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C 过程中内能减少900 J ．求A →B →C 过程中气体对外界做的总功．5.如图，容积为V 的汽缸由导热材料制成，面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K 。
14.3 热力学定律(讲)--2023-2024年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)
第十四章热学【网络构建】专题14.3 热力学定律【网络构建】考点一热力学第一定律与能量守恒定律1．热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种改变内能的过程是等效的，而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系．此定律是标量式，应用时功、内能、热量的单位应统一为国际单位焦耳．2．三种特殊情况(1)若过程是绝热的，即Q＝0，则W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加量；(2)若过程中不做功，即W＝0，则Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加量；(3)若过程的初、末状态物体的内能不变，即ΔU＝0，则W＋Q＝0或W＝－Q，外界对物体做的功等于物体放出的热量．3.改变内能的两种方式的比较4.温度、内能、热量、功的比较考点二热力学第二定律的理解1．对热力学第二定律关键词的理解在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”的涵义．(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助．(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．2．热力学第二定律的实质自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．如(1)高温物体热量Q能自发传给热量Q不能自发传给低温物体．(2)功能自发地完全转化为不能自发地且不能完全转化为热．(3)气体体积V 1能自发地膨胀到不能自发地收缩到气体体积V2(较大)．(4)不同气体A和B能自发地混合成不能自发地分离成混合气体AB.3．两类永动机的比较分类第一类永动机第二类永动机设计要求不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功的机器从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响的机器不可能制成的原因违背能量守恒定律不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律考点三封闭气体多过程的问题多过程问题的处理技巧研究对象(一定质量的气体)发生了多种不同性质的变化，表现出“多过程”现象．对于“多过程”现象，则要确定每个有效的“子过程”及其性质，选用合适的实验定律，并充分应用各“子过程”间的有效关联．解答时，特别注意变化过程可能的“临界点”，找出临界点对应的状态参量，在“临界点”的前、后可以形成不同的“子过程”．考点四关联气体的状态变化问题多系统问题的处理技巧多个系统相互联系的一定质量气体问题，往往以压强建立起系统间的关系，各系统独立进行状态分析，要确定每个研究对象的变化性质，分别应用相应的实验定律，并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联．若活塞可自由移动，一般要根据活塞平衡确定两部分气体的压强关系．考点五变质量问题分析气体变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使变质量问题转化为气体质量一定的问题，然后利用理想气体状态方程求解．充气问题设想将充进容器内的气体用一个无形的弹性口袋收集起来，那么，当我们取容器和口袋内的全部气体为研究对象时，这些气体的状态不管怎样变化，其质量总是不变的，这样我们就将变质量的问题转化成质量一定的问题了．抽气问题在用抽气筒对容器抽气的过程中，对每一次抽气而言，气体质量发生变化，解决该类变质量问题的方法与充气问题类似：假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中，即用等效法把变质量问题转化为恒定质量的问题．灌气问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一种典型的变质量问题，分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体作为一个整体来进行研究，即可将变质量问题转化为质量一定的问题．漏气问题容器漏气过程中容器内的气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能直接用理想气体状态方程求解．如果选容器内原有气体为研究对象，便可使问题变成质量一定的气体状态变化问题，这时可用理想气体状态方程求解.考点六热力学第一定律与图象的综合应用判断理想气体内能变化的两种方法(1)一定质量的理想气体，内能的变化完全由温度变化决定，温度升高，内能增大．(2)若吸、放热和做功情况已知，可由热力学第一定律ΔU＝W＋Q来确定．高频考点一热力学第一定律与能量守恒定律例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【答案】CDE【解析】质量和温度都相同的气体，虽然分子平均动能相同，但是不同的气体，其摩尔质量可能不同，则分子个数可能不同，所以分子总动能不一定相同，A错误；宏观运动和微观运动没有关系，所以宏观运动速度大，内能不一定大，B错误；气体被压缩，同时对外传热，根据热力学第一定律知内能可能不变，C 正确；理想气体的分子势能为零，所以一定量的某种理想气体的内能与分子平均动能有关，而温度是分子平均动能的标志，D正确；一定质量的某种理想气体等压膨胀，温度增大，内能一定增大，E正确．【变式训练】如图1，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．现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸．待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积．假设整个系统不漏气．下列说法正确的是()A．气体自发扩散前后内能相同B．气体在被压缩的过程中内能增大C．在自发扩散过程中，气体对外界做功D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变【答案】ABD【解析】因为汽缸、活塞都是绝热的，隔板右侧是真空，所以理想气体在自发扩散的过程中，与外界没有热量交换，也不对外界做功．根据热力学第一定律可知，气体自发扩散前后，内能不变，选项A正确，C 错误；气体在被压缩的过程中，外界对气体做功，气体内能增大，又因为一定质量的理想气体的内能只与温度有关，所以气体温度升高，分子平均动能增大，选项B、D正确，E错误．高频考点二热力学第二定律的理解例2、下列说法正确的是()A．压缩气体总能使气体的温度升高B．能量耗散过程中能量是守恒的C．第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律D．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第一定律E．能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性【答案】BCE【解析】内能的变化取决于做功和热传递两个方面，压缩气体并不一定能使气体温度升高，选项A错误；由能量守恒定律可知，选项B正确；第一类永动机是指不消耗能量却可以不断向外做功的机器，违背了能量守恒定律，选项C正确；第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，选项D错误；由热力学第二定律可知，选项E正确．【变式训练】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】BDE【解析】：.根据热力学第二定律可知，热机不可能从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，因此，热机的效率不可能达到100%，选项A 正确；做功是通过能量转化改变系统的内能，热传递是通过能量的转移改变系统的内能，选项B 错误；温度是表示热运动的物理量，热传递过程中达到热平衡时，温度相同，选项C 正确；单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动表现出统计规律，选项D 错误；由热力学第二定律知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，空调机作为制冷机使用时，消耗电能，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，选项E 错误．高频考点三 封闭气体多过程的问题 汽缸封闭气体问题例3、如图所示，两个壁厚可忽略的导热良好的圆柱形金属筒A 和B 套在一起，底部到顶部的高度为20 cm ，两者横截面积相等，光滑接触且不漏气．将A 系于天花板上，用手托住B ，使它们内部密封的气体强与外界大气压相同，均为1.1×105 Pa ，然后缓慢松手，让B 下沉，当B 下沉了2 cm 时，停止下沉并处于静止状态．求：(1)此时金属筒内气体的压强；(2)若当时的温度为24 ①，欲使下沉后的套筒恢复到下沉前的位置，应将温度变为几摄氏度？ 【答案】：(1)1.0×105 Pa (2)－3 ①【解析】：(1)设金属筒横截面积为S cm 2，p 1＝1.1×105 Pa ，V 1＝20S cm 3，V 2＝22S cm 3 根据玻意耳定律，p 1V 1＝ p 2V 2，p 2＝p 1V 1V 2＝1.1×105×20S 22SPa ＝1.0×105 Pa(2)V 2＝22S cm 3，T 2＝297 K ，V 3＝20S cm 3，根据盖—吕萨克定律得到，V 2T 2＝V 3T 3，T 3＝V 3T 2V 2 ＝20S ×29722SK ＝270K ，t ＝(270－273)①＝－3 ①.活塞封闭气体问题例4、一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一 定质量的理想气体，活塞的面积为1.5×10－3 m 2，如图所示，开始时气体的体积为3.0×10－3 m 3，现缓慢地在 活塞上倒上一定质量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的三分之一设大气压强为1.0×105 Pa.重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)最后汽缸内气体的压强为多少？(2)最终倒在活塞上细沙的总质量为多少千克？ 【答案】：(1)3.0×105 Pa (2)30 kg【解析】：(1)汽缸内气体的温度保持不变，根据玻意耳定律可知p 1V 1＝p 2V 2 代入数据解得p 2＝p 1V 1V 2＝3.0×105 Pa ；(2)活塞受力分析如图所示根据力的平衡条件：p 2S ＝p 0S ＋mg ，代入数据解得：m ＝p 2－p 0Sg＝30 kg. 高频考点四 关联气体的状态变化问题 活塞封闭气体的问题例5、如图，容积为V 的汽缸由导热材料制成，面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K 关闭，汽缸 内上下两部分气体的压强均为p 0.现将K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为V8时，将K 关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6.不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g .求流入汽缸内液体的质量．【答案】15p 0S26g【解析】设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V 1，压强为p 1；下方气体的体积为V 2，压强为p 2.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得 p 0V2＝p 1V 1① p 0V2＝p 2V 2① 由已知条件得 V 1＝V 2＋V 6－V 8＝1324V ①V 2＝V 2－V 6＝V 3①设活塞上方液体的质量为m ，由力的平衡条件得 p 2S ＝p 1S ＋mg ①联立以上各式得m ＝15p 0S26g①水银柱封闭气体的问题例6、在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U 形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l 1＝18.0 cm 和l 2＝12.0 cm ，左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U 形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边．求U 形管平放时两边空气柱的长度．在整个过程中，气体温度不变．【答案】22.5 cm 7.5 cm【解析】设U 形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p 1和p 2.U 形管水平放置时，两边气体 压强相等，设为p .此时原左、右两边气柱长度分别变为l 1′和l 2′.由力的平衡条件有p 1＝p 2＋ρg (l 1－l 2)① 式中ρ为水银密度，g 为重力加速度大小． 由玻意耳定律有 p 1l 1＝pl 1′① p 2l 2＝pl 2′①两边气柱长度的变化量大小相等 l 1′－l 1＝l 2－l 2′①由①①①①式和题给条件得 l 1′＝22.5 cm① l 2′＝7.5 cm①高频考点五 变质量问题 充气问题例7、一个篮球的容积是2.5 L ，用打气筒给篮球打气时，每次把105 Pa 的空气打进去125 cm 3. 如果在打气前篮球内的空气压强也是105 Pa ，那么打30次以后篮球内的空气压强是多少？(设 打气过程中气体温度不变) 【答案】 2.5×105 Pa【解析】 设V 2为篮球的容积，V 1为30次所充空气的体积及篮球的容积之和，则 V 1＝V 2＋n ΔV ＝2.5 L ＋30×0.125 L ＝6.25 L由于整个过程中空气质量不变，温度不变，可用玻意耳定律求解，即有p 1V 1＝p 2V 2 解得p 2＝p 1V 1V 2＝105×6.252.5Pa ＝2.5×105 Pa. 抽气问题例8、用容积为ΔV 的活塞式抽气机对容积为V 0的容器中的气体抽气，如图所示．设容器中原来的气体压强为p 0，抽气过程中气体温度不变．求抽气机的活塞抽气n 次后，容器中剩余气体的压强p n 为多少？【答案】 (V 0V 0＋ΔV )n p 0【解析】 当活塞下压时，阀门a 关闭，b 打开，抽气机汽缸中ΔV 体积的气体排出，容器中气体压强降为p 1.活塞第二次上提(即抽第二次气)，容器中气体压强降为p 2，根据玻意耳定律，对于第一次抽气，有p 0V 0＝p 1(V 0＋ΔV )，解得p 1＝V 0V 0＋ΔV p 0，对于第二次抽气，有p 1V 0＝p 2(V 0＋ΔV )，解得p 2＝(V 0V 0＋ΔV )2p 0，以此类推，第n 次抽气后容器中气体压强降为p n ＝(V 0V 0＋ΔV )n p 0. 灌气问题例9、某容积为20 L 的氧气瓶装有30 atm 的氧气，现把氧气分装到容积为5 L 的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为5 atm ，若每个小钢瓶中原有氧气压强为1 atm ，问能分装多少瓶？(设分装过程中无漏气，且温度不变)【答案】 25【解析】 设最多能分装n 个小钢瓶，并选取氧气瓶中的氧气和n 个小钢瓶中的氧气整体为研究对象．因为分装过程中温度不变，故遵循玻意耳定律．分装前整体的状态：p 1＝30 atm ，V 1＝20 L ；p 2＝1 atm ，V 2＝5n L.分装后整体的状态：p 1′＝5 atm ，V 1＝20 L ；p 2′＝5 atm ，V 2＝5n L根据玻意耳定律，有p 1V 1＋p 2V 2＝p 1′V 1＋p 2′V 2代入数据解得n ＝25(瓶)．漏气问题例10、某个容器的容积是10 L ，所装气体的压强是2.0×106 Pa.如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？(设大气压是1.0×105 Pa)【答案】 5%【解析】 以原来气体为研究对象，设原来的气体体积为V 1，膨胀后气体的体积为V 2.如图所示．初状态：p 1＝2.0×106 Pa ，V 1＝10 L末状态：p 2＝1.0×105 Pa ，V 2＝？由玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2，解得V 2＝p 1V 1p 2＝200 L V 1V 2＝10200×100%＝5%，即容器里剩下的气体是原来的5%. 高频考点六 热力学第一定律与图象的综合应用例11、一定质量的理想气体，状态从A →B →C →D →A 的变化过程可用如图所示的p －V 图描述，图中p 1、p 2、V 1、V 2和V 3为已知量．(1)气体状态从A 到B 是________过程(选填“等容”“等压”或“等温”)；(2)状态从B 到C 的变化过程中，气体的温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)；(3)状态从C 到D 的变化过程中，气体________(选填“吸热”或“放热”)；(4)状态从A →B →C →D 的变化过程中，气体对外界所做的总功为______________________．【答案】：(1)等压 (2)降低 (3)放热 (4)p 2(V 3－V 1)－p 1(V 3－V 2)【解析】：(1)A →B ，对应压强值恒为p 2，即为等压过程．(2)B →C ，由pV T＝恒量，V 不变，p 减小，T 降低． (3)C →D ，由pV T＝恒量，p 不变，V 减小，可知T 降低．外界对气体做功，内能减小，由ΔU ＝W ＋Q 可知C →D 过程放热．(4)A →B ，气体对外界做功W AB ＝p 2(V 3－V 1)B →C ，V 不变，气体不做功C →D ，V 减小，外界对气体做功W CD ＝－p 1(V 3－V 2)状态从A →B →C →D 的变化过程中，气体对外界做的总功W ＝W AB ＋W BC ＋W CD ＝p 2(V 3－V 1)－p 1(V 3－V 2)．【变式训练】如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A .其中，A →B 和C →D 为等温过程，B →C 和D →A 为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”．(1)该循环过程中，下列说法正确的是________．A．A→B过程中，外界对气体做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)．若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量，在C→D过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.【答案】(1)C(2)B→C25【解析】(1)在A→B的过程中，气体体积增大，故气体对外界做功，A错误；B→C的过程中，气体对外界做功，W＜0，且为绝热过程，Q＝0，根据ΔU＝Q＋W，知ΔU＜0，即气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，B错误；C→D的过程中，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D→A的过程为绝热压缩，故Q＝0，W＞0，根据ΔU＝Q＋W，ΔU ＞0，即气体的内能增加，温度升高，所以气体分子的速率分布曲线发生变化，D错误．(2)从A→B、C→D的过程中气体做等温变化，理想气体的内能不变，内能减小的过程是B→C，内能增大的过程是D→A.气体完成一次循环时，内能变化ΔU＝0，热传递的热量Q＝Q1－Q2＝(63－38)kJ＝25 kJ，根据ΔU＝Q＋W，得W＝－Q＝－25 kJ，即气体对外做功25 kJ.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高考一轮复习选择性必修三综合练习（计算题）1.热等静压设备广泛用于材料加工中。
该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。
一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。
已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa；室温温度为27 ℃。
氩气可视为理想气体。
（i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（i i）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。
（2）（10分）如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平2.放在地面上，汽缸内壁光滑。
整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。
平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。
现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：（i）抽气前氢气的压强；（ii）抽气后氢气的压强和体积。
3.如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm。
若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。
已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K。
（i）求细管的长度；（i）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。
4.如题13A-2图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900 J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．5.如图，容积为V 的汽缸由导热材料制成，面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K 。
开始时，K 关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为0p 。
现将K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为8V时，将K 关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了6V。
不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g 。
求流入汽缸内液体的质量。
6.如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口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，不计他们之间的摩擦。
开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p 0，温度均为T 0。
现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b 处。
求此时气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 。
7.在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。
当U 形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l 1=18.0 cm 和l 2=12.0 cm ，左边气体的压强为12.0cmHg 。
现将U 形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。
求U 形管平放时两边空气柱的长度。
在整个过程中，气体温度不变。
8.如题12A-2图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105Pa，经历A→B→C→A的过程，整个过程中对外界放出61.4 J热量．求该气体在A→B过程中对外界所做的功．9.如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。
初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。
已知室温为27 ℃，汽缸导热。
（i）打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；（ii）接着打开K3，求稳定时活塞的位置；（iii）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃，求此时活塞下方气体的压强。
10.一热气球体积为V，内部充有温度为T a的热空气，气球外冷空气的温度为T b.已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g.(ⅰ)求该热气球所受浮力的大小；(ⅱ)求该热气球内空气所受的重力；(ⅲ)设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量．11.一种测量稀薄气体压强的仪器如图（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2。
K1长为l，顶端封闭，K2上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。
开始测量时，M与K2相通；逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入K1，且K1中水银面比顶端低h，如图（b）所示。
设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。
已知K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g。
求：（i）待测气体的压强；（ii）该仪器能够测量的最大压强。
12.科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。
资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3×10–9 m的球，已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol–1。
请估算该蛋白的密度。
（计算结果保留一位有效数字）13.一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭，D端与大气相通。
用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧，并将两端向下竖直放置，如图所示。
此时AB侧的气体柱长度l1=25 cm。
管中AB、CD两侧的水银面高度差h1=5 cm。
现将U形管缓慢旋转180°，使A、D两端在上，在转动过程中没有水银漏出。
已知大气压强p0=76 cmHg。
求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差。
14.如图，密闭汽缸两侧与一U 形管的两端相连，汽缸壁导热；U 形管内盛有密度为23=7.510kg /m ρ⨯的液体。
一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为30=4.510 Pa P ⨯。
外界温度保持不变。
缓慢向右拉活塞使U 形管两侧液面的高度差h =40 cm ，求此时左、右两气室的体积，取重力加速度大小210m /s g =，U 形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。
15.在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp =2σr,其中σ=0.070 N/m 。
现让水下10 m 处一半径为0.50 cm 的气泡缓慢上升，已知大气压强p 0=1.0×105Pa ，水的密度ρ=1.0×103kg/m 3，重力加速度大小g =10 m/s 2。
（i ）求在水下10 m 处气泡内外的压强差；（ii ）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。
16.一氧气瓶的容积为0.08 m 3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。
某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m 3。
当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。
若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。
17.一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。
如图，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触。
初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比V 1:V 2=1:2，温度之比T 1:T 2=2:5。
先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡。
求：（1）两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比； （2）最后两侧气体的体积之比。
18.如图，一粗细均匀的U 形管竖直放置，A 侧上端封闭，B 侧上侧与大气相通，下端开口处开关K 关闭，A 侧空气柱的长度为l =10.0cm ，B 侧水银面比A 侧的高h =3.0cm ，现将开关K 打开，从U 形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h 1=10.0cm 时，将开关K 关闭，已知大气压强P 0=75.0cmHg 。
（ⅰ）求放出部分水银后A 侧空气柱的长度（ⅱ）此后再向B 侧注入水银，使A 、B 两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度19.扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象。
如图，截面积为S 的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K ，压强为大气压强0p 。
当封闭气体温度上升至303K 时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立减为0p ,温度仍为303K 。
再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K 。
整个过程中封闭气体均可视为理想气体。
求： （ⅰ）当温度上升到303K 且尚未放气时，封闭气体的压强； （ⅱ）当温度恢复到300K 时，竖直向上提起杯盖所需的最小力。
20.如图，一固定的竖直气缸有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，横截面积为，小活塞的质量为，横截面积为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为，气缸外大气压强为1 2.50m kg =2180.0s cm =2 1.50m kg =2240.0s cm =40.0l cm =，温度为。
初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度取，求（i ）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度 （ii ）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21.如图，一底面积为S 、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A 和B ；在A 与B 之间、B 与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V 。
已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g ，外界大气压强为。
现假设活塞B 发生缓慢漏气，致使B 最终与容器底面接触。
求活塞A 移动的距离。
（3）给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为 1L ．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L ．请通过计算判断该包装袋是否漏气．22.一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为P Ⅰ0，如图（a ）所示，若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为3:1，如图（b ）所示。