高考物理大二轮复习 专题七 热学 专题能力训练16 热学
高考物理二轮复习专题突破训练：专题七 热学和原子物理
专题七热学和原子物理(限时：30分钟)一、单项选择题1．某金属在一定频率的光照射下发生光电效应．若减弱该光的光强，则该金属() A．逸出功减少B．不发生光电效应C．发射光电子的最大初动能不变D．发射光电子的最大初动能减小2．下列说法正确的是() A．玻璃和金刚石都是晶体B．多数分子大小的数量级为10－10 mC．分子势能一定随分子间距离的增大而增大D．当科学技术达到一定水平时，我们可以创造任意低的温度3．某同学夏天上体育课时把放在空调教室里的篮球带出去玩，不久会发现() A．球变硬了些，吸收热量，内能变大B．球变软了些，吸收热量，内能不变C．球变硬了些，温度升高，压强不变D．球没有发生变化4．如图1所示，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜．如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原因是()图1A．液体表面层分子间的斥力作用B．液体表面受重力作用C．液体表面张力作用D．棉线圈的张力作用5．冬天有这样的现象：剩有半瓶水的热水瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时不易拔出来，主要原因是瓶内气体() A．温度不变，体积减小，压强增大B．体积不变，温度降低，压强减小C．温度降低，体积减小，压强不变D．质量不变，体积减小，压强增大6．科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验．把锂、镁、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属融化成液体，然后在融化的金属中充入氢气，使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属．下列说法正确的是() A．失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间只存在引力B．在失重条件下充入金属液体内的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束C．在金属冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，气体内能增加D．泡沫金属物理性质各向异性，说明它是非晶体7．下列说法中正确的是() A．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，从而气体的压强一定增大B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内撞到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大C．压缩一定质量的气体，气体的内能一定增加D．分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大8．一定质量的理想气体，体积由V1膨胀到V2，如果是通过等压过程实现，做功为W1、传递热量为Q1、内能变化为ΔU1；如果是通过等温过程实现，做功为W2、传递热量为Q2、内能变化为ΔU2，则() A．W1>W2，Q1>Q2，ΔU1>ΔU2B．W1>W2，Q1>Q2，ΔU1＝ΔU2C．W1>W2，Q1＝Q2，ΔU1>ΔU2D．W1<W2，Q1＝Q2，ΔU1＝ΔU2二、双项选择题9．下列说法中正确的是() A．由于表面层中分子的距离比液体内部分子间的距离大，所以液体存在表面张力B．用油膜法估测出了油酸分子直径，如果已知其密度，则可估测出阿伏加德罗常数C．在棉花、粉笔等物体内部都有很多细小的孔道，它们起到了毛细管的作用D．一定质量的理想气体从外界吸收热量，温度一定升高10．(2012·山东·36)下列说法正确的是() A．水的饱和汽压随温度的升高而增大B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小D．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小11．氢原子中的电子绕原子核做圆周运动和人造卫星绕地球做圆周运动比较() A．电子可以在大于基态轨道半径的任意圆轨道上运动，卫星也可以在大于地球半径的任意圆轨道上运动B．轨道半径越大，线速度都越大C．轨道半径越大，周期都越大D．轨道半径越大，能量都越大12．下列说法正确的是() A．爱因斯坦的光子说解释了光电效应，光电子的最大初动能与入射光子频率有关B．各种原子的发射光谱都是线状谱，可将太阳光谱中的暗线与元素光谱比较，确定太阳成分C．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子核式结构模型，确定了一般原子核半径数量级为10－15 mD．原子核的比结合能大小可反映原子核的稳定程度，该值随质量数的增加而增大13．下列说法正确的是() A．如果用紫光照射某种金属发生光电效应，改用绿光照射这种金属不一定发生光电效应B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一C．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能增大D．原子核发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了414．关于光电效应，下列说法正确的是() A．某种频率的光能使某金属发生光电效应，若增加该入射光的强度，则单位时间内发射的光电子数增加B．光电子的能量只与入射光的频率有关，与入射光的强弱无关C．一般需要用光照射金属几分钟到几十分钟才能产生光电效应D．入射光的频率不同，同一金属的逸出功也会不同15．大量氢原子由n＝4的能级向基态跃迁．其中从n＝4向n＝2跃迁时的氢原子辐射的光子恰好能使某金属发生光电效应，则() A．跃迁过程中可放出4种光子B．跃迁过程中可放出6种光子C．跃迁产生的光子中，有2种能使该金属发生光电效应D．跃迁产生的光子中，有4种能使该金属发生光电效应16．如图2所示，将一空的铝制易拉罐开口向下压入恒温游泳池的水中，则金属罐在水中缓慢下降过程中，罐内空气(可视为理想气体) ()图2A．内能增大B．分子间的平均距离减小C．向外界放热D．对外界做正功17．下列说法正确的是() A．一定质量的气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收120 J的热量，则它的内能增大20 JB．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C．由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力D．用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，只需再知道油酸的密度即可18．关于物态和物态变化，下列说法正确的是() A．晶体和非晶体都有确定的熔点B．浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现C．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的绝对湿度D．液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异性19．下列说法正确的是() A．物体吸收热量后，内能不一定增加B．内能从低温物体转移到高温物体是可能实现的C．物体的内能只跟温度有关D．物体对外界做了多少功，内能就会减少多少20．下列说法正确的是() A．在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小B．容器中的气体对器壁的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁而产生的C．布朗运动反映了组成花粉小颗粒分子的无规则运动D．即使没有漏气，也没有摩擦的能量损失，内燃机也不可能把内能全部转化为机械能答案1．C2．B3．A4．C 5.B 6．B7．D8.A 9．AC10．AB11．CD12．AC 13．AB14．AB15．BD 16．BC17．AC 18．BD19．AB20．BD。
精选2019年高考物理二轮复习训练： 专题突破练16 热学
专题突破练16 热学(时间:45分钟满分:75分)1.(1)(5分)下列说法正确的是。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.某气体物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A,则该物质的分子体积为V0=B.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降低而增加C.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能的D.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性E.气体放出热量,其分子的平均动能一定减小气压保温瓶结构图(2)(10分)下图是一种气压保温瓶的结构示意图。
其中出水管很细,体积可忽略不计,出水管口与瓶胆口齐平,用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出。
最初瓶内水面低于水管口10 cm,此时瓶内气体(含气室)的体积为2.0×102 cm3,已知水的密度为1.0×103 kg/m3,按压器的自重不计,大气压p0=1.01×105 Pa,g取10 m/s2。
求:(ⅰ)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强最小值;(ⅱ)当瓶内压强为1.16×105 Pa时,瓶内气体体积的压缩量。
(忽略瓶内气体的温度变化)答案 (1)BCD(2)(ⅰ)1.02×105 Pa(ⅱ)25.9 cm3解析 (1)因为气体分子间的距离很大,根据题述,该物质的摩尔体积为V=,故该物质的分子体积为V0<,A错误;气体的压强是由大量做无规则运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的,它与分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数和分子平均动能有关,气体的温度降低时,分子的平均动能减小,所以在压强不变时,分子每秒对单位面积器壁的平均碰撞次数增加,B正确;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正确;布朗运动是固体颗粒在液体中的无规则运动,它反映了液体分子的无规则运动,D正确;气体放出热量时,若外界对气体做功,气体温度可能升高,其分子的平均动能增大,E错误。
2020年高中物理二轮复习 专题分层突破练16 热学 习题(全国通用版) (11)
专题分层突破练16热学1.(多选)〔2018全国卷Ⅲ·33(1)〕如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示。
在此过程中()A.气体温度一直降低B.气体内能一直增加C.气体一直对外做功D.气体一直从外界吸热E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功2.(多选)(2019江西名校联考)夏天的中午,雨过天晴,高三学生甲同学从家里出发骑自行车前往学校上课,则下列说法正确的是()A.出发前,甲同学给自行车打气,若环境温度不变,发现越打气越困难,这是因为自行车车胎内气体气压增大B.出发后,甲同学感觉十分闷热、潮湿,这是因为此时空气相对湿度较大,人体皮肤水分不会蒸发C.甲同学经过学校内池塘边时,发现池塘中莲花的花粉散落在水中,并且在缓慢运动,这是花粉在水中做布朗运动D.来到教室,甲同学看到教室外的玻璃窗已经被雨水打湿,雨水附着在玻璃上,说明水对玻璃是浸润的E.开始上课后,为了给教室降温,甲同学打开空调,此时空调机从教室内吸收的热量少于向教室外排放的热量3.(多选)下列说法正确的是()A.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B.单晶体具有各向异性的性质C.绝对湿度大,相对湿度不一定大D.根据热力学第二定律可知,机械能不可能全部转化为物体的内能E.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征4.(多选)关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是()A.热量可以从低温物体传递到高温物体B.物体放出热量,其内能一定减少C.温度高的物体的内能一定大,但分子平均动能不一定大D.若两分子间的距离减小,则分子间的引力和分子间的斥力均增大E.若分子间的作用力表现为斥力,则分子间的势能随分子间距离的减小而增大5.(多选)下列说法中正确的是()A.单晶体和多晶体均存在固定的熔点B.空气相对湿度越大,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快C.液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性D.用油膜法估测分子大小时,用油酸溶液体积除以油膜面积,可估测油酸分子的直径E.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,所以液体表面存在张力6.(多选)如图所示,在斯特林循环的p-V图象中,一定质量理想气体从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a,整个过程由两个等温和两个等容过程组成。
最新人教版高中物理二轮专题精编16热学原子物理及答案
高考定位本专题主要解决的是分子动论、气体性质、热力定律和原子物的基本内容，其要求都为Ⅰ级，高考对本部分的考查都为选择题．高考对本部分考查的重点和热点有以下几个方面：①分子大小的估算；②对分子动论内容的解；③物态变中的能量问题；④气体实验定律的解和简单计算；⑤固、液、气三态的微观解释和解；⑥热力定律的解和简单计算；⑦用油膜法估测分子大小等内容．⑧原子的能级跃迁和原子核的衰变规律；⑨核反应方程的书写、质量亏损和核能的计算；⑩原子物部分的物史和α、β、γ三种射线的特点及应用等．应考策略本专题内容琐碎，考查点多，因此在复习中应注意抓好五大块知识：一是分子动论；二是从微观角度分析固、液、气的性质；三是气体实验三定律；四是热力定律；五是原子物．以上五块知识为主干，梳出知识点，进行解性记忆．考题1 对分子动论及固体、液体的考查例1(双选)以下说法中正确的是( )A．分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力B．悬浮在液体中的微粒足够小，自各个方向的液体分子撞击的不平衡性使微粒的运动无规则．分子质量不同的两种气体温度相同，它们的分子平均动能一定相同D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常，就可以算出气体分子的体积答案 B解析分子间引力和斥力总是同时存在，故选项A错误；布朗运动就是液体分子对悬浮颗粒的不规则撞击形成的，故选项B正确；温度是分子平均动能的标志，故选项正确；气体分子之间距离较大，这样计算出的分子体积远大于实际分子体积，故选项D错误．1．(双选)下列说法中正确的是( )A．昆虫水黾能在水面上自由往而不陷入水中靠的是液体表面张力在起作用B．悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动越明显．想气体等温膨胀过程一定向外界放出热量D．温度升高1 ℃也即升高1答案AD解析昆虫水黾能在水面上自由往而不陷入水中靠的是液体表面张力在起作用，选项A正确；悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动越明显，选项B错误；根据ΔU＝W＋Q，想气体等温膨胀过程ΔU＝0，W<0，则Q>0，故一定从外界吸收热量，选项错误；绝对温标和摄氏温标只是起点不同，大小是相等的，所以温度升高1 ℃也即升高1 ，选项D正确．2．PM25是指空气中直径等于或小于25微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成PM25的主要原因．下列关于PM25的说法中，正确的是( ) A．PM25的大小接近分子大小的量级B．PM25在空气中的运动属于分子热运动．温度越高，PM25的运动越激烈D．环境温度低于0℃时，PM25不具有内能答案解析分子直径的量级为10－10，A错误；PM25在空中做无规则运动不是分子运动，但属于布朗运动，受温度的影响，温度越高，运动越剧烈，正确，B错误；分子运动永不停止，PM25无论温度多低，都具有内能，D错误．3．(单选)(2014·广东清远市4月模拟)在以下说法中，正确的是( )A．多分子大小的量级为10－8B．质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同．单晶体的各向异性是由晶体微观结构决定的D．饱和汽压随温度的升高而变小答案解析分子大小的量级为10－10，A错；温度是分子平均动能的标志，温度相同，分子平均动能相同，B错；单晶体中的原子排列位向是完全一致的，因此其性能具有各向异性，对；饱和汽压随温度的升高而增大，D错．所以本题选择解答分子动论相关问题时应注意：(1)熟练掌握阿伏加德罗常的有关计算；(2)了解扩散现象及布朗运动的实质；(3)掌握分子力的特点及分子力做功与分子势能变的关系；(4)知道物体内能变的微观因素和宏观因素．考题2 热力定律与气体性质的综合问题例2(双选)(2014·广东·17)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图1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．对外界做负功，内能增大D．对外界做正功，压强减小解析实际气体在温度不太低、压强不太大时可看作想气体．充气袋被挤压，气体体积减小，外界对气体做正功，则W>0，即气体对外界做负功，由于袋内气体与外界无热交换，即Q＝0，根据热力第一定律ΔU＝W＋Q知，内能增大，温度升高，选项A、正确；根据想气体状态方程pVT＝可判断压强一定增大，选项B、D错误．答案 A4．(双选)用微波炉加热三个鸡蛋(此时餐盒盖子中间的阀门是打开的)，拿出微波炉后立即关闭阀门，如图1所示．设盖子和阀门不漏气、忽略餐盒的容积变．在常温下放置一段时间后( )图1A．餐盒内气体压强将会减小B．餐盒内气体将会放热．鸡蛋的内能将会增大D．若再次打开阀门，餐盒内气体将会对外做功答案AB解析因为餐盒内的气体进行等容变，所以加热后的餐盒在常温下放置一段时间后，温度降低，根据pVT＝可知，餐盒内气体压强将会减小，选项A正确；由ΔU＝W＋Q，因为W＝0，ΔU＜0，所以Q＜0，餐盒内气体将会放热，选项B正确；鸡蛋的温度降低，内能将会减小，选项错误；若再次打开阀门，由于压强变大，餐盒内气体的体积将减小，故外界将会对气体做功，选项D错误．5．(双选)二氧碳是导致“温室效应”的主要原因之一，目前专家们正在研究二氧碳的深海处技术．在某次实验中，将一定质量的二氧碳气体封闭在一个可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原的一半，不计温度的变，则此过程中( )A．封闭气体对外界做正功B．封闭气体向外界传递热量．封闭气体分子的平均动能不变D．封闭气体从外界吸收热量答案 B解析因为不计气体的温度变，所以气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，即ΔE＝0，选项正确；因为气体体积减半，故外界对气体做功，即W＞0，选项A 错误；根据热力第一定律：ΔE＝W＋Q，可知Q＜0，即气体向外界传递热量，选项B正确，D错误．6．(双选)内燃机的做功过程是气缸内高温高压气体的膨胀过程，如图2所示．对这一过程气缸内的气体，下列叙述正确的是( )图2A．气体对外做功，部分内能转为机械能B．气体的分子势能减少．气体从外界吸收热量D．气体的温度下降答案AD解析据题意，气体膨胀体积增加，气体对外做功，使部分能量转为机械能，故选项A正确，选项错误；体积增加，气体分子间距离增加，使气体势能增加，故选项B错误；当气体对外做功内能减少，温度降低，故选项D正确．分析热力第一定律的问题抓好以下两点：(1)注意符号正负的规定．若研究对象为气体，对气体做功的正负由气体体积的变决定．气体体积增大，气体对外界做功，W<0；气体的体积减小，外界对气体做功，W>0(2)改变物体内能的两种方式：做功和热传递，不能认为物体吸热(或对物体做功)，物体的内能就一定增加．考题3 对波尔原子论的解例3(单选)下列说法正确的是( )A．当大批氢原子从＝4能级跃迁到＝1能级时，氢原子会产生3种频率的光子B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的D．玻尔的能级不连续和电子轨道不连续的观点，成功地解释了原子光谱的实验规律，和现代量子论是一致的解析一群处于＝4能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生6种不同频率的光子，A错；β衰变的实质是原子核中的中子转变成质子和电子，即电子于原子核，故错误；玻尔的能级不连续和电子轨道不连续的观点，成功地解释了原子光谱的实验规律，但和现代量子论是不一致的，在现代量子力中，玻尔论中的电子轨道，只不过是电子出现机会最多的地方，选项D错误．答案 B7．(双选)下列说法正确的是( )A．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，原子的能量增大B．在衰变过程释放的三种射线中，α射线的穿透力最弱．汤姆生发现电子，揭示了原子的核式结构D．如图3为氢原子的能级图，为量子．当氢原子核外电子由＝2的轨道跃迁到＝3的轨道的过程中，吸收光子的能量是189 V图3答案BD解析氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，克服电场力做功，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大，所以A错误；衰变过程释放的三种射线中，α射线的穿透力最弱，电离能力最强，γ射线的穿透力最强，电离能力最弱，β射线的穿透力和电离能力介于两者之间，所以B正确；汤姆生发现电子，提出枣糕式模型，卢瑟福的α散射实验揭示了原子的核式结构，所以错误；当氢原子核外电子由＝2的轨道跃迁到＝3的轨道的过程中，吸收光子的能量ΔE＝[－151－(－34)] V＝189 V，所以D8．(单选)已知金属钙的逸出功为27 V，氢原子的能级图如图4所示．一群氢原子处于量子＝4的能级状态，下列说法中正确的是( )图4A．氢原子最多可能辐射4种频率的光子B．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应．辐射光子中都不能使钙发生光电效应D．处于基态的氢原子能够吸收能量为11 V的光子向高能级跃迁答案 B解析根据\(2,)＝6知，这群氢原子可能辐射6种频率的光子，A错误；＝4跃4迁到＝3辐射的光子能量为066 V，＝3跃迁到＝2辐射的光子能量为189 V，＝4跃迁到＝2辐射的光子能量为255 V，均小于逸出功，不能发生光电效应，其余3种光子能量均大于27 V，所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应，B正确，错误；基态的氢原子吸收11 V光子，能量为(－1361＋11) V＝－261 V，不能发生跃迁，D错误．9．如图5是光电管的原图，已知当有频率为ν0的光照射到阴极上时，电路中有光电流，则( )图5A．当换用频率为ν1(ν1＜ν0)的光照射阴极时，电路中一定没有光电流B．当换用频率为ν2 (ν2＞ν0)的光照射阴极时，电路中一定有光电流．当增大光电管两端的电压时，电路中的光电流一定增大D．当将电极极性反接时，电路中一定没有光电流产生解析有频率为ν0的光照射到阴极上时，电路中有光电流，则当换用频率为ν2＞ν0的光照射阴极时，电路中一定有光电流，但是换用频率为ν1＜ν0的光照射阴极时，电路中不一定没有光电流，选项B正确，A错误；光电管两端所加的电压为正向电压，故当增大其两端的电压时，电路中的光电流不一定增大，因为若光电流达到饱和态时，即使再增加电压，光电流也不会再增大，选项错误；当电极极性反接时，所加电压为反向电压，当电压满足U0＝12v\( 2,)时，光电子恰能到达负极板，故当U>U0时，电路中才没有光电流产生，选项D错误．关于原子跃迁要注意以下四方面：(1)一群氢原子处于量子为的激发态时，可能辐射的光谱条N＝－2(2)只有光子能量恰好等于跃迁所需的能量(ν＝E－E)时，光子才被吸收．(3)“直接跃迁”只能对应一个能级差，发射一种频率的光子．“间接跃迁”能对应多个能级差，发射多种频率的光子．(4)入射光子能量大于电离能(ν＝E∞－E)时，光子一定能被原子吸收并使之电离，剩余能量为自由电子的动能．考题4 对原子和原子核知识的综合考查例4(双选)下列说法正确的是( )A．温度越高，放射性元素的半衰期越长B．天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构．卢瑟福首先发现中子D．重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能解析放射性元素的半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，选项A错误；天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构，选项B正确；中子由查德威克首先发现，选项错误；重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能，选项D正确．答案BD10．(双选)一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为1、2、3，普朗克常量为，真空中的光速为c ，若产生的核能全部被γ光子带走．下列说法正确的是( )A ．核反应方程是\(1,1)H ＋\(1,0)→\(3,1)H ＋γB ．聚变反应中的质量亏损Δ＝1＋2－3．辐射出γ光子的能量E ＝(3－1－2)cD ．γ光子的波长λ＝1＋2－3c答案 BD解析 核反应方程应是\(1,1)H ＋\(1,0)→\(2,1)H ＋γ，所以A 错；聚变反应中的质量亏损Δ＝1＋2－3，B 正确；辐射出γ光子的能量E ＝(1＋2－3)c 2，错；由c λ＝(1＋2－3)c 2可知，光子的波长λ＝1＋2－3c ，D 正确．11．(单选)“两弹”所涉及的基本核反应方程有：①\(235, 92)U ＋\(1,0)→\(90,38)Sr ＋\(136, 54)＋10\(1,0)②\(2,1)H ＋\(3,1)H→\(4,2)H ＋\(1,0)关于这两个方程，下列说法正确的是( )A ．方程①属于α衰变B ．方程②属于轻核聚变．方程①的核反应是太阳能的泉D ．方程②中的\(3,1)H 与\(3,2)H 互为同位素答案 B解析 方程①属于重核裂变方程，选项A 错误；方程②属于轻核聚变，选项B 正确；方程②的核反应是太阳内进行的核反应，选项错误；方程②中的\(3,1)H 与\(3,2)H 因为质子不同，不能互为同位素 ，选项D 错误．12．(双选)人们发现，不同的原子核，其核子的平均质量(原子核的质量除以核子)与原子序有如图6所示的关系．下列关于原子结构和核反应的说法，正确的是( )图6A．原子核d和聚变成原子核f时会有质量亏损，要吸收能量B．原子核裂变成原子核b和c时会有质量亏损，要放出能量．已知原子核裂变成原子核b和c时放出的γ射线能使某金属板逸出光电子，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能增大D．在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度答案BD解析由图象可知，d和核子的平均质量大于f核子的平均质量，原子核d和聚变成原子核f时，核子总质量减小，则有质量亏损，要释放出核能；核子平均质量大于b和c核子的平均质量，原子核裂变成原子核b和c时会有质量亏损，要放出核能；根据光电效应方程E＝ν－W0，可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，若增加γ射线强度，则逸出光电子的最大初动能不变；在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度，所以正确选项为B、D知识专题练训练16题组1 对分子动论及固体、液体的考查1．(双选)(2014·新课标Ⅱ·33改编)(1)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．彩色液晶显示器利用了液晶的光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答案 B解析悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动，选项A错误；空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项B正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光性质具有各向异性的特点，选项正确；高原地区水的沸点较低，是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，选项D错误．2．(双选)下列说法正确的是( )A．晶体都具有确定的熔点B．布朗运动就是物质分子的无规则热运动．一定质量的想气体压强增大，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，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故答案 A解析晶体具有确定的熔点，选项A正确；布朗运动是悬浮在液体(气体)中的固体颗粒受到液体(气体)分子撞击的不平衡造成的，不是物体分子的无规则运动，选项B错误；分子的平均动能是温度的标志，气体的压强增大，温度可能减小，选项正确；气体分子间距大于10r0，分子间无作用力，打开容器，气体散开是由于气体的分子运动的无规则造成的，选项D错误．3．(双选)下列说法正确的是( )A．单晶体和多晶体在物性质上均表现为各向异性B．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果．不可能从单一热吸收的热量全部用做功D．缝衣针漂浮在水面上是表面张力作用的结果答案BD题组2 对热力定律和气体性质的考查4．(双选)(2014·山东·36改编)如图1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想气体．当环境温度升高时，缸内气体( )图1A．内能增加B．对外做功．压强增大D．分子间的引力和斥力都增大答案AB解析当环境温度升高时，压强不变，缸内气体膨胀对外做功，想气体内能仅由物质的量和温度决定，温度升高，气体的内能增加，正确选项为A、B5．(单选)现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是( )答案 B解析根据气体定律，空气等温压缩过程中pV＝，即压强与体积成反比，压强与体积的倒成正比，B正确．6．(单选)如图2所示，有一固定的圆形绝热容器，用绝热活塞密封一定质量的想气体，当活塞处于位置时，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移动到位置b的过程中，下列说法正确的是( )图2A．由于是绝热容器，筒内气体与外界没有热传递，则筒内气体温度不变，分子的平均动能不变B．气体压强增大．气体分子的平均动能减小D．筒内气体的密度增大答案解析封闭气体对外做功，绝热膨胀，故内能减小，温度降低，故分子热运动的平均动能降低，故A错误、正确；气体分子总不变，体积增大，故筒内气体的密度减小，D错误．题组3 对波尔原子论的解7．(单选)一群氢原子中的电子从较高能级自发地跃迁到较低能级的过程中( ) A．原子要吸收一系列频率的光子B．原子要吸收某一种频率的光子．原子要发出一系列频率的光子D．原子要发出某一种频率的光子答案解析根据玻尔论，一群氢原子中的电子从较高能级自发地跃迁到较低能级的过程中，原子也由高能态向低能态跃迁，辐射出一系列频率的光子，选项正确．8．(双选)下列说法正确的是( )A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力的奠基人之一B．玻尔原子论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律．德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小答案 A解析普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力的奠基人之一，选项A正确；玻尔原子论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，但它只能成功地解释氢原子光谱的实验规律，选项B错误；德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想，选项正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的频率太小，选项D错误．题组4 对原子及原子核知识的综合考查9．(双选)以下是有关近代物内容的若干叙述，其中不正确的是( )A\(210,83)B的半衰期是5天，12 g \(210,83)B经过15天后还有15 g未衰变B．结合能越大，原子核越稳定．放射性元素放射出的α射线、β射线和γ射线，电离能力最强的是γ射线D．关于原子核内部的信息，最早自天然放射现象答案 B解析\(210,83)B的半衰期是5天，经过15天是3个半衰期，剩下\(210,83)B的质量为：＝(12)＝(12)3×12 g＝15 g，故选项A正确；平均结合能越大，原子核越稳定，故选项B错误；三种射线中α射线电离能力最强，故选项错误；关于原子核内部的信息，最早自天然放射现象，故选项D正确．10．(双选)下列说法正确的是( )A．一个氢原子从＝3的能级发生跃迁，可能只辐射一种频率的光子B．太阳辐射的能量主要自太阳内部的聚变反应．平均结合能越小，表示原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定D．铀核(\(238,92)U)衰变为铅核(\(206,82)Pb)，要经过8次α衰变和10次β衰变答案AB解析一个氢原子从＝3能级发生跃迁，可能只辐射出一种频率的光子，最多能射出3种不同频率的光子，选项A正确；太阳辐射的能量主要自太阳内部的聚变反应，选项B正确；平均结合能越大，表示原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定，选项错误；铀核(\(238,92)U)衰变为铅核(\(206,82)Pb)，要经过(238－206)÷4＝8次α衰变和82－(92－2×8)＝6次β衰变，选项D错误．11．下列说法正确的是( )A．氡的半衰期为38天，若取4个氡原子核，经76天后就一定剩下1个原子核了B．原子核内的中子转成一个质子和一个电子，这种转产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质．光子的能量由光的频率所决定D．按照玻尔论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变答案 B解析半衰期是大量原子衰变时所表现出的统计规律，对少量原子核没有意义，A 错；β衰变的实质是指原子核内的中子转成质子后释放出电子的过程，B正确；根据光子能量计算公式ε＝ν可知光子的能量由光的频率决定，正确；按照玻尔论，氢原子的核外电子吸收光子向高能级跃时，核外电子的轨道半径增大，电子运动的动能减小，系统势能增加，总能量增加，D错．12．用中子轰击铝27，其核反应方程：(1)\(27,13)A＋\(1,)→\(24,11)N＋；\(24,11)N具有放射性，其核反应方程为：(2)\(24,11)N→\(24,12)Mg＋Y，则( )A．是\(4,2)HB．Y是\(1,)．(1)是α衰变D．(2)是β衰变答案AD解析由核反应遵循的规律知，是\(4,2)H，Y是电子，选项A正确，B错误；(1)是原子核的人工转变，不是α衰变；(2)是β衰变，选项错误，D正确．13．在众多的裂变反应中，有一种反应方程为\(235,)92U＋\(1,)→\(141,)56B＋\(92,36)r＋，其中为某种粒子，为的个，则( )A．为中子，＝2B．为中子，＝3．为质子，＝2D．为质子，＝3答案 B。
高考物理二轮专题复习七 热学检测试题
权掇市安稳阳光实验学校高考物理二轮专题复习检测试题：专题七热学 Word版含解析本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共20分)一、选择题(共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有的小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2013·南京模拟)下列说法中正确的是( )A．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C．不具有规则几何形状的物体一定不是晶体D．氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均速率相同[答案] B[解析] 布朗运动是指悬浮的固体小颗粒的无规则运动，而不是液体分子的运动，选项A错误；由于液体表面张力的作用使叶面上的小露珠呈球形，选项B正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有规则的几何形状，而多晶体不具有规则的几何形状，选项C错误；氢气和氮气在温度相同时，它们具有相同的分子平均动能，由于氢气分子的质量小于氮气分子的质量，所以氢气分子的平均速率大于氮气分子的平均速率，选项D错误。
2．下列说法正确的是( )A．晶体和非晶体都有确定的熔点B．浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现C．影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的绝对湿度D．液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异性[答案] BD[解析] 有无确定的熔点是区分晶体与非晶体的依据，A错；浸润和不浸润现象都是液体表面张力的表现，液体表面张力是分子力作用的结果，B对；影响蒸发快慢以及人对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度，C错；D项正确。
3．(2013·潍坊模拟)下列说法中正确的是( )A．温度越高，每个分子的速率一定越大B．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力C．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动D．单晶体的某些物理性质是各向异性的，多晶体的物理性质是各向同性的[答案] BD[解析] 温度是分子平均动能的标志，则选项A错误；雨水因表面张力不易透过雨伞，则选项B正确；布朗运动观察到的是悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，则选项C错误；单晶体的某些物理特性各向异性，多晶体的物理特性各向同性，则选项D正确。
高三物理二轮复习 专题7热学课件
动，直至活塞上升的距离是气缸高度的116时，活塞 a 上方的氧
气发生等温变化，设氧气的初态体积为 V1′，压强为 p1′；末 态体积为 V2′，热强为 p2′，由题给数据
V1′＝14V0，p1′＝p0，V2′＝136v0
⑤
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由玻意耳定律有
p1′V1′＝p2′V2″
⑥
由⑤⑥得
p2′＝43p0
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考向透析
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分子动理论(lǐlùn)与微观量的估算
一个标准足球场的面积为 105m×68m＝7 140m2。通常用空气湿度(相对湿度、绝对湿度) 表示空气中含有水蒸气的情况，若球场附近一定体积的空气中 所含的水蒸气凝结成水后的体积为103cm3，已知水的密度为ρ ＝ 1.0×103kg/m3 ， 水 的 摩 尔 质 量 (zhìliàng)Mmol ＝ 1.8×10 － 2kg/mol，一标准大气压为1.0×105Pa，试求：
[解析] NA＝ρmV，分子数 n＝2120.4×6×1023＝2.7×1023 个。
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热力学定律(dìnglǜ) 固体、液体性质
(2014·新课标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(guāngxué)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
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二、方法技巧要用好 (1)应用热力学第一定律时，要注意各符号正负的规定，并 要充分考虑改变内能的两个因素：做功和热传递。不能认为物 体吸热(xī rè)(或对物体做功)，物体的内能一定增加。 (2)若研究物体为气体，对气体做功的正负由气体的体积决 定，气体体积增大，气体对外做功，W为负值；气体的体积减 小，外界对气体做功，W为正值。
2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题十六 热学 B卷
2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题十六 热学 B 卷 1.负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施,可以大大减小医务人员被感染的机会,病房中气压小于外界环境的大气压.若负压病房的温度和外界温度相同,负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体,则以下说法正确的是( )A.负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能B.负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率C.负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数D.相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力2.如图所示,一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ,再变化到状态C ,最后回到状态A ,完成循环.下列说法正确的是( )A.从状态A 到状态B 是等温变化B.在状态A 时所有分子的速率都比在状态C 时的小C.从状态A 到状态B ,气体对外界做的功为0012p V D.整个循环过程中,气体从外界吸收的热量为0012p V 3.如图所示,一定质量的理想气体由状态A 经过过程①到达状态B ,再由状态B 经过过程②到达状态C ,其中过程①的V T -图线与横轴平行,过程②的V T -图线与纵轴平行.对于这个变化过程,下列说法中正确的是( )A.从状态A到状态B的过程中,气体放出热量B.从状态A到状态B的过程中,气体分子热运动的平均动能在减小C.从状态B到状态C的过程中,气体分子对容器壁撞击的频繁程度增加D.从状态B到状态C的过程中,气体吸收热量4.新冠病毒来袭，我国人民万众一心、英勇抗“疫”，取得了阶段性胜利.为确保师生健康，各校都进行了严格的消杀工作，如图所示为某同学设计的消杀喷药装置，内部装有8 L药液，上部密封1 atm的空气1 L，保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.2 L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法错误的是( )A.充气后，密封气体的压强增大为1.2 atmB.充气后，密封气体的分子平均动能不变C.打开阀门后，密封气体对外界做正功D.打开阀门后，不再充气也能把药液喷光5.一定质量理想气体的状态变化如图所示,则该气体( )A.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,温度不变6.如图所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的理想气体（不考虑分子势能）.将一个热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接，汽缸和活塞均具有良好的绝热性能，汽缸和活塞间的摩擦不计.则( )A.若发现欧姆表示数变大，则汽缸内气体压强一定减小B.若发现欧姆表示数变大，则汽缸内气体内能一定减小C.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小D.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力图像中,直线ab表示一定质量的理想气体由状态a变化到状态b的过程,则下列说法正确7.如图所示,在p V的是( )A.气体一直对外界做功B.气体的温度先升高后降低C.气体的内能一直增加D.气体先向外界放出热量,后从外界吸收热量8.如图所示，一定质量的理想气体经历了ABCDA 的循环过程，其中A B C D →→、是两个等压过程，B C D A →→、是两个绝热过程.关于气体状态变化及其能量变化，下列说法中正确的有( )A.A B →过程，气体对外做功，内能增大B.B C →过程，气体分子平均动能增大C.ABCDA 循环过程中，气体吸热，对外做功D.ABCDA 循环过程中，A 状态对应气体温度最低9.一分子固定在原点O 处,另一分子可在x 轴上移动,这两个分子间的分子引力和分子斥力大小随其间距x 的变化规律如图所示,曲线ab 与cd 的交点e 的坐标为00(,)x f ,则( )A.0x x =时分子力大小为02fB.0x x <的情况下,x 越小,分子力越大C.0x x >的情况下,x 越大,分子力越小D.0x x >的情况下,x 越大,分子势能越大10.吸盘挂钩的工作原理如图甲、乙所示。
新课标2020版高考物理大二轮复习专题强化训练17热学20200321038
专题强化训练(十七)1．(2019·全国卷Ⅰ)(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，压强大于外界压强．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)热等静压设备广泛应用于材料加工中．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，利用高温高压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能．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0.13 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3.2×10－2m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa；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；(ⅱ)将压入氩气后的炉腔加热到1227 ℃，求此时炉腔中气体的压强．[解析](1)由于初始时封闭在容器中的空气的压强大于外界压强，容器和活塞绝热性能良好，容器中空气与外界没有热量交换，容器中的空气推动活塞对外做功，由热力学第一定律可知，空气内能减小．根据理想气体内能只与温度有关可知，活塞缓慢移动后容器中空气的温度降低，即容器中的空气温度低于外界温度．因压强与气体温度和分子的密集程度有关，当容器中的空气压强与外界压强相同时，容器中空气温度小于外界空气温度，故容器中空气的密度大于外界空气密度．(2)(ⅰ)设初始时每瓶气体的体积为V0，压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为p1.假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时，其体积膨胀为V1.由玻意耳定律p0V0＝p1V1①被压入炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为V1′＝V1－V0②设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2，体积为V2.由玻意耳定律p2V2＝10p1V1′③联立①②③式并代入题给数据得p2＝3.2×107 Pa④(ⅱ)设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3.由查理定律p3T1＝p2T0⑤联立④⑤式并代入题给数据得p3＝1.6×108 Pa⑥[答案](1)低于大于(2)(ⅰ)3.2×107 Pa (ⅱ)1.6×108 Pa2．(2019·全国卷Ⅲ)(1)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________________________________________________．(2)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；(ⅱ)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．[解析](1)如果不稀释油酸，无法形成单分子油膜层，因此实验前需要将油酸稀释，使油酸在浅盘的水面上形成一块单分子层油膜以便测量油膜厚度，即分子直径．可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液的体积．油酸分子直径等于油酸的体积与单分子层油膜的面积之比，即d＝VS，故除测得油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积外，还需要测量单分子层油膜的面积．(2)(ⅰ)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1.由玻意耳定律有pV＝p1V1①由力的平衡条件有p＝p0＋ρgh②p1＝p0－ρgh③式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强．由题意有V＝S(L－h1－h)④V1＝S(L－h)⑤由①②③④⑤式和题给条件得L＝41 cm⑥(ⅱ)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖—吕萨克定律有V T0＝V1T⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312 K[答案](1)使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积(2)(ⅰ)41 cm (ⅱ)312 K3．(2019·石家庄一模)(1)(多选)下列说法正确的是________________．(填正确答案标号)A．图甲为中间有隔板的绝热容器，隔板左侧装有温度为T的理想气体，右侧为真空．现抽掉隔板，气体的最终温度仍为TB．图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越多，撞击作用的不平衡性表现得越明显C．图丙为同一气体在0 ℃和100 ℃两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线，两图线与横轴所围图形的面积不相等D．图丁中，液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，液体表面层中分子间的作用力表现为引力E．图戊中，由于液体浸润管壁，管中液体能上升到一定高度，利用此原理把地下的水分引上来，就用磙子压紧土壤(2)如图所示，有一足够深的容器内装有密度ρ＝1.0×103 kg/m 3的液体，现将一端开口、另一端封闭，质量m ＝25 g 、截面面积S ＝2.5 cm 2的圆柱形玻璃细管倒插入液体中(细管本身玻璃的体积可忽略不计)，稳定后用活塞将容器封闭，此时容器内液面上方的气体压强p 0＝1.01×105 Pa ，玻璃细管内空气柱的长度l 1＝20 cm.已知所有装置导热良好，环境温度不变，重力加速度g 取10 m/s 2.①求玻璃细管内空气柱的压强；②若缓慢向下推动活塞，当玻璃细管底部与液面平齐时(活塞与细管不接触)，求容器液面上方的气体压强．[解析] (1)对图甲，由于右侧为真空，抽掉隔板，气体不对外做功，因为容器绝热与外界无法热传递，由热力学第一定律可知气体内能不变，最终温度不变，选项A 正确；对图乙，在某一瞬间跟微粒相撞的液体分子越多，由于分子运动的无规则性，撞击作用的平衡性表现得越明显，选项B 错误；图丙中，两图线与横轴所围图形的面积相等，选项C 错误；图丁中，由于液体蒸发，液体表面层中分子之间的距离比液体内部分子之间的距离大，液体表面层中分子之间的作用力表现为引力，选项D 正确；图戊中，由于液体浸润管壁，管中液体能上升到一定高度，是毛细现象，利用此原理把地下的水分引上来，就用磙子压紧土壤，减小毛细管的直径，选项E 正确．(2)解法一：①以玻璃管为研究对象，受力平衡可得：p 1S ＝p 0S ＋mg解得管内空气柱的压强p 1＝p 0＋mg S ＝1.02×105Pa②当细管封闭处恰好与液面平齐时，设细管内气柱长度为l 2，压强为p 2，容器内液面上方气体压强为p p 2＝p ＋ρgl 2玻璃管受力平衡：p 2S ＝pS ＋mg对玻璃管内的气体由玻意耳定律有p 1l 1S ＝p 2l 2S联立解得：l 2＝0.1 m ，p ＝2.03×105 Pa解法二：①玻璃管受力平衡，浮力等于重力，假设此时容器内液面与玻璃管内液面的距离为h 0，有：mg ＝ρh 0Sg解得：h 0＝m ρS 设此时玻璃管内气体压强为p 1，有：p 1＝p 0＋ρgh 0解得：p 1＝p 0＋mg S ＝1.02×105 Pa②当细管封闭处恰好与液面平齐时，设细管内气柱长度为l 2，压强为p 2，容器内液面上方气体压强为p ，则mg ＝ρl 2Sg解得l 2＝m ρS对于玻璃管内气体，由玻意耳定律有p 1l 1S ＝p 2l 2S可得压强：p 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p 0＋mg SρSl 1m 又p ＋ρgl 2＝p 2可解得：p ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p 0＋mg S ρSl 1m －mg S＝2.03×105 Pa [答案] (1)ADE (2)①1.02×105 Pa ②2.03×105 Pa4．(2019·武汉市毕业生调研)(1)如图是人教版教材3－5封面的插图，它是通过扫描隧道显微镜拍下的照片：48个铁原子在铜的表面排列成圆圈，构成了“量子围栏”．为了估算铁原子直径，查到以下数据：铁的密度ρ＝7.8×103 kg/m 3，摩尔质量M ＝5.6×10－2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1.若将铁原子简化为球体模型，铁原子直径的表达式D ＝________________，铁原子直径约为________________m(结果保留一位有效数字)．(2)如图所示，总容积为3V 0、内壁光滑的气缸水平放置，一横截面积为S 的轻质薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞左侧由跨过光滑定滑轮的细绳与一质量为m 的重物相连，气缸右侧封闭且留有抽气孔．活塞右侧气体的压强为p 0，活塞左侧气体的体积为V 0，温度为T 0.将活塞右侧抽成真空并密封，整个抽气过程中缸内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．已知重物的质量满足关系式mg ＝p 0S ，重力加速度为g .求：①活塞刚碰到气缸右侧时气体的温度；②当气体温度达到2T 0时气体的压强．[解析] (1)由题意可知，一个铁原子的质量为m ＝M N A ，一个铁原子的体积为V ＝m ρ，又V ＝43π⎝ ⎛⎭⎪⎫D 23，整理得铁原子的直径为D ＝36M πρN A，代入数据解得D ＝3×10－10 m. (2)①当活塞右侧的气体压强为p 0时，左侧气体压强为p 1，对活塞受力分析，有 p 1＝mg S＋p 0＝2p 0 右侧抽成真空时，左侧气体压强为p 2，有p 2＝p 0设此时左侧气体体积为V 2，由玻意耳定律有p 1V 0＝p 2V 2解得V 2＝2V 0缓慢加热气体，气体发生等压变化，活塞与气缸右侧接触时，体积V 3＝3V 0，气体的温度为T 3，由盖—吕萨克定律有V 2T 0＝V 3T 3解得T 3＝1.5T 0②气体温度升高到1.5T 0之后，气体发生等容变化，由查理定律有p 0T 3＝p 42T 0 解得p 4＝43p 0 [答案] (1)36M πρN A 3×10－10 (2)①1.5T 0 ②43p 0 5．(2019·江西省八校联考)(1)(多选)下列说法正确的是________________．(填正确答案标号)A ．当分子间距r >r 0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B ．一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加C ．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D ．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因都是违背了能量守恒定律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(2)一质量M ＝10 kg 、高度L ＝35 cm 的圆柱形气缸，内壁光滑，气缸内有一厚度可忽略的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞质量m ＝4 kg 、横截面积S ＝50 cm 2.温度t 0＝27 ℃时，用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图甲所示，气缸内气体柱的高L 1＝32 cm.如果用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，气缸内气体柱的高L 2＝28 cm ，两种情况下气缸都处于竖直状态，取重力加速度g ＝10 m/s 2，零摄氏度对应的热力学温度为273 K.①求当时的大气压强；②图乙状态时，在活塞下挂一质量m 0＝3 kg 的物体，如图丙所示，则温度升高到多少摄氏度时，活塞将从气缸中脱落．(结果保留两位小数)[解析] (1)当分子间距r ＝r 0时，分子间引力等于斥力，分子间距r >r 0时，分子间的引力和斥力均随分子间距的增大而减小，但斥力减小得快，因此分子力表现为引力，A 错误；一定质量的理想气体放出热量的同时如果外界对它做功，则气体的内能可能增加，B 正确；相对湿度为空气中水蒸气的压强与相同温度下水的饱和汽压的比值，大气中相对湿度越大，人就感觉到越潮湿，故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，C 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并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，D 错误；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，吸收热量，分子势能增大，E 正确．(2)①由图甲状态到图乙状态，气体做等温变化由玻意耳定律有：p 1L 1S ＝p 2L 2S其中p 1＝p 0－Mg Sp 2＝p 0－mg S所以⎝ ⎛⎭⎪⎫p 0－Mg S L 1S ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p 0－mg S L 2S 可解得p 0＝(ML 1－mL 2)g (L 1－L 2)S＝1.04×105 Pa ②活塞脱落的临界状态：气柱体积V 3＝LS压强p 3＝p 0－mg ＋m 0g S设临界温度为t ，则有p 2L 2S t 0＋273 K ＝p 3LSt ＋273 K 得t ＝78.56 ℃ [答案] (1)BCE (2)①1.04×105Pa ②78.56 ℃。
高三物理二轮复习 专题7热学检测试题
峙对市爱惜阳光实验学校【走向高考】高三物理二轮复习7热学检测试题1．(2021·)以下说法中正确的选项是( )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，其内能一增大D．物体温度不变，其内能一不变[答案] B[解析] 此题考查温度与分子平均动能和内能的关系，要明确温度是平均动能的标志，分子平均动能由温度决，温度越高，平均动能越大，A错，B对。
内能包括分子动能和分子势能。
温度发生变化，内能不一变化，C、D不正确。
解答此题要明确，平均动能由温度决，内能由温度、体积和分子数共同决。
2．(2021·)对于一量的稀薄气体，以下说法正确的选项是( )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[答案] BD[解析] 此题考查气体压强的微观意义要明确在微观上，气体的压强由单位体积内的分子数和分子的平均动能决。
压强变大平均动能不一增大，分子间的平均距离也不一减小，A、C正确，由于压强由单位体积内的分子数均动能共同决，所以B、D选项正确。
此题可以根据压强的微观表达式p＝23nE k分析。
3．(2021·)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如下图，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，那么袋内气体( ) 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[答案] AC[解析] 此题考查热力学第一律，要明确题目中气体与外界光热交换的条件。
根据热力学第一律，ΔU＝W＋Q，Q＝0，外界压缩气体，气体体积减小，外界对气体做正功，内能增大，温度升高，由pVT＝C可知压强增大，A、C正确，B、D错。
解决此类问题一般要同时结合热力学第一律和状态方程分析。
4．如下图，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两，a内有一量的稀薄气体，b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终到达平衡状态。
专题16 热学-2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍(原卷版)
2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍专题16热学题型一分子动理论、内能与热力学定律【典例分析】(2020·衡水高三调研)下列说法正确的是()A ．悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了水分子的热运动B ．一定质量的理想气体对外做功时，它的内能一定减小C ．热量不可能自发地从内能少的物体传到内能多的物体D ．液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离而产生的E ．将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，它们的分子势能先减小后增加【提分秘籍】1.分子动理论(1)分子大小①分子体积(或占有空间的体积)：V 0＝V mol N A。
②分子质量：m 0＝M mol N A。
③油膜法估测分子的直径：d ＝V S。
④两种微观模型a ．球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V 0＝43π（d 2）3＝16πd 3，d 为分子的直径。
b ．立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间体积V 0＝d 3，d 为分子间的距离。
(2)分子热运动的实验基础：扩散现象和布朗运动①扩散现象特点：温度越高，扩散越快。
②布朗运动特点：液体内固体小颗粒永不停息、无规则地运动，颗粒越小、温度越高，运动越剧烈。
(反映了液体分子的无规则运动，但并非液体分子的无规则运动)(3)分子势能、分子力与分子间距离的关系2．热力学第一定律的灵活应用(1)应用热力学第一定律时，要注意各符号正负的规定，并要充分考虑改变内能的两个因素：做功和热传递。
不能认为物体吸热(或对物体做功)，物体的内能一定增加。
(2)若研究物体为气体，对气体做功的正负由气体的体积决定，气体体积增大，气体对外做功，W为负值；气体的体积减小，外界对气体做功，W为正值。
(3)三种特殊情况①若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体(物体对外界)做的功等于物体内能的增加量(减少量)。
②若过程中不做功，即W＝0，Q＝ΔU，物体吸收(放出)的热量等于物体内能的增加量(减少量)。
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专题能力训练16 热学 (时间:45分钟 满分:90分) 1.(1)(多选)(5分)下列说法正确的是 。 A.液体中悬浮的微粒越大,布朗运动越显著 B.第二类永动机不可能制成,因为它违反能量守恒定律 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.因为液体表面层分子分布比内部稀疏,因此液体表面有收缩趋势
(2)(10分)如图所示,圆柱形汽缸开口向上,竖直放置在水平面上,汽缸足够长,内截面积为S,大气压强为p0。一厚度不计、质量为m=的活塞封住一定量的理想气体,温度为T0时缸内气体体积为V0。先在活塞上缓慢放上质量为3m的沙子,然后将缸内气体温度缓慢升高到2T0,求稳定后缸内气体
的体积。 2.(1)(多选)(5分)下列说法正确的是 。 A.相同质量的0 ℃的水的分子势能比0 ℃的冰的分子势能大 B.大颗粒的盐磨成了细盐,就变成了非晶体 C.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关 D.气体在等压膨胀过程中温度一定不变 (2)(10分)一密闭容器有进气口和出气口可以和外部连通,将进气口和出气口关闭,此时容器内容积为V0,内部封闭气体的压强为p0,将气体缓慢加热,使气体温度由T0=300 K 升至T1=350 K。 ①求此时气体的压强;
②保持T1=350 K不变,缓慢由出气口抽出部分气体,使气体压强再变回到p0。求容器内剩余气体的
质量与原来总质量的比值。
3.(1)(多选)(5分)下列有关热现象的叙述中正确的是 。 A.布朗运动是液体分子无规则的运动 B.分子间不可能同时存在引力和斥力 C.热量可以从低温物体传递到高温物体,但一定要引起其他的变化 D.一定质量的理想气体发生等压膨胀过程,其温度一定升高 (2)(10分)若一条鱼儿正在水下10 m处戏水,吐出一个体积为1 cm3的气泡。气泡内的气体视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为p0=1.0×105 Pa,g取 10 m/s2,湖水温度保持不变。 ①气泡在上升的过程中,气体吸热还是放热?请简述理由。
②气泡到达湖面时的体积多大?
4.(2018·全国卷Ⅰ)(1)(多选)(5分)如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①②③④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是 。
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 (2)
(10分)如图所示,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p0。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时, 将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了。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。
5.(1)(多选)(5分)以下说法正确的是 。 A.已知阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度,可算出该气体分子间的平均距离 B.为了保存玉米地的水分,可以锄松地面,破坏土壤里的毛细管 C.随着分子间距离的增大,分子间的引力和斥力都减小,但斥力减小得快,合力表现为引力 D.物质是晶体还是非晶体,比较可靠的办法是从各向异性或各向同性来判断 E.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性 (2)(10分)
如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为T1时活塞上升了h。已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦。 ①求温度为T1时气体的压强;
②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加沙粒,当添加沙粒的质量为m0时,活塞恰好回到与容器
底部相距位置,求此时气体的温度。 6.(1)(多选)(5分)关于气体的内能,下列说法正确的是 (填正确答案标号)。 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)(10分)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=,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p0=1.0×105 Pa,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g取10 m/s2。 ①求在水下10 m处气泡内外的压强差;
②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。 答案： 1.答案 (1)CD (2)V0 解析 (1)微粒越小,温度越高,布朗运动越显著,选项A错误;第二类永动机不可能制成,是因为违背热力学第二定律,选项B错误;一定质量的理想气体,压强、体积都增大,温度必然升高,内能一定增加,选项C正确;液体表面有收缩趋势,表面层分子分布比内部稀疏,选项D正确。 (2)设初态气体压强为p1,放沙后压强为p2,体积为V2,升温后体积为V3,则有
p1=p0+=1.5p0
p2=p0+=3p0
等温过程,由p1V0=p2V2得V2=0.5V0
等压过程,由得V3=V0。 2.答案 (1)AC (2)①p0 ② 解析 (2)①设升温后气体的压强为p1,
由查理定律得 代入数据得p1=p0。 ②抽气过程可等效为等温膨胀过程,设膨胀后气体的总体积为V,由玻意耳定律得p1V0=p0V
联立解得V=V0 设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k,由题意得k=。 3.答案 (1)CD (2)①吸热 理由见解析 ②2 cm3 解析 (1)布朗运动不是液体分子无规则的运动,因为分子是用人的肉眼看不到的,它是液体分子运动时对花粉不规则碰撞的反映,故选项A错误;分子间可以同时存在引力和斥力,故选项B错误;热量可以从低温物体传递到高温物体,但一定要对它做功,也就是要引起其他的变化,选项C正确;一
定质量的理想气体发生等压膨胀过程,根据理想气体状态方程=C可知,其温度一定会升高,故选项D正确。 (2)①气泡上升的过程中体积增大,对外做功,由于保持温度不变,故内能不变,由热力学第一定律可得,气泡需要吸热。 ②气泡初始时的压强
p1=p0+ρgh=2.0×105 Pa
气泡浮到水面上的气压 p1=p0=1.0×105 Pa
由气体的等温变化可知,p1V1=p2V2 代入数据可得V2=2 cm3。
4.答案 (1)BDE (2) 解析 (1)过程①是等容变化,温度升高,压强增大,故A项错误;过程②中,体积增大,气体对外做功,故B项正确;过程④是等容变化,温度降低,放出热量,故C项错误;过程③是等温变化,温度不变,故 状态c、d的内能相等,故D项正确;E项,由理想气体状态方程可知为定值,状态d相对于状态b,V和T均增大,故p应减小,故E项正确。
(2)设活塞再次平衡后,活塞上方气体的体积为V1,压强为p1;下方气体的体积为V2,压强为p2。在活塞下移的过程中,活塞上下方气体的温度保持不变。由玻意耳定律得
p0=p1V1
p0=p2V2
由已知条件得V1=V V2= 设活塞上方液体的质量为m,由平衡条件得 p2S=p1S+mg
联立以上各式得m=。 5.答案 (1)ABE (2)①+p0 ②T1
解析 (1)摩尔体积Vm=,气体分子所占空间V0=,所以可以求得分子间的平均距离,选项A正确;锄松土壤可以破坏土壤形成的毛细管,可以保存土壤里的水分,所以选项B正确;当分子间距离小于r0时表现为斥力,大于r0时表现为引力,所以随着分子间距离的增大,合力是有时表现为斥力,有时
表现为引力,且引力和斥力都减小,选项C错误;晶体和非晶体一般从熔点来判断,选项D错误;根据热力学定律可知,宏观自然过程自发进行是有其方向性的,能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性,选项E正确。 (2)①设气体压强为p1,由活塞平衡可得p1S=mg+p0S 解得p1=+p0 ②设温度为T1时气体为初态,活塞回到与容器底部相距位置时为末态,体积为V2,温度为
T2,有
初态:p1=+p0;温度T1;V1=2hS 末态:p2=+p0;温度T2;V2=S 由理想气体的状态方程得T2=T1。 6.答案 (1)CDE (2)①28 Pa ②1.3 解析 (1)气体的内能在宏观上由物质的量、温度和体积决定,质量相同的气体,物质的量不一定相同,选项A错误。若是理想气体,不考虑分子势能,其内能由物质的量和温度共同来决定;若是一定
质量的理想气体,其内能仅由温度来决定,选项D正确。由=C(C为常数)知,一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,温度一定升高,内能一定增加,选项E正确。气体整体运动的速度对应气体的宏观动能,属于机械能,选项B错误。改变内能有两种方式:做功和热传递。气体被压缩时,外界对气体做功,但气体吸、放热情况不知,气体内能可能升高、不变或降低,故选项C正确。 (2)①当气泡在水下h=10 m处时,设其半径为r1,气泡内外压强差为Δp1,则
Δp1= ① 代入题给数据得 Δp1=28 Pa② ②设气泡在水下10 m处时,气泡内空气的压强为p1,气泡体积为V1;气泡到达水面附近时,气泡
内空气的压强为p2,内外压强差为Δp2,其体积为V2,半径为r2。 气泡上升过程中温度不变,根据玻意耳定律有p1V1=p2V2 ③ 由力学平衡条件有 p1=p0+ρgh+Δp1 ④ p2=p0+Δp2 ⑤ 气泡体积V1和V2分别为