2020高考物理月刊专版 专题12 热学综合 高考在线2020(1) 11页

‎2020高考物理月刊专版 ‎ 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 K B.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。‎ ‎5.（09·北京·13）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是 （ D ）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 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；既然无规则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，故也就无法描绘其速度-时间图线，故C项错误；故只有D项正确。‎ ‎6.（09·上海物理·2）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的 （ A ）‎ A．温度和体积 B．体积和压强 C．温度和压强 D．压强和温度 解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积。因此答案A正确。‎ ‎7.（09·上海物理·9）如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为DVA、DVB，压强变化量为DpA、DpB，对液面压力的变化量为DFA、DFB，则 （ AC ）‎ A．水银柱向上移动了一段距离 B．DVA＜DVB C．DpA＞DpB D．DFA＝DFB 二、非选择题 ‎8.（09·广东物理·13）（1）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过 方式改变物体的内能，把 转变为内能。‎ ‎（2）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的 ，温度 ，体积 。‎ 答案：（1）做功，机械能；(2)热量，升高，增大 解析：做功可以增加物体的内能；当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程可知，气体体积增大。‎ ‎9.（09·山东物理·36） (8分)一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=‎0.3m3‎，TA=TB=300K、TB=400K。‎ ‎（1）求气体在状态B时的体积。‎ ‎（2）说明BC过程压强变化的微观原因 ‎（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过 气体 放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。‎ 解析：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。‎ ‎(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)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于 考点：压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律 ‎10.（09·浙江自选模块·14）“物理3‎-3”‎模块（10分）一位质量为‎60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。‎ ‎（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是 A.大于大气压强 B.是由于气体重力而产生的 C.是由于气体分子之间的斥力而产生的 D.是由于大量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位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是 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)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气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”如图所示。若表演时大气压强为1.013105Pa，取g=‎10 m/s2，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下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？‎ 答案：（1）AD ；(2)BD；（3）1.053*105Pa 面积相同 ‎，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。‎ 答案：A. (1) D ；(2) 吸收；0.6；0.2；(3) 设气体体积为，液体体积为，‎ 气体分子数, (或)‎ 则 （或）‎ 解得 (都算对)‎ 解析：（1）掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上升过程气泡内的压强减小，温度不变，由玻意尔定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大。D 项正确。‎ ‎（2）本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律 ‎，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变。而温度上升的过程，内能增加了0.2J。‎ ‎（3）微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为，气体分子数, (或)‎ 则 （或）‎ 解得 (都算对)‎ 的氦气时，体积为3．‎50m3‎。在上升至海拔6．‎50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，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℃‎。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。‎ 答案：（1）ADEF （4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）‎ ‎（II）（1）在气球上升至海拔‎6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。‎ 根据玻意耳—马略特定律有 式中，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得 ‎ ②‎ ‎（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程 根据盖—吕萨克定律有 ‎ ③‎ 式中，是在此等压过程末氦气的体积。由③式得 ‎ ④‎ 评分参考：本题8分。①至④式各2分。‎ ‎13.（09·上海物理·21）（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为‎39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为‎40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高‎2cm，求：‎ ‎（1）稳定后右管内的气体压强p；‎ ‎（2）左管A端插入水银槽的深度h。（大气压强p0＝76cmHg）‎ 解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p‎0l0S＝p（l0－Dh/2）S，‎ 所以p＝78cmHg；‎ ‎（2）插入水银槽后左管压强：p’＝p＋rgDh＝80cmHg，左管内外水银面高度差h1＝＝‎4cm，中、左管内气体p‎0l＝p’l’，l’＝‎38cm，‎ 左管插入水银槽深度h＝l＋Dh/2－l’＋h1＝‎7cm。‎ ‎14.（09·宁夏物理·34）（1）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或进过过程ac到状态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 （填入选项前的字母，有填错的不得分） （ C ）‎ A. Pb >Pc，Qab>Qac B. Pb >Pc，QabQac D. Pb