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- 2021-06-02 发布
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专题8 热学
1.[2016·北京卷] 雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果.雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写).
某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化.
据此材料,以下叙述正确的是( )
A.PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物
B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D.PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大
答案:C
解析: 10 μm=1.0×10-5 m,选项A不正确.
题目的信息PM10的浓度随高度的增加而略有减小,这表明PM10的分布具有任意性,也就是说受分子力和重力的大小关系具有任意性,选项B不正确.PM10和大悬浮颗粒肉眼均不可见,而且受气体分子的撞击的影响较大,其运动具有很强的无规则性,可以认为是布朗运动,选项C正确.PM2.5与PM10相比,密度相同,颗粒更小,那么PM2.5做布朗运动更明显,而分布应该更加均匀,不会高度越高浓度越大,选项D不正确.
2.[2016·江苏卷]
A.[选修33]
(2)如图1甲所示,在斯特林循环的p V图像中,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像如图乙所示,则状态A对应的是________(选填“①”或“②”).
图1
答案:不变 ①
解析: B→C过程中由于气体分子总数不变,体积也不变,因此单位体积中的气体分子数目也不变.根据理想气体状态方程可得TATc,故Ea>Ec,选项B正确;cd过程为等温加压过程,外界对系统做正功,但系统内能不变,故系统要对外放热,放出热量Q=W外,选项C错误;da过程为等压升温过程,体积增加,对外界做功,系统内能增加,故系统要从外界吸热,且吸收热量Q=W外+ΔE内>W外,选项D错误;bc过程为等压降温过程,由=可知,气体体积会减小,W=pΔV=CΔTbc;同理da过程中,W′=p′ΔV′=CΔTda,因为|ΔTbc|=|ΔTda|,故|W|=|W′|,选项E正确.
8.[2016·全国卷Ⅲ] [物理——选修33]
(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:温度相同,分子平均动能相同,若摩尔质量不同,则相同质量的气体有不同的分子数,分子总动能不同,假若都是理想气体,因为只考虑分子动能,所以内能不同,A错误;气体内能取决于气体分子的平均动能和分子势能,而与宏观上整体的动能无关,B错误;若外界对气体做的功等于气体向外界放出的热,则气体的内能不变,C正确;理想气体的内能取决于气体分子的平均动能,而分子平均动能取决于温度,D正确;理想气体等压膨胀过程中,p一定,V增加,由=C可知T升高,故内能增加,E正确.
9.[2016·江苏卷]
A.[选修33]
(3)如图甲所示,在A→B和D→A的过程中,气体放出的热量分别为4 J和20 J.在B→C和C→D的过程中,气体吸收的热量分别为20 J和12 J.求气体完成一次循环对外界所做的功.
解析:完成一次循环气体内能不变,则ΔU=0,吸收的热量Q=(20+12-4-20) J=8 J,由热力学第一定律ΔU=Q+W得,W=-8 J,气体对外做功8 J.