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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題能力訓(xùn)練 專題十四 熱學(xué)1.(1)(多選)(5分)下列說法正確的是。A.液體中懸浮的微粒越大,布朗運動越顯著B.第二類永動機不可能制成,因為它違反能量守恒定律C.一定質(zhì)量的理想氣體,當它的壓強、體積都增大時,其內(nèi)能一定增加D.因為液體表面層分子分布比內(nèi)部稀疏,因此液體表面有收縮趨勢(2)(10分)如圖所示,圓柱形汽缸開口向上,豎直放置在水平面上,汽缸足夠長,內(nèi)截面積為S,大氣壓強為p0。一厚度不計、質(zhì)量為m=的活塞封住一定量的理想氣體,溫度為T0時缸內(nèi)氣體體積為V0。先在活塞上緩慢放上質(zhì)量為3m的砂子,然后將缸內(nèi)氣體溫度緩慢升高到2T0,求穩(wěn)定后缸內(nèi)氣體的體積。

2、2.(1)(多選)(5分)下列說法正確的是。A.相同質(zhì)量的0 的水的分子勢能比0 的冰的分子勢能大B.大顆粒的鹽磨成了細鹽,就變成了非晶體C.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁發(fā)生碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度都有關(guān)D.氣體在等壓膨脹過程中溫度一定不變(2)(10分)一密閉容器有進氣口和出氣口可以和外部連通,將進氣口和出氣口關(guān)閉,此時容器內(nèi)容積為V0,內(nèi)部封閉氣體的壓強為p0,將氣體緩慢加熱,使氣體溫度由T0=300 K 升至T1=350 K。求此時氣體的壓強。保持T1=350 K不變,緩慢由出氣口抽出部分氣體,使氣體壓強再變回到p0。求容器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值。3

3、.(xx山東青島統(tǒng)考)(1)(多選)(5分)下列有關(guān)熱現(xiàn)象的敘述中正確的是。A.布朗運動是液體分子無規(guī)則的運動B.分子間不可能同時存在引力和斥力C.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體,但一定要引起其他的變化D.一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹過程,其溫度一定升高(2)(10分)若一條魚兒正在水下10 m處戲水,吐出一個體積為1 cm3的氣泡。氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體,且氣體質(zhì)量保持不變,大氣壓強為p0=1.0105 Pa,g取 10 m/s2,湖水溫度保持不變。氣泡在上升的過程中,氣體吸熱還是放熱?請簡述理由。氣泡到達湖面時的體積多大?4.(1)(多選)(5分)下列說法正確的是。A.溫度低的物體內(nèi)

4、能小B.外界對物體做功時,物體的內(nèi)能一定增加C.溫度低的物體分子運動的平均動能小D.一定質(zhì)量的100 的水吸收熱量后變成100 的水蒸氣,則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能E.物體吸收熱量后,內(nèi)能不一定增加(2)(10分)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B。此過程中,氣體壓強p=1.0105 Pa,吸收的熱量Q=7.0102 J,求此過程中氣體內(nèi)能的增量。5.(xx貴州八校聯(lián)考)(1)(多選)(5分)以下說法正確的是。A.已知阿伏加德羅常數(shù)、氣體摩爾質(zhì)量和密度,可算出該氣體分子間的平均距離B.為了保存玉米地的水分,可以鋤松地面,破壞土壤里的毛細管C.隨著分子間距離的增大,分子間的引

5、力和斥力都減小,但斥力減小得快,合力表現(xiàn)為引力D.物質(zhì)是晶體還是非晶體,比較可靠的辦法是從各向異性或各向同性來判斷E.能量耗散從能量角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性(2)(10分)如圖所示,為厚度和質(zhì)量不計,橫截面積為S=10 cm2的絕熱汽缸倒扣在水平桌面上,汽缸內(nèi)有一絕熱的T形活塞固定在桌面上,活塞與汽缸封閉一定質(zhì)量的理想氣體,開始時,氣體的溫度為T0=300 K,壓強為 p=0.5105 Pa,活塞與汽缸底的距離為h=10 cm,活塞與汽缸可無摩擦滑動且不漏氣,大氣壓強為p0=1.0105 Pa。求:此時桌面對汽缸的作用力FN;現(xiàn)通過電熱絲給氣體緩慢加熱到T,此過程中氣體吸收熱量為Q

6、=7 J,內(nèi)能增加了U=5 J,整個過程活塞都在汽缸內(nèi),求T的值。6.(1)(5分)下列說法正確的是。A.將一塊晶體敲碎后,得到的小顆粒是非晶體B.固體可以分為晶體和非晶體兩類,有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D.在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wE.在熔化過程中,晶體要吸收熱量,但溫度保持不變,內(nèi)能也保持不變(2)(10分)(xx湖南長望瀏寧四縣調(diào)研)如圖所示,一圓柱形絕熱汽缸豎直放置,通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,與容器底相距h?，F(xiàn)通過電熱絲緩慢

7、加熱氣體,當氣體的溫度為T1時活塞上升了h。已知大氣壓強為p0。重力加速度為g,不計活塞與汽缸間摩擦。求溫度為T1時氣體的壓強;現(xiàn)停止對氣體加熱,同時在活塞上緩慢添加砂粒,當添加砂粒的質(zhì)量為m0時,活塞恰好回到原來位置,求此時氣體的溫度。參考答案1.答案:(1)CD(2)V0解析:(1)微粒越小,溫度越高,布朗運動越顯著,選項A錯誤;第二類永動機不可能制成,是因為違背熱力學(xué)第二定律,選項B錯誤;一定質(zhì)量的理想氣體,壓強、體積都增大,溫度必然升高,內(nèi)能一定增加,選項C正確;液體表面有收縮趨勢,表面層分子分布比內(nèi)部稀疏,選項D正確。(2)設(shè)初態(tài)氣體壓強為p1,放砂后壓強為p2,體積為V2,升溫后體

8、積為V3,則有p1=p0+=1.5p0p2=p0+=3p0等溫過程,由p1V0=p2V2得V2=0.5V0等壓過程,由得V3=V02.答案:(1)AC(2)p0解析:(2)設(shè)升溫后氣體的壓強為p1,由查理定律得代入數(shù)據(jù)得p1=p0。抽氣過程可等效為等溫膨脹過程,設(shè)膨脹后氣體的總體積為V,由玻意耳定律得p1V0=p0V聯(lián)立解得V=V0設(shè)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值為k,由題意得k=。3.答案:(1)CD(2)吸熱理由見解析2 cm3解析:(1)布朗運動不是液體分子無規(guī)則的運動,因為分子是用人的肉眼看不到的,它是液體分子運動時對花粉不規(guī)則碰撞的反映,故選項A錯誤;分子間可以同時存在引力和斥力,

9、故選項B錯誤;熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體,但一定要對它做功,也就是要引起其他的變化,選項C正確;一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹過程,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C可知,其溫度一定會升高的,故選項D正確。(2)氣泡上升的過程中體積增大,對外做功,由于保持溫度不變,故內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律可得,氣泡需要吸熱。氣泡初始時的壓強p1=p0+gh=2.0105 Pa氣泡浮到水面上的氣壓p1=p0=1.0105 Pa由氣體的等溫變化可知,p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)可得V2=2 cm3。4.答案:(1)CDE(2)5.0102 J解析:(1)溫度是分子平均動能的標志,溫度越低,分子的平均動能越小,但物體

10、的內(nèi)能不一定越小,所以選項A錯誤,C正確;改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,U=W+Q,所以選項B錯誤,D、E正確。(2)理想氣體經(jīng)歷等壓變化,由蓋呂薩克定律得解得VB=8.010-3 m3對外做的功W=p(VB-VA)=1.0105(8.010-3-6.010-3) J=2.0102 J根據(jù)熱力學(xué)第一定律得U=Q-W解得U=7.0102 J-2.0102 J=5.0102 J。5.答案:(1)ABE(2)50 N720 K解析:(1)摩爾體積V=,氣體分子所占空間V0=,所以可以求得分子間的平均距離,選項A正確;鋤松土壤可以破壞土壤形成的毛細管,可以保存土壤里的水分,所以選項B正確;當分子間

11、距離小于r0時表現(xiàn)為斥力,大于r0時表現(xiàn)為引力,所以隨著分子間距離的增大,合力是有時表現(xiàn)為斥力,有時表現(xiàn)為引力,且引力和斥力都減小,選項C錯誤;晶體和非晶體一般從熔點來判斷,選項D錯誤;根據(jù)熱力學(xué)定律可知,宏觀自然過程自發(fā)進行是有其方向性,能量耗散就是從能量的角度反映了這種方向性,選項E正確。(2)對汽缸受力分析,由平衡條件有FN+pS=p0S得FN=(p0-p)S=50 N。設(shè)溫度升高至T時活塞距離汽缸底H,則氣體對外界做功W=p0V=p0S(H-h)由熱力學(xué)第一定律U=Q-W解得H=12 cm。氣體溫度從T0升高到T的過程,由理想氣體狀態(tài)方程,得解得T=T0=720 K。6.答案:(1)BCD(2)+p0T1解析:(1)晶體敲碎后,得到的小顆粒仍為晶體,選項A錯誤;某些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì),選項B正確;同種元素構(gòu)成的固體,可形成不同的晶體,比如金剛石和石墨,選項C正確;在合適條件下,某些晶體和非晶體可相互轉(zhuǎn)變,選項D正確;晶體在熔化過程中,溫度不變,內(nèi)能增加,選項E錯誤。(2)設(shè)氣體壓強為p1,由活塞平衡知p1S=mg+p0S解得p1=+p0。設(shè)溫度為T1時氣體為初態(tài),回到原位置時為末態(tài),則有初態(tài):壓強p1=+p0,溫度T1,體積V1=2hS末態(tài):壓強p2=+p0,溫度T2,體積V2=hS由理想氣體的狀態(tài)方程有代入初、末態(tài)狀態(tài)參量解得T2=T1。