（通用版）2020版高考物理二輪復習 專題分層突破練16 熱學（含解析）

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1、專題分層突破練16熱學1.(多選)2018全國卷33(1)如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過程中()A.氣體溫度一直降低B.氣體內(nèi)能一直增加C.氣體一直對外做功D.氣體一直從外界吸熱E.氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功2.(多選)(2019江西名校聯(lián)考)夏天的中午,雨過天晴,高三學生甲同學從家里出發(fā)騎自行車前往學校上課,則下列說法正確的是()A.出發(fā)前,甲同學給自行車打氣,若環(huán)境溫度不變,發(fā)現(xiàn)越打氣越困難,這是因為自行車車胎內(nèi)氣體氣壓增大B.出發(fā)后,甲同學感覺十分悶熱、潮濕,這是因為此時空氣相對濕度較大,人體皮膚水分不會蒸發(fā)C.甲同學經(jīng)過

2、學校內(nèi)池塘邊時,發(fā)現(xiàn)池塘中蓮花的花粉散落在水中,并且在緩慢運動,這是花粉在水中做布朗運動D.來到教室,甲同學看到教室外的玻璃窗已經(jīng)被雨水打濕,雨水附著在玻璃上,說明水對玻璃是浸潤的E.開始上課后,為了給教室降溫,甲同學打開空調(diào),此時空調(diào)機從教室內(nèi)吸收的熱量少于向教室外排放的熱量3.(多選)下列說法正確的是()A.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部B.單晶體具有各向異性的性質(zhì)C.絕對濕度大,相對濕度不一定大D.根據(jù)熱力學第二定律可知,機械能不可能全部轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能E.液晶具有液體的流動性,同時具有晶體的各向異性特征4.(多選)關(guān)于分子動理論和物體的內(nèi)能,下列說法正確的是()A.熱量可以

3、從低溫物體傳遞到高溫物體B.物體放出熱量,其內(nèi)能一定減少C.溫度高的物體的內(nèi)能一定大,但分子平均動能不一定大D.若兩分子間的距離減小,則分子間的引力和分子間的斥力均增大E.若分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,則分子間的勢能隨分子間距離的減小而增大5.(多選)下列說法中正確的是()A.單晶體和多晶體均存在固定的熔點B.空氣相對濕度越大,空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓,水蒸發(fā)越快C.液晶的光學性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性D.用油膜法估測分子大小時,用油酸溶液體積除以油膜面積,可估測油酸分子的直徑E.由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,所以液體表面存在張力6.(多選)如圖所示,在斯特林循環(huán)的

4、p-V圖象中,一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a,整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成。下列說法正確的是()A.從a到b,氣體的溫度一直升高B.從b到c,氣體與外界無熱量交換C.從c到d,氣體對外放熱D.從d到a,單位體積中的氣體分子數(shù)目增大E.從b到c氣體吸收的熱量與從d到a氣體放出的熱量相同7.(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài),其p-T圖象如圖所示,下列判斷正確的是()A.過程ab中是等容變化B.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C.過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D.a、b和c三個狀態(tài)中,狀態(tài)a分子的平均動能最

5、小E.b和c兩個狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同8.(2019全國卷)用油膜法估算分子大小的實驗中,首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液,稀釋的目的是。實驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積,可以。為得到油酸分子的直徑,還需測量的物理量是。9.(2019全國卷)如圖,一粗細均勻的細管開口向上豎直放置,管內(nèi)有一段高度為2.0 cm的水銀柱,水銀柱下密封了一定量的理想氣體,水銀柱上表面到管口的距離為2.0 cm。若將細管倒置,水銀柱下表面恰好位于管口處,且無水銀滴落,管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強為76 cmHg,環(huán)境溫度為296 K。(

6、1)求細管的長度;(2)若在倒置前,緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體,直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止,求此時密封氣體的溫度。10.如圖所示,容器A和汽缸B都能導熱,均處于27 的環(huán)境中,汽缸B上方與大氣連通,大氣壓強為p0=1.0105 Pa。開始時閥門K關(guān)閉。A內(nèi)為真空,其容積VA=1.2 L,B內(nèi)活塞橫截面積S=100 cm2、質(zhì)量m=1 kg,活塞下方充有理想氣體,其體積VS=4.8 L?；钊戏角∨c汽缸上部接觸但沒有彈力。A與B間連通細管體積不計,打開閥門K后使活塞緩慢下移。不計摩擦,g取10 m/s2。(1)求穩(wěn)定后活塞的位置及活塞下移過程中汽缸B內(nèi)氣體對活塞做的功。(2)穩(wěn)定后將閥門

7、K再次關(guān)閉,然后把整個裝置放置于207 的恒溫槽中。求活塞穩(wěn)定后汽缸B內(nèi)氣體的壓強。11.(2019云南大理模擬)豎直放置的一粗細均勻的U形細玻璃管中,兩臂分別灌有水銀,水平部分有一空氣柱,各部分長度如圖所示,單位為 cm?，F(xiàn)將管的右端封閉,從左管口緩慢倒入水銀,恰好使水平部分右端的水銀全部進入右管中。已知大氣壓強p0=75 cmHg,環(huán)境溫度不變,左管足夠長。求:(1)此時右管封閉氣體的壓強;(2)左管中需要倒入水銀柱的長度。12.如圖甲所示,粗細均勻、橫截面積為S的足夠長的導熱細玻璃管豎直放置,管內(nèi)用質(zhì)量為m的水銀柱密封著一定質(zhì)量的理想氣體,當環(huán)境溫度為T(熱力學溫度),大氣壓強為p0時,

8、理想氣體的長度為l0,現(xiàn)保持溫度不變,將玻璃管緩慢水平放置。重力加速度為g,不計摩擦。求:(1)穩(wěn)定后氣柱的長度;(2)若將環(huán)境溫度降為T3(熱力學溫度),將玻璃管平放于光滑水平桌面上并讓其以加速度a向左做勻加速直線運動(如圖乙所示),求穩(wěn)定后的氣柱長度。專題分層突破練16熱學1.BCD解析 根據(jù)理想氣體方程pVT=C,氣體的壓強和體積都增加,所以氣體溫度升高,內(nèi)能增加,A錯、B對;氣體的體積增大,氣體對外做功,C對;根據(jù)熱力學第一定律U=W+Q,其中U0,W0,從外界吸收熱量,D對;氣體吸收的熱量,一部分對外做功,另一部分增加了氣體的內(nèi)能,E錯。2.ADE解析 車胎容積一定,向自行車內(nèi)打氣時

9、,車胎內(nèi)的氣體越來越多,環(huán)境溫度不變,氣體壓強越來越大,用打氣筒打氣時,車胎內(nèi)氣體對打氣筒的壓力越來越大,所以打氣時感覺越來越費力,故選項A正確;感覺十分悶熱、潮濕,這是因為此時空氣相對濕度較大,人體皮膚表面的汗液難以蒸發(fā),故選項B錯誤;布朗運動是微小顆粒的運動,在光學顯微鏡下能看到,肉眼看到的顆粒運動不是布朗運動,所以發(fā)現(xiàn)池塘中蓮花的花粉散落在水中,并且在緩慢運動,這不是布朗運動,故選項C錯誤;浸潤指液體與固體發(fā)生接觸時,液體附著在固體表面或滲透到固體內(nèi)部的現(xiàn)象,此時看到教室外的玻璃窗已經(jīng)被雨水打濕,雨水附著在玻璃上,說明水對玻璃是浸潤的,故選項D正確;空調(diào)機在制冷過程中,從教室內(nèi)吸收的熱量

10、少于向教室外放出的熱量,因為電能也部分轉(zhuǎn)化為熱能,故選項E正確。3.BCE解析 表面張力產(chǎn)生在液體表面層,它的方向平行于液體表面,而非與液面垂直,A錯誤;單晶體具有各向異性的性質(zhì),B正確;對于不同的壓強和溫度,飽和汽壓不同,故絕對濕度大時相對濕度不一定大,C正確;熱力學第二定律有不同的表述:不可能從單一熱源吸熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響;熱量不可以全部轉(zhuǎn)化為功,但是機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,D錯誤;根據(jù)液晶特點和性質(zhì)可知:液晶既有液體的流動性,又具有單晶體的各向異性,E正確;故選BCE。4.ADE解析 根據(jù)熱力學第二定律可知,熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體,但要引起其他的變化,選

11、項A正確;根據(jù)熱力學第一定律,U=W+Q,則物體放出熱量,若對外做功,其內(nèi)能不一定減少,選項B錯誤;溫度高的物體的分子平均動能一定大,但內(nèi)能不一定大,選項C錯誤;若兩分子間的距離減小,則分子間的引力和分子間的斥力均增大,選項D正確;若分子間的作用力表現(xiàn)為斥力,則隨分子間距離的減小,分子力做負功,則分子間的勢能增大,選項E正確;故選ADE。5.ACE解析 單晶體和多晶體均存在固定的熔點,選項A正確;空氣相對濕度越大,空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓,水蒸發(fā)越慢,選項B錯誤;液晶的光學性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性,選項C正確;用油膜法估測分子大小時,用油酸溶液中含有的純油酸的體積除以油膜面積,可

12、估測油酸分子的直徑,選項D錯誤;由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,所以液體表面存在張力,選項E正確;故選ACE。6.ACD解析 從a到b,體積不變,壓強增大,溫度一直升高,A正確;從b到c,溫度不變,內(nèi)能不變,壓強減小,體積增大,對外做功,氣體從外界吸收熱量,B錯誤;從c到d,體積不變,壓強減小,溫度降低,內(nèi)能減小,氣體對外放熱,C正確;從d到a,溫度不變,壓強增大,體積減小,單位體積中的氣體分子數(shù)目增大,D正確;從b到c氣體吸收的熱量等于氣體對外做的功,從d到a氣體放出的熱量等于外界對氣體做的功,兩個過程體積變化相同,但壓強不同,做的功不同,所以從b到c氣體吸收的熱量與從d到a

13、氣體放出的熱量不同,E錯誤。故選ACD。7.ADE解析 由題圖可知,ab過程,氣體壓強與熱力學溫度成正比,則氣體發(fā)生等容變化,A正確;bc過程氣體發(fā)生等溫變化,氣體內(nèi)能不變,壓強減小,由玻意耳定律可知,體積增大,氣體對外做功,由熱力學第一定律U=Q+W可知,氣體吸熱,故B錯誤;由圖象可知,ca過程氣體壓強不變,溫度降低,由蓋呂薩克定律可知,其體積減小,外界對氣體做功,W0,氣體溫度降低,內(nèi)能減少,UVB=4.8L說明活塞最終停在汽缸頂部,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有:pBV1T1=pBVST2代入數(shù)據(jù)解得:pB=1.212105Pa。11.答案 (1)90 cmHg(2)27 cm解析 (1)設(shè)玻璃

14、管的橫截面積為S,對右管中的氣體,初態(tài)p1=75cmHg,V1=30S末態(tài)體積:V2=(30-5)S=25S由玻意耳定律:p1V1=p2V2解得:p2=90cmHg。(2)對水平管中的氣體,初態(tài)p=p0+15cmHg=90cmHg,V=11S;末態(tài)壓強:p=p2+20cmHg=110cmHg根據(jù)玻意耳定律:pV=pV解得V=9S,水平管中的空氣柱長度變?yōu)?cm,此時原來左側(cè)19cm水銀柱已有11cm進入到水平管中,所以左側(cè)管中倒入水銀柱的長度應(yīng)該是110cm-75cm-8cm=27cm。12.答案 (1)(mg+p0S)l0p0S(2)p0S+mg3(p0S-ma)l0解析 (1)初始時封閉氣體的壓強p1=p0+mgS水平放置時封閉氣體的壓強p2=p0由理想氣體方程可得:p1l0S=p2lS解得l=(mg+p0S)l0p0S(2)當環(huán)境溫度降為T3時,有:l2ST1=l3ST2其中T1=T,T2=T13,l2=l得l3=l3當玻璃管向左以加速度a做勻加速運動時。有(p0-p3)S=map3l4=p0l3解得:l4=p0S+mg3(p0S-ma)l0。13