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1、2020年高考物理試題分類匯編 熱學(xué)
全國卷Ⅰ如圖所示,質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi),活塞與氣缸之間無摩擦。a態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達到的平衡狀態(tài),b態(tài)是氣缸從容器中移出后,在室溫(270C)中達到的平衡狀態(tài)。氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強保持不變。若忽略氣體分子之間的勢能,下列說法正確的是( )
A、與b態(tài)相比,a態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊活塞的個數(shù)較多
B、與a態(tài)相比,b態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)對活塞的沖量較大
C、在相同時間內(nèi),a、b兩態(tài)的氣體分子對活塞的沖量相等
D、從a態(tài)到b態(tài),氣體的內(nèi)能增加,外界對氣體做功,氣體對外界釋放了熱量
全國
2、卷Ⅱ?qū)σ欢康臍怏w,下列說法正確的是
A、在體積緩慢地不斷增大的過程中,氣體一定對外界做功
B、在壓強不斷增大的過程中,外界對氣體一定做功
C、在體積不斷被壓縮的過程中,內(nèi)能一定增加
D、在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中,內(nèi)能一定不變
北京卷為研究影響家用保溫瓶保溫效果的因素,某同學(xué)在保溫瓶中灌入熱水,現(xiàn)測量初始水溫,經(jīng)過一段時間后再測量末態(tài)水溫。改變實驗條件,先后共做了6次實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:
序號
瓶內(nèi)水量(mL)
初始水溫(0C)
時間(h)
末態(tài)水溫(0C)
1
1000
91
4
78
2
1000
98
8
74
3
1500
9
3、1
4
80
4
1500
98
10
75
5
2000
91
4
82
6
2000
98
12
77
下列眼鏡方案中符合控制變量方法的是
A、 若研究瓶內(nèi)水量與保溫效果的關(guān)系,可用第1、3、5次實驗數(shù)據(jù)
B、 若研究瓶內(nèi)水量與保溫效果的關(guān)系,可用第2、4、6次實驗數(shù)據(jù)
C、 若研究初始水溫與保溫效果的關(guān)系,可用第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)
D、 若研究保溫時間與保溫效果的關(guān)系,可用第4、5、6次實驗數(shù)據(jù)
四川卷如圖所示,厚壁容器的一端通過膠塞插進一只靈敏溫度計和一根氣針,另一端有個用卡子卡住的可移動膠塞。用打氣筒慢慢向筒內(nèi)打氣,使容器內(nèi)的壓強增加到
4、一定程度,這時讀出溫度計示數(shù)。打開卡子,膠塞沖出容器后
A.溫度計示數(shù)變大,實驗表明氣體對外界做功,內(nèi)能減少
B.溫度計示數(shù)變大,實驗表明外界對氣體做功,內(nèi)能增加
C.溫度計示數(shù)變小,實驗表明氣體對外界做功,內(nèi)能減少
D.溫度計示數(shù)變小,實驗表明外界對氣體做功,內(nèi)能增加
上海卷如圖所示,一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U型玻璃管內(nèi),右管上端開口且足夠長,右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h,能使h變大的原因是()
(A)環(huán)境溫度升高。 (B)大氣壓強升高。
(C)沿管壁向右管內(nèi)加水銀。 (D)U型玻璃管自由下落。
上海卷如圖所示,水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑,活塞
5、厚度不計,在A、B兩處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運動,B左面汽缸的容積為V0,A、B之間的容積為0.1V0。開始時活塞在B處,缸內(nèi)氣體的壓強為0.9p0(p0為大氣壓強),溫度為297K,現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,直至399.3K。求:
(1)活塞剛離開B處時的溫度TB;
(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強p;
(3)在右圖中畫出整個過程的p-V圖線。
(1)=,TB=333K,
(2)=,p=1.1p0,
(3)圖略。
天津卷A、B兩裝置,均由一支一端封閉,一端開口且?guī)в胁A莸墓軤钊萜骱退y槽組成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他條件都相同。將兩管抽成真空后,開口向下豎直插入水銀
6、槽中(插入過程沒有空氣進入管內(nèi)),水銀柱上升至圖示位置停止。假設(shè)這一過程水銀與外界沒有熱交換,則下列說法正確的是B
A.A中水銀的內(nèi)能增量大于B中水銀的內(nèi)能增量
B.B中水銀的內(nèi)能增量大于A中水銀的內(nèi)能增量
C.A和B中水銀體積保持不變,故內(nèi)能增量相同
D.A和B中水銀溫度始終相同,故內(nèi)能增量相同
廣東卷一定質(zhì)量的理想氣體,在某一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p1、V1、T1,在另一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p2、V2、T2,下列關(guān)系正確的是
A.p1 =p2,V1=2V2,T1= T2 B.p1 =p2,V1=V2,T1= 2T2
C.p1 =2p2,V
7、1=2V2,T1= 2T2 D.p1 =2p2,V1=V2,T1= 2T2
廣東卷圖7為焦耳實驗裝置圖,用絕熱性能良好的材料將容器包好,重物下落帶動葉片攪拌容器里的水,引起水溫升高。關(guān)于這個實驗,下列說法正確的是
A.這個裝置可測定熱功當量
B.做功增加了水的熱量
C.做功增加了水的內(nèi)能
D.功和熱量是完全等價的,無區(qū)別
江蘇卷分子動理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱力學(xué)性質(zhì)。據(jù)此可判斷下列說法中錯誤的是
A、 顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作無規(guī)則運動,這反映了液體分子運動的無規(guī)則性
B、 分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大
C、 分子勢能隨著
8、分子間距離的增大,可能先減小后增大
D、 在真空、高溫條件下,可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料摻入其它元素
江蘇卷如圖所示,絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動的導(dǎo)熱隔板固定,隔板質(zhì)量不計,左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣(視為理想氣體)。初始時,兩室氣體的溫度相等,氫氣的壓強大于氧氣的壓強,松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡,下列說法中正確的是
A、初始時氫分子的平均去動能大于氧分子的平均動能
B、系統(tǒng)重新達到平衡時,氫氣的內(nèi)能比初始時的小
C、松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣
D、松開固定栓直至系統(tǒng)重新達到平衡的過程中,氧氣的內(nèi)能先增大后減小
重慶卷氧氣鋼
9、瓶充氣后壓強高于外界人氣壓,假設(shè)緩慢漏氣時瓶內(nèi)外溫度始終相等且保持不變,氧氣分子之間的相互作用.在該漏氣過程中瓶內(nèi)氧氣
A.分子總數(shù)減少,分子總動能不變 B.密度降低,分子平均動能不變
C.吸收熱量,膨脹做功 D.壓強降低,不對外做功
海南卷(1)有以下說法:
?。? 氣體的溫度越高,分子的平均動能越大
B. 即使氣體的溫度很高,仍有一些分子的運動速度是非常小的
C. 對物體做功不可能使物體的溫度升高
D. 如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計,則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)
E. 一由不導(dǎo)熱的器壁做成的容器,被不導(dǎo)熱的隔板分成甲、乙兩室。
10、甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為T的氣體,乙室為真空,如圖所示。提起隔板,讓甲室中的氣體進入乙室,若甲室中氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),則提起隔板后當氣體重新達到平衡時,其溫度仍為T
F. 空調(diào)機作為制冷機使用時,將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以制冷機的工作是不遵守熱力學(xué)第二定律的。
G. 對于一定量的氣體,當其溫度降低時,速度大的分子數(shù)目減少,速率小的分子數(shù)目增加
H. 從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機械功是不可能的
其中正確的是_A、B、E、G
(選對一個給1分,選錯一個扣1分,選錯兩個扣3分,選錯三個扣5分,最低得分為0分)
(2)如圖,在大氣中有一水平放置的固定圓
11、筒,它由a、b和c三個粗細不同的部分連接而成的,各部分的橫截面積分別為、和。已知大氣壓強為po,溫度為To。兩活塞A和B用一根長為4l的不可伸長的輕線相連,把溫度為To的空氣密封在兩活塞之間,此時兩活塞的位置如圖所示?,F(xiàn)對被密封的氣體加熱,使其溫度緩慢上長升到T。若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略,此時兩活塞之間氣體的壓強可能為多少?
解:設(shè)加熱前,被密封氣體的壓強為p1,輕線的張力為f。因而活塞處在靜止狀態(tài),對A活塞有
?、?
對B活塞有
?、凇?
由①②式得
p1=p0
12、 ③
f=0 ④
即被密封氣體的壓強與大氣壓強相等,細線處在拉直的松馳狀態(tài)。這時氣體的體積
?、?
對氣體加熱時,被密封氣體溫度緩慢升高,兩活塞一起向左緩慢移動。氣體體積增大,壓強保持p1不變,若持續(xù)加熱,此過程會一直持續(xù)到活塞向左移動的距離等于l為此,這時氣體體積
?、?
設(shè)此時氣體的溫度為T2,由蓋-呂薩克定律有
?、?
由③⑥⑦式得
?、?
由此可知,當時,氣體的壓強
p
13、2=p0 ⑨
當T>T2時,活塞已無法移動,被密封氣體的體積保持V2不變,氣體經(jīng)歷一等容升壓過程。當氣體的溫度為T時,設(shè)其壓強為p,由查理定律,即有
?、?
由⑧⑨⑩式得
即當T>T時,氣體的壓強為。
評分參考:,③式2分,⑥式1分,⑧⑨式各1分;式2分。
寧夏卷如圖所示,兩個可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置,它們的底部都由一細管連通(忽略細管的容積)。兩氣缸各有一個活塞,質(zhì)量分別為m1和m2,活塞與
14、氣缸無摩擦?;钊南路綖槔硐霘怏w,上方為真空。當氣體處于平衡狀態(tài)時,兩活塞位于同一高度h。(已知m1=3m,m2=2m)
⑴在兩活塞上同時各放一質(zhì)量為m的物塊,求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T0)。
⑵在達到上一問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T0緩慢上升到T,試問在這個過程中,氣體對活塞做了多少功?氣體是吸收還是放出了熱量?(假定在氣體狀態(tài)變化過程中,兩物塊均不會碰到氣缸頂部)。
⑴設(shè)左、右活塞的面積分別為A/和A,由于氣體處于平衡狀態(tài),故兩活塞對氣體的壓強相等,即:
由此得:
在兩個活塞上各加一質(zhì)量為m的物塊后,右活塞降至氣缸底部,所有氣體都在左氣缸
15、中。
在初態(tài),氣體的壓強為,體積為;在末態(tài),氣體壓強為,體積為(x為左活塞的高度)。由玻意耳-馬略特定律得:
解得: 即兩活塞的高度差為
⑵當溫度由T0上升至T時,氣體的壓強始終為,設(shè)x/是溫度達到T時左活塞的高度,由蓋·呂薩克定律得:
活塞對氣體做的功為:
在此過程中氣體吸收熱量
山東卷某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示。蓋好密封鍋蓋,將壓力閥套在出氣孔上,給壓力鍋加熱,當鍋內(nèi)氣體壓強達到一定值時,氣體就把壓力閥頂起。假定在壓力閥被頂起時,停止加熱。
(1)若此時鍋內(nèi)氣體的體積為V,摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達式。
(2)假定在一次放
16、氣過程中,鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做功1J,并向外界釋放了2J的熱量。鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?
(3)已知大氣壓強P隨海拔高度H的變化滿足P=P0(1-αH),其中常數(shù)α>0。結(jié)合氣體定律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋,當壓力閥被頂起時鍋內(nèi)氣體的溫度有何不同。
(1)設(shè)鍋內(nèi)氣體分子數(shù)為n
n=V/V0·NA
(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律
ΔE=W+Q=-3J
鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少,減少了3J
(3)由P=P0(1-αH)(其中α>0)知,隨著海拔高度的增加,大氣壓強減小;
由P1=P+mg/S知,隨著海拔高度的增加,閥門被頂起時鍋內(nèi)氣體壓強減??;
根據(jù)查理定律P1/T1=P2/T2
可知閥門被頂起時鍋內(nèi)氣體溫度隨著海拔高度的增加而降低。