2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練17 熱學(xué).doc

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課時(shí)跟蹤訓(xùn)練(十七) 熱學(xué) 1．(2018湖北武漢市4月模擬)(1)(多選)關(guān)于固體和液體，下列說(shuō)法正確的是________． A．晶體中的原子都是按照一定的規(guī)則排列的，其有空間周期性，因而原子是固定不動(dòng)的 B．毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤(rùn)現(xiàn)象都有關(guān)系，都是分子力作用的結(jié)果 C．液晶顯示器是利用了液晶對(duì)光具有各向異性的特點(diǎn) D．在密閉容器中，液面上方的蒸汽達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，從宏觀上看蒸發(fā)現(xiàn)象停止 E．空氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)越大，相對(duì)濕度就越大 (2)(10分)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D后又回到狀態(tài)A，其狀態(tài)變化過(guò)程中的V－T圖像如圖所示．已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)為1105Pa，氣體在BC過(guò)程中吸熱1 000 J，在DA過(guò)程中放熱400 J. ①求氣體在C狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)． ②將該循環(huán)過(guò)程用p－V圖像表示出來(lái)． ③求氣體經(jīng)過(guò)一次循環(huán)又回到初態(tài)過(guò)程中，外界對(duì)氣體做的功． 解析　(1)分子的熱運(yùn)動(dòng)是永不停息的，A錯(cuò)，毛細(xì)現(xiàn)象是液體表面層和附著層中分子間作用力的不同表現(xiàn)而產(chǎn)生的，B對(duì)．液晶是一種特殊的物質(zhì)，對(duì)光的傳導(dǎo)具有各向異性，C對(duì)．飽和蒸汽與液體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，宏觀上看液體的量并未減少，蒸發(fā)像是停止，D對(duì)，相對(duì)濕度還與當(dāng)時(shí)溫度對(duì)應(yīng)的飽和氣壓有關(guān)，空氣中水蒸汽的實(shí)際壓強(qiáng)大，相對(duì)濕度不一定大，E錯(cuò)． (2)①氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)是等容氣溫過(guò)程，由查理定律＝知pB＝2105Pa 從B狀態(tài)到C狀態(tài)是等溫變化，由玻意耳定律pBVB＝pCVC得pC＝1105Pa ②由氣體狀態(tài)方程＝知pD＝5104Pa 結(jié)合氣體在V－T圖中的變化過(guò)程，可在p－V圖中作出其循環(huán)過(guò)程如圖所示 ③氣體在BC和DA段都是等溫變化，其內(nèi)能不變，因此BC過(guò)程中吸熱1 000 J，全部用于對(duì)外做功，即W1＝Q1＝1 000 J，DA過(guò)程中放熱400 J等于外界對(duì)氣體做功W2＝Q2＝400 J 因此外界對(duì)氣體的總功為W＝W2－W1＝－600 J 答案　(1)BCD　(2)①1105Pa?、诖鸢敢?jiàn)解析 ③－600 J 2．(2018湖南長(zhǎng)郡中學(xué)高三月考)(1)(多選)下列說(shuō)法中正確的是________． A．給車(chē)胎打氣，越壓越吃力，是由于分子間存在斥力 B．液體表面張力與浸潤(rùn)現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn) C．懸浮在水中花粉顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉中分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng) D．干濕泡溫度計(jì)的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn) E．液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性 (2)2016年里約奧運(yùn)會(huì)，贏得個(gè)人第23枚奧運(yùn)金牌的菲爾普斯是青睞中國(guó)古老的拔罐療法的奧運(yùn)選手之一，如今火罐已風(fēng)靡全球，若罐的容積為50 cm3，空氣溫度為27℃，已知大氣壓p0＝1.0105Pa，罐導(dǎo)熱性能良好． ①某次拔罐過(guò)程中，罐內(nèi)空氣被加熱到57℃，求此時(shí)罐內(nèi)空氣質(zhì)量與室溫下罐內(nèi)空氣質(zhì)量的比； ②當(dāng)罐被扣到人體上之后，罐內(nèi)的空氣從57℃降溫到室溫，罐的容積由于皮膚變形減少2cm3，求降溫之后罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)． 解析　(1)給車(chē)胎打氣，越壓越吃力，是由于車(chē)胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)不斷增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；液體表面張力是由于液體表面層分子比液體內(nèi)部分子間稀疏，分子間表現(xiàn)為引力，浸潤(rùn)現(xiàn)象是由于隨著層里的分子比液體內(nèi)部分子密，分子表現(xiàn)為斥力，故液體表面張力與浸潤(rùn)現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)，選項(xiàng)B正確；懸浮在水中花粉顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)反映了水分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；干濕泡溫度計(jì)的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)，選項(xiàng)D正確；液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，選項(xiàng)E正確． (2)①罐的容積V1＝50 cm3，罐內(nèi)空氣溫度T1＝(27＋273)K＝300 K 此時(shí)包括溢出罐氣體在內(nèi)的氣體的總體積為V2，溫度為T(mén)2＝330 K 又蓋呂薩克定律有＝，解得V2＝55 cm3 則57時(shí)罐內(nèi)剩余氣體質(zhì)量與室溫下氣體質(zhì)量之比等于＝ ②降溫前罐內(nèi)氣體的總體積為V3＝50 cm3，溫度為T(mén)3＝330 K，壓強(qiáng)為p3＝1.0105Pa 降溫的后：V4＝50 cm3，T4＝300 K，p4＝7 由＝解得p4＝0.95105Pa 答案　(1)BDE　(2)①＝?、趐4＝0.95105Pa 3．(2018泰安市一模)(1)(多選)分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它們之間存在著相互作用．這兩種相互的因素決定了分子的三種不同的聚集形態(tài)：固體、液體和氣體．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運(yùn)動(dòng)的 B．液體表面層中分子間的相互作用表現(xiàn)為引力 C．液體的蒸發(fā)現(xiàn)象在任何溫度下都能發(fā)生 D．汽化現(xiàn)象是液體分子間因相互排斥而發(fā)生的 E．有的物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高 (2)如圖，長(zhǎng)度為4l、橫截面積為S的汽缸A、B導(dǎo)熱良好、內(nèi)壁光滑，A豎直固定、B水平固定，之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，整個(gè)裝置置于溫度為20℃、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞C、D的質(zhì)量均為m.原長(zhǎng)為2l的輕彈簧，一端連接活塞C、另一端固定在汽缸A底部．穩(wěn)定后活塞C距汽缸A底部，活塞D距汽缸B的底部3l.求 ①?gòu)椈傻膭哦认禂?shù)k； ②若在活塞D上施加一水平向左的力緩慢推動(dòng)活塞D，使汽缸A中彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，此時(shí)活塞D距汽缸B底的距離． 解析　(1)無(wú)論固體、液體和氣體，分子都在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)．當(dāng)分子間距為r0時(shí)，分子引力和分子斥力相等，液體表面層的分子比較稀疏，分子間距大于r0，所以分子間表現(xiàn)為引力，B正確．蒸發(fā)是液體表面分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，C正確．汽化是物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程，汽化分蒸發(fā)和沸騰．而不是分子間相互排斥而產(chǎn)生的，D錯(cuò)．冰在融化的過(guò)程中吸收熱量溫度不升高，E正確． (2)①對(duì)活塞D，可知穩(wěn)定時(shí)，內(nèi)外氣體壓強(qiáng)相等． 對(duì)活塞C，mg＝k，解得k＝ ②汽缸A中彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，對(duì)活塞C，mg＋p0S＝pS，解得：p＝2p0 對(duì)汽缸A、B中的氣體p0S＝pS(21＋x)，解得：x＝ 此時(shí)活塞D距汽缸B底部的距離x＝. 答案　(1)BCE　(2)①　② 4．(2018河南省石家莊市高三調(diào)研)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢 B．分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距增大時(shí)，分子間的引力增大，斥力減小 C．液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)具有晶體的各向異性特征 D．液體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為布朗運(yùn)動(dòng) E．液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部 (2)如圖所示，兩氣缸A、B固定于水平面上，氣缸A及活塞a導(dǎo)熱良好，氣缸B及活塞b絕熱，活塞與氣缸間的摩擦忽略不計(jì)，初始狀態(tài)時(shí)，氣缸A、B中封閉了等量了理想氣體，氣柱長(zhǎng)度均為L(zhǎng)0＝0.6 m，此時(shí)氣體溫度與外界溫度相等，均為27℃，氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相等，均為p0＝1105Pa，現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢地對(duì)氣缸B中氣體加熱，直至氣缸B中氣體溫度達(dá)到600 K，該過(guò)程中環(huán)境溫度及外界大氣壓強(qiáng)一直保持不變，T＝t＋273 K，當(dāng)氣缸B中氣體溫度達(dá)到600 K時(shí)，求： ①氣缸A、B中氣柱的長(zhǎng)度LA、LB. ②氣缸A中封閉氣體的壓強(qiáng)． 解析　(1)根據(jù)相對(duì)濕度的定義可知，A正確；分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距離增大時(shí)，引力和斥力都減小，B錯(cuò)誤；液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)具有晶體的各向異性的特征，C正確；液體中懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為布朗運(yùn)動(dòng)，D正確；液體的表面張力的方向與液體表面相切，E錯(cuò)誤． (2)①對(duì)活塞a、b整體由平衡條件可知pA＝pB＝p 對(duì)氣缸A中氣體＝ 對(duì)氣缸B中氣體＝ 即＝ 又T0＝300 K且LA＋LB＝2L0 解得LA＝0.4 m，LB＝0.8 m ②對(duì)氣缸A中氣體pASLA＝p0SL0 解得pA＝1.5105Pa 答案　(1)ACD　(2)①LA＝0.4 m，LB＝0.8 m?、?.5105Pa 5．(2018江西臨川一中3月模擬)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是________． A．具有各向異性的固體一定是晶體 B．懸浮在液體中的小顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 C．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用 D．兩個(gè)分子間的引力或斥力均隨分子間距的增大而減小，但斥力比引力減小得更快 E．把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會(huì)“粘”在一起，說(shuō)明分子間只存在分子引力 (2)如圖所示，一絕熱汽缸倒立豎放在兩水平臺(tái)面上，缸內(nèi)一光滑活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體，在活塞下掛有一物塊，活塞與物塊的總重量G＝30 N，活塞的橫截面積S＝310－3m2.活塞靜止時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度t1＝27 ℃，體積V1＝310－3m3.外界的大氣壓強(qiáng)恒為p0＝1105Pa.缸內(nèi)有一個(gè)電阻絲，電阻絲的電阻值恒為R＝5 Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝18 V、內(nèi)阻r＝1 Ω.閉合開(kāi)關(guān)20 s后，活塞緩慢下降高度h＝0.1 m，求： ①20 s內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量； ②20 s末缸內(nèi)氣體的溫度． 解析　(1)具有各向異性的固體一定是晶體，選項(xiàng)A正確；懸浮在液體中的小顆粒越大，液體分子對(duì)其碰撞的平衡性越大，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；露珠呈球狀是由于液體表面分子較內(nèi)部烯疏，從而形成了表面張力的原因，選項(xiàng)C正確；分子間的引力和斥力均隨著分子間距離的增大而減??；不過(guò)斥力減小得快，引力減小得慢，選項(xiàng)D正確；把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會(huì)“粘”在一起，說(shuō)明這個(gè)區(qū)域分子間的引力大于分子間的斥力而表現(xiàn)為引力，不能說(shuō)明分子間只存在引力，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． (2)①設(shè)缸內(nèi)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為p1，對(duì)活塞由受力平衡條件有p0S＝G＋p1S 在電熱絲對(duì)氣體加熱20 s的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做的功為W＝p1Sh 電阻絲產(chǎn)生的熱量為Q＝I2Rt，其中I＝ 根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU＝Q－W 解得ΔU＝873 J，即氣體的內(nèi)能增加了873 J. ②氣體做等壓膨脹，由蓋—呂薩克定律有＝ 解得T2＝330 K，即缸內(nèi)氣體的溫度是57 ℃或330 K. 答案　(1)ACD　(2)①873 J?、?7 ℃或330 K 6．(2018安徽省合肥市高三模擬)(1)如圖所示，假設(shè)甲分子(未畫(huà)出)固定在原點(diǎn)O處?kù)o止不動(dòng)，乙分子(未畫(huà)出)位于Ox軸不同位置處，兩條曲線分別表示分子間引力和斥力的大小隨兩分子間距離x的變化關(guān)系，E為兩曲線的交點(diǎn)．取無(wú)窮遠(yuǎn)處的分子勢(shì)能為零．下列判斷正確的是________．(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分) A．x＝x0時(shí)，分子間作用力為零 B．xx0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，x從x0開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中，分子力一直做負(fù)功，分子勢(shì)能逐漸增大到零，即x＝x0時(shí)，分子勢(shì)能為負(fù)值，D錯(cuò)誤，E正確． (2)設(shè)A恰好離開(kāi)地面時(shí)M的壓強(qiáng)為p1，C上升的高度為Δh，則對(duì)A受力分析有 p1S＝p0S－m1g 對(duì)M，根據(jù)玻意耳定律有 p0hS＝p1(h＋Δh)S 解得Δh＝h A恰好離開(kāi)地面時(shí)D離地的高度為h1＝3h－Δh＝h 對(duì)N，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有 ＝ 其中T1＝(273＋27)K＝300 K 由C、D各自受力平衡可得p2＝p1 解得T2＝260 K A剛要離開(kāi)地面時(shí)N的攝氏溫度t2＝－13 ℃. 答案　(1)ACE　(2)－13 ℃ 7．(2018漳州市八校聯(lián)考)(1)下列說(shuō)法正確的是________．(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分) A．一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)吸收了熱量，其內(nèi)能不一定增加 B．絕熱情況下，外界對(duì)物體做了正功，物體的內(nèi)能也不一定增加 C．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100% D．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能制造出來(lái)的，因?yàn)樗粌H違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱力學(xué)第二定律 E．熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序性的量度，從微觀角度看，一個(gè)孤立的系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展 (2)如圖所示的薄壁玻璃管，上端開(kāi)口且較粗，截面積S1＝2 cm2；下端封閉且較細(xì)，截面積S1＝1 cm2，上下管的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)＝12 cm.一段水銀柱把一質(zhì)量的理想氣體封閉在細(xì)管內(nèi)，兩水銀面正好均在兩部分玻璃管的正中央位置．已知大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于76 cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，氣體初始溫度為T(mén)1＝264 K，重力加速度g取10 m/s2. ①若緩慢升高氣體溫度，求當(dāng)細(xì)管內(nèi)的水銀剛被全部排出時(shí)氣體的溫度T2； ②若繼續(xù)升高溫度，要使水銀不溢出，則溫度T3不能超過(guò)多少？ 解析　(1)一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)能增量等于氣體從外界吸收的熱量與外界對(duì)它所做的功的和，所以A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律“不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響”，可以判斷C正確；第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律，D錯(cuò)誤；在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立的系統(tǒng)的熵不會(huì)減小，并且熵值越大，系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)越無(wú)序，E正確． (2)①設(shè)水銀全部進(jìn)入上端玻璃管時(shí)，水銀柱的長(zhǎng)度為xS1＋S2＝xS1，得x＝＝9 cm 初態(tài)壓強(qiáng)p1＝p0＋ph1＋ph2＝88 cmHg，末態(tài)壓強(qiáng)p2＝p0＋px＝85 cmHg 體積V1＝S2＝6 cm3，V2＝LS2＝12 cm3 由理想氣體狀態(tài)方程＝，解得T2＝510 K ②繼續(xù)升高漸度氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，則 由蓋—呂薩克定律知，＝ 其中V3＝LS2＋(L－x)S1＝18 cm3 解得T3＝765 K 答案　(1)ACE　(2)①510 K　②765 K 8．(2018重慶市名校聯(lián)盟高三下學(xué)期二次診斷)(1)下列說(shuō)法中正確的是________．(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分) A．由于兩個(gè)分子間的距離發(fā)生變化而使得分子勢(shì)能變化，則可以判定在這一過(guò)程中，分子間的相互作用力一定做了功 B．對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加 C．物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān) D．分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能越大 E．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力減小，分子間斥力也減小 (2)如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸Ⅰ和Ⅱ高度為h，左右兩端的橫截面積不同，其中Ⅱ的橫截面積為S，在它們的底部有一細(xì)管相連(細(xì)管的容積忽略不計(jì))，在兩氣缸內(nèi)均放置一個(gè)厚度不計(jì)的活塞，其質(zhì)量分別為mA＝2m和mB＝m，忽略活塞與氣缸的摩擦，兩活塞底部下方為理想氣體，開(kāi)始時(shí)的溫度均為T(mén)0，上方為真空，當(dāng)活塞下方氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞底部相對(duì)于氣缸底的高度均為.現(xiàn)對(duì)氣體加熱，最終A、B兩活塞距離氣缸頂部都為.求： (ⅰ)活塞A的橫截面積； (ⅱ)氣缸內(nèi)氣體最后的溫度T. 解析　(1)分子間距變化使分子勢(shì)能變化，則分子力一定做了功，A正確；做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，B錯(cuò)誤；做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，做功可改變物體的體積，熱傳遞可改變物體的溫度，C正確；分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，只能是物體分子平均動(dòng)能越大，并不是每個(gè)分子的動(dòng)能越大，D錯(cuò)誤；當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小，只是引力減小得更明顯，E正確． (ⅰ)Ⅰ、Ⅱ內(nèi)的氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)活塞A的橫截面積為SA，對(duì)活塞A、B受力分析可得 mAg＝pSA mBg＝pSB 解得SA＝2S (ⅱ)在對(duì)氣體加熱時(shí)，氣體的壓強(qiáng)始終相等，開(kāi)始時(shí)氣體的體積為V1＝2S＋S＝S 最終氣體的體積為V2＝2S＋S＝S 由蓋—呂薩克定律可得＝，即＝ 故T＝T0 答案　(1)ACE　(2)(ⅰ)2S　(ⅱ)T0