2021高考物理二輪復(fù)習(xí)專題7熱學(xué)作業(yè)含解析

1、專題7 熱學(xué)1(2020廣東省茂名測試)(1)下列說法正確的是(bce)a溫度升高，物體內(nèi)每一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的速率都增大b空氣中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果c一定質(zhì)量100 的水變成100 的水蒸氣，其分子之間的勢能增加d高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故e干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果(2)如圖所示，長31 cm內(nèi)徑均勻的細(xì)玻璃管，開口向上豎直放置，齊口水銀柱封住10 cm長的空氣柱，此時(shí)氣溫為27 .若把玻璃管在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)半周，發(fā)現(xiàn)水銀柱長度變?yōu)?5 cm，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)半周，然后對封閉空氣柱加熱使水銀柱剛好與

2、管口相平求：大氣壓強(qiáng)的值；回到原處加熱到水銀柱剛好與管口相平時(shí)氣體的溫度【答案】(2)75 cmhg450 k【解析】(1)溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對單個(gè)的分子沒有意義，所以溫度越高，平均動(dòng)能越大，平均速率越大，不是所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大，故a錯(cuò)誤；空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果，故b正確；一定量100 的水變成100 的水蒸氣，需要克服分子間的引力，故分子勢能增大，故c正確；高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)氣壓較低的緣故故d錯(cuò)誤；干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果故e正確；故選bce.(2)在玻璃

3、管開口向上轉(zhuǎn)到開口豎直向下的過程中，由等溫變化可得p1v1p2v2由壓強(qiáng)關(guān)系可得p1p021 cmhg，p2p015 cmhg由式解得(p021)(3110)s(p015)(3115)sp075 cmhg(2)加熱至水銀與管口相平時(shí)p3p015 cmhg90 cmhgt1t273 k300 k由氣體狀態(tài)方程得解得t3450 k2(2020四川綿陽四模)(1)關(guān)于氣體的內(nèi)能，下列說法正確的是(ace)a氣體被壓縮時(shí)，內(nèi)能可能不變b質(zhì)量和溫度都相同的氣體，內(nèi)能一定相同c一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)d氣體溫度不變，整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能越大e一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定

4、增加(2)一熱氣球體積為v，內(nèi)部充有溫度為ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為tb.已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度ta時(shí)的密度為0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓，重力加速度大小為g.求該熱氣球所受浮力的大?。涸O(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量m.【答案】(2)m0【解析】(1)氣體被壓縮時(shí)，外界對氣體做功w0，如果向外界放熱q0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，uwq，可能u0，內(nèi)能不變，故a正確；質(zhì)量和溫度都相同的氣體，分子平均動(dòng)能相同，但氣體的分子數(shù)不一定相等，內(nèi)能也不一定相同，故b錯(cuò)誤；理想氣體分子間無分子勢能，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，故c正確；物體的內(nèi)能與溫度、體積有關(guān)

5、，與物體宏觀整體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能無關(guān)，所以整體運(yùn)動(dòng)速度越大，其內(nèi)能不一定越大，故d錯(cuò)誤；一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，體積變大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，溫度升高，內(nèi)能一定增加，故e正確故選ace.(2)設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度t0時(shí)的體積為v0，密度為0，溫度為tb時(shí)的體積為vtb，密度為tb，則0，tb，解得tb0設(shè)氣球所受的浮力為f，則ftbgv解得f設(shè)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為g，充氣后它還能托起的最大質(zhì)量m，則gtavg解得g0gv則mm03(2020安徽馬鞍山質(zhì)監(jiān))(1)氧氣分子在100 溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化如圖中曲線所示下列

6、說法中正確的是(abe)a100 時(shí)也有部分氧氣分子速率大于900 m/sb曲線反映100 時(shí)氧氣分子速率呈“中間多，兩頭少”的分布c在100 時(shí)，部分氧氣分子速率比較大，說明內(nèi)部也有溫度較高的區(qū)域d100 時(shí)，400500 m/s的速率分子數(shù)比0400 m/s的速率分子數(shù)多e溫度降低時(shí)，氧氣分子單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的最大值將向速率小的方向移動(dòng)(2)如圖所示，在兩端封閉、導(dǎo)熱良好、粗細(xì)均勻的u形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣，u形管兩端豎直朝上環(huán)境溫度為240 k時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l124 cm和l216 cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為20 cmh

7、g.現(xiàn)改變環(huán)境溫度，使左側(cè)豎直管內(nèi)水銀液面下降1 cm(左側(cè)豎直管內(nèi)仍有水銀)求此時(shí)的環(huán)境溫度【答案】(2)375 k【解析】(1)100 時(shí)也有部分氧氣分子速率大于900 m/s，選項(xiàng)a正確；曲線反映100 時(shí)氧氣分子速率呈“中間多，兩頭少”的分布，選項(xiàng)b正確；溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志，100 時(shí)，也有部分分子的速率較大，部分平均速率較小，但不是說明內(nèi)部有溫度較高的區(qū)域，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；因圖線與坐標(biāo)軸圍成的的面積表示該溫度區(qū)間對應(yīng)的分子數(shù)，則由圖像可知100 時(shí)，400500 m/s的速率分子數(shù)比0400 m/s的速率分子數(shù)少，選項(xiàng)d錯(cuò)誤；溫度降低時(shí)，分子平均速率減小，則氧氣分子單位速率間隔的分子數(shù)

8、占總分子數(shù)的百分比的最大值將向速率小的方向移動(dòng)，選項(xiàng)e正確故選abe.(2)對于左側(cè)氣體初狀態(tài)：p120 cmhgl124 cmt240 k末狀態(tài)：l1l1hh1 cm根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程對于右側(cè)氣體初狀態(tài)：p2p1(l1l2)l216 cmt240 k末狀態(tài)：p2p12h(l1l2)l2l2h根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程聯(lián)立可得t375 k4(2020福建南平質(zhì)檢)(1)下列說法正確的是(bce)a當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間引力增大、斥力減小b溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大c第二類永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律d當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的絕對濕度一定較大e葉面上的小露珠呈球形是由于液體表

9、面張力的作用(2)如圖所示，一豎直放置、內(nèi)壁光滑的柱形絕熱氣缸內(nèi)置加熱絲，用質(zhì)量不計(jì)的絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，開始時(shí)氣體溫度為27 ，活塞距氣缸底部的高度為h10.5 m，現(xiàn)給氣缸內(nèi)氣體緩慢加熱，當(dāng)氣缸內(nèi)氣體吸收了450 j的熱量時(shí)溫度升高了t180 .已知活塞的橫截面積為s5.0103 m2，外界大氣壓為p01.0105 pa，求：溫度升高了t時(shí)活塞距離氣缸底部的高度h2；此加熱過程中氣缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能u.【答案】(2)0.8 m300 j【解析】(1)當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間引力和斥力均減小，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，內(nèi)能與物體的溫度、體積以及物質(zhì)的量都有關(guān)，則溫

10、度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大，選項(xiàng)b正確；第二類永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律，選項(xiàng)c正確；當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣的相對濕度一定較大，選項(xiàng)d錯(cuò)誤；葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，選項(xiàng)e正確；故選bce.(2)由題意可知?dú)怏w吸熱的過程是等壓過程，由蓋呂薩克定律有而t1300 k，t2(t1t)480 k，代入數(shù)據(jù)得h20.8 m；氣體克服外界大氣壓強(qiáng)做的功為wp0v而v(h2h1)s1.5103m3，代入數(shù)據(jù)得：w150 j由熱力學(xué)第一定律有uwq得：u300 j.5(2020安徽宣城二調(diào))(1)下列說法正確的是(acd)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(yùn)

11、動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性b壓縮氣體時(shí)氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力的緣故c分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大d在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其它元素e當(dāng)溫度升高時(shí)，物體內(nèi)每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率一定都增大(2)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，再變化到狀態(tài)c，其狀態(tài)變化過程的pv圖像如圖所示已知該氣體在狀態(tài)a時(shí)的溫度為27 ，氣體由狀態(tài)b到c過程從外界吸收熱量q300 j，求：該氣體在狀態(tài)c時(shí)的溫度；該氣體從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程中內(nèi)能變化量【答案】(2)300 k增加100 j【解析】(1)顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作

12、無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，選項(xiàng)a正確；壓縮氣體時(shí)氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體壓強(qiáng)作用的緣故，與氣體分子間的斥力無關(guān)，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；當(dāng)rr0時(shí)，分子勢能隨著分子間距離的增大而增大；則分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大，選項(xiàng)c正確；在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其它元素，選項(xiàng)d正確；當(dāng)溫度升高時(shí)，物體內(nèi)分子的平均速率變大，并非每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都增大，選項(xiàng)e錯(cuò)誤；故選acd(2)分析ac過程，由氣體狀態(tài)方程得其中ta27327300 k解得tc300 k分析bc過程，因?yàn)轶w積膨脹，故外界對氣體做負(fù)功wpb(vcvb)代入數(shù)據(jù)w200 j由

13、熱力學(xué)第一定律uwq得u100 ju為正內(nèi)能增加6(2020東北三省四市聯(lián)考)(1)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法中錯(cuò)誤的是(abd)a對物體持續(xù)降溫冷卻后可以把它的溫度降為絕對零度b三個(gè)系統(tǒng)a、b、c，若a與b內(nèi)能相等，b與c內(nèi)能相等，則根據(jù)熱平衡定律a與c接觸時(shí)一定不會(huì)發(fā)生熱交換c熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體d自然界的能量是守恒的，所以我們可以不必節(jié)約能源e一定量的理想氣體經(jīng)過絕熱壓縮其內(nèi)能一定增大(2)如圖所示，a、b是兩只容積為v的容器，c是用活塞密封的氣筒，它的工作體積為0.5v，c與a、b通過兩只單向進(jìn)氣閥a、b相連，當(dāng)氣筒抽氣時(shí)a打開、b關(guān)閉，當(dāng)氣筒打氣時(shí)b打開、a關(guān)閉最初a、b兩

14、容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)p0，活塞位于氣筒c的最右側(cè)(氣筒與容器間連接處的體積不計(jì)，氣體溫度保持不變)求：以工作體積完成第一次抽氣結(jié)束后氣筒c內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1；現(xiàn)在讓活塞以工作體積完成抽氣、打氣各2次后，a、b容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)之比【答案】(2)p027【解析】(1)絕對零度是不可能達(dá)到的，故a錯(cuò)誤；熱平衡狀態(tài)即為兩物體的溫度相同，但兩物體內(nèi)能相同時(shí)，溫度不一定相同，故b錯(cuò)誤；熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，例如電冰箱，但需要消耗電能，故c正確；自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用，因此要節(jié)約能源，故d錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過絕熱壓縮，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體的內(nèi)

15、能增大，故e正確本題選錯(cuò)誤的，故選abd(2)第一次抽氣由等溫變化有p0vp1(0.51)v解得p1p0第二次抽氣p1vpa(0.51)v第一次打氣p0v0.5p1vp2v第二次打氣p2v0.5pavpbv解得papb277(2020福建泉州質(zhì)檢)(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)自行車輪胎內(nèi)氣體不足，于是用打氣筒打氣假設(shè)打氣過程中，輪胎內(nèi)氣體的體積和溫度均不變，則在打氣過程中，下列說法正確的是(abe)a輪胎內(nèi)氣體的總內(nèi)能不斷增加b輪胎內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能保持不變c輪胎內(nèi)氣體的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)d輪胎內(nèi)氣體分子間斥力增大使得胎內(nèi)氣壓增大e輪胎內(nèi)氣體單位時(shí)間內(nèi)碰撞胎壁的分子數(shù)不斷增多(2)如圖，導(dǎo)熱性能良好

16、的氣缸，質(zhì)量m18 kg、高l1.02 m，開口向上放置在水平地面上，氣缸中有橫截面積s1.0102 m2、質(zhì)量m2 kg的活塞，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)當(dāng)外界溫度t27 、大氣壓p01.0105 pa時(shí)，氣柱高度h0.80 m，不計(jì)氣缸和活塞的厚度及兩者間的摩擦，取g10 m/s2，求：氣柱高度h0.80 m時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p1；氣溫保持不變，在活塞上施加豎直向上并緩慢增大的拉力f，請通過分析判斷最終氣缸能否被提離地面【答案】(2)1.02105 pa最終汽缸能被提離地面【解析】(1)根據(jù)熱力學(xué)第一定律uwq，外界對氣體做功，胎內(nèi)氣體的溫度保持不變，輪胎內(nèi)氣體的總內(nèi)能不斷增加，故a正確；胎內(nèi)氣體的溫度保持不變，故輪胎內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能保持不變，故b正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故c錯(cuò)誤；在打