高考物理通用版二輪復(fù)習(xí)專題檢測：28《熱學(xué)（選修3-3）》(含詳解)

1、專題檢測（二十八）專題檢測（二十八）熱學(xué)（選修熱學(xué)（選修 3-3）1(2018全國卷全國卷)(1)多選多選如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài) a 變化變化到狀態(tài)到狀態(tài) b， 其過程如其過程如 pV 圖中從圖中從 a 到到 b 的直線所示的直線所示。 在此過程中在此過程中_。A氣體溫度一直降低氣體溫度一直降低B氣體內(nèi)能一直增加氣體內(nèi)能一直增加C氣體一直對外做功氣體一直對外做功D氣體一直從外界吸熱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氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功(2)在兩端封閉、粗細(xì)均勻的在兩端封閉、粗細(xì)均勻的 U 形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀形細(xì)玻璃

2、管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)當(dāng) U 形管兩端豎直朝上時形管兩端豎直朝上時，左左、右兩邊空右兩邊空氣柱的長度分別為氣柱的長度分別為 l118.0 cm 和和 l212.0 cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0 cmHg。現(xiàn)將現(xiàn)將 U 形管緩慢平放在水平桌面上形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊通過水銀逸入另一邊。 求求 U 形管平放時兩邊空氣柱的長度形管平放時兩邊空氣柱的長度。 在整個過程在整個過程中，氣體溫度不變。中，氣體溫度不變。解析：解析：(1)由理想氣體的狀態(tài)方程由理想氣體的狀態(tài)方程pV

3、TC 知，從知，從 a 到到 b 氣體溫度一直升高，故氣體溫度一直升高，故 A 錯誤錯誤；一定量的理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，可知?dú)怏w內(nèi)能一直增加，故一定量的理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，可知?dú)怏w內(nèi)能一直增加，故 B 正確；氣體體積逐漸正確；氣體體積逐漸膨脹，一直對外做功，故膨脹，一直對外做功，故 C 正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體一直從外界吸熱，吸收正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體一直從外界吸熱，吸收的熱量一部分用來對外做功，一部分用來增加氣體的內(nèi)能，故的熱量一部分用來對外做功，一部分用來增加氣體的內(nèi)能，故 D 正確，正確，E 錯誤。錯誤。(2)設(shè)設(shè) U 形管兩端豎直朝上時形管兩端豎直朝上時

4、，左左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為 p1和和 p2，由力的平衡條件由力的平衡條件有有 p1p2g(l1l2)U 形管水平放置時形管水平放置時，兩邊氣體壓強(qiáng)相等兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為設(shè)為 p。此時原左此時原左、右兩邊空氣柱長度分別變右兩邊空氣柱長度分別變?yōu)闉?l1和和 l2，顯然原左邊空氣柱的長度將增加顯然原左邊空氣柱的長度將增加，右邊則減小右邊則減小，且兩邊空氣柱長度的變化量且兩邊空氣柱長度的變化量大小相等大小相等l1l1l2l2由玻意耳定律有由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2聯(lián)立解得聯(lián)立解得l122.5 cm，l27.5 cm。答案：答案：(1)BCD(2)22.5

5、 cm7.5 cm2(2019 屆高三屆高三云南師大附中質(zhì)檢云南師大附中質(zhì)檢)(1)多選多選下列說法正確的是下列說法正確的是_。A昆明地區(qū)晴朗天氣曬衣服易干，是因?yàn)榭諝獾慕^對濕度小昆明地區(qū)晴朗天氣曬衣服易干，是因?yàn)榭諝獾慕^對濕度小B當(dāng)分子間距增大時，分子勢能一定增大當(dāng)分子間距增大時，分子勢能一定增大C一定量的理想氣體一定量的理想氣體，在等壓膨脹時在等壓膨脹時，氣體分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)氣體分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)減少減少D晶體熔化時吸收的熱量主要用來破壞空間點(diǎn)陣晶體熔化時吸收的熱量主要用來破壞空間點(diǎn)陣E肥皂泡呈球形是由于液體表面張力的作用肥皂泡呈球形是由于液體表面張力

6、的作用(2)如圖所示如圖所示，內(nèi)壁光滑內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的圓柱形汽缸開口向下豎直懸掛導(dǎo)熱良好的圓柱形汽缸開口向下豎直懸掛，內(nèi)有一質(zhì)量為內(nèi)有一質(zhì)量為 m 的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞截面積為的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞截面積為 S，外界大氣壓強(qiáng)為外界大氣壓強(qiáng)為 p0，缸內(nèi)氣體溫度為，缸內(nèi)氣體溫度為 T1。現(xiàn)對汽缸緩慢加熱，使理想氣。現(xiàn)對汽缸緩慢加熱，使理想氣體體積由體體積由 V 增大了增大了 2V 的過程中，氣體吸收的熱量為的過程中，氣體吸收的熱量為 Q1；停止加熱并保；停止加熱并保持氣體體積不變，使其溫度降低為持氣體體積不變，使其溫度降低為 T1。已知重力加速度為。已知重力

7、加速度為 g，求：，求：()停止加熱時缸內(nèi)氣體的溫度；停止加熱時缸內(nèi)氣體的溫度；()降溫過程中氣體放出的熱量。降溫過程中氣體放出的熱量。解析：解析：(1)昆明地區(qū)晴朗天氣曬衣服易干，是因?yàn)橄鄬穸刃。粤罆竦囊路赘?，昆明地區(qū)晴朗天氣曬衣服易干，是因?yàn)橄鄬穸刃?，所以晾曬的衣服易干，故?A 錯誤；若分子間表現(xiàn)為引力，隨分子間距的增大引力做負(fù)功，分子勢能增加，若分子錯誤；若分子間表現(xiàn)為引力，隨分子間距的增大引力做負(fù)功，分子勢能增加，若分子間表現(xiàn)為斥力，隨分子間距的增大斥力做正功，分子勢能減小，故間表現(xiàn)為斥力，隨分子間距的增大斥力做正功，分子勢能減小，故 B 錯誤；一定量的理想錯誤；一定量的理

8、想氣體，在等壓膨脹時，溫度升高，氣體分子對器壁的平均撞擊力增大，為保證壓強(qiáng)不變，氣體，在等壓膨脹時，溫度升高，氣體分子對器壁的平均撞擊力增大，為保證壓強(qiáng)不變，氣體分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)減少，故氣體分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)減少，故 C 正確；晶體在熔化過程中所吸收正確；晶體在熔化過程中所吸收的熱量，主要用于破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，故的熱量，主要用于破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，故 D 正確；肥皂泡呈球形是由于液正確；肥皂泡呈球形是由于液體表面張力的作用，故體表面張力的作用，故 E 正確。正確。(2)()停止加熱前缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化，停止加熱前缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓

9、變化，由蓋由蓋呂薩克定律得呂薩克定律得V1T1V2T2由題意知由題意知 V1V，V23V解得：解得：T23T1。()體積由體積由 V 增大到增大到 3V 的過程中，由活塞受力平衡有的過程中，由活塞受力平衡有 pSp0Smg解得：解得：pp0mgS氣體對外所做的功氣體對外所做的功 W1pV2Vp0mgS停止加熱并保持氣體體積不變，停止加熱并保持氣體體積不變，W20全程內(nèi)能變化，全程內(nèi)能變化，U0根據(jù)熱力學(xué)第一定律得根據(jù)熱力學(xué)第一定律得UW1Q1Q2所以降溫過程中氣體放出的熱量所以降溫過程中氣體放出的熱量Q2Q12Vp0mgS 。答案：答案：(1)CDE(2)()3T1()Q12Vp0mgS3(2

10、018東北三省四市教研聯(lián)合體模擬東北三省四市教研聯(lián)合體模擬)(1)多選多選下列說法正確的是下列說法正確的是_。A溫度相同的一切物質(zhì)的分子平均動能都相同溫度相同的一切物質(zhì)的分子平均動能都相同B若兩分子克服它們之間的分子力做功，則這兩個分子的勢能增加若兩分子克服它們之間的分子力做功，則這兩個分子的勢能增加C只要知道某物質(zhì)的密度和其分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)只要知道某物質(zhì)的密度和其分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)D邁爾是第一個提出能量守恒思想的人邁爾是第一個提出能量守恒思想的人E根據(jù)一滴油酸酒精溶液的體積根據(jù)一滴油酸酒精溶液的體積 V 和其在水面上形成的油膜面積和其在水面上形成的油

11、膜面積 S，就能算出油酸分就能算出油酸分子直徑子直徑 dVS(2)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可測量粉末狀物體的體積。導(dǎo)熱利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可測量粉末狀物體的體積。導(dǎo)熱性能良好的密閉容器，頂部連接一氣壓計(jì)可測出容器內(nèi)的氣體壓性能良好的密閉容器，頂部連接一氣壓計(jì)可測出容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，容器左端與一個帶有活塞的強(qiáng)，容器左端與一個帶有活塞的 1 缸相連，右端有一個小門。把缸相連，右端有一個小門。把小門開啟，將活塞置于圖中小門開啟，將活塞置于圖中 1 位置，記錄此時氣壓計(jì)讀數(shù)位置，記錄此時氣壓計(jì)讀數(shù) p01.00 atm。把小門封閉，將活塞緩慢推至圖中。把小門封閉，將活塞緩慢推至圖中 2 位置，記錄此時

12、氣壓計(jì)讀數(shù)位置，記錄此時氣壓計(jì)讀數(shù) p11.20 atm，此過程中此過程中，汽缸中氣體體積變化汽缸中氣體體積變化V0.5 L。然后打開小門然后打開小門，將活塞恢復(fù)到將活塞恢復(fù)到 1 位置位置，放入待放入待測粉末狀物體后封閉小門測粉末狀物體后封閉小門。 再次將活塞緩慢推至再次將活塞緩慢推至 2 位置位置， 記錄此時氣壓計(jì)讀數(shù)記錄此時氣壓計(jì)讀數(shù) p21.25 atm。整個過程中環(huán)境溫度不變，求待測粉末狀物體的體積。整個過程中環(huán)境溫度不變，求待測粉末狀物體的體積。解析解析：(1)溫度是分子平均動能的標(biāo)志溫度是分子平均動能的標(biāo)志，則溫度相同的一切物質(zhì)的分子平均動能都相同則溫度相同的一切物質(zhì)的分子平均動

13、能都相同，選項(xiàng)選項(xiàng) A 正確；由分子勢能的變化特點(diǎn)可知，若兩分子克服它們之間的分子力做功，則這兩正確；由分子勢能的變化特點(diǎn)可知，若兩分子克服它們之間的分子力做功，則這兩個分子的勢能增加，選項(xiàng)個分子的勢能增加，選項(xiàng) B 正確；只要知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和其分子的質(zhì)量，就可以計(jì)正確；只要知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和其分子的質(zhì)量，就可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)，選項(xiàng)算出阿伏加德羅常數(shù)，選項(xiàng) C 錯誤；邁爾是第一個提出能量守恒思想的人，選項(xiàng)錯誤；邁爾是第一個提出能量守恒思想的人，選項(xiàng) D 正確正確；根據(jù)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積根據(jù)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積 V 和其在水面上形成的油膜面積和其在水面上

14、形成的油膜面積 S，就能算出油，就能算出油酸分子直徑酸分子直徑 dVS，選項(xiàng)，選項(xiàng) E 錯誤。錯誤。(2)未放入粉末狀物體時，推動活塞時，氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程，未放入粉末狀物體時，推動活塞時，氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程，由玻意耳定律得：由玻意耳定律得：p0V1p1V2壓縮后氣體的體積為：壓縮后氣體的體積為：V2V1V放入粉末狀物體后，推動活塞時，氣體仍經(jīng)歷等溫壓縮過程，放入粉末狀物體后，推動活塞時，氣體仍經(jīng)歷等溫壓縮過程，由玻意耳定律得：由玻意耳定律得：p0V3p2V4壓縮前氣體的體積為：壓縮前氣體的體積為：V3V1V壓縮后體的體積為：壓縮后體的體積為：V4V1VV代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：V0.5

15、L。答案：答案：(1)ABD(2)0.5 L4(2019 屆高三屆高三重慶四校聯(lián)考重慶四校聯(lián)考)(1)多選多選如圖所示，如圖所示，“奧托循環(huán)奧托循環(huán)”由兩條絕熱線和兩條等容線組由兩條絕熱線和兩條等容線組成，其中，成，其中，ab 和和 cd 為絕熱過程，為絕熱過程，bc 和和 da 為等容過程。下列為等容過程。下列說法正確的是說法正確的是_。Aab 過程中，外界對氣體做功過程中，外界對氣體做功Bab 過程中，氣體分子的平均動能變小過程中，氣體分子的平均動能變小Cbc 過程中，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多過程中，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多Dcd 過程中，單位體積內(nèi)氣體分子

16、數(shù)減少過程中，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少Eda 過程中，氣體從外界吸收熱量過程中，氣體從外界吸收熱量(2)如圖所示為一水平固定放置的汽缸如圖所示為一水平固定放置的汽缸， 由截面積不同的兩圓筒連由截面積不同的兩圓筒連接而成接而成。活塞活塞 A、B 面積分別為面積分別為 2S 和和 S，活塞活塞 A、B 用長為用長為 2l 的細(xì)直的細(xì)直桿連接桿連接，活塞與筒壁氣密性好且摩擦不計(jì)活塞與筒壁氣密性好且摩擦不計(jì)?，F(xiàn)活塞間密閉有一定質(zhì)量現(xiàn)活塞間密閉有一定質(zhì)量的理想氣體的理想氣體，兩活塞外側(cè)兩活塞外側(cè)(A 的左方和的左方和 B 的右方的右方)都是大氣都是大氣，大氣壓強(qiáng)始終保持為大氣壓強(qiáng)始終保持為 p0，當(dāng)汽缸

17、當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為內(nèi)氣體溫度為 T0時，活塞時，活塞 B 與兩圓筒連接處的距離為與兩圓筒連接處的距離為 l 且處于靜止?fàn)顟B(tài)。且處于靜止?fàn)顟B(tài)。()現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降， 活塞活塞 A 剛剛緩慢右移到兩圓筒連接處時剛剛緩慢右移到兩圓筒連接處時，求密閉氣求密閉氣體的溫度體的溫度 T1；()若汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降至若汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降至T02，求細(xì)直桿對活塞的彈力大小，求細(xì)直桿對活塞的彈力大小 F。解析解析：(1)由題意知由題意知，ab 過程為等溫過程過程為等溫過程，氣體分子的平均動能不變氣體分子的平均動能不變，氣體體積變小氣體體積變小，外界對氣體做功外界對氣體做

18、功，故故 A 正確正確，B 錯誤錯誤；bc 過程中過程中，體積不變體積不變，由由pVTC，可知壓強(qiáng)變大可知壓強(qiáng)變大，溫度升高，故單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多，故溫度升高，故單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多，故 C 正確；正確；cd 過程為等溫過程為等溫過程過程，體積變大體積變大，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少，故故 D 正確正確；da 過程為等容過程過程為等容過程，由由pVTC，可知壓強(qiáng)減小可知壓強(qiáng)減小，溫度降低溫度降低，由由UWQ，可知可知U0，W0，故故 Q0，氣體放熱氣體放熱，故故E 錯誤。錯誤。(2)()由題可知，汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降時，氣體壓強(qiáng)

19、為由題可知，汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降時，氣體壓強(qiáng)為 p0保持不變，保持不變，初態(tài)體積：初態(tài)體積：V02SlSl3Sl末態(tài)體積：末態(tài)體積：V12Sl由蓋由蓋呂薩克定律：呂薩克定律：V0T0V1T1解得解得 T123T0。()若汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降至若汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降至T027.8106Pa，所以鋼瓶，所以鋼瓶漏氣，故漏氣，故 C 正確；根據(jù)熵增加原理可知，有害氣體排入大氣后，被污染的空氣不會自發(fā)分正確；根據(jù)熵增加原理可知，有害氣體排入大氣后，被污染的空氣不會自發(fā)分離，故離，故 D 錯誤；不計(jì)分子勢能，則氣體為理想氣體，又因?yàn)闇囟炔蛔儯蕛?nèi)能變化量錯誤；不計(jì)分子勢能，則氣體為理想氣體，又因?yàn)闇囟炔蛔儯蕛?nèi)能變化量UWQ0，裝沙過程中輪胎受地面