2011物理（真題+模擬新題）分類匯編專題8H單元熱學(xué)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精H單元熱學(xué)H1分子動理論14．H1[2011·四川卷]氣體能夠充滿密閉容器,說明氣體分子除相互碰撞的短暫時間外()A．氣體分子可以做布朗運(yùn)動B．氣體分子的動能都一樣大C．相互作用力十分微弱，氣體分子可以自由運(yùn)動D．相互作用力十分微弱，氣體分子間的距離都一樣大【解析】C布朗運(yùn)動是指懸浮在液體或氣體中小顆粒的運(yùn)動，不是分子的運(yùn)動，A錯誤；大量氣體分子的速率按一定規(guī)律分布，呈“中間多,兩頭少”的分布規(guī)律，氣體分子的動能不都一樣大,B錯誤;氣體分子是由大量分子組成的，分子之間相距較遠(yuǎn),除了相互碰撞或者碰撞器壁外，它們之間沒有力的作用，可以在空間自由移動，能夠充滿它所能達(dá)到的空間,C正確，D錯誤．13．H1［2011·廣東物理卷]如圖3所示,兩個接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來,下面的鉛柱不脫落，主要原因是（)圖3A．鉛分子做無規(guī)則熱運(yùn)動B．鉛柱受到大氣壓力作用C．鉛柱間存在萬有引力作用D．鉛柱間存在分子引力作用13．H1［2011·廣東物理卷］D【解析】兩鉛塊能壓合在一起，是因?yàn)殂U分子間存在相互作用的分子引力，選項(xiàng)D正確．12．[2011·江蘇物理卷］【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若三題都做，則按A、B兩題評分．A．（選修模塊3－3）(3）H1［2011·江蘇物理卷]某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)前，查閱數(shù)據(jù)手冊得知：油酸的摩爾質(zhì)量M＝0.283kg/mol，密度ρ＝0.895×103kg/m3。若100滴油酸的體積為1mL，則1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少？（取NA＝6.02×1023mol－1，球的體積V與直徑D的關(guān)系為V＝eq\f（1，6）πD3，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(3)H1［2011·江蘇物理卷]【答案】1×101m2【解析】一個油酸分子的體積V0＝eq\f(M，ρNA）由球的體積與直徑的關(guān)系得分子直徑D＝eq\r(3，\f(6M,πρNA)）一滴油酸的體積V＝eq\f(1×10－6，100）m3＝1×10－8m31滴油酸所形成的單分子油膜的面積S＝eq\f（1×10－8m3，D)，解得S＝1×101m2H2固體、液體、氣體的性質(zhì)33．［2011·課標(biāo)全國卷]圖1－11H2(2)如圖1－11所示，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管,下部有長l1＝66cm的水銀柱，中間封有長l2＝6。6cm的空氣柱，上部有長l3＝44cm的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊．已知大氣壓強(qiáng)為p0＝76cmHg.如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時管中空氣柱的長度．封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣．【解析】設(shè)玻璃管開口向上時，空氣柱的壓強(qiáng)為p1＝p0＋ρgl3①式中，ρ和g分別表示水銀的密度和重力加速度．玻璃管開口向下時，原來上部的水銀有一部分會流出,封閉端會有部分真空．設(shè)此時開口端剩下的水銀柱長度為x,則p2＝ρgl1，p2＋ρgx＝p0②式中，p2為管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)．由玻意耳定律得p1（Sl2)＝p2（Sh)③式中，h是此時空氣柱的長度，S為玻璃管的橫截面積．由①②③式和題給條件得h＝12cm④從開始轉(zhuǎn)動一周后,設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為p3，則p3＝p0＋ρgx⑤由玻意耳定律得p1（Sl2）＝p3(Sh′)⑥式中,h′是此時空氣柱的長度．由①②③⑤⑥式得h′≈9。2cm⑦36．H2[2011·山東卷][物理—物理3－3]（1)人類對物質(zhì)屬性的認(rèn)識是從宏觀到微觀不斷深入的過程，以下說法正確的是________．A．液體的分子勢能與體積有關(guān)B．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的C．溫度升高，每個分子的動能都增大D．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用【解析】AD由分子動理論可知，液體的分子勢能與體積有關(guān)，分子平均動能由溫度決定，A項(xiàng)正確．單晶體表現(xiàn)為各向異性，但多晶體表現(xiàn)為各向同性，B項(xiàng)錯誤．溫度升高，分子的平均動能增大，但不是每個分子的動能都增大，有的還有可能減小，C項(xiàng)錯誤．液體表面張力作用，使液滴收縮成球形，D項(xiàng)正確．圖1－19（2）氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1－19所示．玻璃測溫泡A內(nèi)充有理想氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連．開始時A處于冰水混合物中,左管C中水銀面在O點(diǎn)處，右管D中水銀面高出O點(diǎn)h1＝14cm。后將A放入待測恒溫槽中，上下移動D,使C中水銀面仍在O點(diǎn)處，測得D中水銀面高出O點(diǎn)h2＝44cm.（已知外界大氣壓為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg）①求恒溫槽的溫度．②此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能________（填“增大”或“減小")，氣體不對外做功，氣體將________(填“吸熱”或“放熱”)．【答案】①364K（或91℃）②增大吸熱【解析】①設(shè)恒溫槽的溫度為T2，由題意知T1＝273K。A內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律得eq\f(p1,T1）＝eq\f(p2，T2)①p1＝p0＋ph1②p2＝p0＋ph2③聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)得T2＝364K(或91℃)②A中氣體溫度升高，內(nèi)能增加（理想氣體只考慮分子平均動能），氣體不對外做功，由熱力學(xué)第一定律可得，氣體吸熱．28．(1)H2［2011·福建卷］(1）如圖1－12所示,曲線M、N分別表示晶體和非晶體在一定壓強(qiáng)下的熔化過程，圖中橫軸表示時間t，縱軸表示溫度T.從圖中可以確定的是_______．(填選項(xiàng)前的字母）圖1－12A．晶體和非晶體均存在固定的熔點(diǎn)T0B．曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài)C．曲線M的ab段、曲線N的ef段均表示固態(tài)D．曲線M的cd段、曲線N的fg段均表示液態(tài)28．(1)H2［2011·福建卷]B【解析】晶體有固定熔點(diǎn)，非晶體沒有固定熔點(diǎn)，A錯；水平的一段bc所對的縱坐標(biāo)就是該晶體的熔點(diǎn)，在這一段既有固態(tài)的晶體，也有液態(tài)的晶體，即處于固液共存狀態(tài)，B對；ab段表示晶體處于固態(tài)，cd段表示晶體處于液態(tài)，但由于非晶體沒有固定熔點(diǎn)，無法確定ef、fg處于什么狀態(tài),CD錯．H3內(nèi)能熱力學(xué)定律33．［2011·課標(biāo)全國卷］H3(1)對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是________．A．若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變B．若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變C．若氣體的溫度隨時間不斷升高,其壓強(qiáng)也一定不斷增大D．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)E．當(dāng)氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大【答案】ADE【解析】理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，當(dāng)氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大，E正確；若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,其溫度一定不變，內(nèi)能不變，A正確；若氣體的內(nèi)能不變，則溫度一定不變，但壓強(qiáng)和體積都有可能變化，B錯誤；當(dāng)氣體的溫度升高時，其體積變化情況未知，壓強(qiáng)可能增大，可能不變，也可能減小，C錯誤;氣體溫度每升高1K所吸收的熱量除跟氣體內(nèi)能的變化有關(guān)外還與氣體在該過程中做功的情況有關(guān)，D正確．14．H3[2011·全國卷］關(guān)于一定量的氣體，下列敘述正確的是(）A．氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功B．氣體體積增大時，其內(nèi)能一定減少C．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少【解析】AD當(dāng)氣體體積增大而內(nèi)能不變時，氣體吸收的熱量全部用來對外做功，A正確；當(dāng)氣體體積增大時，對外做功，若同時吸收熱量,且吸收的熱量多于對外做的功，內(nèi)能會增加，所以B錯誤；若氣體吸收熱量的同時對外做功，且吸收的熱量少于對外做的功，則其內(nèi)能會減少,C錯誤；若外界對氣體做功的同時氣體向外放出熱量，且放出的熱量多于外界對氣體所做的功,則氣體內(nèi)能減少，所以D正確．14．H3［2011·廣東物理卷］圖4為某種椅子與其升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動．設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在M向下滑動的過程中（)圖4A．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大B．外界對氣體做功，氣體內(nèi)能減小C．氣體對外界做功，氣體內(nèi)能增大D．氣體對外界做功,氣體內(nèi)能減小14．H3[2011·廣東物理卷］A【解析】根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，因筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，則Q＝0，在M向下滑動的過程中，外界對氣體做功，則W>0,可知ΔU>0,即氣體內(nèi)能增大，A選項(xiàng)正確．15．H3[2011·重慶卷］某汽車后備箱內(nèi)安裝有撐起箱蓋的裝置，它主要由氣缸和活塞組成．開箱時，密閉于氣缸內(nèi)的壓縮氣體膨脹，將箱蓋頂起，如圖1－1所示．在此過程中，若缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，忽略氣體分子間相互作用，則缸內(nèi)氣體（)圖1－1A．對外做正功，分子的平均動能減小B．對外做正功,內(nèi)能增大C．對外做負(fù)功，分子的平均動能增大D．對外做負(fù)功,內(nèi)能減小15．H3［2011·重慶卷］A【解析】氣體膨脹對外做正功，而缸內(nèi)氣體與外界無熱交換，由熱力學(xué)第一定律知，其內(nèi)能一定減小，溫度降低，故分子的平均動能減小，A正確，B、C、D錯誤．12．[2011·江蘇物理卷］【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，若三題都做，則按A、B兩題評分．A．（選修模塊3－3）(1)H3［2011·江蘇物理卷](1)如圖所示，一演示用的“永動機(jī)”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成,輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片．輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而“劃水”,推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動．離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長時間轉(zhuǎn)動．下列說法正確的是（)圖9－1A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動，不需要消耗外界能量B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量來自形狀記憶合金自身C．轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高D．葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量(1)H3[2011·江蘇物理卷］【答案】D【解析】通過分析題意可知,轉(zhuǎn)輪之所以能夠發(fā)生轉(zhuǎn)動,是因?yàn)槿~片能吸收熱量，其內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，不是依靠慣性運(yùn)動的，其轉(zhuǎn)動的能量來自于熱水中的內(nèi)能，A、B錯誤；轉(zhuǎn)動的葉片需要從熱水中吸收熱量，水溫應(yīng)不斷降低，C錯誤;根據(jù)能量守恒定律，葉片在熱水中吸收的能量應(yīng)等于葉片的機(jī)械能與葉片向空氣中釋放的能量之和,故D正確．(2）H3［2011·江蘇物理卷]如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞密封在氣缸內(nèi)，外界大氣壓強(qiáng)為p0?，F(xiàn)對氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量Q后，體積由V1增大為V2.則在此過程中,氣體分子平均動能________(選填“增大”、“不變"或“減小”)，氣體內(nèi)能變化了________．圖9－2(2）H3[2011·江蘇物理卷］【答案】增大Q－p0eq\b\lc\（\rc\)(\a\vs4\al\co1（V2－V1）)【解析】氣體吸熱過程等壓膨脹，由eq\f（V，T）＝C，體積V增大，故溫度T升高；溫度是分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志，溫度升高，氣體分子平均動能增大．根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：ΔU＝Q＋W，而W＝－p0SΔL＝－p0ΔV＝－p0eq\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1（V2－V1)），所以氣體內(nèi)能變化了ΔU＝Q－p0eq\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1（V2－V1）)。28．(2）H3［2011·福建卷]（2）一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5×104J,氣體對外界做功1.0×104J，則該理想氣體的_______．（填選項(xiàng)前的字母)A．溫度降低,密度增大B．溫度降低,密度減小C．溫度升高，密度增大D．溫度升高，密度減小28．(2）H3[2011·福建卷］D【解析】從外界吸熱，Q＝2.5×104J，對外界做功，W＝－1.0×104J,由ΔU＝Q＋W可得,ΔU＝1。5×104J，內(nèi)能增大,這說明溫度升高；又氣體對外界做功,體積增大,由ρ＝eq\f（m，V)可知,密度減小．D正確．H4實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測分子的大小22．H4[2011·全國卷］在“油膜法估測油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟:①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定．③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大?。苡米⑸淦鲗⑹孪扰浜玫挠退峋凭芤阂坏我坏蔚氐稳肓客仓?記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù),由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積．⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步驟中,正確的順序是____________．(填寫步驟前面的數(shù)字）（2）將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液;測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13m2.由此估算出油酸分子的直徑為____m．（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）【答案】（1)④①②⑤③（2）5×10－10【解析】（1)實(shí)驗(yàn)操作開始之前要先配置油酸的酒精溶液，確定每一滴溶液中含有純油酸的體積,所以步驟④放在首位．實(shí)驗(yàn)操作時要在淺盤中放水、痱子粉，為油膜的形成創(chuàng)造條件，然后是滴入油酸、測量油膜的面積，計(jì)算油膜厚度(即油酸分子直徑），所以接下來的步驟是①②⑤③.(2)油酸溶液的體積百分比濃度是eq\f（1,300)，一滴溶液的體積是eq\f（1，50）cm3＝2×10－8m3,所以分子直徑d＝eq\f(2×10－8×\f(1,300），0。13)m＝5×10－10m.H5熱學(xué)綜合1．［2011·長寧模擬]關(guān)于分子運(yùn)動，下列說法中正確的是(）A．布朗運(yùn)動就是液體分子的熱運(yùn)動B．布朗運(yùn)動圖中不規(guī)則折線表示的是液體分子的運(yùn)動軌跡C．當(dāng)分子間的距離變小時,分子間作用力可能減小，也可能增大D．物體溫度改變時，物體分子的平均動能不一定改變1．C【解析】布朗運(yùn)動是懸浮顆粒的運(yùn)動，布朗運(yùn)動圖中不規(guī)則折線是將間隔相等時間描出的點(diǎn)用直線連接起來得到的,不表示液體分子的運(yùn)動軌跡,A、B均錯；當(dāng)分子間的距離變小時,分子間作用力如果表現(xiàn)為引力，則分子力減小，分子間作用力如果表現(xiàn)為斥力，則分子力增大，C對；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，物體溫度改變時，物體分子的平均動能一定改變，D錯．2．[2011·鹽城模擬］下列說法中正確的是（)A．分子運(yùn)動的平均速度可能為零,瞬時速度不可能為零B．液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子所受其他分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引C．氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)和溫度有關(guān)D．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因?yàn)闅怏w分子之間斥力大于引力的緣故2．BC【解析】分子做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動，分子運(yùn)動的平均速度不可能為零,瞬時速度有可能為零，A錯;液體與大氣相接觸，表面層內(nèi)分子間距較大，分子力表現(xiàn)為引力，故B對;單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)越多,溫度越高，氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)越多，C對；氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因?yàn)闅怏w分子之間分子力很小的緣故，D錯．3．［2011·福州模擬］銅的摩爾質(zhì)量為6.35×10－2kg、密度為8。9×103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)為6。0×1023mol－1.求：（1)銅原子的質(zhì)量和體積．（2)1m3銅所含原子的數(shù)目．(3)估算銅原子的直徑．3．【解析】(1)1mol銅含有銅原子數(shù)目等于阿伏加德羅常數(shù),故銅原子的質(zhì)量m0＝eq\f(Mmol，NA)＝eq\f(6。35×10－2，6。0×1023)kg＝1.06×10－25kg銅原子的體積V0＝eq\f（Vmol，NA）＝eq\f(Mmol，ρNA）＝eq\f（6。35×10－2,8.9×103×6。0×1023)m3＝1.19×10－29m3（2)1m3銅的物質(zhì)的量為n′＝eq\f（ρV，Mmol）＝eq\f(8.9×103×1,6。35×10－2）mol＝1。4×105mol1m3銅所含原子數(shù)目n＝n′×NA＝1.4×105×6.0×1023個＝8.4×1028個（3）把銅原子看成球體,設(shè)銅原子的直徑為D，則V0＝eq\f（4，3)πeq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1（\f(D，2）)）3＝eq\f(1,6）πD3＝eq\f（Mmol,ρNA）則D＝eq\r（3，\f(6Mmol,πρNA))＝eq\r(3,\f（6×6.35×10－2，3。14×8。9×103×6.0×1023))m＝2.8×10－10m4.[2011·徐州質(zhì)檢］下列有關(guān)溫度的各種說法中正確的是(）A．溫度低的物體內(nèi)能小B．溫度低的物體,其分子運(yùn)動的平均速率也必然小C．做加速運(yùn)動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大D．0℃的鐵和0℃的冰，它們的分子平均動能相同4．D【解析】決定物體內(nèi)能的是物體中所含分子的摩爾數(shù)、溫度和體積三個因素．溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度低只能表明分子的平均動能小，而比較分子平均速率的大小還要看分子的質(zhì)量，由此判斷選項(xiàng)A、B錯誤；做加速運(yùn)動的物體，其宏觀動能逐漸增大,但是物體的溫度未必升高，所以分子的平均動能變化情況不能確定，選項(xiàng)C錯誤;溫度表征了分子的平均動能，鐵和冰的溫度既然相同，則分子的平均動能必然相等，選項(xiàng)D正確．5。［2011·江西模擬]如圖X26－3所示，絕熱的汽缸與絕熱的活塞A、B密封一定質(zhì)量的空氣后水平放置在光滑地面上,不計(jì)活塞與汽缸壁的摩擦，現(xiàn)用電熱絲給汽缸內(nèi)的氣體加熱，在加熱過程中()圖X26－3A．汽缸向左移動B．活塞A、B均向左移動C．密封氣體的內(nèi)能一定增加D．汽缸中單位時間內(nèi)作用在活塞A和活塞B上的分子個數(shù)相同5．C【解析】對汽缸整體分析，外部各個方向上受到大氣的壓力相等，所以汽缸保持靜止，A錯；用電熱絲給汽缸內(nèi)的氣體加熱后,汽缸內(nèi)的氣體溫度升高,內(nèi)能增大，壓強(qiáng)變大，活塞AB均向外運(yùn)動,B錯，C正確;活塞A的面積大于活塞B的面積，單位時間內(nèi)作用在活塞A和活塞B上的分子個數(shù)不同，D錯．6．［2011·廣安質(zhì)檢]對熱力學(xué)第二定律,下列理解正確的是()A．自然界進(jìn)行的一切宏觀過程都是可逆的B．自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的C．熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體D．第二類永動機(jī)違背了能量守恒定律，因此不可能制成6．B【解析】由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化，由此說明熱量由低溫物體傳到高溫物體是可能的,但要引起其他變化，故C錯；第二類永動機(jī)并不違反能量守恒定律，但違背了自然界涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程具有方向性，故A、D錯，B正確．7．［2011·江門質(zhì)檢］某校開展探究性課外活動,一同學(xué)用如圖X27－2所示的裝置研究氣體壓強(qiáng)、體積、溫度三量之間的變化關(guān)系．該