課標(biāo)專用5年高考3年模擬A版2021高考物理專題十五熱學(xué)試題

PAGEPAGE28專題十五熱學(xué)探考情悟真題【考情探究】考點(diǎn)考向5年考情預(yù)料熱度考題示例學(xué)業(yè)水平關(guān)聯(lián)考點(diǎn)素養(yǎng)要素解法分子動理論分子動理論、內(nèi)能2024課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分3氣體密度科學(xué)推理★★☆2024北京理綜,15,6分3能量觀念2024江蘇單科,13A(1)2運(yùn)動與相互作用觀念2024課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分3勢能模型建構(gòu)2024課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分3模型建構(gòu)2024福建理綜,29(1),6分3模型建構(gòu)2024北京理綜,14,6分4運(yùn)動與相互作用觀念固體、液體、氣體氣體試驗(yàn)定律、志向氣體狀態(tài)方程2024課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分4壓強(qiáng)運(yùn)動與相互作用觀念★★★2024課標(biāo)Ⅱ,33,15分4壓強(qiáng)運(yùn)動與相互作用觀念2024課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分4力的平衡運(yùn)動與相互作用觀念2024課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分4力的平衡運(yùn)動與相互作用觀念2024課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分4力的平衡模型建構(gòu)2024課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分4力的平衡運(yùn)動與相互作用觀念2024課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分3壓強(qiáng)模型建構(gòu)2024課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分4浮力運(yùn)動與相互作用觀念2024課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分4力的平衡運(yùn)動與相互作用觀念2024課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分4運(yùn)動與相互作用觀念2024課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分4力的平衡運(yùn)動與相互作用觀念熱力學(xué)定律與能量守恒熱力學(xué)第肯定律2024課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分4T-V圖像能量觀念圖像法★★★2024課標(biāo)Ⅲ,33(1),5分3p-V圖像能量觀念圖像法2024課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分3能量觀念2024課標(biāo)Ⅲ,33(1),5分3p-V圖像能量觀念圖像法2024課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分3能量觀念2024課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分4p-T圖像能量觀念圖像法2024江蘇單科,13A(3)2p-V圖像能量觀念圖像法分析解讀本專題內(nèi)容為新課標(biāo)地區(qū)的選考內(nèi)容,概念規(guī)律繁多,但要求較低,復(fù)習(xí)時應(yīng)留意以下幾個方面。(1)加強(qiáng)對基本概念和基本規(guī)律的理解。強(qiáng)化概念和規(guī)律的記憶,如布朗運(yùn)動、分子動能、分子勢能、物體內(nèi)能、熱傳遞、分子力等概念;分子力的特點(diǎn)、分子力隨分子間距離的變更關(guān)系、分子勢能隨分子間距離的變更關(guān)系、分子動能與溫度的關(guān)系、熱力學(xué)第肯定律、熱力學(xué)其次定律及三個氣體試驗(yàn)定律等。(2)固體、液體部分內(nèi)容常結(jié)合實(shí)例考查晶體和非晶體的特點(diǎn)及液體表面張力產(chǎn)生的緣由;應(yīng)學(xué)會用表面張力說明一些生活現(xiàn)象。(3)建立宏觀量與微觀量的關(guān)系。對一個物體而言,其分子動能與物體的溫度相對應(yīng),其分子勢能與物體的體積相對應(yīng)。物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積、物質(zhì)的量相對應(yīng)。物體內(nèi)能的變更同做功和熱傳遞相對應(yīng)。(4)加強(qiáng)貼近高考的典型題訓(xùn)練。精選一組符合考試大綱且貼近高考的試題,鞏固本專題的基本概念和基本規(guī)律,提高分析問題和解決問題的實(shí)力?！菊骖}探秘】破考點(diǎn)練考向【考點(diǎn)集訓(xùn)】考點(diǎn)一分子動理論1.[2024河南八市第一次測評,16(1)](多選)關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律,以下說法正確的有()A.隨分子間的距離增大,分子間的斥力減小,分子間的引力增大B.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力C.晶體熔化時汲取熱量,分子平均動能不變D.自然界中的能量雖然是守恒的,但并非全部的能量都能利用E.氣體的溫度上升時,分子的熱運(yùn)動變得猛烈,分子的平均動能增大,撞擊器壁時對器壁的作用力增大,從而氣體的壓強(qiáng)肯定增大答案BCD2.(多選)關(guān)于布朗運(yùn)動,下列說法正確的是()A.布朗運(yùn)動是液體中懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動B.液體溫度越高,液體中懸浮微粒的布朗運(yùn)動越猛烈C.在液體中的懸浮顆粒只要大于某一尺寸,都會發(fā)生布朗運(yùn)動D.布朗運(yùn)動是液體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動E.液體中懸浮微粒的布朗運(yùn)動是液體分子對它的撞擊作用不平衡所引起的答案ABE3.[2025屆河南五校聯(lián)考,33(1)]在“用油膜法估測分子的大小”試驗(yàn)中,用amL的純油酸配制成bmL的油酸酒精溶液,再用滴管取1mL油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共n滴?，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分綻開后,測得油膜的面積為Scm2,則:(1)估算油酸分子的直徑大小是cm。

(2)用油膜法測出油酸分子的直徑后,要測定阿伏加德羅常數(shù),還須要知道油酸的。

A.摩爾質(zhì)量 B.摩爾體積C.質(zhì)量 D.體積答案(1)abSn考點(diǎn)二固體、液體、氣體1.[2024廣西梧州聯(lián)考,33(1)](多選)以下說法正確的是()A.當(dāng)肯定量氣體吸熱時,其內(nèi)能可能減小B.單晶體有固定的熔點(diǎn),多晶體和非晶體都沒有固定的熔點(diǎn)C.肯定量的志向氣體在等溫變更的過程中,隨著體積減小,氣體壓強(qiáng)增大D.已知阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度,可估算出該氣體分子間的平均距離E.給自行車打氣時越往下壓,須要用的力越大,是因?yàn)閴嚎s氣體使得分子間距減小,分子間作用力表現(xiàn)為斥力導(dǎo)致的答案ACD2.[2024課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分](多選)下列說法正確的是()A.將一塊晶體敲碎后,得到的小顆粒是非晶體B.固體可以分為晶體和非晶體兩類,有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D.在合適的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w,某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wE.在熔化過程中,晶體要汲取熱量,但溫度保持不變,內(nèi)能也保持不變答案BCD3.[2024課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分]一U形玻璃管豎直放置,左端開口,右端封閉,左端上部有一光滑的輕活塞。初始時,管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞,直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止。求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動的距離。已知玻璃管的橫截面積到處相同;在活塞向下移動的過程中,沒有發(fā)生氣體泄漏;大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg。環(huán)境溫度不變。答案144cmHg9.42cm考點(diǎn)三熱力學(xué)定律與能量守恒1.[2024課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)如圖,用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分,隔板左側(cè)充有志向氣體,隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開,氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后,緩慢推壓活塞,將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是()A.氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同B.氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大C.在自發(fā)擴(kuò)散過程中,氣體對外界做功D.氣體在被壓縮的過程中,外界對氣體做功E.氣體在被壓縮的過程中,氣體分子的平均動能不變答案ABD2.[2024廣西桂林、梧州、貴港、玉林、崇左、北海第一次聯(lián)合調(diào)研,33(1)](多選)如圖所示,肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a變更到狀態(tài)b,其過程如p-T圖中從a到b的直線所示。在此過程中()A.氣體的體積減小B.氣體對外界做功C.氣體的內(nèi)能不變D.氣體先從外界汲取熱量,后向外界放出熱量E.外界對氣體做功,同時氣體向外界放出熱量答案ACE3.[2025屆山西五校聯(lián)考,33(2)]如圖所示,一絕熱汽缸倒立豎放在兩水平臺面上,缸內(nèi)一光滑活塞密封了肯定質(zhì)量的志向氣體。在活塞下掛有一物塊,活塞與物塊的總重力G=30N,活塞的橫截面積S=3×10-3m2?；钊o止時,缸內(nèi)氣體溫度t1=27℃,體積V1=3×10-3m3。外界的大氣壓強(qiáng)恒為p0=1×105Pa,缸內(nèi)有一個電阻絲,電阻絲的電阻值恒為R=5Ω,電源電動勢E=18V、內(nèi)阻r=1Ω。閉合開關(guān)20s后,活塞緩慢下降高度h=0.1m,設(shè)電阻絲產(chǎn)生的熱量全部被汽缸內(nèi)的氣體汲取,求:(1)20s內(nèi)氣體內(nèi)能的變更量;(2)20s末缸內(nèi)氣體的溫度。答案(1)873J(2)57℃煉技法提實(shí)力【方法集訓(xùn)】方法1微觀量的估算方法1.[2024廣東南海六校聯(lián)考,33(1)](多選)已知阿伏加德羅常數(shù)為NA,銅的摩爾質(zhì)量為M0,密度為ρ(均為國際制單位),則()A.1個銅原子的質(zhì)量是MB.1個銅原子的體積是MC.1kg銅所含原子的數(shù)目是ρNAD.1m3銅所含原子的數(shù)目為ρ答案ABD2.(2025屆黑龍江大慶聯(lián)考)(多選)鉆石是首飾和高強(qiáng)度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料,設(shè)鉆石的密度為ρ(單位為kg/m3),摩爾質(zhì)量為M(單位為g/mol),阿伏加德羅常數(shù)為NA。已知1克拉=0.2克,則()A.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為0.2B.a克拉鉆石所含有的分子數(shù)為aC.每個鉆石分子直徑的表達(dá)式為36D.每個鉆石分子直徑的表達(dá)式為6ME.每個鉆石分子的質(zhì)量為M答案ACE3.某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測分子的大小”的試驗(yàn)前,查閱數(shù)據(jù)手冊得知:油酸的摩爾質(zhì)量M=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-3。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=16πD3答案1×101m2方法2液柱或活塞移動問題的分析方法1.[2024江西紅色七校二模,33(2)]如圖,粗細(xì)勻稱的彎曲玻璃管AB兩端開口,管內(nèi)有一段水銀柱,左管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長為lA=40cm,右管內(nèi)氣體柱長為lB=39cm。先將開口B封閉,再將左管豎直插入水銀槽中,設(shè)被封閉的氣體為志向氣體,整個過程溫度不變,若穩(wěn)定后進(jìn)入左管的水銀面比水銀槽水銀面低4cm,已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg。求:①A端上方氣柱長度;②穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)。答案①38cm②78cmHg方法3汽缸類問題的解題方法1.[2024東北三校聯(lián)考,33(2)]一端開口且導(dǎo)熱性能良好的汽缸固定在水平面上,如圖所示,用質(zhì)量和厚度均可忽視不計(jì)的活塞封閉肯定質(zhì)量的志向氣體。系統(tǒng)平衡時,活塞與汽缸底部的距離為h1=10cm;外界環(huán)境的溫度保持不變,將質(zhì)量分別為2m和m的砝碼甲、乙放在活塞上,系統(tǒng)再次平衡時活塞與汽缸底部的距離為h2=5cm;現(xiàn)將汽缸內(nèi)氣體的溫度緩緩上升Δt=60℃,系統(tǒng)再次平衡時活塞與汽缸底部的距離為h3=6cm;然后拿走砝碼甲,使汽缸內(nèi)氣體的溫度再次緩緩上升Δt'=60℃,系統(tǒng)平衡時活塞與汽缸底部的距離為h4。忽視活塞與汽缸之間的摩擦。①最初汽缸內(nèi)封閉的志向氣體的溫度t1為多少攝氏度?②最終活塞與汽缸底部的距離h4為多少?答案①27℃②10.5cm2.[2025屆東北三省四市聯(lián)考,33(2)]用銷釘固定的導(dǎo)熱活塞將豎直放置的導(dǎo)熱汽缸分隔成A、B兩部分,每部分都封閉有氣體,此時A、B兩部分氣體壓強(qiáng)之比為5∶3,上下兩部分氣體體積相等。(外界溫度保持不變,不計(jì)活塞和汽缸間的摩擦,整個過程不漏氣)。(1)如圖甲,若活塞為輕質(zhì)活塞,拔去銷釘后,待其重新穩(wěn)定時B部分氣體的體積與原來體積之比;(2)如圖乙,若活塞的質(zhì)量為M,橫截面積為S,拔去銷釘并把汽缸倒置,穩(wěn)定后A、B兩部分氣體體積之比為1∶2,重力加速度為g,求后來B氣體的壓強(qiáng)。答案(1)3∶4(2)33.[2024江西盟校一聯(lián),33(2)]為了更便利監(jiān)控高溫鍋爐外壁的溫度變更,在鍋爐的外壁上鑲嵌一個導(dǎo)熱性能良好的汽缸,汽缸內(nèi)氣體溫度可視為與鍋爐外壁溫度相等。汽缸開口向上,用質(zhì)量為m=1kg的活塞封閉肯定質(zhì)量的志向氣體,活塞橫截面積為S=1cm2。當(dāng)汽缸內(nèi)溫度為300K時,活塞與汽缸底間距為L,活塞上部距活塞L處有一用輕質(zhì)繩懸掛的重物M,當(dāng)繩上拉力為零時,警報器報警。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,活塞與器壁之間摩擦可忽視,g=10m/s2。則:(ⅰ)當(dāng)活塞剛剛遇到重物時,鍋爐外壁溫度為多少?(ⅱ)若鍋爐外壁的平安溫度為900K,那么重物的質(zhì)量應(yīng)是多少?答案(ⅰ)600K(ⅱ)1kg【5年高考】A組基礎(chǔ)題組1.[2024課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)對于實(shí)際的氣體,下列說法正確的是()A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢能B.氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢能C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動的動能D.氣體的體積變更時,其內(nèi)能可能不變E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動的動能答案BDE2.[2024課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象,下列說法正確的是()A.溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快B.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C.擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動產(chǎn)生的D.擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E.液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的答案ACD3.[2024課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分](多選)關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是()A.氣體吸熱后溫度肯定上升B.對氣體做功可以變更其內(nèi)能C.志向氣體等壓膨脹過程肯定放熱D.熱量不行能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E.假如兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡答案BDE4.[2024課標(biāo)Ⅰ,33(1),5分]某容器中的空氣被光滑活塞封住,容器和活塞絕熱性能良好,空氣可視為志向氣體。初始時容器中空氣的溫度與外界相同,壓強(qiáng)大于外界?，F(xiàn)使活塞緩慢移動,直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時,容器中空氣的溫度(填“高于”“低于”或“等于”)外界溫度,容器中空氣的密度(填“大于”“小于”或“等于”)外界空氣的密度。

答案低于大于5.[2024課標(biāo)Ⅲ,33(1),5分]用油膜法估算分子大小的試驗(yàn)中,首先需將純油酸稀釋成肯定濃度的油酸酒精溶液,稀釋的目的是。試驗(yàn)中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積,可以。為得到油酸分子的直徑,還需測量的物理量是。

答案使油酸在淺盤的水面上簡單形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,測出1mL油酸酒精溶液的滴數(shù),得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積6.(2024課標(biāo)Ⅱ,33,15分)(1)如p-V圖所示,1、2、3三個點(diǎn)代表某容器中肯定量志向氣體的三個不同狀態(tài),對應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分別表示這三個狀態(tài)下氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù),則N1N2,T1T3,N2N3。(填“大于”“小于”或“等于”)

(2)如圖,一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個汽缸連通而成,容器平放在水平地面上,汽缸內(nèi)壁光滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分,分別充有氫氣、空氣和氮?dú)?。平衡時,氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為p0和V0,氫氣的體積為2V0,空氣的壓強(qiáng)為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出,抽氣過程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處,求(ⅰ)抽氣前氫氣的壓強(qiáng);(ⅱ)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。答案(1)大于等于大于(2)(ⅰ)12(p0+p)(ⅱ)12p0+17.[2024課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]如圖,一豎直放置的汽缸上端開口,汽缸壁內(nèi)有卡口a和b,a、b間距為h,a距缸底的高度為H;活塞只能在a、b間移動,其下方密封有肯定質(zhì)量的志向氣體。已知活塞質(zhì)量為m,面積為S,厚度可忽視;活塞和汽缸壁均絕熱,不計(jì)它們之間的摩擦。起先時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0,溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體,直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。答案1+hH1+mgp8.[2024課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分]一種測量淡薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2。K1長為l,頂端封閉,K2上端與待測氣體連通;M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。起先測量時,M與K2相通;漸漸提升R,直到K2中水銀面與K1頂端等高,此時水銀已進(jìn)入K1,且K1中水銀面比頂端低h,如圖(b)所示。設(shè)測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知K1和K2的內(nèi)徑均為d,M的容積為V0,水銀的密度為ρ,重力加速度大小為g。求:(ⅰ)待測氣體的壓強(qiáng);(ⅱ)該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)。答案(ⅰ)ρπg(shù)9.[2024課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分]在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng),兩壓強(qiáng)差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp=2σr,其中σ=0.070N/m?，F(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度大小g=10m/s(ⅰ)求在水下10m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差;(ⅱ)忽視水溫隨水深的變更,在氣泡上升到非常接近水面時,求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值。答案(ⅰ)28Pa(ⅱ)1.3B組提升題組1.[2024課標(biāo)Ⅲ,33(1),5分](多選)如圖,肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a動身,經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c,最終經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a。下列說法正確的是()A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加B.在過程ca中外界對氣體做功C.在過程ab中氣體對外界做功D.在過程bc中氣體從外界汲取熱量E.在過程ca中氣體從外界汲取熱量答案ABD2.[2024課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)肯定量的志向氣體從狀態(tài)a起先,經(jīng)驗(yàn)等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài),其p-T圖像如圖所示,其中對角線ac的延長線過原點(diǎn)O。下列推斷正確的是()A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B.氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能C.在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功D.在過程da中氣體從外界汲取的熱量小于氣體對外界做的功E.在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功答案ABE3.(2024課標(biāo)Ⅲ,33,15分)(1)如圖,肯定量的志向氣體從狀態(tài)a變更到狀態(tài)b,其過程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過程中。

A.氣體溫度始終降低 B.氣體內(nèi)能始終增加C.氣體始終對外做功 D.氣體始終從外界吸熱E.氣體汲取的熱量始終全部用于對外做功(2)在兩端封閉、粗細(xì)勻稱的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。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時,左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm,左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg。現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上,沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中,氣體溫度不變。答案(1)BCD(2)本題考查氣體試驗(yàn)定律。設(shè)U形管兩端豎直朝上時,左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時,兩邊氣體壓強(qiáng)相等,設(shè)為p,此時原左、右兩邊氣柱長度分別變?yōu)閘1'和l2'。由力的平衡條件有p1=p2+ρg(l1-l2)①式中ρ為水銀密度,g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1'②p2l2=pl2'③兩邊氣柱長度的變更量大小相等l1'-l1=l2-l2'④由①②③④式和題給條件得l1'=22.5cm⑤l2'=7.5cm⑥4.(2024課標(biāo)Ⅰ,33,15分)(1)氧氣分子在0℃和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更分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是。

A.圖中兩條曲線下面積相等B.圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形C.圖中實(shí)線對應(yīng)于氧氣分子在100℃時的情形D.圖中曲線給出了隨意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目E.與0℃時相比,100℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大(2)如圖,容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管(容積可忽視)連通,閥門K2位于細(xì)管的中部,A、B的頂部各有一閥門K1、K3,B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽視)。初始時,三個閥門均打開,活塞在B的底部;關(guān)閉K2、K3,通過K1給汽缸充氣,使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27℃,汽缸導(dǎo)熱。(ⅰ)打開K2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng);(ⅱ)接著打開K3,求穩(wěn)定時活塞的位置;(ⅲ)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度上升20℃,求此時活塞下方氣體的壓強(qiáng)。答案(1)ABC(2)(ⅰ)V22p0(ⅱ)B的頂部(ⅲ)1.6p5.[2024課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]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個大氣壓、溫度T0時的密度為ρ0,該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓,重力加速度大小為g。(ⅰ)求該熱氣球所受浮力的大小;(ⅱ)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力;(ⅲ)設(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。答案(ⅰ)Vgρ0T0Tb(ⅲ)Vρ0T0(1Tb-16.[2024課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分]熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中。該設(shè)備工作時,先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個預(yù)抽真空的爐腔中,然后爐腔升溫,利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理,改善其性能。一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3,爐腔抽真空后,在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中。已知每瓶氬氣的容積為3.2×10-2m3,運(yùn)用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107Pa,運(yùn)用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106Pa;室溫溫度為27℃。氬氣可視為志向氣體。(ⅰ)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng);(ⅱ)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃,求此時爐腔中氣體的壓強(qiáng)。答案(ⅰ)3.2×107Pa(ⅱ)1.6×108Pa7.[2024課標(biāo)Ⅲ,33(2),10分]如圖,一粗細(xì)勻稱的細(xì)管開口向上豎直放置,管內(nèi)有一段高度為2.0cm的水根柱,水銀柱下密封了肯定量的志向氣體,水銀柱上表面到管口的距離為2.0cm。若將細(xì)管倒置,水銀柱下表面恰好位于管口處,且無水銀滴落,管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg,環(huán)境溫度為296K。(ⅰ)求細(xì)管的長度;(ⅱ)若在倒置前,緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體,直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止,求此時密封氣體的溫度。答案(ⅰ)41cm(ⅱ)312K8.[2024課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]一氧氣瓶的容積為0.08m3,起先時瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個大氣壓。某試驗(yàn)室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個大氣壓時,需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變,求這瓶氧氣重新充氣前可供該試驗(yàn)室運(yùn)用多少天。答案4天9.[2024課標(biāo)Ⅰ,33(2),10分]如圖,一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個活塞。已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg,橫截面積為S1=80.0cm2;小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg,橫截面積為S2=40.0cm2;兩活塞用剛性輕桿連接,間距保持為l=40.0cm;汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p=1.00×105Pa,溫度為T=303K。初始時大活塞與大圓筒底部相距l(xiāng)2,兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K。現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降,活塞緩慢下移。忽視兩活塞與汽缸壁之間的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2(ⅰ)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間,缸內(nèi)封閉氣體的溫度;(ⅱ)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時,缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。答案(ⅰ)330K(ⅱ)1.01×105Pa10.(2024課標(biāo)Ⅰ,33,15分)(1)如圖,肯定質(zhì)量的志向氣體從狀態(tài)a起先,經(jīng)驗(yàn)過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e。對此氣體,下列說法正確的是(選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分為0分)。

A.過程①中氣體的壓強(qiáng)漸漸減小B.過程②中氣體對外界做正功C.過程④中氣體從外界汲取了熱量D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E.狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小(2)如圖,容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成,面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分,汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連,細(xì)管上有一閥門K。起先時,K關(guān)閉,汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p0?，F(xiàn)將K打開,容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸,當(dāng)流入的液體體積為V8時,將K關(guān)閉,活塞平衡時其下方氣體的體積減小了V答案(1)BDE(2)15C組老師專用題組1.(2024北京理綜,15,6分)下列說法正確的是()A.溫度標(biāo)記著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動的猛烈程度B.內(nèi)能是物體中全部分子熱運(yùn)動所具有的動能的總和C.氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動能有關(guān)D.氣體膨脹對外做功且溫度降低,分子的平均動能可能不變答案A2.(2024北京理綜,14,6分)關(guān)于分子動理論,下列說法正確的是()A.氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無關(guān) B.布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動 C.分子間同時存在著引力和斥力 D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大答案C3.[2024課標(biāo)Ⅱ,33(1),5分](多選)下列說法正確的是()A.懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動反映了花粉分子的熱運(yùn)動B.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果C.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)D.高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低,這是高原地區(qū)溫度較低的原因E.干濕泡濕度計(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)果答案BCE4.[2024江蘇單科,13A(1)](多選)在沒有外界影響的狀況下,密閉容器內(nèi)的志向氣體靜置足夠長時間后,該氣體()A.分子的無規(guī)則運(yùn)動停息下來B.每個分子的速度大小均相等C.分子的平均動能保持不變D.分子的密集程度保持不變答案CD5.(2024上海單科,8,3分)一個密閉容器由固定導(dǎo)熱板分隔為體積相同的兩部分,分別裝有質(zhì)量不等的同種氣體。當(dāng)兩部分氣體穩(wěn)定后,它們的()A.密度相同 B.分子數(shù)相同C.分子平均速率相同 D.分子間平均距離相同答案C6.[2024福建理綜,29(1),6分]下列有關(guān)分子動理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的相識,其中正確的是()A.分子間距離減小時分子勢能肯定減小B.溫度越高,物體中分子無規(guī)則運(yùn)動越猛烈C.物體內(nèi)熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無關(guān)D.非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性答案B7.[2024福建理綜,29(2),6分]如圖,肯定質(zhì)量的志向氣體,由狀態(tài)a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中汲取的熱量分別為Qab和Qac。則()A.Tb>Tc,Qab>Qac B.Tb>Tc,Qab<QacC.Tb=Tc,Qab>Qac D.Tb=Tc,Qab<Qac答案C8.[2024重慶理綜,10(1),6分]某駕駛員發(fā)覺中午時車胎內(nèi)的氣壓高于早晨時的,且車胎體積增大。若這段時間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為志向氣體,那么()A.外界對胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能減小B.外界對胎內(nèi)氣體做功,氣體內(nèi)能增大C.胎內(nèi)氣體對外界做功,內(nèi)能減小D.胎內(nèi)氣體對外界做功,內(nèi)能增大答案D9.(2024廣東理綜,17,6分)(多選)圖為某試驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)示意圖,金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了肯定體積的空氣,內(nèi)筒中有水,在水加熱升溫的過程中,被封閉的空氣()A.內(nèi)能增大B.壓強(qiáng)增大C.分子間引力和斥力都減小D.全部分子運(yùn)動速率都增大答案AB10.(2024廣東理綜,17,6分)(多選)用密封性好、充溢氣體的塑料袋包袱易碎品,如圖所示,充氣袋四周被擠壓時,假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換,則袋內(nèi)氣體()A.體積減小,內(nèi)能增大 B.體積減小,壓強(qiáng)減小C.對外界做負(fù)功,內(nèi)能增大 D.對外界做正功,壓強(qiáng)減小答案AC11.(2024北京理綜,20,6分)霧霾天氣是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述,是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果。霧霾中,各種懸浮顆粒物形態(tài)不規(guī)則,但可視為密度相同、直徑不同的球體,并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10μm、2.5μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫)。某科研機(jī)構(gòu)對北京地區(qū)的檢測結(jié)果表明,在靜穩(wěn)的霧霾天氣中,近地面高度百米的范圍內(nèi),PM10的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小,且兩種濃度分布基本不隨時間變更。據(jù)此材料,以下敘述正確的是()A.PM10表示直徑小于或等于1.0×10-6m的懸浮顆粒物B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其所受到的重力C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動D.PM2.5的濃度隨高度的增加漸漸增大答案C12.(2024北京理綜,13,6分)下列說法中正確的是()A.物體溫度降低,其分子熱運(yùn)動的平均動能增大B.物體溫度上升,其分子熱運(yùn)動的平均動能增大C.物體溫度降低,其內(nèi)能肯定增大D.物體溫度不變,其內(nèi)能肯定不變答案B13.(2024上海單科,12,4分)如圖,豎直放置的U形管內(nèi)裝有水銀,左端開口,右端封閉肯定量的氣體,底部有一閥門。起先時閥門關(guān)閉,左管的水銀面較高。現(xiàn)打開閥門,流出一些水銀后關(guān)閉閥門。當(dāng)重新平衡時()A.左管的水銀面與右管等高B.左管的水銀面比右管的高C.左管的水銀面比右管的低D.水銀面高度關(guān)系無法推斷答案D14.[2024江蘇單科,13A(2)]由于水的表面張力,荷葉上的小水滴總是球形的。在小水滴表面層中,水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為(選填“引力”或“斥力”)。分子勢能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖像如圖所示,能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中(選填“A”“B”或“C”)的位置。

答案引力C15.[2024江蘇單科,12A(2),12分]甲和乙圖是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動位置連線的圖片,記錄炭粒位置的時間間隔均為30s,兩方格紙每格表示的長度相同。比較兩張圖片可知:若水溫相同,(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大;若炭粒大小相同,(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動較猛烈。

答案甲乙16.[2024海南單科,15(1),4分]已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R,空氣平均摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,地面大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度大小為g。由此可估算得,地球大氣層空氣分子總數(shù)為,空氣分子之間的平均距離為。

答案4πp017.[2024江蘇單科,12A(2)]在裝有食品的包裝袋中充入氮?dú)?可以起到保質(zhì)作用。某廠家為檢測包裝袋的密封性,在包裝袋中充溢肯定量的氮?dú)?然后密封進(jìn)行加壓測試。測試時,對包裝袋緩慢地施加壓力。將袋內(nèi)的氮?dú)庖暈橹鞠驓怏w,則加壓測試過程中,包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力(選填“增大”、“減小”或“不變”),包裝袋內(nèi)氮?dú)獾膬?nèi)能(選填“增大”、“減小”或“不變”)。

答案增大不變18.(2024上海單科,16)如圖,汽缸固定于水平面,用截面積為20cm2的活塞封閉肯定量的氣體,活塞與缸壁間摩擦不計(jì)。當(dāng)大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa、氣體溫度為87℃時,活塞在大小為40N、方向向左的力F作用下保持靜止,氣體壓強(qiáng)為Pa。若保持活塞不動,將氣體溫度降至27℃,則F變?yōu)镹。

答案1.2×105019.[2024江蘇單科,13A(3)]如圖所示,肯定質(zhì)量志向氣體經(jīng)驗(yàn)A→B的等壓過程,B→C的絕熱過程(氣體與外界無熱量交換),其中B→C過程中內(nèi)能削減900J。求A→B→C過程中氣體對外界做的總功。答案1500J20.[2024課標(biāo)Ⅰ,33(2),9分]肯定質(zhì)量的志向氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形汽缸內(nèi),汽缸壁導(dǎo)熱良好,活塞可沿汽缸壁無摩擦地滑動。起先時氣體壓強(qiáng)為p,活塞下表面相對于汽缸底部的高度為h,外界的溫度為T0?，F(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完時,活塞下降了h/4。若此后外界的溫度變?yōu)門,求重新達(dá)到平衡后氣體的體積。已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變,重力加速度大小為g。答案921.[2024課標(biāo)Ⅱ,33(2),10分]如圖,兩汽缸A、B粗細(xì)勻稱、等高且內(nèi)壁光滑,其下部由體積可忽視的細(xì)管連通;A的直徑是B的2倍,A上端封閉,B上端與大氣連通;兩汽缸除A頂部導(dǎo)熱外,其余部分均絕熱。兩汽缸中各有一厚度可忽視的絕熱輕活塞a、b,活塞下方充有氮?dú)?活塞a上方充有氧氣。當(dāng)大氣壓為p0、外界和汽缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時,活塞a離汽缸頂?shù)木嚯x是汽缸高度的14(ⅰ)現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮?dú)?當(dāng)活塞b恰好升至頂部時,求氮?dú)獾臏囟?(ⅱ)接著緩慢加熱,使活塞a上升。當(dāng)活塞a上升的距離是汽缸高度的116答案(ⅰ)320K(ⅱ)43p22.[2024江蘇單科,12A(3)]如圖所示,肯定質(zhì)量的志向氣體在狀態(tài)A時壓強(qiáng)為2.0×105Pa,經(jīng)驗(yàn)A→B→C→A的過程,整個過程中對外界放出61.4J熱量。求該氣體在A→B過程中對外界所做的功。答案138.6J23.[2024海南單科,15(2),8分]如圖,一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上,開口向上,內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的相同活塞A和B;在A與B之間、B與容器底面之間分別封有肯定量的同樣的志向氣體,平衡時體積均為V。已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變,重力加速度大小為g,外界大氣壓強(qiáng)為p0?，F(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣,致使B最終與容器底面接觸。求活塞A移動的距離。答案mgV【3年模擬】時間:50分鐘分值:80分一、選擇題(每小題6分,共36分)1.(2024山西五市聯(lián)考)(多選)小張?jiān)陲@微鏡下視察水中懸浮的微小粉筆末的運(yùn)動。從A點(diǎn)起先,他把粉筆末每隔20s的位置記錄在坐標(biāo)紙上,依次得到B、C、D…點(diǎn),把這些點(diǎn)連線形成如圖所示折線圖,則關(guān)于該粉筆末的運(yùn)動,下列說法正確的是()A.該折線圖是粉筆末的運(yùn)動軌跡B.粉筆末的無規(guī)則運(yùn)動反映了水分子的無規(guī)則運(yùn)動C.經(jīng)過B點(diǎn)后10s,粉筆末應(yīng)當(dāng)在BC的中點(diǎn)處D.粉筆末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度E.若變更水的溫度,再記錄一張圖,則僅從圖上不能確定記錄哪一張圖時的溫度高答案BDE2.[2025屆湖北三市八校聯(lián)考,33(1)](多選)下列說法正確的是()A.在肯定溫度下,同種液體的飽和汽的分子數(shù)密度也會變更B.把一枚針輕放在水面上,它會浮在水面。這是針的重力較小的原因C.處在液體表面層的分子與液體內(nèi)部的分子相比有較大的勢能D.在毛細(xì)現(xiàn)象中,毛細(xì)管中的液面有的上升,有的降低,這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)E.露水總是出現(xiàn)在夜間和早晨,緣由是氣溫的變更使空氣里原來飽和的水蒸氣液化答案CDE3.[2024河南開封一模,33(1)](多選)下列說法正確的是()A.布朗運(yùn)動不是液體分子的運(yùn)動,但它是液體分子無規(guī)則運(yùn)動的反映B.讓兩個相距很遠(yuǎn)的分子在恒定的外力作用下靠到最近時,分子勢能先減小后增大,分子力先增大后減小C.溫度上升,分子熱運(yùn)動加劇,分子運(yùn)動的平均動能增大,所以空間分子密度相同時,溫度高的壓強(qiáng)大D.當(dāng)人們感到潮濕時,空氣的肯定濕度肯定較大E.只從單一熱源汲取熱量并完全轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器是不存在的,不滿意熱力學(xué)其次定律答案ACE4.[2024河南平頂山一模,33(1)](多選)下列說法正確的是()A.在車