第十三章　熱學(xué)

PAGEPAGE1第十三章熱學(xué)做真題明方向1.[2023·新課標(biāo)卷](多選)如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦．初始時彈簧處于原長，三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等．現(xiàn)通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達(dá)到穩(wěn)定后()A．h中的氣體內(nèi)能增加B．f與g中的氣體溫度相等C．f與h中的氣體溫度相等D．f與h中的氣體壓強(qiáng)相等2．[2023·全國甲卷，節(jié)選](多選)[物理—選修3－3]在一汽缸中用活塞封閉著一定量的理想氣體，發(fā)生下列緩慢變化過程，氣體一定與外界有熱量交換的過程是()A．氣體的體積不變，溫度升高B．氣體的體積減小，溫度降低C．氣體的體積減小，溫度升高D．氣體的體積增大，溫度不變E．氣體的體積增大，溫度降低3．[2023·湖南卷]汽車剎車助力裝置能有效為駕駛員踩剎車省力．如圖，剎車助力裝置可簡化為助力氣室和抽氣氣室等部分構(gòu)成，連桿AB與助力活塞固定為一體，駕駛員踩剎車時，在連桿AB上施加水平力推動液壓泵實(shí)現(xiàn)剎車．助力氣室與抽氣氣室用細(xì)管連接，通過抽氣降低助力氣室壓強(qiáng)，利用大氣壓與助力氣室的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)剎車助力．每次抽氣時，K1打開，K2閉合，抽氣活塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運(yùn)動，助力氣室中的氣體充滿抽氣氣室，達(dá)到兩氣室壓強(qiáng)相等；然后，K1閉合，K2打開，抽氣活塞向下運(yùn)動，抽氣氣室中的全部氣體從K2排出，完成一次抽氣過程．已知助力氣室容積為V0，初始壓強(qiáng)等于外部大氣壓強(qiáng)p0，助力活塞橫截面積為S，抽氣氣室的容積為V1.假設(shè)抽氣過程中，助力活塞保持不動，氣體可視為理想氣體，溫度保持不變．(1)求第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強(qiáng)p1；(2)第n次抽氣后，求該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小ΔF.4．[2023·全國乙卷][物理—選修3－3](1)對于一定量的理想氣體，經(jīng)過下列過程，其初始狀態(tài)的內(nèi)能與末狀態(tài)的內(nèi)能可能相等的是()A．等溫增壓后再等溫膨脹B．等壓膨脹后再等溫壓縮C．等容減壓后再等壓膨脹D．等容增壓后再等壓壓縮E．等容增壓后再等溫膨脹(2)如圖，豎直放置的封閉玻璃管由管徑不同、長度均為20cm的A、B兩段細(xì)管組成，A管的內(nèi)徑是B管的2倍，B管在上方．管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開，水銀柱在兩管中的長度均為10cm.現(xiàn)將玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管內(nèi)的空氣柱長度改變1cm.求B管在上方時，玻璃管內(nèi)兩部分氣體的壓強(qiáng)．(氣體溫度保持不變，以cmHg為壓強(qiáng)單位)

專題79分子動理論固體和液體1．[2023·江蘇省南京、鹽城一模]下雪了，晶瑩的雪花像輕盈的玉蝴蝶在翩翩起舞，雪花的形狀如圖所示．下列關(guān)于雪花的說法正確的是()A．是多晶體B．是非晶體C．具有各向異性D．飛舞時，說明分子在做無規(guī)則運(yùn)動2．[2023·黑龍江省哈爾濱期中]2022年2月4日晚，在北京2022年冬奧會張家口賽區(qū)，由中國自主研發(fā)的綠氫點(diǎn)燃了太子城火炬臺．綠氫是指利用可再生能源分解水得到的氫氣，其燃燒時只產(chǎn)生水，從源頭上實(shí)現(xiàn)了二氧化碳零排放，是純正的綠色新能源，在全球能源轉(zhuǎn)型中扮演著重要角色．已知?dú)怏w的摩爾體積為22.4L/mol，氫氣摩爾質(zhì)量為2g/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol－1，由以上數(shù)據(jù)不能估算出氫氣()A．每個分子的質(zhì)量B．每個分子的體積C．每個分子占據(jù)的空間體積D．1kg該氣體中所含的分子個數(shù)3.[2023·江蘇省宿遷市模擬]石墨烯是從石墨中分離出的新材料，其中碳原子緊密結(jié)合成單層六邊形晶格結(jié)構(gòu)，如圖所示，則正確的是()A．石墨是非晶體B．單層石墨烯的厚度約2μmC．石墨研磨成的細(xì)粉末就是石墨烯D．碳原子在六邊形頂點(diǎn)附近不停地振動4．[2023·江西省濱江中學(xué)階段練習(xí)]下列關(guān)于物理現(xiàn)象的解釋不正確的是()A．荷葉上面的小水珠呈球形的主要原因是液體的表面張力作用B．人們感到潮濕是因?yàn)榭諝獾慕^對濕度較大C．土壤里有很多毛細(xì)管，若要防止把地下的水分沿著它們引到地表，可將地面的土壤鋤松D．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)5.[2023·江蘇省蘇州市質(zhì)量調(diào)研]如圖，工匠燒制玻璃制品時，一玻璃管的尖端放在火焰上燒到熔化，待冷卻后尖端變鈍，下列說法正確的是()A．玻璃是非晶體，高溫熔化冷卻后轉(zhuǎn)變成了晶體B．玻璃是晶體，導(dǎo)熱性表現(xiàn)為各向同性C．熔化后的玻璃表面分子間作用力表現(xiàn)為引力使其表面收縮D．熔化后的玻璃表面分子間作用力表現(xiàn)為斥力使其表面擴(kuò)張6．[2023·重慶市渝中區(qū)模擬]液體的表面張力在生產(chǎn)生活中有利有弊．市面上的清潔劑如洗衣粉、肥皂等都含有一定量的表面活性劑，加入水中會減小水的表面張力．液體的表面張力還與溫度有關(guān)，在其他條件不變的情況下，通過升高溫度可以降低液體的表面張力，下列說法不正確的是()A．將兩端開口的細(xì)潔凈玻璃管插入肥皂水中，毛細(xì)現(xiàn)象比插入清水中更加明顯B．孩童用肥皂水能吹出大氣泡而清水不能，是因?yàn)榍逅谋砻鎻埩Ω?，不容易被空氣撐開成氣泡C．用熱水清洗碗具可以有更好的去污效果，是因?yàn)闊崴砻鎻埩π?，更容易浸潤碗具D．清水灑在有孔隙的布雨傘上卻不會滲水，是因?yàn)橐后w表面張力的效果7．[2023·江蘇省泰州市模擬]通電霧化玻璃能滿足玻璃的通透性和保護(hù)隱私的雙重要求，被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域．如圖所示，通電霧化玻璃是將液晶膜固化在兩片玻璃之間，未通電時，看起來像一塊毛玻璃不透明；通電后，看起來像一塊普通玻璃，透明．可以判斷通電霧化玻璃中的液晶()A．是液態(tài)的晶體B．具有光學(xué)性質(zhì)的各向同性C．不通電時，入射光在液晶層發(fā)生了全反射，導(dǎo)致光線無法通過D．通電時，入射光在通過液晶層后按原有方向傳播專題80氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程1．(多選)如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖像．已知?dú)怏w在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)是1.5×105Pa.關(guān)于氣體的狀態(tài)，下列說法正確的是()A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的壓強(qiáng)減小B．從狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的壓強(qiáng)不變C．氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)為2.0×105PaD．氣體在狀態(tài)C的壓強(qiáng)為3.0×105Pa2．[2023·遼寧卷]“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量．“空氣充電寶”某個工作過程中，一定質(zhì)量理想氣體的p-T圖像如圖所示．該過程對應(yīng)的p-V圖像可能是()3．[2023·山東省泰安市模擬]如圖所示，一長度L＝30cm氣缸固定在水平地面上，通過活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與缸壁的摩擦可忽略不計(jì)，活塞的截面積S＝50cm2.活塞與水平平臺上的物塊A用水平輕桿連接，A的質(zhì)量為m＝20kg，物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ＝0.75.開始時活塞距缸底L1＝10cm，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)p0＝1×105Pa，溫度t1＝27℃.現(xiàn)對氣缸內(nèi)的氣體緩慢加熱，g＝10m/s2，則()A.物塊A開始移動時，氣缸內(nèi)的溫度為35.1℃B．物塊A開始移動時，氣缸內(nèi)的溫度為390℃C．活塞從圖示位置到達(dá)氣缸口的過程中氣體對外做功30JD．活塞從圖示位置到達(dá)氣缸口的過程中氣體對外做功130J4.如圖是由汽缸、活塞柱、彈簧和上下支座構(gòu)成的汽車減震裝置，該裝置的質(zhì)量、活塞柱與汽缸摩擦均可忽略不計(jì)，汽缸導(dǎo)熱性和氣密性良好．該裝置未安裝到汽車上時，彈簧處于原長狀態(tài)，汽缸內(nèi)的氣體可視為理想氣體，壓強(qiáng)為1.0×105Pa，封閉氣體和活塞柱長度均為0.20m．活塞柱橫截面積為1.0×10－2m2；該裝置豎直安裝到汽車上后，其承載的力為3.0×103N時，彈簧的壓縮量為0.10m．大氣壓強(qiáng)恒為1.0×105Pa，環(huán)境溫度不變．則該裝置中彈簧的勁度系數(shù)為()A．2×104N/mB．4×104N/mC．6×104N/mD．8×104N/m5.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體等溫變化P-V圖線，A、C是雙曲線上的兩點(diǎn)，E1和E2則分別為A、C兩點(diǎn)對應(yīng)的氣體內(nèi)能，△OAB和△OCD的面積分別為S1和S2，則()A．S1<S2B．S1＝S2C．E1>E2D．E1<E26．[2023·重慶市學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研抽測]如圖甲，上端開口的導(dǎo)熱汽缸放置在水平面上，質(zhì)量為m、橫截面積為S的活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體．當(dāng)環(huán)境溫度為T0時，活塞靜止的位置與氣缸底部距離為h，離缸口的距離為eq\f(h,2).已知重力加速度為g，活塞厚度及活塞與汽缸壁之間的摩擦不計(jì)，大氣壓強(qiáng)為eq\f(4mg,S).求：(1)若緩慢升高環(huán)境溫度，使活塞剛好能移到缸口，求升高后的環(huán)境溫度T1；(2)若先在缸內(nèi)壁緊貼活塞上表面固定一卡環(huán)(與活塞接觸但沒有作用力)，如圖乙，再緩慢升高環(huán)境溫度到T2，則升溫后卡環(huán)對活塞的壓力多大．7.[2023·海南卷]如圖所示，某飲料瓶內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體，t＝27℃時，壓強(qiáng)p＝1.050×105Pa，則(1)t′＝37℃時，氣壓是多大？(2)保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強(qiáng)與(1)相同時，氣體體積變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?/p>

專題81熱力學(xué)定律1．(多選)下列有關(guān)熱學(xué)的說法中正確的是()A．氣體溫度升高，分子的平均動能一定增大B．隨著科技的進(jìn)步，物體的溫度可以降低到－300℃C．熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體D．不需要任何外界的動力而持續(xù)對外做功的機(jī)器——永動機(jī)不可能制成2．[2023·江蘇省如皋市期中調(diào)研]夏天，從湖底形成的一個氣泡，在緩慢上升到湖面的過程中沒有破裂，若越接近水面，湖內(nèi)水的溫度越高，大氣壓強(qiáng)沒有變化，氣泡內(nèi)的氣體看作理想氣體．則上升過程中()A．氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能不變B．氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變C．氣泡體積不變D．氣泡內(nèi)氣體吸熱3．(多選)根據(jù)電冰箱的工作原理，當(dāng)壓縮機(jī)工作時，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)、外管道中不斷循環(huán)，如圖所示，那么下列說法中正確的是()A．在冰箱內(nèi)的管道中，制冷劑迅速膨脹并吸收熱量B．在冰箱外的管道中，制冷劑迅速膨脹并放出熱量C．在冰箱內(nèi)的管道中，制冷劑被劇烈壓縮并吸收熱量D．在冰箱外的管道中，制冷劑被劇烈壓縮并放出熱量4.[2023·江蘇省泰州模擬]如圖是一定質(zhì)量的理想氣體的幾種狀態(tài)變化的p-V圖，其中虛線M→C為等溫過程，虛線N→C為絕熱過程，pA＝2pB，M是AB的中點(diǎn)，下列關(guān)于A→C和B→C過程的說法正確的是()A．A→C過程氣體吸熱B．B→C過程氣體放熱C．A→C過程氣體內(nèi)能改變量的大小大于B→C過程D．A→C過程氣體與外界交換的熱量小于B→C過程5．[2023·河北省模擬](多選)某品牌手機(jī)可以測量氣體的壓強(qiáng)，某同學(xué)將壓強(qiáng)測量軟件打開并將手機(jī)放入一導(dǎo)熱良好的透明容器內(nèi)，之后將容器(氣球)密閉，該同學(xué)緩慢升高環(huán)境溫度，測出氣球氣體的壓強(qiáng)隨溫度變化的規(guī)律如圖所示，容器內(nèi)氣體視為理想氣體，環(huán)境壓強(qiáng)恒定不變，下列說法正確的是()A．A狀態(tài)下單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)大于B狀態(tài)B．A狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)等于環(huán)境壓強(qiáng)C．由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體吸收的熱量大于氣體內(nèi)能的增量D．使環(huán)境降溫，容器中的氣體分子動能都減小6.[2023·遼寧省名校聯(lián)考]如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的球形容器內(nèi)部不規(guī)則，某興趣小組為了測量它的容積，在容器上插入一根兩端開口的長玻璃管，接口密封．玻璃管內(nèi)部橫截面積為S＝0.2cm2，一長為h＝15cm的靜止水銀柱封閉了一定質(zhì)量的氣體，其下方玻璃管內(nèi)空氣柱長度為l1＝10cm，此時外界溫度為t1＝27℃.現(xiàn)把容器浸在100℃的沸水中，水銀柱緩慢上升29.2cm后穩(wěn)定．實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)為大氣壓強(qiáng)沒有變化，大氣壓強(qiáng)p＝1.0×105Pa(相當(dāng)于75cm高汞柱壓強(qiáng)).(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)容器的容積為多少？(2)若實(shí)驗(yàn)過程中管內(nèi)氣體內(nèi)能增加了1.3J，請判斷氣體是從外界吸收熱量還是向外界放出熱量，并計(jì)算熱量的多少．

專題82實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測油酸分子的直徑探究在等溫情況下氣體壓強(qiáng)和體積的關(guān)系1．[2023·江蘇省沛縣期中考試](1)某同學(xué)在用油膜法估測分子直徑實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于________．A．油酸未完全散開B．油酸中含有大量的酒精C．計(jì)算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格D．求每滴體積時，1mL溶液的滴數(shù)誤多記了10滴(2)在“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測得1mL上述溶液為75滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆在玻璃板上描出油膜的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長為1cm則：①油酸薄膜的面積是________cm2.②每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________mL.(取1位有效數(shù)字)③按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測出油酸分子直徑約為________m．(取1位有效數(shù)字)2．在“探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，完成下列問題．(1)實(shí)驗(yàn)中的研究對象是________，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持不變的參量是________，它的體積由________直接讀出，它的壓強(qiáng)由________傳感器等計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)得到．(2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示如下表所示，仔細(xì)觀察“p·V”一欄中的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)越來越小，造成這一現(xiàn)象的原因可能是________．序號V(mL)p(×105Pa)p·V(×105Pa·mL)120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.40301