2024高考物理二輪復習專題分層突破練14熱學含解析

PAGE10-專題分層突破練14熱學A組1.(2024山東濟寧其次次模擬)下列說法正確的是()A.晶體肯定具有各向異性的特征B.溫度上升物體的內(nèi)能肯定增大C.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動D.自由下落的水滴呈球形是液體表面張力作用的結(jié)果2.(多選)(2024陜西渭南質(zhì)量檢測)下列說法正確的是()A.—定質(zhì)量的氣體,在壓強不變時,單位時間內(nèi)分子與器壁碰撞次數(shù)隨溫度降低而削減B.知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度,可以估算出該氣體中分子間的平均距離C.若肯定質(zhì)量的志向氣體在被壓縮的同時放出熱量,則氣體內(nèi)能可能減小D.同種物質(zhì)不行能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)3.(2024江蘇鹽城第三次模擬)下列關(guān)于分子運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是()A.氣體溫度上升,全部分子的速率都增加B.—定量100℃的水變成100℃的水蒸氣,其分子平均動能增加C.肯定量氣體的內(nèi)能等于其全部分子熱運動動能和分子勢能的總和D.肯定量氣體假如失去容器的約束就會散開,這是因為氣體分子之間存在勢能的原因4.(2024山東青島一模)如圖,在探討功與內(nèi)能變更的關(guān)系時,將一小塊易燃物放在厚玻璃筒底部,用力向下壓活塞,可以將易燃物點燃。關(guān)于該試驗,下列說法正確的是()A.筒內(nèi)氣體,在被壓縮的同時從外界快速汲取熱量,導致氣體溫度上升B.只要最終筒內(nèi)氣體壓強足夠大,筒內(nèi)易燃物就會被點燃C.若試驗中易燃物被點燃,是活塞與筒壁間摩擦生熱導致的D.該試驗勝利的關(guān)鍵是向下壓活塞的力要大,速度要快5.(多選)(2024海南高考調(diào)研)圖示描述了肯定質(zhì)量的志向氣體狀態(tài)變更過程中的四個狀態(tài),圖中ab的延長線過原點,則下列說法正確的是()A.氣體從狀態(tài)a到b的過程,氣體體積不變B.氣體從狀態(tài)b到c的過程,肯定從外界汲取熱量C.氣體從狀態(tài)c到d的過程,外界對氣體做功D.氣體從狀態(tài)d到a的過程,氣體對外界做功6.(2024廣東廣州、深圳學調(diào)聯(lián)盟高三其次次調(diào)研)如圖,粗細勻稱的彎曲玻璃管A、B兩端開口,管內(nèi)有一段水銀柱,中管內(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)定后進入左管的水銀面比水銀槽水銀面低4cm,已知大氣壓強p0=76cmHg,求:(1)A端上方氣柱長度;(2)穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強。7.(2024陜西渭南質(zhì)量檢測)如圖,兩個圓柱形汽缸平放在水平地面上并固定,兩個汽缸通過活塞各封閉肯定量的氣體,封閉汽缸的活塞通過剛性桿相連,起初兩邊封閉氣體的長度都為d,左、右汽缸的橫截面積分別為2S和S,汽缸內(nèi)壁光滑,兩邊封閉氣體及外界氣體壓強均為p0,現(xiàn)給剛性桿施加水平向右的力,使活塞向右緩慢移動,問當活塞向右移動d28.(2024四川綿陽模擬)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Ta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。(1)求該熱氣球所受浮力的大小;(2)設充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量m。B組9.(多選)(2024山西太原高三模擬)如圖,肯定量的志向氣體經(jīng)驗了A→B→C→D→A的循環(huán),ABCD位于矩形的四個頂點上。下列說法正確的是()A.狀態(tài)C的溫度為32TB.從A→B,分子的平均動能減小C.從C→D,氣體密度增大D.經(jīng)驗A→B→C→D→A一個循環(huán),氣體汲取的熱量大于釋放的熱量10.(2024山東等級考模擬)如圖所示,水平放置的封閉絕熱氣缸,被一鎖定的絕熱活塞分為體積相等的a、b兩部分。已知a部分氣體為1mol氧氣,b部分氣體為2mol氧氣,兩部分氣體溫度相等,均可視為志向氣體。解除鎖定,活塞滑動一段距離后,兩部分氣體各自再次達到平衡態(tài)時,它們的體積分別為Va、Vb,溫度分別為Ta、Tb。下列說法正確的是()A.Va>Vb,Ta>Tb B.Va>Vb,Ta<TbC.Va<Vb,Ta<Tb D.Va<Vb,Ta>Tb11.(2024上海奉賢二模)如圖所示,兩端封閉的玻璃管中間有一段水銀柱,經(jīng)適當傾斜,使上下兩部分氣體的體積恰好相等。保持管的傾角不變,管內(nèi)氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同。若某時發(fā)覺上部氣體體積已變大且重新穩(wěn)定,說明()A.環(huán)境溫度已上升B.環(huán)境溫度已降低C.上部氣體壓強增大,下部氣體壓強減小D.上部氣體壓強減小,下部氣體壓強增大12.(2024四川雅安第三次診斷)如圖所示,是一個連通器裝置,連通器的右管半徑為左管的兩倍,左端封閉,封有長為30cm的氣柱,左右兩管水銀面高度差為37.5cm,左端封閉端下60cm處有一細管用開關(guān)D封閉,細管上端與大氣聯(lián)通,若將開關(guān)D打開(空氣能進入但水銀不會進入細管),穩(wěn)定后會在左管內(nèi)產(chǎn)生一段新的空氣柱。已知外界大氣壓強p0=75cmHg。求:穩(wěn)定后左端管內(nèi)的全部氣柱的總長度為多少?13.(2024山東青島一模)我國是世界上開發(fā)利用地下水資源最早的國家之一,浙江余姚河姆渡古文化遺址水井,其年頭距今約5700年。壓水井可以將地下水引到地面上,如圖所示,活塞和閥門都只能單向打開,提壓把手可使活塞上下移動,使得空氣只能往上走而不往下走。活塞往上移動時,閥門開啟,可將直管中的空氣抽到閥門上面;活塞向下移動時,閥門關(guān)閉,空氣從活塞處溢出,如此循環(huán),地下水就在大氣壓的作用下通過直管被抽上來了。閥門下方的直管末端在地下水位線之下,地下水位線距離閥門的高度h=8m,直管截面積S=0.002m2,現(xiàn)通過提壓把手,使直管中水位緩慢上升4m。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,外界大氣壓強p0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,直管中的氣體可視為志向氣體:(1)若該裝置的機械效率η=0.4,求人對把手做的功;(2)求直管中剩余空氣質(zhì)量Δm與直管中原空氣質(zhì)量m0之比。參考答案專題分層突破練14熱學1.D解析單晶體有各向異性的特征,多晶體表現(xiàn)為各向同性,故A錯誤;物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積和摩爾數(shù)等因素有關(guān),所以溫度上升物體的內(nèi)能不肯定增大,故B錯誤;布朗運動是懸浮在液體中固體微粒所做的無規(guī)則運動,不是液體分子的運動。布朗運動是由大量液體分子撞擊微粒引起的,反映了液體分子的無規(guī)則運動,故C錯誤;自由下落的水滴由于液體表面張力作用而形成球形,故D正確。2.BC解析溫度降低,分子的平均動能減小,則單個分子對器壁的平均撞擊力減小,所以肯定質(zhì)量的氣體,在壓強不變時,單位時間內(nèi)分子與器壁碰撞次數(shù)隨溫度降低而增加,故A錯誤;由氣體的摩爾質(zhì)量和氣體的密度,可估算出摩爾體積,再依據(jù)阿伏加德羅常數(shù),可以估算出單個志向氣體分子所占的平均體積。進而估算出志向氣體分子間的平均距離,故B正確;依據(jù)熱力學第肯定律,假如外界對志向氣體壓縮所做的功,小于放出熱量,則氣體內(nèi)能就會減小,故C正確;同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),如煤炭與金剛石,故D錯誤。3.C解析氣體溫度上升,分子的平均速率變大,但是并非全部分子的速率都增加,A錯誤;肯定量100℃的水變成100℃的水蒸氣,因溫度不變,則分子平均動能不變,B錯誤;肯定量氣體的內(nèi)能等于其全部分子熱運動動能和分子勢能的總和,C正確;肯定量氣體假如失去容器的約束就會散開,這是因為氣體分子雜亂無章的做無規(guī)則運動的原因,D錯誤。4.D解析筒內(nèi)氣體在被壓縮時外界對氣體做功,導致氣體溫度上升,由于是快速被壓縮,從外界汲取熱量很少,A錯誤;易燃物能否被點燃與筒內(nèi)氣體的壓強大小無關(guān),B錯誤;壓縮氣體時,活塞與筒壁間摩擦生熱很少,不至于把易燃物點燃,C錯誤;該試驗勝利的關(guān)鍵是向下壓活塞的力要大,速度要快,即讓氣體快速被壓縮,與外界絕熱,才能使氣體內(nèi)能快速增大,溫度上升,D正確。5.AB解析因ab的延長線過原點,依據(jù)p=CVT,則從狀態(tài)a到b,氣體發(fā)生的是等容變更,氣體的體積不變,故A正確;從狀態(tài)b到c,溫度上升,壓強不變,依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程pVT=C,體積增加,氣體對外做功;溫度上升,則內(nèi)能增加,依據(jù)熱力學第肯定律ΔU=W+Q,氣體汲取熱量,故B正確;從狀態(tài)c到d,依據(jù)p=CVT,各點與原點連線的斜率變小,體積變大,體積變大說明氣體對外做功,故C錯誤;從狀態(tài)d到a,依據(jù)p=6.答案(1)38cm(2)78cmHg解析(1)穩(wěn)定后進入左管的水銀面比水銀槽水銀面低4cm,則A管內(nèi)氣體的壓強為pA1=(76+4)cmHg由公式:p0VA0=pA1VA1,代入數(shù)據(jù)得:LA1=38cm(2)設右管水銀面上升h,則右管內(nèi)氣柱長度為lB-h,氣體的壓強為p1-2ρgh;由玻意耳定律得:p0lB=(p1-2ρgh)(lB-h)解得:h=1cm所以右管內(nèi)氣體壓強為p2=p1-2h=78cmHg7.答案F=53p0解析在活塞移動前后,對左邊氣體由玻意耳定律有p0d=p1d+d2解得p1=23p對右邊氣體有p0d=p2d-d2解得p2=2p0移動后,對兩活塞及剛性桿整體受力,由平衡條件得p1·2S+F+p0S=p2S+p0·2S將最終p1、p2代入上式,解得:F=53p08.答案(1)F=ρ0gVT0Tb解析(1)設1個大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度T0時的體積為V0,密度為ρ0,溫度為Tb時的體積為VTb,密度為ρTb,則ρ0=mV0,ρTb解得ρTb=ρ0T設氣球所受的浮力為F,則F=ρTbgV解得F=ρ(2)設氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G,充氣后它還能托起的最大質(zhì)量為m,則G=ρTaVg解得G=ρ0gVT則m=ρ0V9.ACD解析A→B過程為等壓過程,則有VATA=VBTB,即有V12T0=V23T0,解得V1V2=23,C→D過程也為等壓過程,則有VCTC=VDTD,即V1T0=V2TC,解得TC=V210.D解析解除鎖定前,兩部分氣體溫度相同,體積相同,由pV=nRT可知b部分壓強大,故活塞左移,平衡時Va<Vb,pa=pb?；钊笠七^程中,a氣體被壓縮內(nèi)能增大,溫度上升,b氣體向外做功,內(nèi)能減小,溫度減小,平衡時Ta>Tb。11.B解析設上方氣體狀態(tài)為p1,V1,T,下方為p2,V2,T。依據(jù)志向氣體方程pVT=C從而有p2=C2TV2,p1=C1TV1,其中C1,C2為常量,其他量都是變量。由題設知V2減小,V1增大,現(xiàn)假定T上升,則依據(jù)上兩式可知,p2比p1上升更多,p2-p1較初始狀態(tài)增大,而事實上,要保持平衡,明顯p2-p1在整個過程中不變。故假設錯誤,T12.答案36cm解析空氣進入后將左端水銀柱隔為兩段,上段僅30cm,對左端空氣有p1=p0-h1=37.5cmHgp2=p0-h2=45cmHg由玻意耳定律得p1L1S=p2L2S,解得L2=p1L1p2cm上段水銀柱上移,形成的空氣柱長為25cm,下段空氣柱下移,設下移的距離為x,由于U形管右管內(nèi)徑為左管內(nèi)徑的2倍,則右管橫截面積為左管的4倍,由等式7.5cm-x=x4解得x=6cm,所以產(chǎn)生的空氣柱長為:L=(6+5)cm=11cm因此產(chǎn)生的空