《2016年高考物理真题试卷汇编：考点14热学（含答案和解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016年高考物理真题试卷汇编：考点14热学（含答案和解析）（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点考点 1414热学热学 一 选择题一 选择题 1 2016 全国卷 I T33 1 关于热力学定律 下列说法正确的是 A 气体吸热后温度一定升高 B 对气体做功可以改变其内能 C 理想气体等压膨胀过程一定放热 D 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡 那么这两个系统彼 此之间也必定达到热平衡 解题指南 解答本题时应从以下两点进行分析 1 理解热力学第一定律 U W Q 2 理解热力学第二定律热传递的方向性 解析 选 B D E 对气体做功可以改变其内能 气体吸热后可以全部用来对 外做功而内能不变 A错 B对 理想气体等压膨胀过程 温度
2、升高 气体吸热 C错 据热力学第二定律可知热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 D 对 如果 两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡 则温度相等 这两个系统彼 此之间也必定达到热平衡 E 对 故选 B D E 2 2016 全国卷 IIII T33 1 一定量的理想气体从状态 a 开始 经历等温或等 压过程 ab bc cd da 回到原状态 其 p T 图象如图所示 其中对角线 ac 的延 长线过原点 O 下列判断正确的是 A 气体在 a c 两状态的体积相等 B 气体在状态 a 时的内能大于它在状态 c 时的内能 C 在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D 在
3、过程 da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E 在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程 da 中气体对外界做的功 解析 选 A B E 一定量的理想气体 在体积不变时 压强和热力学温度成正 比 即 c c a a T p T p Va Vc 选项A 正确 气体在状态 a时的温度高于在状态c 时的温度 而温度是分子平均动能的标志 理想气体忽略分子间的相互作用力 气体的分子 势能不变 所以气体在状态 a 时的内能大于它在状态 c 时的内能 选项 B 正确 cd 过程为恒温升压过程 压强增大体积减小 外界对系统做正功 但系统内能不变 故放热 放出热量 Q W 外 选项 C 错误 da
4、 过程为恒压升温过程 内能增大 体积增 大对外做功 故吸热 但吸收热量 Q W 外 E内 故 Q W外 选项 D 错误 bc 过程恒压 降 温 体 积 减 小 外 界 对 气 体 做 功 因 为 ab 和 cd 过 程 都 是 等 温 过 程 paVa pbVb pcVc pdVd 则 有 paVa pdVd pbVb pcVc 又 因 pd pa pc pb pa Va Vd pb Vb Vc 所以 Wbc Wad 故在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程 da 中气体对 外界做的功 选项 E 正确 3 2016 全国卷 III T33 1 关于气体的内能 下列说法正确的是 A 质量和温
5、度都相同的气体 内能一定相同 B 气体温度不变 整体运动速度越大 其内能越大 C 气体被压缩时 内能可能不变 D 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中 内能一定增加 解析 选 C D E 质量和温度相同的气体 分子的平均动能相同 但是可能是 不同的气体 其摩尔质量不同 分子数不同 故内能不一定相同 A 错误 内能是微 观意义上的能量 与宏观运动无关 B 错误 气体被压缩时 外界对气体做功 气体 可能放热 由 U W Q 得内能可能不变 C 正确 一定量的某种理想气体的内能不 考虑分子势能 只与分子动能有关 而温度是分子平均动能的标志 所以一定量 的某
6、种理想气体的内能只与温度有关 D 正确 一定量的某种理想气体在等压膨 胀过程中 温度一定升高 故内能一定增加 E 正确 4 2016 江苏高考 T12 A A 1 在高原地区烧水需要使用高压锅 水烧开后 锅内水面上方充满饱和汽 停止加热 高压锅在密封状态下缓慢冷却 在冷却过 程中 锅内水蒸气的变化情况为 A 压强变小 B 压强不变 C 一直是饱和汽 D 变为未饱和汽 解析 选 A C 温度降低 锅内水蒸气的压强减小 因为是缓慢冷却 所以液体 和气体间不断达到新的动态平衡 所以高压锅内的气体一直是饱和汽 A C 选项 正确 5 2016 海南高考 T15 1 一定量的理想气体从状态 M 可以经历
7、过程 1 或 者过程 2 到达状态 N 其 p V 图象如图所示 在过程 1 中 气体始终与外界无热 量交换 在过程 2 中 气体先经历等容变化再经历等压变化 对于这两个过程 下 列说法正确的是 A 气体经历过程 1 其温度降低 B 气体经历过程 1 其内能减小 C 气体在过程 2 中一直对外放热 D 气体在过程 2 中一直对外做功 E 气体经历过程 1 的内能改变量与经历过程 2 的相同 解析 选 A B E 气体经历过程 1 气体始终与外界无热量交换 压强减小 体积变大 对外做功 根据热力学第一定律 其内能减小 温度降低 选项 A B 正 确 气体在过程 2 中 先经历等容过程 体积不变
8、压强减小 则温度一定降低 对 外放热 不对外做功 再经历等压过程 体积变大对外做功 又升温 所以是一个 吸热过程 所以选项 C D 错误 因为气体经历过程 1 和过程 2 的初 末状态相同 所以内能的改变量相同 选项 E 正确 6 2016 北京卷 T20 雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表 述 是特定气候条件与人类活动相互作用的结果 雾霾中 各种悬浮颗粒物形状 不规则 但可视为密度相同 直径不同的球体 并用 PM10 PM2 5 分别表示球体 直径小于或等于 10 m 2 5 m 的颗粒物 PM 是颗粒物的英文缩写 某科研机 构对北京地区的检测结果表明 在静稳的雾霾天气中 近地
9、面高度百米的范围 内 PM10的浓度随高度的增加略有减小 大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度 的增加明显减小 且两种浓度分布基本不随时间变化 据此材料 以下叙述正确 的是 A PM10 表示直径小于或等于 1 0 10 6m 的悬浮颗粒物 B PM10 受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力 C PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D PM2 5 浓度随高度的增加逐渐增大 解题指南 解答本题应把握以下三点 1 明确 PM10 PM2 5 是颗粒物而不是分子 2 能根据 PM10 PM2 5 运动状态分析受力情况 3 能根据题目的信息分析浓度随高度的变化情况 解析 选 C PM
10、10 表示直径小于或等于 1 0 10 5m 的悬浮颗粒物 A 错 由于 PM10 在空中静止不动 受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重 力 B 错 PM10 的浓度随高度的增加略有减小 由此推知 PM2 5 的浓度随高度增加 逐渐减小 D 错 PM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 C 对 二 填空题二 填空题 7 2016 江苏高考 T12 A A 2 如图甲所示 在斯特林循环的 p V 图象中 一 定质量理想气体从状态 A 依次经过状态 B C 和 D 后再回到状态 A 整个过程由两 个等温和两个等容过程组成 B C 的过程中 单位体积中的气体分子数目 选填 增大 减小 或 不
11、变 状态 A 和状态 D 的气体分子热运动速率的 统计分布图象如图乙所示 则状态 A 对应的是 选填 或 解析 初末状态气体的质量和体积都没变 所以单位体积中的气体分子数目不 变 状态 A 的温度低于状态 D 的温度 所以状态 A 对应的速率小的分子比例较大 状态 A 对应的是 答案 不变 三 计算题三 计算题 8 2016 全国卷 I T33 2 在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的 压强 两压强差 p 与气泡半径 r 之间的关系为 p r 2 其中 0 070N m 现让 水下 10m 处一半径为 0 50 cm 的气泡缓慢上升 已知大气压强 p0 1 0 10 5Pa 水的密度 1
12、 0 10 3kg m3 重力加速度大小 g 取 10m s2 求在水下 10m 处气泡内外的压强差 忽略水温随水深的变化 在气泡上升到十分接近水面时 求气泡的半径与其原 来半径之比的近似值 解题指南 解答本题时应从以下三点进行分析 1 利用题中信息 p r 2 求解 2 明确各状态对应的压强和体积 3 综合利用力的平衡 玻意耳定律以及理想化条件进行求解 解析 当气泡在水下 h 10m 处时 设其半径为 r1 气泡内外压强差为 p1 则 p1 1 2 r 代入题给数据得 p1 28Pa 设气泡在水下 10m 处时 气泡内空气的压强为 p1 气泡体积为 V1 气泡到达水面 附近时 气泡内空气压强
13、为 p2 内外压强差为 p2 其体积为 V2 半径为 r2 气泡上升过程中温度不变 根据玻意耳定律有 p1V1 p2V2 由力学平衡条件有 p1 p0 gh p1 p2 p0 p2 气泡体积 V1和 V2分别为 V1 3 1 4 3 r V2 3 2 4 3 r 联立 式得 3 021 201 ppr rghpp 由 式知 pi p0 i 1 2 故可略去 式中的 pi项 代入题给数据得 32 1 21 3 r r 答案 28Pa 1 3 9 2016 全国卷 IIII T33 2 一氧气瓶的容积为 0 08m 3 开始时瓶中氧气的压 强为 20 个大气压 某实验室每天消耗 1 个大气压的氧气
14、 0 36 m 3 当氧气瓶中 的压强降低到 2 个大气压时 需重新充气 若氧气的温度保持不变 求这瓶氧气 重新充气前可供该实验室使用多少天 解析 设氧气开始时的压强为 p1 体积为 V1 压强变为 p2 2 个大气压 时 体积 为 V2 根据玻意耳定律得 p1V1 p2V2 重新充气前 用去的氧气在 p2压强下的体积为 V3 V2 V1 设用去的氧气在 p0 1 个大气压 压强下的体积为 V0 则有 p2V3 p0V0 设实验室每天用去的氧气在 p0下的体积为 V 则氧气可用的天数为 0 V N V 联立 式 并代入数据得 N 4 天 答案 4 天 10 2016 全国卷 III T33 2
15、 一 U 形玻璃管竖直放置 左端开口 右端封闭 左端上部有一光滑的轻活塞 初始时 管内汞柱及空气柱长度如图所示 用力向 下缓慢推活塞 直至管内两边汞柱高度相等时为止 求此时右侧管内气体的压强 和活塞向下移动的距离 已知玻璃管的横截面积处处相同 在活塞向下移动的过 程中 没有发生气体泄漏 大气压强 p0 75 0cmHg 环境温度不变 解析 设初始时 右管中空气柱的压强为 p1 长度为 l1 左管中空气柱的压强为 p2 p0 长度为 l2 活塞被推下 h 后 右管中空气柱的压强为 p1 长度为 l1 左管 中空气柱的压强为 p2 长度为 l2 以 cmHg 为压强单位 由题给条件得 p1 p0
16、20 0 5 cmHg l1 20 0 2 00 50 20 cm 根据玻意耳定律 p1l1 p1 l1 联立解得 p1 144cmHg 根据题意可得 p1 p2 l2 4 00cm 2 00 50 20 cm h 根据玻意耳定律可得 p2l2 p2 l2 解得 h 9 42cm 答案 144cmHg9 42cm 11 2016 江苏高考 T12 A A 3 如图所示 在 A B 和 D A 的过程中 气体 放出的热量分别为 4J 和 20J 在 B C 和 C D 的过程中 气体吸收的热量分别为 20J 和 12 J 求气体完成一次循环对外界所做的功 解析 完成循环气体内能不变 即 U 0 吸收的热量 Q 20 12 4 20 J 8J 由 热力学第一定律 U Q W 得 W 8J 即气体对外做功为 8J 答案 8J 误区警示 在解答时要分清气体是吸热还是放热 是对外做功还是外界对其做 功 也就是要分清正负号含义 12 2016 海南高考 T15 2 如图 密闭汽缸两侧与一 U 形管的两端相连 汽缸壁导热 U 形管内盛有密度为 7 5 10 2kg m3 的液体 一活塞将汽缸分成 左
