《2017版《大高考》高考物理总复习模拟创新题：专题十三热学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017版《大高考》高考物理总复习模拟创新题：专题十三热学（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十三热学*1(1)下列说法正确的是_。 (填正确答案标号) A液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似，具有各向异性 B单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的C物体中分子热运动的动能的总和等于物体的内能 D随着科学技术的不断进步，总有一天能实现热量自发地从低温物体传到高温物体E当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能都是随分子间距离的减小而增大(2)如图所示，开口向上粗细均匀的玻璃管长L100 cm，管内有一段高h20 cm 的水银柱，封闭着 长 a50 cm 的空气柱，大气压强P076 cmHg，温度 t027 。求温度至少升到多高时，可使水银 柱全部溢
2、出？解析(1)液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，A 正确；单晶体 的物理性质是各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，故B 正确；物体中分子热运动动能的总 和与分子势能的总和等于物体的内能；故C 错误；根据热力学第二定律得：热量能够自发地从高温物 体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，故D 错误；当分子力表现为斥力时， 分子势能和分子力都随分子间距离的增大而减小，故E 正确。(2)开始温度升高时，气体压强不变，气体体积膨胀，水银柱上升，当水银柱上升至管口时，温度再升 高，水银就会开始溢出，这时的气体压强随水银的溢出而减小，气体的体积在不断增大
3、，温度不需要 继续升高，设该温度为t2，剩余的水银柱的高度为x，玻璃管的横截面积为S。气体的初始状态p1p0h，V1aST1 300 K 气体的末状态p2p0xV2(100x)ST2273t2根据理想气体状态方程p1V1 T1p2V2 T2，即（p0h）aS300（p0x）（ 100x）S273t2，要使剩余气体全部溢出的温度 t2最高， 则(76x)(100 x)必为最大。 又因为 76x 100 x176 为常数， 所以当 76 x100x，即 x12 cm 时， (76x)(100x)有最值。代入得（76x）（ 100x）273t216，解得 t2 211 ，水银全部溢出。答案(1)AB
4、E(2)温度至少升到211 时，可使水银柱全部溢出2(1)下列说法正确的是_。(填正确答案标号) A理想气体等温膨胀时，内能不变 B扩散现象表明分子在永不停息地运动C分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大 D在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加E布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动(2)如图所示，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密 封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体。p0和 T0分别为大气的压强和温度。已知：气体内能U 与温度 T 的关系为UaT， a 为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的，求
5、：(1)缸内气体与大气达到平衡时的体积V1； (2)在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q。解析(2)在气体由压强p1.2p0到 p0时， V 不变，温度由2.4T0变为 T1，由查理定律得T1 Tp0 p得： T12T0在气体温度由T1变为 T0的过程中，体积由V 减小到 V1，气体压强不变，由盖吕萨克定律得V V1T1 T0解得： V10.5V 活塞下降过程中，活塞对气体做的功为Wp0(VV1) 在这一过程中，气体内能的减少为 Ua(T1T0) 由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量为QW U得： Q1 2p0VaT0答案(1)ABD(2) 0.5V1 2p0VaT0*3(1)下列关于
6、分子运动和热现象的说法正确的是_。(填正确答案标号) A气体如果失去了容器的结束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故 B一定量100 的水变成100 的水蒸气，其分子之间的势能增加 C对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 D如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大 E一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能之和(2)如图所示，竖直放置的U 形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的2 倍，在左 管内用水银封闭一段长为l、温度为T 的空气柱，左右两管水银面高度差为h cm，外界大气压为h0cmHg。若向右
7、管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平(原右管中水银没全部进入水平部分)，求在右管中 注入水银柱的长度h1(以 cm 为单位 )；在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l，求此时空气柱的温 度 T。解析(1)气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分 子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散，故 A 错误； 一定量 100 的水变成100 的水蒸气，温度不变，则分子的平均动能不变，由于吸热，内能增加，故分子势能增大，故B 正确；对于一定量的气体，如果压强不变， 体积增大对外做功，根据理想气体状态方程PV TC 知，温度升
8、高，则内能增大，所以它一定从外界吸热，故C 正确；气体温度升高，气体分子的平均动能增大，如果气体分子总数不变，但气体的体积如何变化不确定，所以单位体积内的分子数可能增大、可能不变，也可能减少，所以压强可能增大，可能减小，也可能不变，D 错误；一定量气体的内能等于其所有分子 热运动动能和分子势能之和，选项E 正确，故选B、C、E。(2)封闭气体等温变化：p1 h0h，p2 h0， p1lp2l h1h 3(ll)解得： h1h3h h0l空气柱的长度为开始时的长度l 时，左管水银面下降h h0l，右管水银面会上升2h h0l，此时空气柱的压 强：p3h03h h0l由p1 Tp3 T解得： Th
9、2 03hl h0（h0h）T答案(1)BCE(2)h1h3h h0lTh2 0 3hl h0（h0 h）T*4(1)下列说法正确的是_。 (填正确答案标号) A布朗运动虽然不是液体分子的运动，但是它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动 B只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 C若一定质量的理想气体压强和体积都不变时，其内能可能增大 D若一定质量的理想气体温度不断升高时，其压强也一定不断增大 E在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能增加(2)如图所示， “ T”形活塞将绝热汽缸内的气体分隔成A、B 两部分，活塞左、右两侧截面积分别为S1、 S2，活塞至
10、汽缸两端底部的距离均为L，活塞与缸壁间无摩擦，汽缸上a、b 两个小孔用细管(容积不 计)连通。初始时缸内气体的压强等于外界大气压强p0，温度为T0，现对缸内气体缓慢加热，发现活 塞向右移动了 L 的距离 (活塞移动过程中不会脱离A 部分，也不会超过小孔b)，求缸内气体的温度。解析(1)布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的运动，它反映了其周围液体或气体分子的无规则运动， A 项正确；由NAM m0知 B 项正确；一定质量的理想气体压强和体积都不变时，温度一定不变，则其内能一定不变，C 项错误；由pV TC 知， T 不断升高时，p 不一定增大， D 项错；晶体熔化过程中温度不变，分子的平均
11、动能不变，吸收热量，分子的势能增大，物体的内能增大，E 项对。(2)设末态时缸内气体的压强为p，体积为V，温度为T，以活塞为研究对象：p(S1S2)p0(S1S2) 即： pp0由盖 吕萨克定律：V0 T0V T式中： V0(S1S2)L V (S1S2)L(S1 S2) L联立解得：T 1（S1S2） L （ S1 S2）LT0答案(1)ABE(2) 1（ S1S2） L （S1S2）LT0*5(1)关于分子动理论的规律，下列说法正确的是_。(填正确答案标号) A扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故 C两个分子间距离减
12、小时，分子间引力和斥力都在增大 D如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来 表征它们所具有的“ 共同热学性质” 的物理量叫做内能E两个分子间的距离为r0时，分子势能最小(2)如图所示，竖直放置的圆柱形汽缸内有一不计质量的活塞，可在汽缸内做无摩擦滑动，活塞下方封 闭一定质量的气体。已知活塞截面积为100 cm2，大气压强为1.0 105Pa，汽缸内气体温度为27， 试求：若保持温度不变，在活塞上放一重物，使汽缸内气体的体积减小一半，这时气体的压强和所加重物 的重力；在加压重物的情况下，要使汽缸内的气体恢复原来体积，对气体加热， 应使温度升高到多少摄氏度
13、。解析(2) 若保持温度不变，在活塞上放一重物，使汽缸内气体的体积减小一半，根据理想气体的等 温变化有p1V1p2V2其中 p11.0 105 Pa V1VV2V 2 解得 p22 105 Pa 由 p2p0G S 其中 S100 104 m2102m2解得所加重物的重力G1 000 N 在加压重物的情况下，保持汽缸内压强不变，要使汽缸内的气体恢复原来体积，应对气体加热，已 知 p32 105 Pa， V 3V T1(27327) K 300 K 根据理想气体状态方程得p3V3 T3p1V1 T1解得 T3600 K 所以 tT3273327 答案(1)ACE(2)2 105 Pa1 000
14、N327 6(1)关于一定量的理想气体，下列说法正确的是_。 (填正确答案标号) A气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积 B只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高 C在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 D气体从外界吸收热量，其内能不一定增加E气体在等压膨胀过程中温度一定升高(2) “拔火罐 ” 是一种中医疗法，为了探究“ 火罐 ” 的 “ 吸力 ” ，某人设计了如图实验。圆柱状汽缸(横截面积 为 S)被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m 相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K 处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为t )密闭开关K，此时活塞下的细线刚好拉直 且拉力为零，而这时活塞距缸底为L。由于汽缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面L/10 处。已知环境温度为27 不变， mg/S与 1/6 大气压强相当，汽缸内的气体可看做理想气体，求t 值。解析(2)对汽缸内封闭气体，状态： p1p0 V1LS，T1(273t) K 状态： p2p0mgS5 6p0V29 10LS，T2 300 K 由理想气体状态方程得p1V1 T1p2V2 T2 解得 t127 答案(1)BDE(2)127
