2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題七 選修3-3 熱學(xué) 專題跟蹤訓(xùn)練16 熱學(xué)

《2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題七 選修3-3 熱學(xué) 專題跟蹤訓(xùn)練16 熱學(xué)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題七 選修3-3 熱學(xué) 專題跟蹤訓(xùn)練16 熱學(xué)（8頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題七 選修3-3 熱學(xué) 專題跟蹤訓(xùn)練16 熱學(xué) 1．(2018·全國(guó)卷Ⅲ)(1)(多選)如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過(guò)程如p—V圖中從a到b的直線所示．在此過(guò)程中________． A．氣體溫度一直降低 B．氣體內(nèi)能一直增加 C．氣體一直對(duì)外做功 D．氣體一直從外界吸熱 E．氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功 (2)在兩端封閉、粗細(xì)均勻的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(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0 cmHg.現(xiàn)

2、將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒(méi)有氣體從管的一邊通過(guò)水銀逸入另一邊．求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度．在整個(gè)過(guò)程中，氣體溫度不變． [解析]　(1)一定量的理想氣體從a到b的過(guò)程，由理想氣體狀態(tài)方程＝可知，Tb>Ta，即氣體的溫度一直升高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知?dú)怏w的內(nèi)能一直增加，選項(xiàng)B正確；由于從a到b的過(guò)程中氣體的體積增大，所以氣體一直對(duì)外做功，選項(xiàng)C正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，從a到b的過(guò)程中，氣體一直從外界吸熱，選項(xiàng)D正確；氣體吸收的熱量一部分增加內(nèi)能，一部分對(duì)外做功，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． (2)設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2.U形管

3、水平放置時(shí)，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為p，此時(shí)原左、右兩邊氣柱長(zhǎng)度分別變?yōu)閘′1和l′2.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?。? 由玻意耳定律有 p1l1＝pl′1② p2l2＝pl′2③ 兩邊氣柱長(zhǎng)度的變化量大小相等 l′1－l1＝l2－l′2④ 由①②③④式和題給條件得 l′1＝22.5 cm l′2＝7.5 cm [答案]　(1)BCD　(2)22.5 cm　7.5 cm 2．(2018·福州市高三質(zhì)檢)(1)(多選)根據(jù)熱學(xué)知識(shí)可以判斷，下列說(shuō)法正確的是________． A．物體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能

4、一定隨之改變 B．載重汽車卸去貨物的過(guò)程中，外界對(duì)汽車輪胎內(nèi)的氣體做正功 C．當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，水中不會(huì)有水分子飛出水面 D．在壓強(qiáng)不變時(shí)，分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加 E．氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m，若1摩爾該氣體的體積為V，則該氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)為 (2)如圖所示，開(kāi)口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑絕熱氣缸，氣缸下面有加熱裝置．開(kāi)始時(shí)整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)，缸內(nèi)理想氣體Ⅰ 、Ⅱ兩部分高度均為L(zhǎng)0，溫度均為T0.已知活塞A導(dǎo)熱、B絕熱，A、B質(zhì)量均為m，橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0保持不變，環(huán)境溫度保持不變．現(xiàn)對(duì)氣體Ⅱ緩慢加熱，當(dāng)A上升h

5、時(shí)停止加熱．求： ①此時(shí)氣體Ⅱ的溫度； ②若在活塞A上逐漸添加鐵砂，當(dāng)鐵砂質(zhì)量等于m時(shí)，氣體Ⅰ的高度． [解析]　(1)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能就越大，選項(xiàng)A正確；載重汽車卸去貨物的過(guò)程中，汽車輪胎內(nèi)的氣體體積增大，對(duì)外界做功，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)水面上方的水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，水中仍然有水分子飛出水面，只不過(guò)相同時(shí)間內(nèi)飛出水面的分子數(shù)和落入水中的分子數(shù)相等，達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；影響壓強(qiáng)的兩個(gè)因素，一是單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積的平均撞擊次數(shù)，二是撞擊的力度．在壓強(qiáng)不變的情況下，溫度降低，分子的平均動(dòng)能減小，對(duì)器壁的平均撞擊力度減小，只能是增加單位時(shí)間內(nèi)對(duì)

6、器壁單位面積的平均撞擊次數(shù)，選項(xiàng)D正確；阿伏加德羅常數(shù)為NA＝，單位體積內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為n＝，則該氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)為N＝nNA＝，選項(xiàng)E正確． (2)①氣體Ⅱ這一過(guò)程為等壓變化 初狀態(tài)：溫度T0、體積V1＝L0S 末狀態(tài)：溫度T、體積V2＝(L0＋h)S 根據(jù)蓋—呂薩克定律可得：＝ 解得：T＝T0 ②氣體Ⅰ這一過(guò)程做等溫變化 初狀態(tài)：壓強(qiáng)p′1＝p0＋　體積V′1＝L0S 末狀態(tài)：壓強(qiáng)p′2＝p0＋　體積V′2＝L′1S 由玻意耳定律得：p′1L0S＝p′2L′1S 解得：L′1＝L0 [答案]　(1)ADE　(2)①T0?、贚0 3．(2018·太原一模)(1

7、)(多選)下列說(shuō)法正確的是________． A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng) B．同一化學(xué)成分的某些物質(zhì)能同時(shí)以晶體的形式和非晶體的形式存在 C．溫度升高，物體的內(nèi)能一定增大 D．密度為ρ、體積為V、摩爾質(zhì)量為M的鋁所含原子數(shù)為NA E．在繞地球運(yùn)行的“天宮二號(hào)”中自由漂浮的水滴成球型，這是表面張力作用的結(jié)果 (2)如圖所示，導(dǎo)熱良好的氣缸開(kāi)口向上，豎直固定在水平面上．缸內(nèi)輕質(zhì)光滑活塞封閉一段一定質(zhì)量的理想氣體．一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩繞過(guò)定滑輪，一端拴住活塞，另一端拴著質(zhì)量為m的重物處于平衡狀態(tài)．此時(shí)氣體體積為V.用手托著重物，使其緩慢上升，直到

8、細(xì)繩剛開(kāi)始松馳但并未彎曲．已知大氣壓強(qiáng)為p0，活塞橫截面積為S，環(huán)境溫度保持不變． ①求從重物開(kāi)始被托起到最高點(diǎn)的過(guò)程中，活塞下降的高度； ②之后從靜止釋放重物，重物下落到最低點(diǎn)時(shí)未與地面接觸，活塞在氣缸內(nèi)比最初托起重物前的位置上升了H.若氣體的溫度不變，求氣體吸收的熱量是多少． [解析]　(1)布朗運(yùn)動(dòng)是宏觀的物體的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤．天然水晶是晶體，石英玻璃是非晶體，二者的化學(xué)成分相同，B正確．若物體溫度升高時(shí)對(duì)外界做功，則內(nèi)能可能減小，C錯(cuò)誤．質(zhì)量和摩爾質(zhì)量的比值就是物質(zhì)的量，物質(zhì)的量乘以阿伏加德羅常數(shù)就是原子個(gè)數(shù)，D正確．水滴成球形就是液體表面張力作用的結(jié)果，E

9、正確． (2)①對(duì)氣缸內(nèi)封閉氣體分析可知 未托重物時(shí)p1＝p0－，氣體體積是V1＝V 托起重物時(shí)p2＝p0，氣體體積是V2＝V－h(huán)S 又溫度不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知：p1V1＝p2V2 解得h＝ ②理想氣體的溫度不變時(shí)內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律：ΔU＝Q－W＝0 根據(jù)動(dòng)能定理：Q＋mg(H＋h)－p0S(H＋h)＝0 可得Q＝(p0S－mg) [答案]　(1)BDE　(2)① ②(p0S－mg) 4．(2018·南昌一模)(1)(多選)下列關(guān)于分子動(dòng)理論和熱現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是________． A．雨水沒(méi)有透過(guò)布雨傘是因?yàn)橐后w分子表面張力的作用 B．分子間的

10、距離r增大，分子間的作用力一定做負(fù)功，分子勢(shì)能增大 C．自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性 D．懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯 E．熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度的量度 (2)如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過(guò)絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體．活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h，此時(shí)封閉氣體的溫度為T1，現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)氣體吸收熱量Q時(shí)，氣體溫度上升到T2.已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，不計(jì)活塞與氣缸的摩擦．求： ①活塞上升的高度； ②加熱過(guò)程中氣體的內(nèi)能增加量． [解析]　(1)雨水沒(méi)有透過(guò)

11、布雨傘是因?yàn)橐后w分子表面張力的作用，選項(xiàng)A正確；由于分子之間的距離等于平衡位置的距離r0時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小，若分子間距離小于平衡位置的距離r0，表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性，選項(xiàng)C正確；懸浮在液體中的微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；熵是物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度的量度，選項(xiàng)E正確． (2)①氣體發(fā)生等壓變化，有＝ 解得Δh＝h ②加熱過(guò)程中氣體對(duì)外做功為 W＝pS·Δh＝(p0S＋mg)h 由熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能的增加量為 Δ

12、U＝Q－W＝Q－(p0S＋mg)h [答案]　(1)ACE　(2)①h ②Q－(p0S＋mg)h 5．(2018·蘭州高三診斷)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是________． A．第二類永動(dòng)機(jī)不能制成是因?yàn)樽匀唤缰猩婕盁岈F(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性 B．布朗運(yùn)動(dòng)就是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C．晶體一定具有各向異性 D．由物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)可以估算出一個(gè)物質(zhì)分子的質(zhì)量 E．在一個(gè)絕熱系統(tǒng)中，外界對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能一定增大 (2)如圖所示，在豎直放著的高為H的圓柱形氣缸內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封住一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與容器壁之間無(wú)摩擦，容器的橫截面積為S.開(kāi)始時(shí)氣體的溫

13、度為T0，活塞位于氣缸中部，現(xiàn)對(duì)氣缸緩慢加熱，當(dāng)活塞緩慢上升到距離頂部H處時(shí)再次平衡，此過(guò)程氣體吸收的熱量為Q＝p0HS，外界大氣壓始終為p0，重力加速度為g.求： ①此過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量ΔU； ②再次平衡時(shí)氣體的溫度T. [解析]　(1)第二類永動(dòng)機(jī)不能制成，違背了熱力學(xué)第二定律，說(shuō)明自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性，A正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體(或氣體)中的小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；多晶體屬于晶體，多晶體具有各向同性，C錯(cuò)誤；分子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量與阿伏加德羅常數(shù)的比值，D正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱交換，

14、即Q＝0，外界對(duì)系統(tǒng)做功，則系統(tǒng)的內(nèi)能一定增大，E正確． (2)①由活塞受力平衡可知pS＝mg＋p0S，p＝＋p0 氣體對(duì)外做的功W＝pΔV＝ 由熱力學(xué)第一定律可知ΔU＝－W＋Q 得ΔU＝p0HS－＝ ②氣缸內(nèi)封閉的一定質(zhì)量的理想氣體，加熱過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)不變 初態(tài)時(shí)溫度為T0，體積為V1＝ 加熱后末態(tài)溫度為T，體積為V2＝ 由理想氣體狀態(tài)方程可知＝ 得T＝＝ [答案]　(1)ADE　(2)①　② 6．(2018·重慶調(diào)研)(1)(多選)關(guān)于熱現(xiàn)象的描述，下列說(shuō)法正確的是________． A．漂浮在水面上的花粉顆粒越大，撞擊花粉顆粒的水分子越多，布朗運(yùn)動(dòng)反而越不明顯

15、 B．氣體的溫度越高，每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都越大 C．零攝氏度的水比等質(zhì)量的零攝氏度的冰的分子勢(shì)能大 D．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，如果體積增大，就會(huì)對(duì)外做功，所以內(nèi)能一定減少 E．熱量既能夠從高溫物體傳遞到低溫物體，也能夠從低溫物體傳遞到高溫物體 (2)如圖甲所示，形狀別致的玻璃管，上端開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，較粗的部分橫截面積S1＝2 cm2，較細(xì)的部分橫截面積S2＝1 cm2，用適量的水銀在管內(nèi)密封氣體．封閉氣體初始溫度為57 ℃，氣柱長(zhǎng)度L＝22 cm.現(xiàn)對(duì)封閉氣體緩慢加熱，氣體壓強(qiáng)隨體積變化的規(guī)律如圖乙所示，管內(nèi)氣體可視為理想氣體． ①求封閉氣體初始狀態(tài)的壓強(qiáng)p1； ②當(dāng)所有水銀剛

16、好全部壓入細(xì)管時(shí)，求氣體溫度T2. [解析]　(1)液體中懸浮的顆粒越大，同一時(shí)刻撞擊它的分子越多，越容易達(dá)到平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，A正確；氣體的溫度越高，氣體分子的平均動(dòng)能越大，但每個(gè)氣體分子的動(dòng)能不一定越大，B錯(cuò)誤；零攝氏度的冰在融化成零攝氏度的水的過(guò)程中吸收的熱量主要用于增加分子間的勢(shì)能，所以等質(zhì)量的零攝氏度的冰和水相比較，冰的分子勢(shì)能較小，C正確；對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，如果體積增大，就會(huì)對(duì)外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，如果氣體從外界吸熱，則內(nèi)能不一定減少，D錯(cuò)誤；熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，在外界影響下也能夠從低溫物體傳遞到高溫物體，比如電冰箱，E正確． (2)①加熱之初，封閉氣體體積V1＝S1L＝44 cm3 由p—V圖象可知p1＝80 cmHg ②由p—V圖象可知，所有水銀剛好全部壓入細(xì)管時(shí)， 封閉氣體的壓強(qiáng)p2＝82 cmHg 體積V2＝48 cm3 由理想氣體狀態(tài)方程，有＝ 解得T2＝369 K [答案]　(1)ACE　(2)①80 cmHg?、?69 K