2019版高考物理二輪復習 課時跟蹤訓練17 熱學.doc

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課時跟蹤訓練(十七) 熱學 1．(2018湖北武漢市4月模擬)(1)(多選)關于固體和液體，下列說法正確的是________． A．晶體中的原子都是按照一定的規(guī)則排列的，其有空間周期性，因而原子是固定不動的 B．毛細現象的產生與表面張力及浸潤現象都有關系，都是分子力作用的結果 C．液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點 D．在密閉容器中，液面上方的蒸汽達到飽和狀態(tài)時，從宏觀上看蒸發(fā)現象停止 E．空氣中水蒸氣的實際壓強越大，相對濕度就越大 (2)(10分)一定質量的理想氣體從狀態(tài)A經狀態(tài)B、C、D后又回到狀態(tài)A，其狀態(tài)變化過程中的V－T圖像如圖所示．已知該氣體在狀態(tài)A時的壓強為1105Pa，氣體在BC過程中吸熱1 000 J，在DA過程中放熱400 J. ①求氣體在C狀態(tài)時的壓強． ②將該循環(huán)過程用p－V圖像表示出來． ③求氣體經過一次循環(huán)又回到初態(tài)過程中，外界對氣體做的功． 解析　(1)分子的熱運動是永不停息的，A錯，毛細現象是液體表面層和附著層中分子間作用力的不同表現而產生的，B對．液晶是一種特殊的物質，對光的傳導具有各向異性，C對．飽和蒸汽與液體處于動態(tài)平衡狀態(tài)，宏觀上看液體的量并未減少，蒸發(fā)像是停止，D對，相對濕度還與當時溫度對應的飽和氣壓有關，空氣中水蒸汽的實際壓強大，相對濕度不一定大，E錯． (2)①氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)是等容氣溫過程，由查理定律＝知pB＝2105Pa 從B狀態(tài)到C狀態(tài)是等溫變化，由玻意耳定律pBVB＝pCVC得pC＝1105Pa ②由氣體狀態(tài)方程＝知pD＝5104Pa 結合氣體在V－T圖中的變化過程，可在p－V圖中作出其循環(huán)過程如圖所示 ③氣體在BC和DA段都是等溫變化，其內能不變，因此BC過程中吸熱1 000 J，全部用于對外做功，即W1＝Q1＝1 000 J，DA過程中放熱400 J等于外界對氣體做功W2＝Q2＝400 J 因此外界對氣體的總功為W＝W2－W1＝－600 J 答案　(1)BCD　(2)①1105Pa?、诖鸢敢娊馕? ③－600 J 2．(2018湖南長郡中學高三月考)(1)(多選)下列說法中正確的是________． A．給車胎打氣，越壓越吃力，是由于分子間存在斥力 B．液體表面張力與浸潤現象都是分子力作用的表現 C．懸浮在水中花粉顆粒的布朗運動反映了花粉中分子做無規(guī)則的熱運動 D．干濕泡溫度計的示數差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠 E．液晶的光學性質與某些晶體相似，具有各向異性 (2)2016年里約奧運會，贏得個人第23枚奧運金牌的菲爾普斯是青睞中國古老的拔罐療法的奧運選手之一，如今火罐已風靡全球，若罐的容積為50 cm3，空氣溫度為27℃，已知大氣壓p0＝1.0105Pa，罐導熱性能良好． ①某次拔罐過程中，罐內空氣被加熱到57℃，求此時罐內空氣質量與室溫下罐內空氣質量的比； ②當罐被扣到人體上之后，罐內的空氣從57℃降溫到室溫，罐的容積由于皮膚變形減少2cm3，求降溫之后罐內氣體的壓強(結果保留兩位有效數字)． 解析　(1)給車胎打氣，越壓越吃力，是由于車胎內氣體壓強不斷增大，選項A錯誤；液體表面張力是由于液體表面層分子比液體內部分子間稀疏，分子間表現為引力，浸潤現象是由于隨著層里的分子比液體內部分子密，分子表現為斥力，故液體表面張力與浸潤現象都是分子力作用的表現，選項B正確；懸浮在水中花粉顆粒的布朗運動反映了水分子做無規(guī)則的熱運動，選項C錯誤；干濕泡溫度計的示數差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠，選項D正確；液晶的光學性質與某些晶體相似，具有各向異性，選項E正確． (2)①罐的容積V1＝50 cm3，罐內空氣溫度T1＝(27＋273)K＝300 K 此時包括溢出罐氣體在內的氣體的總體積為V2，溫度為T2＝330 K 又蓋呂薩克定律有＝，解得V2＝55 cm3 則57時罐內剩余氣體質量與室溫下氣體質量之比等于＝ ②降溫前罐內氣體的總體積為V3＝50 cm3，溫度為T3＝330 K，壓強為p3＝1.0105Pa 降溫的后：V4＝50 cm3，T4＝300 K，p4＝7 由＝解得p4＝0.95105Pa 答案　(1)BDE　(2)①＝?、趐4＝0.95105Pa 3．(2018泰安市一模)(1)(多選)分子在不停地做無規(guī)則運動，它們之間存在著相互作用．這兩種相互的因素決定了分子的三種不同的聚集形態(tài)：固體、液體和氣體．下列說法正確的是(　　) A．固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運動的 B．液體表面層中分子間的相互作用表現為引力 C．液體的蒸發(fā)現象在任何溫度下都能發(fā)生 D．汽化現象是液體分子間因相互排斥而發(fā)生的 E．有的物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高 (2)如圖，長度為4l、橫截面積為S的汽缸A、B導熱良好、內壁光滑，A豎直固定、B水平固定，之間由一段容積可忽略的細管相連，整個裝置置于溫度為20℃、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞C、D的質量均為m.原長為2l的輕彈簧，一端連接活塞C、另一端固定在汽缸A底部．穩(wěn)定后活塞C距汽缸A底部，活塞D距汽缸B的底部3l.求 ①彈簧的勁度系數k； ②若在活塞D上施加一水平向左的力緩慢推動活塞D，使汽缸A中彈簧恢復原長，此時活塞D距汽缸B底的距離． 解析　(1)無論固體、液體和氣體，分子都在做永不停息的無規(guī)則運動，A錯．當分子間距為r0時，分子引力和分子斥力相等，液體表面層的分子比較稀疏，分子間距大于r0，所以分子間表現為引力，B正確．蒸發(fā)是液體表面分子無規(guī)則運動的結果，C正確．汽化是物質從液態(tài)變成氣態(tài)的過程，汽化分蒸發(fā)和沸騰．而不是分子間相互排斥而產生的，D錯．冰在融化的過程中吸收熱量溫度不升高，E正確． (2)①對活塞D，可知穩(wěn)定時，內外氣體壓強相等． 對活塞C，mg＝k，解得k＝ ②汽缸A中彈簧恢復原長，對活塞C，mg＋p0S＝pS，解得：p＝2p0 對汽缸A、B中的氣體p0S＝pS(21＋x)，解得：x＝ 此時活塞D距汽缸B底部的距離x＝. 答案　(1)BCE　(2)①?、? 4．(2018河南省石家莊市高三調研)(1)(多選)下列說法正確的是(　　) A．空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢 B．分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距增大時，分子間的引力增大，斥力減小 C．液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性特征 D．液體中懸浮微粒的無規(guī)則運動稱為布朗運動 E．液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內部 (2)如圖所示，兩氣缸A、B固定于水平面上，氣缸A及活塞a導熱良好，氣缸B及活塞b絕熱，活塞與氣缸間的摩擦忽略不計，初始狀態(tài)時，氣缸A、B中封閉了等量了理想氣體，氣柱長度均為L0＝0.6 m，此時氣體溫度與外界溫度相等，均為27℃，氣體壓強與外界大氣壓強相等，均為p0＝1105Pa，現通過電熱絲緩慢地對氣缸B中氣體加熱，直至氣缸B中氣體溫度達到600 K，該過程中環(huán)境溫度及外界大氣壓強一直保持不變，T＝t＋273 K，當氣缸B中氣體溫度達到600 K時，求： ①氣缸A、B中氣柱的長度LA、LB. ②氣缸A中封閉氣體的壓強． 解析　(1)根據相對濕度的定義可知，A正確；分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距離增大時，引力和斥力都減小，B錯誤；液晶具有液體的流動性，同時具有晶體的各向異性的特征，C正確；液體中懸浮顆粒的運動稱為布朗運動，D正確；液體的表面張力的方向與液體表面相切，E錯誤． (2)①對活塞a、b整體由平衡條件可知pA＝pB＝p 對氣缸A中氣體＝ 對氣缸B中氣體＝ 即＝ 又T0＝300 K且LA＋LB＝2L0 解得LA＝0.4 m，LB＝0.8 m ②對氣缸A中氣體pASLA＝p0SL0 解得pA＝1.5105Pa 答案　(1)ACD　(2)①LA＝0.4 m，LB＝0.8 m　②1.5105Pa 5．(2018江西臨川一中3月模擬)(1)(多選)下列說法正確的是________． A．具有各向異性的固體一定是晶體 B．懸浮在液體中的小顆粒越大，布朗運動越劇烈 C．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用 D．兩個分子間的引力或斥力均隨分子間距的增大而減小，但斥力比引力減小得更快 E．把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會“粘”在一起，說明分子間只存在分子引力 (2)如圖所示，一絕熱汽缸倒立豎放在兩水平臺面上，缸內一光滑活塞密封了一定質量的理想氣體，在活塞下掛有一物塊，活塞與物塊的總重量G＝30 N，活塞的橫截面積S＝310－3m2.活塞靜止時，缸內氣體溫度t1＝27 ℃，體積V1＝310－3m3.外界的大氣壓強恒為p0＝1105Pa.缸內有一個電阻絲，電阻絲的電阻值恒為R＝5 Ω，電源電動勢E＝18 V、內阻r＝1 Ω.閉合開關20 s后，活塞緩慢下降高度h＝0.1 m，求： ①20 s內氣體內能的變化量； ②20 s末缸內氣體的溫度． 解析　(1)具有各向異性的固體一定是晶體，選項A正確；懸浮在液體中的小顆粒越大，液體分子對其碰撞的平衡性越大，布朗運動越不明顯，選項B錯誤；露珠呈球狀是由于液體表面分子較內部烯疏，從而形成了表面張力的原因，選項C正確；分子間的引力和斥力均隨著分子間距離的增大而減?。徊贿^斥力減小得快，引力減小得慢，選項D正確；把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會“粘”在一起，說明這個區(qū)域分子間的引力大于分子間的斥力而表現為引力，不能說明分子間只存在引力，選項E錯誤． (2)①設缸內氣體初態(tài)壓強為p1，對活塞由受力平衡條件有p0S＝G＋p1S 在電熱絲對氣體加熱20 s的過程中，氣體對外界做的功為W＝p1Sh 電阻絲產生的熱量為Q＝I2Rt，其中I＝ 根據熱力學第一定律有ΔU＝Q－W 解得ΔU＝873 J，即氣體的內能增加了873 J. ②氣體做等壓膨脹，由蓋—呂薩克定律有＝ 解得T2＝330 K，即缸內氣體的溫度是57 ℃或330 K. 答案　(1)ACD　(2)①873 J?、?7 ℃或330 K 6．(2018安徽省合肥市高三模擬)(1)如圖所示，假設甲分子(未畫出)固定在原點O處靜止不動，乙分子(未畫出)位于Ox軸不同位置處，兩條曲線分別表示分子間引力和斥力的大小隨兩分子間距離x的變化關系，E為兩曲線的交點．取無窮遠處的分子勢能為零．下列判斷正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．x＝x0時，分子間作用力為零 B．xx0時，分子力表現為引力，x從x0開始逐漸增大的過程中，分子力一直做負功，分子勢能逐漸增大到零，即x＝x0時，分子勢能為負值，D錯誤，E正確． (2)設A恰好離開地面時M的壓強為p1，C上升的高度為Δh，則對A受力分析有 p1S＝p0S－m1g 對M，根據玻意耳定律有 p0hS＝p1(h＋Δh)S 解得Δh＝h A恰好離開地面時D離地的高度為h1＝3h－Δh＝h 對N，根據理想氣體狀態(tài)方程有 ＝ 其中T1＝(273＋27)K＝300 K 由C、D各自受力平衡可得p2＝p1 解得T2＝260 K A剛要離開地面時N的攝氏溫度t2＝－13 ℃. 答案　(1)ACE　(2)－13 ℃ 7．(2018漳州市八校聯(lián)考)(1)下列說法正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．一個熱力學系統(tǒng)吸收了熱量，其內能不一定增加 B．絕熱情況下，外界對物體做了正功，物體的內能也不一定增加 C．根據熱力學第二定律可知，熱機的效率不可能達到100% D．第二類永動機是不可能制造出來的，因為它不僅違反熱力學第一定律，也違反熱力學第二定律 E．熵是系統(tǒng)內分子運動無序性的量度，從微觀角度看，一個孤立的系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展 (2)如圖所示的薄壁玻璃管，上端開口且較粗，截面積S1＝2 cm2；下端封閉且較細，截面積S1＝1 cm2，上下管的長度均為L＝12 cm.一段水銀柱把一質量的理想氣體封閉在細管內，兩水銀面正好均在兩部分玻璃管的正中央位置．已知大氣壓強p0相當于76 cm高水銀柱產生的壓強，氣體初始溫度為T1＝264 K，重力加速度g取10 m/s2. ①若緩慢升高氣體溫度，求當細管內的水銀剛被全部排出時氣體的溫度T2； ②若繼續(xù)升高溫度，要使水銀不溢出，則溫度T3不能超過多少？ 解析　(1)一個熱力學系統(tǒng)內能增量等于氣體從外界吸收的熱量與外界對它所做的功的和，所以A正確，B錯誤；根據熱力學第二定律“不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響”，可以判斷C正確；第二類永動機不違反熱力學第一定律，但違反熱力學第二定律，D錯誤；在任何自然過程中，一個孤立的系統(tǒng)的熵不會減小，并且熵值越大，系統(tǒng)內分子運動越無序，E正確． (2)①設水銀全部進入上端玻璃管時，水銀柱的長度為xS1＋S2＝xS1，得x＝＝9 cm 初態(tài)壓強p1＝p0＋ph1＋ph2＝88 cmHg，末態(tài)壓強p2＝p0＋px＝85 cmHg 體積V1＝S2＝6 cm3，V2＝LS2＝12 cm3 由理想氣體狀態(tài)方程＝，解得T2＝510 K ②繼續(xù)升高漸度氣體經歷等壓過程，則 由蓋—呂薩克定律知，＝ 其中V3＝LS2＋(L－x)S1＝18 cm3 解得T3＝765 K 答案　(1)ACE　(2)①510 K?、?65 K 8．(2018重慶市名校聯(lián)盟高三下學期二次診斷)(1)下列說法中正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分) A．由于兩個分子間的距離發(fā)生變化而使得分子勢能變化，則可以判定在這一過程中，分子間的相互作用力一定做了功 B．對某物體做功，必定會使該物體的內能增加 C．物體的內能跟物體的溫度和體積有關 D．分子熱運動越劇烈，物體內每個分子的動能越大 E．當分子間距離增大時，分子間引力減小，分子間斥力也減小 (2)如圖所示，導熱性能良好的氣缸Ⅰ和Ⅱ高度為h，左右兩端的橫截面積不同，其中Ⅱ的橫截面積為S，在它們的底部有一細管相連(細管的容積忽略不計)，在兩氣缸內均放置一個厚度不計的活塞，其質量分別為mA＝2m和mB＝m，忽略活塞與氣缸的摩擦，兩活塞底部下方為理想氣體，開始時的溫度均為T0，上方為真空，當活塞下方氣體處于平衡狀態(tài)時，兩活塞底部相對于氣缸底的高度均為.現對氣體加熱，最終A、B兩活塞距離氣缸頂部都為.求： (ⅰ)活塞A的橫截面積； (ⅱ)氣缸內氣體最后的溫度T. 解析　(1)分子間距變化使分子勢能變化，則分子力一定做了功，A正確；做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，B錯誤；做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，做功可改變物體的體積，熱傳遞可改變物體的溫度，C正確；分子熱運動越劇烈，只能是物體分子平均動能越大，并不是每個分子的動能越大，D錯誤；當分子間距離增大時，分子間的引力和斥力都減小，只是引力減小得更明顯，E正確． (ⅰ)Ⅰ、Ⅱ內的氣體壓強相等，設活塞A的橫截面積為SA，對活塞A、B受力分析可得 mAg＝pSA mBg＝pSB 解得SA＝2S (ⅱ)在對氣體加熱時，氣體的壓強始終相等，開始時氣體的體積為V1＝2S＋S＝S 最終氣體的體積為V2＝2S＋S＝S 由蓋—呂薩克定律可得＝，即＝ 故T＝T0 答案　(1)ACE　(2)(ⅰ)2S　(ⅱ)T0