2020高考物理月刊專版 專題12 熱學(xué)綜合 高考在線2020(1)

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1、2020高考物理月刊專版 一、選擇題 1.（09·重慶·14）密閉有空氣的薄塑料瓶因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣（不計分子勢能） （ D ） A．內(nèi)能增大，放出熱量 B．內(nèi)能減小，吸收熱量 C．內(nèi)能增大，對外界做功 D．內(nèi)能減小，外界對其做功 2.（09·四川·16）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是 （ B ） A.在一定條件下物體的溫度可以降到0 K B.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功 C.吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加 D.壓縮氣體總能使氣

2、體的溫度升高 3.（09·全國卷Ⅰ·14）下列說法正確的是 （ A ） A. 氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 B. 氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均沖量 C. 氣體分子熱運動的平均動能減少，氣體的壓強(qiáng)一定減小 D. 單位面積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大 解析：本題考查氣體部分的知識.根據(jù)壓強(qiáng)的定義A正確,B錯.氣體分子熱運動的平均動能減小,說明溫度降低,但不能說明壓強(qiáng)也一定減小,C錯.單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強(qiáng)減小,D錯。 4.（09·全國卷Ⅱ·

3、16）如圖，水平放置的密封氣缸內(nèi)的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動，右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等?，F(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時間后切斷電源。當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達(dá)到平衡時，與初始狀態(tài)相比 （ BC ） A．右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變 B．左右兩邊氣體溫度都升高 C．左邊氣體壓強(qiáng)增大 D．右邊氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲放出的熱量 解析：本題考查氣體.當(dāng)電熱絲通電后,右的氣體溫度升高氣體膨脹,將隔板向左推,對左邊的氣體做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能增加,氣體的溫度升高.根據(jù)氣體定律左邊的氣體壓

4、強(qiáng)增大.BC正確,右邊氣體內(nèi)能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對左邊的氣體所做的功,D錯。 5.（09·北京·13）做布朗運動實驗，得到某個觀測記錄如圖。圖中記錄的是 （ D ）A．分子無規(guī)則運動的情況 B．某個微粒做布朗運動的軌跡 C．某個微粒做布朗運動的速度——時間圖線 D．按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線 解析：布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，而非分子的運動，故A項錯誤；既然無規(guī)則所以微粒沒有固定的運動軌跡，故B項錯誤，對于某個微粒而言在不同時刻的速度大小和方向均是不確定的，所以無法確定其在某一個時刻的速度，故也就

5、無法描繪其速度-時間圖線，故C項錯誤；故只有D項正確。 6.（09·上海物理·2）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的 （ A ） A．溫度和體積 B．體積和壓強(qiáng) C．溫度和壓強(qiáng) D．壓強(qiáng)和溫度 解析：由于溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以氣體分子的動能宏觀上取決于溫度；分子勢能是由于分子間引力和分子間距離共同決定，宏觀上取決于氣體的體積。因此答案A正確。 7.（09·上海物理·9）如圖為豎直放置的上細(xì)下粗的密

6、閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量為DVA、DVB，壓強(qiáng)變化量為DpA、DpB，對液面壓力的變化量為DFA、DFB，則 （ AC ） A．水銀柱向上移動了一段距離 B．DVA＜DVB C．DpA＞DpB D．DFA＝DFB 二、非選擇題 8.（09·廣東物理·13）（1）遠(yuǎn)古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過 方式改變物體的內(nèi)能，把 轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。

7、 （2）某同學(xué)做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的 ，溫度 ，體積 。 答案：（1）做功，機(jī)械能；(2)熱量，升高，增大 解析：做功可以增加物體的內(nèi)能；當(dāng)用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程可知，氣體體積增大。 9.（09·山東物理·36） (8分)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，

8、BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。 （1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。 （2）說明BC過程壓強(qiáng)變化的微觀原因 （3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過 氣體 放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。 解析：設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，,代入數(shù)據(jù)得。 (2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。 (3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于 考點：壓強(qiáng)的圍觀意義、理

9、想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律 10.（09·浙江自選模塊·14）“物理3-3”模塊（10分）一位質(zhì)量為60 kg的同學(xué)為了表演“輕功”，他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣（可視為理想氣體），然后將這4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上，在氣球的上方放置一輕質(zhì)塑料板，如圖所示。 （1）關(guān)于氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，下列說法正確的是 A.大于大氣壓強(qiáng) B.是由于氣體重力而產(chǎn)生的 C.是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的 D.是由于大量氣體分子的碰撞而產(chǎn)生的 （2）在這位同學(xué)慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過程中，球內(nèi)氣體溫度可視為不變。下列說法正確的是 A.球內(nèi)氣體體積變大

10、B.球內(nèi)氣體體積變小 C.球內(nèi)氣體內(nèi)能變大 D.球內(nèi)氣體內(nèi)能不變 (3)為了估算氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，這位同學(xué)在氣球的外表面涂上顏料，在輕質(zhì)塑料板面和氣球一側(cè)表面貼上間距為2.0 cm的方格紙。表演結(jié)束后，留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”如圖所示。若表演時大氣壓強(qiáng)為1.013105Pa，取g=10 m/s2，則氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為 Pa。（取4位有效數(shù)字） 氣球在沒有貼方格紙的下層木板上也會留下“印跡”，這一“印跡”面積與方格紙上留下的“印跡”面積存在什么關(guān)系？ 答案：（1）AD ；(2)BD；（3）1.053*105Pa 面積相同 ，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡

11、內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。 答案：A. (1) D ；(2) 吸收；0.6；0.2；(3) 設(shè)氣體體積為，液體體積為， 氣體分子數(shù), (或) 則 （或） 解得 (都算對) 解析：（1）掌握分子動理論和熱力學(xué)定律才能準(zhǔn)確處理本題。氣泡的上升過程氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)減小，溫度不變，由玻意爾定律知，上升過程中體積增大，微觀上體現(xiàn)為分子間距增大，分子間引力減小，溫度不變所以氣體分子的平均動能、平均速率不變，此過程為自發(fā)過程，故熵增大。D 項正確。 （2）本題從熱力學(xué)第一定律入手，抓住理想氣內(nèi)能只與溫度有關(guān)的特點進(jìn)行處理。理想氣體

12、等溫過程中內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律，物體對外做功0.6J，則一定同時從外界吸收熱量0.6J，才能保證內(nèi)能不變。而溫度上升的過程，內(nèi)能增加了0.2J。 （3）微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為，氣體分子數(shù), (或) 則 （或） 解得 (都算對) 的氦氣時，體積為3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36．0cmGg，氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48．0℃。求： （1）氦氣在停止加熱前的體積；

13、 （2）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。 答案：（1）ADEF （4分，選對一個給1分，每選錯一個扣2分，最低得分為0分） （II）（1）在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷一等溫過程。 根據(jù)玻意耳—馬略特定律有 式中，是在此等溫過程末氦氣的體積。由①式得 ② （2）在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從下降到與外界氣體溫度相同，即。這是一等過程 根據(jù)蓋—呂薩克定律有 ③ 式中，是在此等壓過程末氦氣的體積。由③式得 ④ 評分參考：本題8分。①至④式各2分。

14、 13.（09·上海物理·21）（12分）如圖，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長為39cm，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm。先將口B封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm，求： （1）穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p； （2）左管A端插入水銀槽的深度h。（大氣壓強(qiáng)p0＝76cmHg） 解析：（1）插入水銀槽后右管內(nèi)氣體：由玻意耳定律得：p0l0S＝p（l0－Dh/2）S， 所以p＝78cmHg； （2）插入水銀槽后左管壓強(qiáng)：p’＝p＋rgDh＝80cmHg，左管內(nèi)外水銀面高度差h1＝＝4cm

15、，中、左管內(nèi)氣體p0l＝p’l’，l’＝38cm， 左管插入水銀槽深度h＝l＋Dh/2－l’＋h1＝7cm。 14.（09·寧夏物理·34）（1）帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a，然后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀態(tài)b或進(jìn)過過程ac到狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為Pb、和PC，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則 （填入選項前的字母，有填錯的不得分） （ C ） A. Pb >Pc，Qab>Qac B. Pb >Pc，QabQac D. P

16、b