八年高校自主招生试题物理精选分类解析 专题11 热学 Word版含解析(9页).doc

-八年高校自主招生试题物理精选分类解析 专题11 热学 Word版含解析-第 8 页一选择题1（2013北约自主招生）在一个绝热的竖直气缸里面放有一定质量的理想气体，绝热的活塞原来是固定的。现拆去销钉(图中未画出)，气体因膨胀把活塞及重物举高后如图所示。则在此过程中气体的( ) A压强不变，温度升高 B压强不变，温度降低 C压强减小，温度升高D压强减小，温度降低 【参考答案】：D【点评】此题考查绝热膨胀、热力学第一定律及其相关知识的运用。2（2012北约自主招生真题）相同材料制成的一个圆环A 和一个圆盘B，厚度相同，且两者起始温度和质量也相同，把它们都竖立在水平地面上， 现给它们相同的热量， 假设它们不与任何其他物体进行热交换，则升温后的圆环A 的温度tA 与圆盘B的温度tB 的大小关系是（ ） A tA>tB BtA<tB CtA=tB D无法确定【参考答案】：B。【名师解析】：现给它们相同的热量，升温后二者都体积增大（膨胀），由于圆环A重心升高比圆盘B大，重力势能增加A比B大，根据能量守恒定律，升温后的圆环A 的温度tA 小于圆盘B的温度tB，选项B正确。【点评】此题以圆环和圆盘切入，意在考查散热与形状的关系。3（2012年华约自主招生）如图所示，绝热容器的气体被绝热光滑密封活塞分为两部分 A、B，已知初始状态下A、B 两部分体积、压强、温度均相等，A 中有一电热丝对 A 部分气体加热一段时间，稳定后AA气体压强增加，体积增大，温度不变 BB 气体的温度升高，B中分子运动加剧 CB 气体的体积减小，压强增大 DA气体的内能变化量等于 B气体的内能变化量【参考答案】：BC【点评】此题以绝热容器内的气体切入，意在考查热学相关知识。4（2012卓越自主招生）在两端开口竖直放置的形管内，两段水银封闭着长度为的空气柱，、两水银面的高度差为，现保持温度不变，则A若再向左管注入些水银，稳定后变大B若再向左管注入些水银，稳定后不变C若再向右管注入些水银，稳定后变大D若两管同时注入些水银，稳定后变大【参考答案】：BCD【名师解析】：若再向左管注入些水银，由于右管空气柱上端的水银柱高度不变，水银稳定后不变，选项B正确A错误。若再向右管注入些水银，封闭的空气柱压强增大，稳定后变大，选项C正确。若两管同时注入些水银，稳定后变大，选项D正确。5.（2012清华保送生测试）理想气体无法通过相变变成液体，这是因为A 气体分子之间无作用力B 理想气体没有分子势能C 理想气体放在体积很小D 理想气体分子没有碰撞【参考答案】：B【名师解析】：气体要变成液体需要分子之间有分子引力势能，所以理想气体无法通过相变变成液体，这是因为理想气体没有分子势能，选项B正确。6.（2012清华保送生测试）如图所示,，AB为一定量的理想气体的绝热线，当它以图示ABEA过程变化时，下列关于气体吸热、放热的表述正确的是E 始终吸热F 始终放热G 有时吸热，有时放热，但吸热等于放热H 有时吸热，有时放热，但吸热大于放热I 有时吸热，有时放热，但吸热小于放热【参考答案】：D7. （2011复旦大学）温度为T的气体分别装在器壁温度为T1和T2的容器中，其中T1< T< T2，问气体作用在哪个容器壁上的力大？AT1处压力较大BT2处压力较大C一样大D不能确定【参考答案】：D【名师解析】：由于题述两个容器的大小不确定，每个容器中气体质量不确定，所以不能确定两个容器中压强大小，不能确定气体作用在哪个容器壁上的力大，选项D正确。8、（2010复旦自主招生）一圆柱形绝热容器中间有一无摩擦的活塞把容器分为体积相等的两部分。先把活塞固定，左边充入氢气，右边充入氧气，它们的质量和温度都相同，然后将活塞放松，则活塞将_。A向左运动B向右移动C不动D在原位置左右振动答案：B解析：由于氢气的摩尔质量较小，左边充入氢气，右边充入氧气，它们的质量和温度都相同，左边物质的量较大，由pV/T=nR可知，左边气体的压强较大，将活塞放松，则活塞将向右移动，选项B正确。9. （2010南京大学）由四个物体，其中三个物体的物理性质完全相同，以A表示；另一个物体用B表示。若把一个A和B放在一起时，经过充分的热量交换，A和B组成的系统的温度比B的温度高了5。再把一个A和A+B系统放在一起时，经过充分的热量交换，A+A+B组成的系统的温度比A+B的温度高了3。若把第三个A和A+A+B系统放在一起时，经过充分的热量交换，系统的温度比A+A+B的温度高了 。（不考虑系统与外界的热量交换）。【参考.答案】：210（2009上海交通大学）对于一定质量的理想气体，下列过程违反热力学第一定律的是A 在恒定温度下，气体绝热膨胀B 气体从外界吸收热量而温度保持不变C 在绝热的条件下，体积不变而温度升高D 气体对外做功的同时向外界放热【参考.答案】：AC【名师解析】：在恒定温度下，气体内能不变；而气体绝热膨胀，对外做功，温度一定降低，选项A的过程违反热力学第一定律。气体从外界吸收热量，若同时对外做功，可以使温度保持不变，选项B的过程不违反热力学第一定律；在绝热的条件下，体积不变，外界不对气体做功，气体又不吸收热量，温度不可能升高，选项C的过程违反热力学第一定律过程；气体对外做功的同时向外界放热，根据热力学第一定律，气体的内能减小，选项D的过程不违反热力学第一定律。11（2009复旦）理想气体的热力学过程中可能发生的过程是A内能减小的等容加热过程B吸热的等温压缩过程C内能增加的绝热压缩过程D吸热的等压压缩过程【参考答案】C【名师解析】：根据热力学第一定律，等容加热过程内能一定增大，选项A不可能发生；吸热的压缩过程，吸收热量，外界做功，内能一定增大，温度一定升高，选项B不可能发生；绝热压缩过程，外界做功，内能增加，选项C可能发生；吸热的压缩过程，吸收热量，外界做功，内能一定增大，温度一定升高，体积一定减小，压强一定增大，选项D不可能发生；二填空题和实验题1.（2012卓越自主招生）液体的粘滞系数是描述液体粘滞性大小的物理量。落球法测定蓖麻油的粘滞系数，通常是将蓖麻油装满长为左右圆柱型玻璃筒，通过测得小球竖直落入蓖麻油后做匀速运动时的速度来获得。小球在蓖麻油中下落时受到重力、浮力和粘滞阻力的作用，其中粘滞阻力（其中、分别是小球的直径和速度）。当小球匀速运动时，利用受力平衡等条件便可求得，于是测得小球匀速运动的速度是这个实验的关键。若你手边只有秒表和毫米刻度尺可以利用，你怎样确定小球已经做匀速运动了；如何测得小球匀速运动的速度。3.（2011华约自主招生）当压强不变、温度变化量t不太大时，液体或固体在某一温度下的体膨胀系数可以表示为=，其中V为该温度时的体积，V为体积的变化量。一般来说，在常温下液体的体膨胀系数分别在10-3/K量级和10-6 10-5/K量级。如图所示的装置可以用来测量控温箱中圆筒形玻璃容器内液体的体膨胀系数，实验步骤如下：拿掉浮标，将液体的温度调控为接近室温的某一温度t0，测量液体的高度h。放入浮标，保持压强不变，将液体的温度升高一个不太大的量t，用精密的位置传感器确定指针高度的变化量h。利用步骤和中测得的数据计算液体在t0时的体膨胀系数。回答下列问题：（1）不考虑温度变化导致的液体密度变化，写出用测量量表示的的表达式；（2）在温度升高过程中，液体密度变化会对用上面的表达式计算出的结果有什么影响？为什么？（3）在所用的浮标为直立圆柱体时，某同学对如何减少这一影响提出以下几条建议，其中有效的是 。（填入正确选项前的字母）A选用轻质材料制成的浮标B. 选用底面积较大的浮标C选用高度较小的浮标D尽量加大液柱的高度hE尽量选用底面积大的玻璃容器【参考答案】：（1）=（2）会偏大。(3)ADE三简答题1. （2009浙江大学）氧气压强大于标准大气压p0就会有害人体，潜水员位于水下50m处，使用He与氧气的混合氧气瓶，求He与氧气的合适质量比。【名师解析】：潜水员位于水下50m处，其压强约为6个大气压。混合氧气瓶中气体的压强约为6个大气压，He（氦）原子量为4，而氧原子量为16，根据克拉克龙方程，要使氧气压强为1个大气压，He与氧气的合适物质量之比为51，即=51，解得M1M2=54。2（2009浙江大学）根据理想气体方程PV=nRT可否得出结论：当温度趋近于0K时，V趋近于0？【名师解析】：理想气体是在实际气体在常温常压下的近似，理想气体方程PV=nRT只能适用于与常温常压相差不太多的情况。当温度趋近于0K时，任何实际气体均液化为液体。所以不能得出结论当温度趋近于0K时，V趋近于0。四计算题1. （2014华约自主招生）假设房间向环境传递热量的速度正比于房间和环境之间的温度差，暖气片向房间传递热量的速度也正比于暖气片与房间之间的温差。暖气片温度恒定为T0 ，当环境温度为-5时，房间温度保持为22；当环境温度为-15时，房间温度保持为16.5。（1）求暖气片的温度T0。（2）给房子加一层保温材料，使得温差一定时房间散热速度下降 20%，求环境温度为-15时房间的温度。【点评】此题以房子内热量传递切入，涉及的知识点可以说主要是能量守恒定律。只要依据能量守恒的思想，初中学生就可以顺利解答。2.（2012清华保送生测试）A、B、C为三个气体系统，当A与C热平衡时，有pAVA-napAVA-pCVC=0；B与C热平衡时，有pBVB-nbpBVB -pCVC=0。试运用热力学第零定律求A、B、C的状态方程。【名师解析】：当A与C热平衡时，A与C温度相同，设气体状态关于温度的函数为f(T),则有pAVA-napAVA=pAVA（1-na），A的状态方程为pAVA（1-na）= f(T),；B与C热平衡时，B与C温度相同，A的状态方程为pBVB（1-nb）= f(T),；C的状态方程为pCVC= f(T)。3. （2011华约自主招生）在压强不太大，温度不太低的情况下，气体分子本身的大小比分子之间的距离小很多，因而在理想气体模型中忽略分子的大小。已知液氮的密度=810kg/m3，氮气的摩尔质量Mmol=28×10-3kg/mol。假设液氮可看作由立方体分子堆积而成，根据所给数据对标准状态下的氮气做出估算，说明上述结论的合理性。4、（2011年卓越自主招生）如图，一导热良好、足够长的气缸水平放置在地面上。气缸质量M=9.0kg， 与地面的动摩擦因数=0.40。气缸内一质量m=1.0kg，面积S=20cm 2 的活塞与缸壁光滑密接。当气缸静止，活塞上不施加外力时，活塞与气 缸底（即图中气缸最左端）的距离L0=8.0cm。已知大气压p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2 。现用逐渐增大的水平拉力向右拉活塞，使活塞始终相对气缸缓慢移动，近似认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，求： （1）当拉力达到30N时，活塞与气缸底之间的距离； （2）当拉力达到50N时，活塞与气缸底之间的距离。 5（2010北京大学）如图所示，一定量的理想气体，从状态A出发，经图中AB、BC、CA状态变化后回到A状态，其中AB为等温变化，BC为等压变化，CA为等体积变化，求：（1）三个过程中哪个过程气体对外做功的绝对值最大？（2）哪个过程气体内能增加，哪个过程减少？（3）哪个过程气体与外界交换的热量的绝对值最大？哪个过程最小？【名师解析】（1）根据pV图象与横轴所围面积表示功可知：等温变化的AB过程对外做功最大。（2）内能仅与温度有关，温度升高，则内能增大。等体积变化过程CA升温，故内能增大；等压变化的过程BC降温，故内能减少。AB为等温过程，内能不变。（3）等体积变化的CA过程吸收的热量全部转换为内能的增加；等温变化的AB过程吸收的热量全部用于对外做功；内能不变，内能变化的绝对值最小，为零。等压变化的BC过程放出的热量，一方面内能减小（温度下降），另一方面外界做功（BC下方的面积），由于BC、CA两过程内能变化的大小相同，故BC放热的量大于CA吸热的量。即等压变化的BC过程与外界交换的热量的绝对值最大；等体积变化的CA过程与外界交换的热量的绝对值最小。6. （2009北大）回答下列问题：（1）什么是物体的内能？（2）微观上气体对容器壁的压强是什么？（3）气体的压强p、体积 V 、温度T之间有什么关系？温度T不变体积V减小，压强p怎样变化，内能U怎样变化？体积V不变温度T增大，压强p、内能U怎样变化？