高考物理二轮复习专题练习 ：热学(2)（Word版含答案）.docx

热学一、单选题1如图所示，用r表示两个分子间的距离，当rr0时两个分子间的斥力等于引力，两个分子的作用力大小等于其中一个分子所受斥力与引力的合力大小，则在两个分子间的距离从rr0逐渐增大到rr0的过程中，下列说法正确的是（）A两分子间的作用力一直增大B两分子间的作用力一直减小C两个分子构成的系统的分子势能先减小后增大D两个分子构成的系统的分子势能先增大后减小2如图所示，气缸置于水平面上，用活塞密封一定质量理想气体。已知气缸及活塞导热性能良好，在理想气体等压膨胀过程中，下列说法正确的是（ ）A气体对外做功，吸热B气体对外做功，放热C外界对气体做功，吸热D外界对气体做功，放热3如图所示为A、B两部分理想气体的Vt图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知（）A当t=273时，气体的体积A比B大0.2m3B当tA=tB时，VA：VB=3：1C当tA=tB时，VA：VB=1：3DA、B两部分气体都做等压变化，它们的压强之比pA：pB=3：14清晨树叶上挂满球形的露珠，已知水分子间的势能Ep和分子间距离r的关系如图所示，下列说法正确的是（）A露珠成球形是由于水的表面张力引起的B露珠表层中水分子之间的相互作用表现为斥力C能总体上反映露珠内部分子势能的是图中的C点D能总体上反映露珠表层中分子势能的是图中的A点5下列关于布朗运动的说法中正确的是（）A将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映B布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关C布朗运动的激烈程度与温度无关D微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性6下列说法正确的是（）A布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动B在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形C做功和热传递在改变系统内能方面不是等价的D非晶体呈各向同性，晶体呈各向异性7研究表明，两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，其大小随分子间距离的变化如图中虚线所示，当r=r0时，分子间的引力等于斥力。关于分子间的作用力和分子势能，下列说法正确的是（）Ar<r0时，分子间作用力随着r的增大而增大Br>r0时，分子间作用力随着r的增大而增大Cr<r0时，两个分子的势能随着r的增大而减小Dr>r0时，两个分子的势能随着r的增大而减小二、多选题8下列说法正确的是（）A外界对气体做正功，气体的内能不一定增加B温度升高时，物体内每个分子的热运动速率都增大C当分子间引力与斥力大小相等时，分子间的势能最小D布朗运动是液体分子对悬浮小颗粒的撞击作用不平衡造成的E.热力学第二定律的内容可表述为：不可能使热量从低温物体传递到高温物体上9下列说法正确的是（）A草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都会增大B一锅热水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈C空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果D对热传导具有各向异性的物质一定是晶体，对热传导具有各向同性的物质一定是非晶体E.一辆空载的卡车停于水平地面，在缓慢装沙的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体向外界放热10以下说法正确的是（）A晶体都具有各向异性B温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均速率一定大C内能相等的两个物体相互接触，也可能发生热传递D对于一定种类的大量气体分子，在温度一定时，处于一定速率范围内的分子数所占的百分比是确定的E.阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁，已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以求出该常数三、填空题11盛有氧气的钢瓶，从的室内搬到的工地上，两状态下钢瓶内氧气分子热运动速率统计分布图像如图所示，则此过程中瓶内氧气的内能_（填“增大”、“不变”或“减小”），图中_。12一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功，气体内能减少，则此过程中气体_（选填“吸收”或“放出”）的热量是_J，此后，保持气体压强不变，升高温度，气体对外界做功，同时吸收了的热量，则这个过程中，气体内能增加了_J13如图所示，一端封闭的细玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，管内一小段水银柱分割出两段气体柱，上端气柱长为，下端气柱长为，且。现保持管内气体温度不变，将玻璃管竖直向上缓慢提起，保持开口端始终在水银面下方，则管内水银柱与水银槽面的高度差h_（选填“变大”、“不变”或“变小”）；封闭的两段气体柱的长度l1的增长量_l2的增长量（选填“>”、“=”或“<”）。四、解答题14如图，导热性能极好的汽缸，高为L=1.0m，开口向上固定在水平面上，汽缸中有横截面积为S=100cm2、质量为m=10kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。当外界温度为t=27、大气压为p0=1.0×105Pa时，气柱高度为l=0.50m。汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，g取10m/s2。（1）如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸顶端，在顶端处，竖直拉力F有多大？（2）如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到汽缸顶端时，环境温度为多少摄氏度？15地暖管道使用时间过久之后内壁一般都会结垢，工人利用如图所示地暖清洗，设备对管道进行清洗。清洗前先在地暖管道中注入一段清水。清洗机具有一个体积为V的封闭气箱，通过电机工作将外界气体压入封闭气箱，当气箱内气体压强为时，气箱与地暖之间的阀门瞬间打开，气体冲入暖气管，使暖气管中的水冲击水垢达到清洗目的。已知充气前箱内气体压强和大气压强均为。箱内原有气体和充入的气体均视为理想气体，充气过程中温度不变。若充气过程中，气体向外界放出的热量为Q，求电机对气体所做的功；求电机将外界多少体积的气体充入气箱时，气箱阀门才能瞬间打开。16如图所示，水平放置的绝热汽缸内有A、B两个活塞（活塞B导热良好，活塞A绝热），封闭了甲、乙两部分理想气体，活塞的面积为S，活塞与汽缸之间的滑动摩擦力为f=p0S，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始时，活塞A到汽缸底部的距离为d，活塞A、B之间的距离也为d，活塞与汽缸之间的摩擦力恰为0，两部分理想气体的热力学温度均为T0。现缓慢加热甲部分气体，求当活塞B刚好要发生滑动时甲部分气体的温度（环境大气压强为p0，环境温度恒为T0）。17如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）两气缸各有一个质量分别为m1=2m和m2=m的活塞，活塞与气缸壁无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。环境温度为T0，气体处于平衡状态，两活塞位于同一高度h处。在两活塞上同时再各放质量为m的物块，环境温度由T0缓慢上升到2T0，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差。（两活塞始终没有碰到汽缸顶部）试卷第7页，共7页参考答案1C【详解】AB当分子间距离增大时，引力斥力都减小，但斥力减小的快，所以分子间的作用力随分子间的距离增大先减小再增大再减小，AB错误；CD两个分子间的距离由rr0开始增大的过程中，分子间为斥力，分子力做正功，分子势能减小；当rr0然后分子间为引力，分子力做负功，分子势能增大，所以分子势能先减小后增大，D错误，C正确。故选C。2A【详解】气体膨胀，体积增大，对外做功；由知，一定质量理想气体在等压膨胀过程中温度升高，内能增大，由可知气体一定吸收热量。故选A。3B【详解】A作出V-T图，如图所示根据图象可得，当时A气体的体积比B气体的体积大故A错误；BC当时故B正确，C错误；D根据理想气体的状态方程可知代入数据得故D错误。故选B。4A【详解】A由于水的表面张力作用，荷叶上的小水滴总是球形的。故A正确；B在小水滴表面层中，水分子间距较大，故水分子之间的相互作用总体上表现为引力；故B错误；C在小水滴内部，水分子间的距离在r0左右（分子间的距离等于r0时，分子力为0），则分子间距离等于r0的位置是图中B点，故C错误；D露珠表层中分子，时，故表现为引力的位置只能为C点。故D错误。故选A。5D【详解】A布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是碳颗粒的运动，而不是碳分子的无规则运动，故A错误；BC悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，故BC错误；D布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，反映了液体内部分子运动的无规则性，故D正确。故选D。【点睛】6B【详解】A布朗运动就是固体颗粒的无规则运动，反映了气体或液体分子的无规则运动，A错误；B在完全失重的情况下，由于液体表面张力，使熔化的金属能够收缩成标准的球形，B正确；C做功和热传递在改变系统内能方面是等价的，C错误；D非晶体和多晶体呈各向同性，单晶体呈各向异性，D错误。故选B。7C【详解】A时，分子作用力表现为斥力，随着r的增大而减小，故A错误；B时，分子作用力表现为引力，随着r的增大先增大后减小，故B错误；C时，分子作用力表现为斥力，随着r的增大分子作用力做正功，两个分子的势能减小，故C正确；D时，分子作用力表现为引力，随着r的增大分子作用力做负功，两个分子的势能增大，故D错误。故选C。8ACD【详解】A做功和热传递都可以改变物体的内能，根据热力学第一定律可知，外界对气体做正功，气体的内能不一定增加，A正确；B温度是分子的平均动能的标志，是大量分子做无规则运动的统计规律，温度升高时，物体的分子的平均动能增大，但不是物体内每个分子的热运动速率都增大，B错误；C分子间表现为斥力时，距离越小，要克服分子力做功，分子势能增大；分子间表现为引力时，距离越小，分子力做正功，分子势能减小，所以当分子间斥力和引力大小相等时，分子势能最小，C正确；D根据布朗运动的产生的特点可知，布朗运动是液体分子对悬浮小颗粒的撞击作用不平衡造成的，颗粒越小，布朗运动越明显，D正确；E力学第二定律的内容可表述为：不可能使热量从低温物体传递到高温物体上而不引起其他的变化，E错误。故选ACD。9ACE【详解】A草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的，水分子间的引力、斥力在气态下忽略不计，液化后同时存在，故都增大，A正确；B一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，是水的对流引起的，不是布朗运动，B错误；C空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力，液体表面有收缩的趋势而形成的，C正确；D对热传导具有各项异性的物质一定是晶体，对热传导具有各向同性的物质也可能是晶体（例如多晶体），D错误；E一辆空载的卡车停于水平地面，在缓慢装沙的过程中，胎内气体的体积变小，若胎内气体温度不变，不计分子间势能，则因气体的内能不变，外界对气体做功，胎内气体向处界放热，E正确。故选ACE。10CDE【详解】A多晶体具有各向同性，故A错；B温度是分子平均动能的标志，温度高水平分子的平均动能大，由于分子质量不知，分子平均速率无法确定，故B错；C内能相等，有可能质量不同，温度不同，也可以热传递，故C正确；D在大量情况下，一定速率范围内的分子数所占的百分比是确定的，故D正确；E由可以求解阿伏加德罗常数，故E正确。故选CDE。11减小 -13 【详解】钢瓶温度降低，分子的平均动能减小，由于分子势能可以忽略不计，故瓶内氧气的内能减小；由图可知，t2对应的速率大的分子占比增大，说明t2对应的温度高，故t1对应温度为-13。12放出 【详解】由题知，若外界对气体做功气体内能减少根据热力学第一定律得即气体放出的热量为；由题知，若气体对外界做功吸收的热量则根据热力学第一定律得即内能增加。13变大 > 【详解】假设将玻璃管竖直向上缓慢提升时，的下端面水银没有上升，保持原高度即内气体的压强不变，那么其体积就不变，就只有的体积增大，于是内气体压强变小，但是内的气体压强始终是气体压强减去中间那段水银柱高度，所以假设错误，也会体积增大，压强减小，故管内水银柱高度差变大，由于它们压强减小的绝对值一样，而气体原来压强比小，由玻意耳定律定律知，的压强变化的相对值大，故长度增长大于的增长。14（1）；（2）【详解】（1）设起始状态汽缸内气体压强为，如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸顶端，设汽缸内气体压强为，由玻意耳定律得在起始状态时，活塞受力平衡，得在汽缸顶端时，活塞受力平衡，得联立并代入数据得（2）如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到汽缸顶端过程，由盖一吕萨克定律得代入数据解得15；【详解】由充气过程中温度不变，内能不变可得解得将外界气体充入气箱，气箱阀门瞬间打开解得16【详解】设B刚要发生滑动时，A向右移动距离x，对乙部分气体，由理想气体实验定律对活塞B受力分析可知可得， 在对甲部分气体对活塞A受力分析可知解得172h【详解】设左、右活塞的面积分别为S1和S2，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即解得S12S2在两个活塞上各加质量为m的物块后，假设左右两活塞仍没有碰到汽缸底部，设左右两活塞对气体的压强分别是p1和p2，由平衡条件， 有p1p2。所以，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。设气体再次达到平衡后左气缸中活塞高度差为h1，即两活塞的高度差为h1，则气体初态，气体末态，由解得h12h答案第11页，共1页