2023新课标版物理高考第二轮复习--专题十四 热学.pdf

《2023新课标版物理高考第二轮复习--专题十四 热学.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023新课标版物理高考第二轮复习--专题十四 热学.pdf（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2023新课标版物理高考第二轮复习专题十四热学一、选择题1.物理生活1（2022江苏南通二模）山地自行车前轮有气压式减震装置来抵抗颠簸，其原理如图所示。当路面不平时，活塞上下振动,在汽缸内封闭气体的作用下，起到延缓震动的目的。在活塞迅速下压过程中（）A.汽缸内的气体分子的平均动能不变B.汽缸内所有气体分子的速率都增大C.汽缸内的气体压强可能不变D.单位时间内撞到汽缸内壁单位面积上的气体分子数增多答 案 D活塞迅速下压时，活塞对气体做功，气体来不及散热，由热力学第一定律可知,气体内能增加，温度升高，汽缸内气体分子的平均动能增大,A 错误;汽缸内气体分子的平均动能增大,则分子的平均速率增大，但不是

2、汽缸内所有气体分子的速率都增大,B错误;当活塞迅速下压时，汽缸内气体的体积减小,单位体积内的分子数增多，且分子的平均速率增大很!1 单位时间内撞到汽缸内壁单位面积上的气体分子数增多，再由华=C可知，汽缸内气体的压强变大，故 C 错误,D 正确。2.物理生活|（2022重庆二模）如图所示，夏天，从湖底形成的气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面，湖内水的温度越高，大气压强不变,将泡内气体视为理想气体。则在气泡缓慢上升的过程中,对于泡内气体，下列说法正确的是（）A.每一个气体分子的热运动都变快B.对气泡壁单位面积单位时间内的冲量变小C.对气泡壁做功，内能减少D.内能增大，放热答 案

3、B气泡缓慢上升过程中，气体温度升高,分子的平均动能增大，并不是每一个分子热运动的速率都增加,A 错误;根据气体压强定义及其微观意义可知，上升过程，气泡内气体压强p=po+pgh减小，气泡内气体分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小，气泡内气体分子对气泡壁单位面积单位时间内的冲量一定减小,B 正确;气泡上升过程中，温度升高，内能增大，压强减小，则根据华=C可知，气体体积增大,气体对气泡壁做功,C错误;气体的内能增大，气泡内气体对外界做功,根据热力学第一定律可知气泡内气体吸热,D错误。3.物理探索|（2022上海杨浦二模）（多选）在一次科学晚会上，某老师表演了一个“马德堡半球实验。他先取出两个

4、在碗底各焊接了铁钩的不锈钢碗，在一个碗里烧了一些纸，然后迅速把另一个碗扣上，再在碗的外面浇水，使其冷却到环境温度。用两段绳子分别系着铁钩朝相反的方向拉，试图把两个碗拉开，如图所示。当两边的人各增加到5 人时,才把碗拉开。已知碗口的直径为20 cm,环境温度为15 C,大气压强为1.0 x105 pa。实验过程中碗不变形，也不漏气,设每个人平均用力为200 N。下列说法中正确的是（）A.浇水过程中不锈钢碗里的气体压强逐渐增大B.浇水过程中不锈钢碗里气体分子的平均速度逐渐变小C.碗快要被拉开时，碗内封闭气体压强约为3.6x104 PaD.不锈钢碗刚被扣上时，里面空气的温度约为150 答 案 B D

5、 在碗的外面浇水,使其冷却到环境温度，温度降低，体积不变，由 詈 C知气体压强减小,分子平均动能减小,平均速度减小，故 B正确,A 错误;每人平均用力为200 N,则快要被拉开时，对单边半个碗受力分析有png）2+5x200 N=pon（）2,解得p6.8xlQ4 Pa,SC错误;对碗内气体分析,气体做等容变化，有空邛,T=288 K,解得T0423 K=150，故 D 正确。4.（2022山东青岛一模,2）下列关于热学中的一些说法正确的是（）A.茶叶蛋变色是布朗运动产生的结果B.第二类永动机违反了热力学第一定律C.温度是分子平均动能的标志，两个动能不同的分子相比，动能大的温度高D.一定质量理

6、想气体对夕微100 J的功，同时从外界吸收70 J的热量则它的内能减小了 30 J答 案 D茶叶蛋变色是扩散现象的结果,A 错误;第二类永动机违反了热力学第二定律,B错误;温度是分子热运动的平均动能的标志，是统计规律，适用于大量分子,对单个分子不成立,C错误;一定质量理想气体对外做100 J的功，同时从外界吸收70 J的热量，根据热力学第一定律可得U=W+Q=-100 J+70J=-30 J,可知气体的内能减小了 30 J,D正确。5.（2022山东荷泽一模,6）一个充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往下水温越低，气球导热良好，则气球内气体（）A.内能增加B.对外界做正功C.减少

7、的内能小于放出的热量D.减少的内能大于放出的热量答 案 C充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往下水温越低，内能降低,A 错误;气球体积减小,气体对外界做负功,B 错误;气球下降时,气球内气体内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律A U n Q+W,知放出的热量大于减小的内能,C 正确,D 错误。6.（2 02 2 衡阳八中开学考,1 5）（多选）2 02 1 年 8 月 5 日东京奥运会啰冰女子1 0 m 台决赛中,1 4 岁的全红婵领先第二名9 0 多分,以总分4 66.2 拿到金牌,并打破了世界纪录。五次跳水有三次满分，娴熟的动作，标准的姿势，李小鹏感叹:我扔个硬币溅

8、起的水花都比她跳水大。下列说法错误的是（）A.运动员出水后泳衣上的水很快滑落是因为制造泳衣的材料对水不浸润B.运动员入水过程中，在水中产生的气泡内的气体压强小于大气压C.运动员入水过程中,激起的水花中有很多水滴呈现球形是因为水的表面张力的作用D.跳水池水温保持恒定约2 6 C,保证运动员入水后的舒适度，此时运动员和水池中的水处于热平衡状态E.跳水运动员入水后，身体周围会出现一些小气泡,这些小气泡在做无规则的布朗运动答 案 B D E 运动员出水后泳衣上的水很快滑落是因为泳衣采用了对水不浸润的材料制成，故 A 正确；运动员入水后水下气泡内的气体压强大于大气压，故 B 错误;运动员入水激起的水花中

9、，水滴呈现球形是因为水的表面张力的作用，故 C 正确;跳水池水温约2 6 C,保证运动员入水后处于舒适的温度，但入水后运动员和水池温度并不相同，所以没有处于热平衡状态，故 D 错误;跳水运动员入水后，身体周围会有一些小气泡，这些小气泡的运动不符合布朗运动的特点，故 E 错误。7.（2 02 2 南开一模,6）（多选）下列说法中错误的是（）A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和答 案B D显微镜

10、下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动是布朗运动,布朗运动虽然是悬浮在液体中的颗粒的无规则运动，但反映了液体分子运动的无规则性,A正确汾子间的作用力与分子间距离的变化关系如图1所示,B错误;分子势能随着分子间距离变化的关系如图2所示,C正确;内能是分子动能和分子势能的总和,D错误。8.（2020南开中学月考,3）民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被 吸 在皮肤上（忽略皮肤的形变）。其原因是，当火罐内的气体（）A.温度不变时，体积减小，压强增大B.体积不变时，温度降低，压强减小C.压强不变时，温度降

11、低，体积减小D.质量不变时，压强增大，体积减小答 案B把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知,气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。9.物理生活|（2022和平二模,6）（多选）小明在和父母西藏自驾游的时候发现,由于大气压强随海拔的升高而减小，密封包装的小零食会出现 胀袋 的现象。他用学过的物理知识对此现象进行分析，首先将零食密封袋中气体视为理想气体，考虑到在行车过程中一直使用暖风取B 爰,可近似认为汽车内温度不变，汽车从平原行驶到高原，下列判断正确的是（）A.外界对密封袋中气体

12、做功B.密封袋中气体从外界吸热C.密封袋中气体压强减小D.密封袋中气体内能减小答 案 B C 密封包装的小零食出现 胀袋”的现象说明零食密封袋中气体体积增大，密封袋中气体对外做功,A错误;由于可近似认为汽车内温度不变，汽车从平原行驶到高原，有 piVi=p2V2,密封包装的小零食出现 胀袋，则零食密封袋中气体体积增大，密封袋中气体压强减小,C 正确;由于可近似认为汽车内温度不变，则密封袋中气体内能不变，分析选项A 可知密封袋中气体对夕M 故功W0,结合热力学第一定律 AUnQ+W,可知密封袋中气体从外界吸热,B正确,D 错误.10.物理生活1（2022南开二模,2）自热米饭因其便于加热和携带越

13、来越受到 驴友”的欢迎。自热米饭盒内有一个发热包,遇水发生化学反应而产生大量热量，不需要明火，温度可超过100 C,盖上盒盖便能在1 0-1 5 分钟内迅速加热食品。自热米饭的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞,容易造成小型爆炸。下列说法正确的是（）A.自热米饭盒爆炸,是盒内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果B.在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体内能增加C.在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体温度降低D.自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增大了答 案C自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，由分子动理论知，体积不变，气体分子间分子力（引力）可忽略不计，分子间相互作用力

14、不变，选项A错误;突然爆裂的瞬间气体对外界做功，因为来不及与外界进行热交换，所以既不吸热也不放热,根据热力学第一定律，其内能减少，温度也会有所下降，选项B错误,C正确;自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，分子平均动能增加，但并不是每一个气体分子速率都增大，故D选项错误。11.（2022北京东城一模,5）新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K,向下撼压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B,打开阀门K,消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。在室温下，储气室内气体视为理想气体,喷壶由绝热材料制造，下列说法正确的是（）A.充气过程中，储气室内每个气体分子的动能都增大B.充气

15、过程中,储气室内气体分子热运动的平均动能不变C.喷液过程中，储气室内气体的压强增加D.喷液过程中,储气室内气体分子热运动的剧烈程度降低答 案D充气过程中，外界对气体做功，由热力学第一定律AUMQ+W可知,气体内能增大，由于是理想气体，故平均动能增加，但不是每个分子动能都增大,A错;喷液过程中，气体对外做功,AU0,即气体内能增加，温度升高C、D项错误;根据六C 可知V 减小,T 变大,则压强p 变大,A 项正确。15.物理生活|（2022浙江杭高月考,9）2021年 1 2 月 9 日，在“天宫课堂 中王亚平往水球中注入一个气泡，如图所示，气泡静止在水中，此时（）A.气泡受到浮力B.水与气泡界

16、面处,水分子间作用力表现为引力C.水球呈扁球状D.气泡内分子热运动停止答 案 B 天宫课堂”中水球、气泡在失重状态下，气泡不会受到浮力，选项A 错误;水与气泡界面处,水分子较为稀疏,水分子间作用力表现为引力，选项B正确;在失重状态下，水球呈球状而不是扁球状，选项 C 错误;气泡内分子一直在做无规则的热运动，选项D错误。16.物理生活|（2022浙江效实中学月考,8）肺活量检测是中学生体质检测的一项重要内容。肺活量指一次尽力吸气后，再尽力呼出的气体量。在某次体质检测中发现某男同学肺活量为3 500毫升，在呼出的气体中水蒸气大约占总体积的6%,已知此时水蒸气的密度p=0.6 kg/m3,水蒸气摩尔

17、质量M=18g/mol,阿伏加德罗常数NA=6X1023 mo卜 1。关于该生这次呼出气体说法正确的是（）A.水蒸气的体积为2.1x10-3 m3B.含有的水分子的物质的量为0.07 molC.含有的水分子的数量为4.2 X1021个D.含有的水蒸气的质量为1.26x10-2 g答 案 C由题意可知一次呼出的水蒸气的体积为V=3 500 x10-6x6%m3=2.1xl0-4 m5故 A 错误；一次呼出的水蒸气的质量为m=pV=0.6x2.1xl0-4 kg=1.26xl0-4 kg=0.126 g,含有的水分子的物质的量e 如 若 mol=0.007 mol,故 B、D 错误;含有的水分子的

18、数量为N=nNA=0.007x6xl023A7 1O=4.2 x 1021个，故 C正确。17启然现象|（2022江苏南京六校联考,2）石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（）A.石墨是非晶体B.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯C.单层石墨烯的厚度约3 pmD.碳原子在六边形顶点附近不停地振动答 案 D石墨是晶体，故 A 错误;石墨烯是石墨中分离出来的新材料，故 B错误;单层石墨烯厚度约为原子尺寸10-iOm,故 C错误;根据分子动理论可知，碳原子应在平衡位置附近不停地振动，故 D 正确。二、非选择题18启然现象|2022广东新高考联合测评,15如图

19、所示冰邑是春夏季常见的小昆虫它们可以停留在水面上，甚至在水面上蹦跳追逐也不会沉入水中，这 主 要 是 由 于 水 面 存 在（选填 浮力 或 表面张力）,这种力的形成是因为水的表面层里，分子比较稀疏，分子间的距离大于水内部的分子距离，分子间的作用表现为相互（选填 吸引 或 排斥”）.答 案 表 面 张 力 吸 引解析水的表面张力使水面绷紧，水量在水面上受到支持力而不下沉;水的表面层内分子距离大于分子之间的平衡距离r,分子之间相互吸引。19.物理科技|2022广东佛山二模,15(1)骑行一族在野外可用以下简单的方法快速制取少量的冰块。如图所示，把自行车应急充气用的钢制二氧化碳气瓶放到装有少量水的

20、杯子中，打开气阀,瓶内高压气体持续放气一段时间后，杯中的水便结成了冰。在此过程中，二 氧 化 碳 气 体 对 外 界 做(选 填 正 负 )功，根据热力学第一定律，二 氧 化 碳 气 体 的 分 子 平 均 动 能(选 填 增 大 或 减小),故温度降低。答 案 正 减 小解 析 由 题 意 知，放气过程，二氧化碳气体体积增大，则二氧化碳气体对外界做正功,二氧化碳气体吸收的热量小于对外所做的功，二氧化碳气体的内能减小，则二氧化碳气体分子的平均动能减小,故温度降低。20.物理科技|2022广东肇庆一模,15(2)负压救护车在转运传染病人过程中发挥了巨大作用，所谓负压,就是利用技术手段，使负压舱内

21、气压低于外界大气压，所以空气只能由舱外流向舱内，而且负压还能将舱内的空气进行无害化处理后排出。某负压救护车负压舱没有启动时,设舱内的大气压强为po、温度为T。、体积为Vo,启动负压舱后，要求负压舱外和舱内的压强差为箴。若不启动负压舱，舱内气体与外界没有循环交换，负压舱内温度升高到，o时，求舱内气体压强是多少。若启动负压舱,舱内温度保持To不变，达到要求的负压值，求需要抽出压强为po状态下多少体积的气体。答 案 1p o 就解析由于舱内气体与外界没有循环交换，设负压舱内温度升高后压强为pi,由查理定律可得铠=彖解得Pl=Po启动负压舱，设舱内气体体积变为Vo+AV,压强为P2,由负压舱特点可得P

22、2=P。-起由玻意耳定律可得poVo=p2（Vo+AV）设抽出气体在压强po状态下的体积为Vi,由玻意耳定律可得p2AV=p0Vi解得V k 盘思路点拨舱内气体做等容变化,根据查理定律求得舱内气体压强；舱内的气体做等温变化,根据玻意耳定律求得达到负压时舱内气体的体积，再把抽出的气体作为研究对象,根据玻意耳定律即可求得。2 1.物理科技|（2 02 2 辽宁名校联盟二模）负压病房是指病房内的气体压强略低于病房外的标准大气压的一种病房，即新鲜空气可以流进病房，而被污染的空气不会自行向外排出，必须由抽气系统抽出进行消毒处理，是 W H O 规定抢救新冠肺炎病人时的一个重要设施。现简化某负压病房为一个

23、可封闭的绝热空间,室内空气所占空间的体积为Vo,室内外气温均为-3 C,疫情期间，为了收治新冠肺炎病人，首先将室内空气封闭并加热至2 7 0（加热前室内空气的压强为标准大气压po,空气视为理想气体）Q）此时病房内的气压为多少？（2）为了使负压病房的气压达到p=1|po,在使用前先要抽掉一部分空气。求需抽出的空气质量与原来空气质量的百分比以及抽出的空气排到室外降温后的体积。答案 Q 涔 po（2）1 0.9%Vo解 析（1）病房内气体发生等容变化,由查理定律可彳歌今解得Pl=Po此时病房内的气压为与Po(2)抽气过程可看蟾温变化，由玻意耳定律可得pVi=piVo解得V】=|Vo需要抽掉的体积为V

24、2=Vi-Vo=Vo需抽取出气体的质量与原来气体质量的百分比为n考x 100%。10.9%对抽出的气体，由理想气体状态方程可彳喈=若解得V3=V抽出的空气排到室外降温后的体积为Vo22.(2022山东枣庄二模,15)为防止文物展出时因氧化而受损，需抽出存放文物的展柜中的空气，充入惰性气体，形成低氧环境。如图所示,为用活塞式抽气筒从存放青铜鼎的展柜内抽出空气的示意图。已知展柜容积为Vo,开始时展柜内空气压强为po,抽气筒每次抽出空气的体积为超抽气一次后，展柜内压强传感器显示内部压强为部po；不考虑抽气引起的温度变化。求：青铜鼎材料的总体积；(2)抽气两次后，展柜内剩余空气与开始时空气的质量之比。葭答 案(l)iVo(2)196：225解析由玻意耳定律得po(Vo-AV)=po(Vo-AV+Vo)解得AV Voo(2)设第二次抽气后气体压强为P2,则於po(V(M V)=p2(Vo-AV+Vo)设剩余气体压强为po时体积为V,则poV=p2(Vo-AV)剩余气体与原气体的质量比总=看解 彳 需 嘤m2