高考總復(fù)習(xí)物理專題十四專題資料包word版

曲一線2023版《5年高考3年模擬》B版第頁專題十四熱學(xué)一、選擇題1.物理生活|(2022江蘇南通二模)山地自行車前輪有氣壓式減震裝置來抵抗顛簸,其原理如圖所示。當(dāng)路面不平時,活塞上下振動,在汽缸內(nèi)封閉氣體的作用下,起到延緩震動的目的。在活塞迅速下壓過程中()A.汽缸內(nèi)的氣體分子的平均動能不變B.汽缸內(nèi)所有氣體分子的速率都增大C.汽缸內(nèi)的氣體壓強可能不變D.單位時間內(nèi)撞到汽缸內(nèi)壁單位面積上的氣體分子數(shù)增多答案D活塞迅速下壓時,活塞對氣體做功,氣體來不及散熱,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體內(nèi)能增加,溫度升高,汽缸內(nèi)氣體分子的平均動能增大,A錯誤;汽缸內(nèi)氣體分子的平均動能增大,則分子的平均速率增大,但不是汽缸內(nèi)所有氣體分子的速率都增大,B錯誤;當(dāng)活塞迅速下壓時,汽缸內(nèi)氣體的體積減小,單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多,且分子的平均速率增大,則單位時間內(nèi)撞到汽缸內(nèi)壁單位面積上的氣體分子數(shù)增多,再由pVT=C可知,汽缸內(nèi)氣體的壓強變大,故C錯誤,D2.物理生活|(2022重慶二模)如圖所示,夏天,從湖底形成的氣泡,在緩慢上升到湖面的過程中沒有破裂。若越接近水面,湖內(nèi)水的溫度越高,大氣壓強不變,將泡內(nèi)氣體視為理想氣體。則在氣泡緩慢上升的過程中,對于泡內(nèi)氣體,下列說法正確的是()A.每一個氣體分子的熱運動都變快B.對氣泡壁單位面積單位時間內(nèi)的沖量變小C.對氣泡壁做功,內(nèi)能減少D.內(nèi)能增大,放熱答案B氣泡緩慢上升過程中,氣體溫度升高,分子的平均動能增大,并不是每一個分子熱運動的速率都增加,A錯誤;根據(jù)氣體壓強定義及其微觀意義可知,上升過程,氣泡內(nèi)氣體壓強p=p0+ρgh減小,氣泡內(nèi)氣體分子單位時間內(nèi)對氣泡壁單位面積的撞擊力減小,氣泡內(nèi)氣體分子對氣泡壁單位面積單位時間內(nèi)的沖量一定減小,B正確;氣泡上升過程中,溫度升高,內(nèi)能增大,壓強減小,則根據(jù)pVT=C可知,氣體體積增大,氣體對氣泡壁做功,C錯誤;氣體的內(nèi)能增大,氣泡內(nèi)氣體對外界做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣泡內(nèi)氣體吸熱,D3.物理探索|(2022上海楊浦二模)(多選)在一次科學(xué)晚會上,某老師表演了一個“馬德堡半球?qū)嶒灐?。他先取出兩個在碗底各焊接了鐵鉤的不銹鋼碗,在一個碗里燒了一些紙,然后迅速把另一個碗扣上,再在碗的外面澆水,使其冷卻到環(huán)境溫度。用兩段繩子分別系著鐵鉤朝相反的方向拉,試圖把兩個碗拉開,如圖所示。當(dāng)兩邊的人各增加到5人時,才把碗拉開。已知碗口的直徑為20cm,環(huán)境溫度為15℃,大氣壓強為1.0×105Pa。實驗過程中碗不變形,也不漏氣,設(shè)每個人平均用力為200N。下列說法中正確的是()A.澆水過程中不銹鋼碗里的氣體壓強逐漸增大B.澆水過程中不銹鋼碗里氣體分子的平均速度逐漸變小C.碗快要被拉開時,碗內(nèi)封閉氣體壓強約為3.6×104PaD.不銹鋼碗剛被扣上時,里面空氣的溫度約為150℃答案BD在碗的外面澆水,使其冷卻到環(huán)境溫度,溫度降低,體積不變,由pVT=C知氣體壓強減小,分子平均動能減小,平均速度減小,故B正確,A錯誤;每人平均用力為200N,則快要被拉開時,對單邊半個碗受力分析有pπd22+5×200N=p0πd22,解得p≈6.8×104Pa,故C錯誤;對碗內(nèi)氣體分析,氣體做等容變化,有p0T0=pT,T=288K,解得T04.(2022山東青島一模,2)下列關(guān)于熱學(xué)中的一些說法正確的是()A.茶葉蛋變色是布朗運動產(chǎn)生的結(jié)果B.第二類永動機違反了熱力學(xué)第一定律C.溫度是分子平均動能的標(biāo)志,兩個動能不同的分子相比,動能大的溫度高D.一定質(zhì)量理想氣體對外做100J的功,同時從外界吸收70J的熱量,則它的內(nèi)能減小了30J答案D茶葉蛋變色是擴散現(xiàn)象的結(jié)果,A錯誤;第二類永動機違反了熱力學(xué)第二定律,B錯誤;溫度是分子熱運動的平均動能的標(biāo)志,是統(tǒng)計規(guī)律,適用于大量分子,對單個分子不成立,C錯誤;一定質(zhì)量理想氣體對外做100J的功,同時從外界吸收70J的熱量,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得ΔU=W+Q=-100J+70J=-30J,可知氣體的內(nèi)能減小了30J,D正確。5.(2022山東菏澤一模,6)一個充氣氣球用繩子拴著一塊石頭正在湖水中緩慢下沉,越往下水溫越低,氣球?qū)崃己?則氣球內(nèi)氣體()A.內(nèi)能增加B.對外界做正功C.減少的內(nèi)能小于放出的熱量D.減少的內(nèi)能大于放出的熱量答案C充氣氣球用繩子拴著一塊石頭正在湖水中緩慢下沉,越往下水溫越低,內(nèi)能降低,A錯誤;氣球體積減小,氣體對外界做負功,B錯誤;氣球下降時,氣球內(nèi)氣體內(nèi)能減小,外界對氣體做正功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W,知放出的熱量大于減小的內(nèi)能,C正確,D錯誤。6.(2022衡陽八中開學(xué)考,15)(多選)2021年8月5日東京奧運會跳水女子10m臺決賽中,14歲的全紅嬋領(lǐng)先第二名90多分,以總分466.2拿到金牌,并打破了世界紀(jì)錄。五次跳水有三次滿分,嫻熟的動作,標(biāo)準(zhǔn)的姿勢,李小鵬感嘆:我扔個硬幣濺起的水花都比她跳水大。下列說法錯誤的是()A.運動員出水后泳衣上的水很快滑落是因為制造泳衣的材料對水不浸潤B.運動員入水過程中,在水中產(chǎn)生的氣泡內(nèi)的氣體壓強小于大氣壓C.運動員入水過程中,激起的水花中有很多水滴呈現(xiàn)球形是因為水的表面張力的作用D.跳水池水溫保持恒定約26℃,保證運動員入水后的舒適度,此時運動員和水池中的水處于熱平衡狀態(tài)E.跳水運動員入水后,身體周圍會出現(xiàn)一些小氣泡,這些小氣泡在做無規(guī)則的布朗運動答案BDE運動員出水后泳衣上的水很快滑落是因為泳衣采用了對水不浸潤的材料制成,故A正確;運動員入水后水下氣泡內(nèi)的氣體壓強大于大氣壓,故B錯誤;運動員入水激起的水花中,水滴呈現(xiàn)球形是因為水的表面張力的作用,故C正確;跳水池水溫約26℃,保證運動員入水后處于舒適的溫度,但入水后運動員和水池溫度并不相同,所以沒有處于熱平衡狀態(tài),故D錯誤;跳水運動員入水后,身體周圍會有一些小氣泡,這些小氣泡的運動不符合布朗運動的特點,故E錯誤。7.(2022南開一模,6)(多選)下列說法中錯誤的是()A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動,這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B.分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大C.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大D.內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和答案BD顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動是布朗運動,布朗運動雖然是懸浮在液體中的顆粒的無規(guī)則運動,但反映了液體分子運動的無規(guī)則性,A正確;分子間的作用力與分子間距離的變化關(guān)系如圖1所示,B錯誤;分子勢能隨著分子間距離變化的關(guān)系如圖2所示,C正確;內(nèi)能是分子動能和分子勢能的總和,D錯誤。8.(2020南開中學(xué)月考,3)民間常用“拔火罐”來治療某些疾病,方法是將點燃的紙片放入一個小罐內(nèi),當(dāng)紙片燃燒完時,迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上,火罐就會緊緊地被“吸”在皮膚上(忽略皮膚的形變)。其原因是,當(dāng)火罐內(nèi)的氣體()A.溫度不變時,體積減小,壓強增大B.體積不變時,溫度降低,壓強減小C.壓強不變時,溫度降低,體積減小D.質(zhì)量不變時,壓強增大,體積減小答案B把罐扣在皮膚上,罐內(nèi)空氣的體積等于火罐的容積,體積不變,氣體經(jīng)過熱傳遞,溫度不斷降低,氣體發(fā)生等容變化,由查理定律可知,氣體壓強減小,火罐內(nèi)氣體壓強小于外界大氣壓,大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上。9.物理生活|(2022和平二模,6)(多選)小明在和父母西藏自駕游的時候發(fā)現(xiàn),由于大氣壓強隨海拔的升高而減小,密封包裝的小零食會出現(xiàn)“脹袋”的現(xiàn)象。他用學(xué)過的物理知識對此現(xiàn)象進行分析,首先將零食密封袋中氣體視為理想氣體,考慮到在行車過程中一直使用暖風(fēng)取暖,可近似認為汽車內(nèi)溫度不變,汽車從平原行駛到高原,下列判斷正確的是()A.外界對密封袋中氣體做功B.密封袋中氣體從外界吸熱C.密封袋中氣體壓強減小D.密封袋中氣體內(nèi)能減小答案BC密封包裝的小零食出現(xiàn)“脹袋”的現(xiàn)象說明零食密封袋中氣體體積增大,密封袋中氣體對外做功,A錯誤;由于可近似認為汽車內(nèi)溫度不變,汽車從平原行駛到高原,有p1V1=p2V2,密封包裝的小零食出現(xiàn)“脹袋”,則零食密封袋中氣體體積增大,密封袋中氣體壓強減小,C正確;由于可近似認為汽車內(nèi)溫度不變,則密封袋中氣體內(nèi)能不變,分析選項A可知密封袋中氣體對外做功W<0,結(jié)合熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W,可知密封袋中氣體從外界吸熱,B正確,D錯誤。10.物理生活|(2022南開二模,2)自熱米飯因其便于加熱和攜帶越來越受到“驢友”的歡迎。自熱米飯盒內(nèi)有一個發(fā)熱包,遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生大量熱量,不需要明火,溫度可超過100℃,蓋上盒蓋便能在10~15分鐘內(nèi)迅速加熱食品。自熱米飯的蓋子上有一個透氣孔,如果透氣孔堵塞,容易造成小型爆炸。下列說法正確的是()A.自熱米飯盒爆炸,是盒內(nèi)氣體溫度升高,氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果B.在自熱米飯盒爆炸的瞬間,盒內(nèi)氣體內(nèi)能增加C.在自熱米飯盒爆炸的瞬間,盒內(nèi)氣體溫度降低D.自熱米飯盒爆炸前,盒內(nèi)氣體溫度升高,標(biāo)志著每一個氣體分子速率都增大了答案C自熱米飯盒爆炸前,盒內(nèi)氣體溫度升高,由分子動理論知,體積不變,氣體分子間分子力(引力)可忽略不計,分子間相互作用力不變,選項A錯誤;突然爆裂的瞬間氣體對外界做功,因為來不及與外界進行熱交換,所以既不吸熱也不放熱,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,其內(nèi)能減少,溫度也會有所下降,選項B錯誤,C正確;自熱米飯盒爆炸前,盒內(nèi)氣體溫度升高,分子平均動能增加,但并不是每一個氣體分子速率都增大,故D選項錯誤。11.(2022北京東城一模,5)新冠肺炎疫情期間,某班級用于消毒的噴壺示意圖如圖所示。閉合閥門K,向下摁壓桿A可向瓶內(nèi)儲氣室充氣,多次充氣后按下按柄B,打開閥門K,消毒液會自動經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出。在室溫下,儲氣室內(nèi)氣體視為理想氣體,噴壺由絕熱材料制造,下列說法正確的是()A.充氣過程中,儲氣室內(nèi)每個氣體分子的動能都增大B.充氣過程中,儲氣室內(nèi)氣體分子熱運動的平均動能不變C.噴液過程中,儲氣室內(nèi)氣體的壓強增加D.噴液過程中,儲氣室內(nèi)氣體分子熱運動的劇烈程度降低答案D充氣過程中,外界對氣體做功,由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W可知,氣體內(nèi)能增大,由于是理想氣體,故平均動能增加,但不是每個分子動能都增大,A錯;噴液過程中,氣體對外做功,ΔU<0,內(nèi)能減小,平均動能減小,故分子運動的劇烈程度降低,B錯,D對;由pVT=C可知,體積V不變,溫度T減小,壓強p也減小,C12.(2022北京豐臺一模,5)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷ab、bc、ca三個過程回到原狀態(tài)。其V-T圖像如圖所示,下列說法正確的是()A.ab過程中外界對氣體做功B.ca過程中氣體從外界吸熱C.處于狀態(tài)c的氣體壓強最大D.處于狀態(tài)a的氣體分子的平均動能最大答案Cab過程,V增大,氣體對外做功,所以A錯。ca過程,V不變,氣體不對外界做功,但溫度降低,氣體內(nèi)能減小,根據(jù)ΔE=W+Q,氣體向外界放熱,B錯。根據(jù)pVT等于常量,ab狀態(tài)壓強不變,bc過程壓強增大,ca過程壓強減小,所以處于狀態(tài)c的氣體壓強最大,C對。氣體分子的平均動能由溫度決定,所以處于狀態(tài)a的氣體分子平均動能最小,D13.(2022北京海淀一模,3)陸游在詩作《村居山喜》中寫到“花氣襲人知驟暖,鵲聲穿樹喜新晴”。從物理視角分析詩中“花氣襲人”的主要原因是()A.氣體分子之間存在著空隙B.氣體分子在永不停息地做無規(guī)則運動C.氣體分子之間存在著相互作用力D.氣體分子組成的系統(tǒng)具有分子勢能答案B題中的“花氣襲人”是分子的擴散現(xiàn)象,其原理是分子永不停息地做無規(guī)則運動,故只有選項B正確,選項A、C、D錯誤。14.(2022北京朝陽一模,1)一封閉容器中裝有一定質(zhì)量的理想氣體,容器壁與外界沒有熱量交換,當(dāng)氣體被壓縮時,下列說法正確的是()A.氣體壓強增大B.氣體對外界做功C.氣體內(nèi)能不變D.氣體溫度不變答案A當(dāng)氣體被壓縮時,外界對氣體做功,B項錯誤;因容器與外界沒有熱量交換,則Q=0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,可知ΔU>0,即氣體內(nèi)能增加,溫度升高,C、D項錯誤;根據(jù)pVT=C可知V減小,T變大,則壓強p變大,A15.物理生活|(2022浙江杭高月考,9)2021年12月9日,在“天宮課堂”中王亞平往水球中注入一個氣泡,如圖所示,氣泡靜止在水中,此時()A.氣泡受到浮力B.水與氣泡界面處,水分子間作用力表現(xiàn)為引力C.水球呈扁球狀D.氣泡內(nèi)分子熱運動停止答案B“天宮課堂”中水球、氣泡在失重狀態(tài)下,氣泡不會受到浮力,選項A錯誤;水與氣泡界面處,水分子較為稀疏,水分子間作用力表現(xiàn)為引力,選項B正確;在失重狀態(tài)下,水球呈球狀而不是扁球狀,選項C錯誤;氣泡內(nèi)分子一直在做無規(guī)則的熱運動,選項D錯誤。16.物理生活|(2022浙江效實中學(xué)月考,8)肺活量檢測是中學(xué)生體質(zhì)檢測的一項重要內(nèi)容。肺活量指一次盡力吸氣后,再盡力呼出的氣體量。在某次體質(zhì)檢測中發(fā)現(xiàn)某男同學(xué)肺活量為3500毫升,在呼出的氣體中水蒸氣大約占總體積的6%。已知此時水蒸氣的密度ρ=0.6kg/m3,水蒸氣摩爾質(zhì)量M=18g/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6×1023mol-1。關(guān)于該生這次呼出氣體說法正確的是()A.水蒸氣的體積為2.1×10-3m3B.含有的水分子的物質(zhì)的量為0.07molC.含有的水分子的數(shù)量為4.2×1021個D.含有的水蒸氣的質(zhì)量為1.26×10-2g答案C由題意可知一次呼出的水蒸氣的體積為V=3500×10-6×6%m3=2.1×10-4m3,故A錯誤;一次呼出的水蒸氣的質(zhì)量為m=ρV=0.6×2.1×10-4kg=1.26×10-4kg=0.126g,含有的水分子的物質(zhì)的量n=mM=0.12618mol=0.007mol,故B、D錯誤;含有的水分子的數(shù)量為N=nNA=0.007×6×1023個=4.2×1021個,故17.自然現(xiàn)象|(2022江蘇南京六校聯(lián)考,2)石墨烯是從石墨中分離出的新材料,其中碳原子緊密結(jié)合成單層六邊形晶格結(jié)構(gòu),如圖所示,則()A.石墨是非晶體B.石墨研磨成的細粉末就是石墨烯C.單層石墨烯的厚度約3μmD.碳原子在六邊形頂點附近不停地振動答案D石墨是晶體,故A錯誤;石墨烯是石墨中分離出來的新材料,故B錯誤;單層石墨烯厚度約為原子尺寸10-10m,故C錯誤;根據(jù)分子動理論可知,碳原子應(yīng)在平衡位置附近不停地振動,故D正確。二、非選擇題18.自然現(xiàn)象|[2022廣東新高考聯(lián)合測評,15(1)]如圖所示,水黽是春夏季常見的小昆蟲,它們可以停留在水面上,甚至在水面上蹦跳追逐也不會沉入水中,這主要是由于水面存在(選填“浮力”或“表面張力”),這種力的形成是因為水的表面層里,分子比較稀疏,分子間的距離大于水內(nèi)部的分子距離,分子間的作用表現(xiàn)為相互(選填“吸引”或“排斥”)。

答案表面張力吸引解析水的表面張力使水面繃緊,水黽在水面上受到支持力而不下沉;水的表面層內(nèi)分子距離大于分子之間的平衡距離r0,分子之間相互吸引。19.物理科技|[2022廣東佛山二模,15(1)]騎行一族在野外可用以下簡單的方法快速制取少量的冰塊。如圖所示,把自行車應(yīng)急充氣用的鋼制二氧化碳氣瓶放到裝有少量水的杯子中,打開氣閥,瓶內(nèi)高壓氣體持續(xù)放氣一段時間后,杯中的水便結(jié)成了冰。在此過程中,二氧化碳氣體對外界做(選填“正”“負”)功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,二氧化碳氣體的分子平均動能(選填“增大”或“減小”),故溫度降低。

答案正減小解析由題意知,放氣過程,二氧化碳氣體體積增大,則二氧化碳氣體對外界做正功,二氧化碳氣體吸收的熱量小于對外所做的功,二氧化碳氣體的內(nèi)能減小,則二氧化碳氣體分子的平均動能減小,故溫度降低。20.物理科技|[2022廣東肇慶一模,15(2)]負壓救護車在轉(zhuǎn)運傳染病人過程中發(fā)揮了巨大作用,所謂負壓,就是利用技術(shù)手段,使負壓艙內(nèi)氣壓低于外界大氣壓,所以空氣只能由艙外流向艙內(nèi),而且負壓還能將艙內(nèi)的空氣進行無害化處理后排出。某負壓救護車負壓艙沒有啟動時,設(shè)艙內(nèi)的大氣壓強為p0、溫度為T0、體積為V0,啟動負壓艙后,要求負壓艙外和艙內(nèi)的壓強差為p0①若不啟動負壓艙,艙內(nèi)氣體與外界沒有循環(huán)交換,負壓艙內(nèi)溫度升高到54T0時,②若啟動負壓艙,艙內(nèi)溫度保持T0不變,達到要求的負壓值,求需要抽出壓強為p0狀態(tài)下多少體積的氣體。答案①54p0②解析①由于艙內(nèi)氣體與外界沒有循環(huán)交換,設(shè)負壓艙內(nèi)溫度升高后壓強為p1,由查理定律可得p0T解得p1=54p②啟動負壓艙,設(shè)艙內(nèi)氣體體積變?yōu)閂0+ΔV,壓強為p2,由負壓艙特點可得p2=p0-p由玻意耳定律可得p0V0=p2(V0+ΔV)設(shè)抽出氣體在壓強p0狀態(tài)下的體積為V1,由玻意耳定律可得p2ΔV=p0V1解得V1=V思路點撥①艙內(nèi)氣體做等容變化,根據(jù)查理定律求得艙內(nèi)氣體壓強;②艙內(nèi)的氣體做等溫變化,根據(jù)玻意耳定律求得達到負壓時艙內(nèi)氣體的體積,再把抽出的氣體作為研究對象,根據(jù)玻意耳定律即可求得。21.物理科技|(2022遼寧名校聯(lián)盟二模)負壓病房是指病房內(nèi)的氣體壓強略低