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文檔簡介
熱學(xué)【原卷】
1.(2020屆廣東省深圳市高三第一次調(diào)研)一切熱現(xiàn)象都是由組成物體的
大量微觀粒子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)在總體上的宏觀表現(xiàn),關(guān)于熱現(xiàn)象下列說法正
確的是_______。
A.溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大
B.分子間的引力與斥力相等時(shí),分子勢能最小
C.布朗運(yùn)動(dòng)是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
D.絕對濕度相同的情況下,溫度越高,相對濕度越低
E.熱力學(xué)第二定律可表述為:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來
做功
2.(2020屆廣東省深圳市高三第一次調(diào)研)趣味運(yùn)動(dòng)“充氣碰碰球”如圖所
示,用完全封閉的PVC薄膜充氣膨脹成型,人鉆入洞中,進(jìn)行碰撞游戲。
充氣之后碰碰球內(nèi)氣體體積為0.8m,,壓強(qiáng)為1.5xI0,Pa。碰撞時(shí)氣體最大
壓縮量為0.05n?(不考慮碰撞時(shí)氣體溫度變化),外界大氣壓《=L0xl()5pa。
求
(i)壓縮量最大時(shí),球內(nèi)氣體的壓強(qiáng);
(ii)為保障游戲安全,球內(nèi)氣體壓強(qiáng)不能超過2.0x105Pao那么,在早晨17℃
環(huán)境下充完氣的碰碰球(L5xl05pa),是否可以安全地在中午37℃的環(huán)境
下游戲碰撞,請通過計(jì)算判斷(忽略升溫引起的球內(nèi)容積變化)
3.(2020屆江西省吉安市高三一模)一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中,
從外界吸收熱量2.5X104J,氣體對外界做功L0xl04j,則關(guān)于理想氣體的
敘述正確的是()
A.氣體的溫度一定升高
B.氣體的內(nèi)能一定減少
C.氣體的壓強(qiáng)一定不變
D.分子的平均動(dòng)能一定增大
E.分子間平均距離一定增大
4.(2020屆江西省吉安市高三一模)如圖所示,一籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為
內(nèi),溫度為To,體積為匕。用打氣筒對籃球充入壓強(qiáng)為外,溫度為方的
氣體,已知打氣筒每次壓縮氣體的體積為A%,一共打氣20次,假設(shè)籃
球體積不變,最終使籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為4伙)。充氣過程中氣體向外放出
的熱量為Q,已知?dú)怏w的內(nèi)能與溫度的關(guān)系為U=AT(左為常數(shù))。求:
⑴第一次打入氣體后,籃球的壓強(qiáng)變?yōu)槎嗌??(可認(rèn)為籃球內(nèi)氣體溫度不
變)
⑵打氣筒在籃球充氣過程中對氣體做的功是多少?
5.(2020屆江西省九江市高三第二次模擬)關(guān)于液體,下列敘述中正確的
是。
A.露珠呈球形是因?yàn)橐后w的表面張力的緣故
B.液體的表面張力垂直于液面指向液體的內(nèi)部
C.液體與固體接觸的附著層分子如果比液體內(nèi)部更稀疏,則液體與固體
表現(xiàn)為浸潤
D.對特定的液體和特定材質(zhì)的毛細(xì)管,管的內(nèi)徑越小毛細(xì)現(xiàn)象越明顯
E.加上不同的電壓可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì)
6.(2020屆江西省九江市高三第二次模擬)如圖所示,豎直放置在粗糙水
平面上的汽缸,汽缸里封閉一部分理想氣體。其中缸體質(zhì)量M=4kg,活
塞質(zhì)量機(jī)=4kg,橫截面積S=2xl0-3m2,大氣壓強(qiáng)po=l.Oxl()5pa,活塞
的上部與勁度系數(shù)為A=4xl()2N/m的彈簧相連,掛在某處。當(dāng)汽缸內(nèi)氣體
溫度為227c時(shí),彈簧的彈力恰好為零,此時(shí)缸內(nèi)氣柱長為L=80cm。求:
(i)當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為多少K時(shí),汽缸對地面的壓力為零;
(ii)當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為多少K時(shí),汽缸對地面的壓力為160N。(g取
lOm/s2,活塞不漏氣且與汽缸壁無摩擦)
7.(2020屆遼寧省大連市高三第一次模擬)下列說法中正確的
是。
A.無論對物體如何進(jìn)行冷卻,都不能把它的溫度降為絕對零度
B.三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)A、B、C,若A與B內(nèi)能相等,B與C內(nèi)能相等,
則根據(jù)熱平衡定律A與C接觸時(shí)不會(huì)發(fā)生熱交換
C.當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí),分子勢能最小
D.陽光下看到細(xì)小的塵埃飛揚(yáng),是固體顆粒在空氣中做布朗運(yùn)動(dòng)
E.一定溫度下飽和汽的分子數(shù)密度是一定的,溫度升高,飽和汽的分子數(shù)
密度增大
8.(2020屆遼寧省大連市高三第一次模擬)如圖所示,4、3是兩只容積
為丫的容器,用一只氣筒C與它們相連,氣筒。內(nèi)有密封良好的可自由
移動(dòng)的活塞,氣筒。的容積為0.5V?!?、》是兩只單向進(jìn)氣閥,當(dāng)氣筒抽
氣時(shí)。打開、b關(guān)閉,當(dāng)氣筒打氣時(shí)b打開、。關(guān)閉。最初A、B兩容器內(nèi)
空氣的壓強(qiáng)均為po,活塞位于氣筒。的最右側(cè)。已知活塞從氣筒C的最
右側(cè)運(yùn)動(dòng)到最左側(cè)完成一次抽氣,從最左側(cè)運(yùn)動(dòng)到最右側(cè)完成一次打氣
(活塞的體積和氣筒與容器間連接處的體積不計(jì),氣體溫度保持不變),
求:
(i)活塞第一次抽氣結(jié)束后C內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p;
(ii)活塞完成抽氣、打氣各2次后,A、B容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)之比。
9.(2020屆遼寧省葫蘆島市高三第一次模擬)下列說法正確的是_______o
A.若兩分子間距離增大,分子勢能一定增大
B.當(dāng)人們感到干燥時(shí),空氣的相對濕度一定較小
C.物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān)
D.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中,內(nèi)能一定增加
E.某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體,但非晶體不可能轉(zhuǎn)化為晶體
10.(2020屆遼寧省葫蘆島市高三第一次模擬)2019年12月以來,我國
部分地區(qū)突發(fā)疫情,給人民的生命及身心健康帶來極大威脅。在國家正確
指引和全國人民共同努力下,目前已取得可喜的成果。在醫(yī)療期間,氧氣
瓶成了每個(gè)重癥患者的必備品,假設(shè)一氧氣瓶的容積為0.16m3,開始時(shí)瓶
中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓.某醫(yī)院一患者每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣
0.96m3,當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個(gè)大氣壓時(shí),需重新充氣.氧氣的溫
度保持不變,氧氣瓶中的氧氣視為理想氣體。求:這瓶氧氣重新充氣前可
供該患者使用幾天?
11.(2020屆陜西省西安中學(xué)高三第三次模擬)下列說法中正確的有
A.懸浮在液體中的固體的分子所做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)
B.金屬鐵有固定的熔點(diǎn)
C.液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性
D.由于液體表面分子間距離小于液體內(nèi)部分子間的距離,故液體表面存
在表面張力
E.隨著高度的增加,大氣壓和溫度都在減小,一個(gè)正在上升的氫氣球(體
積不變)內(nèi)的氫氣內(nèi)能減小
12.(2020屆陜西省西安中學(xué)高三第三次模擬)如圖所示,透熱的氣缸內(nèi)
封有一定質(zhì)量的理想氣體,缸體質(zhì)量M=200kg,活塞質(zhì)量m=10kg,活塞
面積S=100cm2活塞與氣缸壁無摩擦且不漏氣。此時(shí),缸內(nèi)氣體的溫度為
27℃,活塞正位于氣缸正中,整個(gè)裝置都靜止。已知大氣壓恒為
po=l.OxlO5Pa,重力加速度為g=10m/s2求:
(a)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)pi;
(b)缸內(nèi)氣體的溫度升高到多少°C時(shí),活塞恰好會(huì)靜止在氣缸缸口A3處?
13.(2020屆湘贛皖長郡中學(xué)十五校高三第二次聯(lián)考)下列說法正確的是
()
A.晶體熔化時(shí)吸收熱量,分子平均動(dòng)能一定增大
B.布朗運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng),但間接證明了分子在永不停息地做無規(guī)
則運(yùn)動(dòng)
C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程,則氣體對外界做功,
氣體分子的平均動(dòng)能減小
D.一定質(zhì)量的理想氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,那么它一定從外界
吸熱
E.電冰箱的制冷系系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,違背了熱力
學(xué)第二定律
14.(2020屆湘贛皖長郡中學(xué)十五校高三第二次聯(lián)考)如圖所示,左右兩
個(gè)容器的側(cè)壁都是絕熱的,底部都是導(dǎo)熱的且截面積均為S。左容器足夠
高,上端敞開,右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個(gè)容器的下端由可忽略容
積的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的輕活塞A、B下方封有氮?dú)猓珺上方封
有氫氣。大氣的壓強(qiáng)po,溫度為To,兩個(gè)活塞質(zhì)量可忽略不計(jì)。系統(tǒng)平衡
時(shí),各氣體柱的高度如圖所示?,F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?,第?/p>
次平衡時(shí)A上升了一定的高度。接著在A上緩慢加入一定質(zhì)量的細(xì)沙,
使活塞A回到第一次平衡的位置,此時(shí)氫氣柱高度為0.8從氮?dú)夂蜌錃饩?/p>
可視為理想氣體。求:
⑴第二次平衡時(shí)氮?dú)獾臍庵傞L;
(2)恒溫?zé)崴壑袩崴臏囟取?/p>
15.(2020屆東北三省四市教研聯(lián)合體高三模擬)關(guān)于熱力學(xué)定律,下列
說法中錯(cuò)誤的是。
A.對物體持續(xù)降溫冷卻后可以把它的溫度降為絕對零度
B.三個(gè)系統(tǒng)a、b、c,若a與b內(nèi)能相等,b與c內(nèi)能相等,則根據(jù)熱平
衡定律a與c接觸時(shí)一定不會(huì)發(fā)生熱交換
C.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體
D.自然界的能量是守恒的,所以我們可以不必節(jié)約能源
E.一定量的理想氣體經(jīng)過絕熱壓縮其內(nèi)能一定增大
16.(2020屆東北三省四市教研聯(lián)合體高三模擬)如圖所示,A、B是兩
只容積為V的容器,C是用活塞密封的氣筒,它的工作體積為0.5V,C與
A、B通過兩只單向進(jìn)氣閥a、b相連,當(dāng)氣筒抽氣時(shí)a打開、b關(guān)閉,當(dāng)
氣筒打氣時(shí)b打開、a關(guān)閉。最初A、B兩容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)均為大氣壓
強(qiáng)po,活塞位于氣筒C的最右側(cè)。(氣筒與容器間連接處的體積不計(jì),氣
體溫度保持不變)求:
⑴以工作體積完成第一次抽氣結(jié)束后氣筒C內(nèi)氣體的壓強(qiáng)”;
(ii)現(xiàn)在讓活塞以工作體積完成抽氣、打氣各2次后,A、B容器內(nèi)的氣體
壓強(qiáng)之比。
17.(2020屆福建泉州市普通高中高三第一次質(zhì)量檢測)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)自行
車輪胎內(nèi)氣體不足,于是用打氣筒打氣。假設(shè)打氣過程中,輪胎內(nèi)氣體的
體積和溫度均不變,則在打氣過程中,下列說法正確的是__________O
A.輪胎內(nèi)氣體的總內(nèi)能不斷增加
B.輪胎內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能保持不變
C.輪胎內(nèi)氣體的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)
D.輪胎內(nèi)氣體分子間斥力增大使得胎內(nèi)氣壓增大
E.輪胎內(nèi)氣體單位時(shí)間內(nèi)碰撞胎壁的分子數(shù)不斷增多
18.(2020屆福建泉州市普通高中高三第一次質(zhì)量檢測)如圖,導(dǎo)熱性能
良好的氣缸,質(zhì)量M=18kg、高L=L02m,開口向上放置在水平地面上,
氣缸中有橫截面積5=1.0x10-2加2、質(zhì)量m=2kg的活塞,活塞將一定質(zhì)量的
理想氣體封閉在氣缸內(nèi)。當(dāng)外界溫度占27℃、大氣壓P°=L0xl()5pa時(shí),氣
柱高度九=0.80m,不計(jì)氣缸和活塞的厚度及兩者間的摩擦,取g=10m/s2,
求:
(i)氣柱高度無=0.80m時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)pi;
(ii)氣溫保持不變,在活塞上施加豎直向上并緩慢增大的拉力R請通
過分析判斷最終氣缸能否被提離地面。
19.(2020屆廣東省模擬)下列說法正確的是()
A.內(nèi)能不同的物體,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同
B.煤堆在墻角時(shí)間長了,墻內(nèi)部也變黑了,證明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)
C.液體與大氣相接觸,表面層分子受內(nèi)部分子的作用表現(xiàn)為引力
D.如果氣體分子總數(shù)不變,而氣體溫度升高,氣體分子的平均動(dòng)能增大,
因此壓強(qiáng)必然增大
E.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體,但不可能
從低溫物體傳到高溫物體
20.(2020屆廣東省模擬)如圖,絕熱圓筒長為2L、橫截面積為S,筒內(nèi)
有壓強(qiáng)為Po、溫度為To的氣體,與桿相連的活塞將筒內(nèi)氣體分成相等的A、
B兩部分,現(xiàn)用導(dǎo)熱材料將圓筒兩端封閉。桿和活塞都是絕熱的、體積不
計(jì),接觸處均不漏氣,但可以無摩擦地移動(dòng)?,F(xiàn)緩慢拉動(dòng)桿使活塞向左移
動(dòng);L到達(dá)圖中。處時(shí)靜止。
⑴求活塞停在。處時(shí),桿受到的拉力;
(2)改變A部分的溫度,使得撤去桿的拉力時(shí),活塞仍停在。處,求此時(shí)A
部分的溫度。
21.(2020屆重慶市高三第二次調(diào)研)下列說法正確的是()
A.有人設(shè)想用降低海水的溫度可以得到大量的能量,相當(dāng)于一個(gè)很好的
永動(dòng)機(jī)。這樣做不能成功,因?yàn)樗`反能量守恒定律
B.當(dāng)將橡皮筋拉伸時(shí),橡皮筋內(nèi)分子的引力和斥力都減小,斥力減小得
較快
C.布朗運(yùn)動(dòng)是說明分子運(yùn)動(dòng)的重要實(shí)驗(yàn)事實(shí),它是指懸浮在液體中的固
體分子的運(yùn)動(dòng)
D.已知水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量,可以算出阿伏伽德羅常數(shù)
E.一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時(shí),其狀態(tài)參量p、KT的變化情況
可能是〃和T增大、V減小
22.(2020屆重慶市高三第二次調(diào)研)如圖所示,內(nèi)壁光滑的氣缸豎直放
置,在距氣缸底部/=36cm處有一與氣缸固定連接的卡環(huán),活塞與氣缸底部
之間封閉了一定質(zhì)量的氣體。當(dāng)氣體的溫度T]=300K、大氣壓強(qiáng)
p°=1.0xl()5pa時(shí),活塞與氣缸底部之間的距離/。=30cm,已知活塞面積為
50cm2,不計(jì)活塞的質(zhì)量和厚度?,F(xiàn)對缸內(nèi)氣體加熱,使活塞緩慢上升,
當(dāng)溫度上升至%=540K時(shí),求:
⑴封閉氣體此時(shí)的壓強(qiáng)
⑵該過程中氣體對外做的功
23.(2020屆廣東省佛山市高三二模)我國南方經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“回南天”和
“悶熱”天氣,而北方的冬季會(huì)特別“干冷”,以下關(guān)于這些氣候特點(diǎn)的
說法正確的是()
A.“回南天”空氣的相對濕度較大,溫度低的地磚墻壁等物體表面處的
水蒸氣很容易達(dá)到飽和狀態(tài)
B.“悶熱”天氣空氣中氧氣分子的平均動(dòng)能可能和“干冷”空氣中水分
子的平均動(dòng)能相等
C.“干冷天”與“回南天”的空氣比較,只是絕對濕度低,但相對濕度
不一定低
D.南方的夏天之所以讓人覺得“悶熱”,是因?yàn)樵谙鄬穸雀咔铱諝獠?/p>
流通的環(huán)境中皮膚表面的水分難蒸發(fā),不容易散熱
E.中午在陽光照射下,氣溫升高,若大氣壓強(qiáng)不變,則空氣分子間平均距
離一定增大了
24.(2020屆廣東省佛山市高三二模)一體積恒定的絕熱氣缸如圖豎直放
置,可以自由移動(dòng)的絕熱活塞質(zhì)量為5.0kg,面積為1.0X10-2m2?;钊?/p>
設(shè)有一通氣閥,用插銷將活塞固定在氣缸的正中央,關(guān)閉通氣閥將缸內(nèi)同
種氣體分隔成質(zhì)量相同的A、B兩部分?,F(xiàn)已知A氣體的壓強(qiáng)為1.0Xl()5pa,
溫度為27℃。不計(jì)活塞摩擦,g取10m/s2。求
(i)若要讓活塞在拔出插銷后仍能維持在原位置不動(dòng),則B氣體的壓強(qiáng)
及溫度應(yīng)分別多大?(拔出插銷時(shí)氣體不會(huì)外泄)
(ii)若插上插銷,固定活塞,打開通氣閥,讓氣體充分混合后再升溫至
357℃,則此時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)多大(通氣孔體積可忽略不計(jì))?
Mitr
勿勿勿勿勿
通’(閥
B
丫“一
25.(2020屆廣東省茂名市高三第二次綜合測試)下列說法正確的是
A.溫度升高,物體內(nèi)每一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的速率都增大
B.空氣中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果
C.一定量100℃的水變成100C的水蒸氣,其分子之間的勢能增加
D.高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低,這是高原地區(qū)溫度較低的緣故
E.干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度,這是濕泡外紗布
中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果
26.(2020屆河北省唐山市高三第一次模擬)下列說法正確的是
A.在完全失重的環(huán)境中,空中的水滴是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的球體
B.氣體的內(nèi)能是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與分子勢能之和
C.晶體有固定的熔點(diǎn)且物理性質(zhì)具有各向異性
D.氣體的溫度變化時(shí),氣體分子的平均動(dòng)能一定也變化
E.金屬是多晶體,在各個(gè)方向具有相同的物理性質(zhì)
27.(2020屆河北省唐山市高三第一次模擬)如圖所示,水平放置的汽缸
內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,活塞的質(zhì)量機(jī)=10kg,橫截面積S=100cm2,
活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動(dòng)且不漏氣,活塞到汽缸底部的距離Li=llcm,
到汽缸口的距離L2=4cm。現(xiàn)將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置,待
穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱,使活塞上表面剛好與汽缸口相平。已知
g=10m/s2,外界氣溫為27°C,大氣壓強(qiáng)為1.0xl()5pa,活塞厚度不計(jì),求:
⑴活塞上表面剛好與汽缸口相平時(shí)氣體的溫度是多少?
(ii)在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中,氣體膨脹對外做功,同時(shí)吸收Q=350J的
熱量,則氣體增加的內(nèi)能&/多大?
28.(2020屆河南省焦作市高三第三次模擬)下列說法中正確的是()
A.若分子引力做正功,則分子斥力一定做負(fù)功,分子間的引力和斥力是
相互作用力
B.不論是單晶體還是多晶體,都具有確定的熔點(diǎn),非晶體不具有確定的
熔點(diǎn)
C.一定質(zhì)量的理想氣體,在等壓膨脹的過程中,吸收的熱量等于封閉氣
體對外做的功
D.若空氣的壓強(qiáng)是8X102Pa,同溫度下水蒸氣的飽和汽壓為2.0X103Pa,
則此溫度下空氣的相對濕度是40%
E.涉及熱運(yùn)動(dòng)的宏觀過程都有方向性,一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)
無序性增大的方向進(jìn)行
29.(2020屆河南省焦作市高三第三次模擬)如圖所示,內(nèi)壁光滑的氣缸
固定在水平地面上,活塞的質(zhì)量為a=lkg、面積為S=10cm2,一勁度系
數(shù)為無=200N/m的彈簧一端連接在活塞下表面的中心,另一端連接在地
面上水平放置的力傳感器上,彈簧處于豎直狀態(tài)。已知活塞上方被封閉的
理想氣體壓強(qiáng)為pi=8X104pa,長度為L=15cm,溫度為T=300K,活
塞下方的氣體和外界大氣是連通的,外界大氣壓強(qiáng)po=l.OXl()5pa,重力
加速度g取10m/s2o
(1)求彈簧的形變量;
⑵通過給電阻絲通電,緩慢升高封閉氣體的溫度,當(dāng)傳感器的示數(shù)大小和
未加熱氣體時(shí)的示數(shù)大小相同時(shí),求此時(shí)封閉氣體的溫度。
力傳感器
30.(2020屆黑龍江省哈爾濱市三中高三第二次模擬)已知銅的摩爾質(zhì)量
為M(kg/mol),銅的密度為夕(kg/n?),阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol“)。下列
判斷正確的是()
A.1kg銅所含的原子數(shù)為NA
B.In?銅所含的原子數(shù)為吟
M
C.1個(gè)銅原子的質(zhì)量為g(kg)
iyA
D.1個(gè)銅原子的體積為*(nP)
""A
E.銅原子的直徑為3耳(m)
31.(2020屆黑龍江省哈爾濱市三中高三第二次模擬)一個(gè)高空試驗(yàn)火箭
在地面上靜止時(shí),其儀斃艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為尸o=latm.溫度To=3OOK。當(dāng)
火箭以”=5m/s2的加速度豎直上升,儀器艙內(nèi)的水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為0.8poo
已知儀器艙是密封的,不考慮氣壓計(jì)的熱脹冷縮,求此時(shí)艙內(nèi)的溫度是多
少?(g=10m/s2)
32.(2020屆陜西省西安中學(xué)高三四模)目前,我省已開展空氣中PM2.5濃
度的監(jiān)測工作7M2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5〃根的懸浮顆粒物,其飄
浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),很難自然沉降到地面,吸入后對人體形成危害礦
物燃料燃燒的排放物是形成PM2.5的主要原因下列關(guān)于PM2.5的說法中正
確的是()
A.PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當(dāng)
B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)
C.PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡只是由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和
氣流的運(yùn)動(dòng)決定的
D.倡導(dǎo)低碳生活,減少煤和石油等燃料的使用,能有效減小PM2.5在空
氣中的濃度
E.PM2.5必然有內(nèi)能
33.(2020屆陜西省西安中學(xué)高三四模)如圖所示,除氣缸右側(cè)壁外其余
部分均絕熱,輕活塞K與氣缸壁接觸光滑,K把密閉氣缸分隔成體積相等
的兩部分,分別裝有質(zhì)量、溫度均相同的同種氣體。和人原來。、?兩部
分氣體的壓強(qiáng)為po、溫度為27。。、體積均為V.現(xiàn)使氣體。溫度保持27。。
不變,氣體b溫度降到-48。。兩部分氣體始終可視為理想氣體,待活塞重
新穩(wěn)定后,求:最終。的壓強(qiáng)p、體積匕.
OKb
熱學(xué)
1.(2020屆廣東省深圳市高三第一次調(diào)研)一切熱現(xiàn)象都是由組成物體的
大量微觀粒子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)在總體上的宏觀表現(xiàn),關(guān)于熱現(xiàn)象下列說法正
確的是________o
A.溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大
B.分子間的引力與斥力相等時(shí),分子勢能最小
C.布朗運(yùn)動(dòng)是分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
D.絕對濕度相同的情況下,溫度越高,相對濕度越低
E.熱力學(xué)第二定律可表述為:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來
做功
【答案】ABD
【解析】
A.溫度是平均動(dòng)能大小的標(biāo)志,溫度越高分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,平均動(dòng)能
越大,故A正確;
B.分子間的引力與斥力相等時(shí),增大分子間的距離,分子力表現(xiàn)為引力,
距離增大,分子力做負(fù)功,分子勢能增大,減小分子間的距離,分子力表
現(xiàn)為斥力,距離減小,分子力做負(fù)功,分子勢能也增大,說明分子間的引
力與斥力相等時(shí)分子勢能最小,故B正確;
C.布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒(分子集團(tuán),不是單個(gè)分子)的運(yùn)動(dòng),它反映
了分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤。
D.分析相對濕度公式
相對濕度一本蒸氣蟾陋壓我
同溫度下水的飽和汽壓
可知絕對濕度相同說明水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)相同,溫度越高,同溫度下水的
飽和汽壓越大,相對濕度越低,故D正確;
E.熱力學(xué)第二定律可表述為:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用
來做功,而不引起其他變化,故E錯(cuò)誤。故選ABD。
2.(2020屆廣東省深圳市高三第一次調(diào)研)趣味運(yùn)動(dòng)“充氣碰碰球”如圖所
示,用完全封閉的PVC薄膜充氣膨脹成型,人鉆入洞中,進(jìn)行碰撞游戲。
充氣之后碰碰球內(nèi)氣體體積為0.8ml壓強(qiáng)為1.5xl()5pa。碰撞時(shí)氣體最大
壓縮量為0.05m3(不考慮碰撞時(shí)氣體溫度變化),外界大氣壓片=l.()xl()5pa。
求
(i)壓縮量最大時(shí),球內(nèi)氣體的壓強(qiáng);
(ii)為保障游戲安全,球內(nèi)氣體壓強(qiáng)不能超過2.0x105Pa。那么,在早晨17℃
環(huán)境下充完氣的碰碰球(1.5xl05pa),是否可以安全地在中午37c的環(huán)境
下游戲碰撞,請通過計(jì)算判斷(忽略升溫引起的球內(nèi)容積變化)
【答案】(i)1.6x10sPa.(ii)可以,分析見解析
【解析】
(i)碰撞游戲被壓縮到最大的過程,氣體等溫變化,有
月乂=0匕①
3
其中:Pi=1.5x10'Pa,V]=0.8m
V,=0.8-0.05m3=0.75m3
5
解得7?2=1.6x10Pa
(ii)從早晨充好氣,到中午碰撞游戲前,氣體等容變化,有
卜牛②
其中
7;=17+273K=290K
4=37+273K=310K
中午碰撞游戲,氣體被壓縮到最大的過程,等溫變化,有
P3X=P4匕③
聯(lián)立②③式,代入數(shù)據(jù),解得:
49.6
A=-xlOsPa
因見<2.0xIO,pa,即可以安全地在中午37℃的環(huán)境下游戲碰撞。
3.(2020屆江西省吉安市高三一模)一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中,
從外界吸收熱量2.5X104J,氣體對外界做功1.0X104J,則關(guān)于理想氣體的
敘述正確的是()
A.氣體的溫度一定升高
B.氣體的內(nèi)能一定減少
C.氣體的壓強(qiáng)一定不變
D.分子的平均動(dòng)能一定增大
E.分子間平均距離一定增大
【答案】ADE
【解析】氣體從外界吸收熱量2.5x104,氣體對外界做功1.0xl04J,則氣
體內(nèi)能增加1.5xlO4J;
A.氣體的內(nèi)能增加,則溫度一定升高,選項(xiàng)A正確;
B.氣體的內(nèi)能增加,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.氣體對外做功,體積變大,溫度升高,由J=C可知,壓強(qiáng)不一定不
變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.氣體溫度升高,則分子的平均動(dòng)能一定增大,選項(xiàng)D正確;
E.氣體體積變大,則分子間平均距離一定變大,選項(xiàng)E正確。故選ADE。
4.(2020屆江西省吉安市高三一模)如圖所示,一籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為
po,溫度為To,體積為%。用打氣筒對籃球充入壓強(qiáng)為po,溫度為To的
氣體,已知打氣筒每次壓縮氣體的體積為2%,一共打氣20次,假設(shè)籃
球體積不變,最終使籃球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為劭°。充氣過程中氣體向外放出
的熱量為。,已知?dú)怏w的內(nèi)能與溫度的關(guān)系為U=AT(比為常數(shù))。求:
(1)第一次打入氣體后,籃球的壓強(qiáng)變?yōu)槎嗌??(可認(rèn)為籃球內(nèi)氣體溫度不
變)
⑵打氣筒在籃球充氣過程中對氣體做的功是多少?
【答案】⑴凱;⑵。+臺(tái)北,卬=。+河
【解析】
⑴第一次打入氣體后,籃球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?,根據(jù)玻馬定律有:
POM+—)=PM
解得
16
fP。
⑵設(shè)籃球內(nèi)氣體最終溫度為T,根據(jù)氣體狀態(tài)變化定律知:
p。(匕+20X:%).4PM
解得
籃球內(nèi)氣體內(nèi)能的增量為
NJ=3=中。
根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得打氣過程中,對氣體所做的功為
W=Q+\U=Q+^kT0
5.(2020屆江西省九江市高三第二次模擬)關(guān)于液體,下列敘述中正確的
是O
A.露珠呈球形是因?yàn)橐后w的表面張力的緣故
B.液體的表面張力垂直于液面指向液體的內(nèi)部
C.液體與固體接觸的附著層分子如果比液體內(nèi)部更稀疏,則液體與固體
表現(xiàn)為浸潤
D.對特定的液體和特定材質(zhì)的毛細(xì)管,管的內(nèi)徑越小毛細(xì)現(xiàn)象越明顯
E.加上不同的電壓可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì)
【答案】ADE
【解析】露珠呈球形是因?yàn)橐后w的表面張力的緣故,故A正確;表面張力
產(chǎn)生在液體表面層,它的方向跟液面平行,使液面收縮,故B錯(cuò)誤;液體
對某種固體是浸潤的,這時(shí)固體分子與液體分子間的引力相當(dāng)強(qiáng),造成附
著層內(nèi)分子的分布就比液體內(nèi)部更密,故C錯(cuò)誤;對特定的液體和特定
材質(zhì)的毛細(xì)管,管的內(nèi)徑越細(xì)毛細(xì)現(xiàn)象越明顯,故D正確;液晶在光學(xué)性
質(zhì)表現(xiàn)為各向異性,加上不同的電壓可以改變液晶的光學(xué)性質(zhì),故E正確。
故選ADEo
6.(2020屆江西省九江市高三第二次模擬)如圖所示,豎直放置在粗糙水
平面上的汽缸,汽缸里封閉一部分理想氣體。其中缸體質(zhì)量M=4kg,活
塞質(zhì)量機(jī)=4kg,橫截面積S=2xl0-3m2,大氣壓強(qiáng)p()=1.0xl()5pa,活塞
的上部與勁度系數(shù)為h4xl()2N/m的彈簧相連,掛在某處。當(dāng)汽缸內(nèi)氣體
溫度為227C時(shí),彈簧的彈力恰好為零,此時(shí)缸內(nèi)氣柱長為L=80cm。求:
(i)當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為多少K時(shí),汽缸對地面的壓力為零;
(ii)當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為多少K時(shí),汽缸對地面的壓力為160N。(g取
10m/s2,活塞不漏氣且與汽缸壁無摩擦)
,1
【答案】(i)250K;(ii)833K
【解析】
(i)初態(tài)缸內(nèi)氣體體積
V^LS
對活塞
[S=々S+mg
得
片=6+整=1.2x105pa
S
7;=(273+227)K=500K
末態(tài)對氣缸
P2S+Mg=P,S
得
£=此一選=0.8xK)5pa
S
對系統(tǒng)受力平衡
kx=(m+M)g
則x=0.2m=20cm
缸內(nèi)氣體體積
V2=(L-x)S
對缸內(nèi)氣體建立狀態(tài)方程
里二生
代入數(shù)據(jù)解得4=250K
(ii)末態(tài)對氣缸
Mg+P3S=4s+N
得
A=A+d-逸=1.6xl()5pa
ss
對活塞
RS4-mg+kx=P3s
得x=20cm,體積
V,=(L+x)S
氣體狀態(tài)方程
生=堊
工n'
得n=空9K=833K
7.(2020屆遼寧省大連市高三第一次模擬)下列說法中正確的
是。
A.無論對物體如何進(jìn)行冷卻,都不能把它的溫度降為絕對零度
B.三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)A、B、C,若A與B內(nèi)能相等,B與C內(nèi)能相等,
則根據(jù)熱平衡定律A與C接觸時(shí)不會(huì)發(fā)生熱交換
C.當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí),分子勢能最小
D.陽光下看到細(xì)小的塵埃飛揚(yáng),是固體顆粒在空氣中做布朗運(yùn)動(dòng)
E.一定溫度下飽和汽的分子數(shù)密度是一定的,溫度升高,飽和汽的分子數(shù)
密度增大
【答案】ACE
【解析】根據(jù)熱力學(xué)第三定律可知,絕對零度是不可能達(dá)到的,故A正確;
熱平衡狀態(tài)即為兩物體的溫度相同,但兩物體內(nèi)能相同時(shí),溫度不一定相
同,A與C接觸時(shí)可能會(huì)發(fā)生熱交換,故B錯(cuò)誤;當(dāng)分子間「>「()時(shí),分
子力表現(xiàn)為引力,隨距離「增大,引力做負(fù)功,分子勢能增大,當(dāng)分子間
r<ro時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力,隨距離增大,斥力做正功,分子勢能減小,
當(dāng)r=ro時(shí),分子間的引力和斥力平衡,分子勢能最小,故C正確;陽光下
看到細(xì)小的塵埃飛揚(yáng)是固體顆粒在空氣的流動(dòng)下的運(yùn)動(dòng),不是布朗運(yùn)動(dòng),
故D錯(cuò)誤;在動(dòng)態(tài)平衡時(shí),飽和汽的分子數(shù)密度不變,飽和汽壓隨溫度的
升高而增大是因?yàn)轱柡推姆肿訑?shù)密度和蒸汽分子的平均速率都隨溫度
的升高而增大,所以一定溫度下飽和汽的分子數(shù)密度是一定的,溫度升高,
飽和汽的分子數(shù)密度增大,故E正確;故選ACE。
8.(2020屆遼寧省大連市高三第一次模擬)如圖所示,A、B是兩只容積
為V的容器,用一只氣筒C與它們相連,氣筒。內(nèi)有密封良好的可自由
移動(dòng)的活塞,氣筒。的容積為0.5V。方是兩只單向進(jìn)氣閥,當(dāng)氣筒抽
氣時(shí)。打開、b關(guān)閉,當(dāng)氣筒打氣時(shí)b打開、a關(guān)閉。最初A、3兩容器內(nèi)
空氣的壓強(qiáng)均為po,活塞位于氣筒。的最右側(cè)。已知活塞從氣筒C的最
右側(cè)運(yùn)動(dòng)到最左側(cè)完成一次抽氣,從最左側(cè)運(yùn)動(dòng)到最右側(cè)完成一次打氣
(活塞的體積和氣筒與容器間連接處的體積不計(jì),氣體溫度保持不變),
求:
(i)活塞第一次抽氣結(jié)束后C內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P;
(ii)活塞完成抽氣、打氣各2次后,A、B容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)之比。
7
【答案】⑴P1=,O;(ii)2:7
【解析】
(i)根據(jù)玻意耳定律可知,第一次抽氣時(shí)
poV=pl(O.5+l)①
由①解得
P\=|A②
(ii)根據(jù)玻意耳定律可知,第二次抽氣
PIV=PA(0.5+1)V③
第一次打氣
poV+o.5Ply=p2V④
第二次打氣
P2V+0.5PAV=PBV⑤
由①③④⑤式解得
PA:PB=2:7
9.(2020屆遼寧省葫蘆島市高三第一次模擬)下列說法正確的是
A.若兩分子間距離增大,分子勢能一定增大
B.當(dāng)人們感到干燥時(shí),空氣的相對濕度一定較小
C.物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān)
D.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中,內(nèi)能一定增加
E.某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體,但非晶體不可能轉(zhuǎn)化為晶體
【答案】BCD
【解析】若分子間距大于平衡位置時(shí),分子間距離增大,分子引力估負(fù)功,
分子勢能一定增大,故A錯(cuò)誤;在一定氣溫條件下,大氣中相對濕度越小,
水汽蒸發(fā)也就越快,人就越感到干燥,故當(dāng)人們感到干燥時(shí),空氣的相對
濕度一定較小,故B正確;根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知,物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大
的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān),故C正確;根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方
程,=。可知一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中,氣體的溫度升高,
則內(nèi)能一定增加,故D正確;晶體與非晶體在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化,
即在一定的條件下,某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體,非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶
體,故E錯(cuò)誤。故選BCD。
10.(2020屆遼寧省葫蘆島市高三第一次模擬)2019年12月以來,我國
部分地區(qū)突發(fā)疫情,給人民的生命及身心健康帶來極大威脅。在國家正確
指引和全國人民共同努力下,目前已取得可喜的成果。在醫(yī)療期間,氧氣
瓶成了每個(gè)重癥患者的必備品,假設(shè)一氧氣瓶的容積為0.16m3,開始時(shí)瓶
中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓.某醫(yī)院一患者每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣
0.96m3,當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個(gè)大氣壓時(shí),需重新充氣.氧氣的溫
度保持不變,氧氣瓶中的氧氣視為理想氣體。求:這瓶氧氣重新充氣前可
供該患者使用幾天?
【答案】3天
【解析】氧氣瓶中的氧氣初態(tài),Pi=20個(gè)大氣壓,匕=0.16m3,中間狀態(tài)〃2=2
個(gè)大氣壓
體積匕,末態(tài)P3=l個(gè)大氣壓,由等溫變化P1H=P2y2,解得
V2=1.6m3
患者消耗2個(gè)大氣壓對應(yīng)的體積
Vi-V2=1.44m3
由等溫變化
P2(%—匕)=。3匕
3
得V3=2.88m
使用天數(shù)
/=上=3天
0.96,
11.(2020屆陜西省西安中學(xué)高三第三次模擬)下列說法中正確的有
A.懸浮在液體中的固體的分子所做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)
B.金屬鐵有固定的熔點(diǎn)
C.液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性
D.由于液體表面分子間距離小于液體內(nèi)部分子間的距離,故液體表面存
在表面張力
E.隨著高度的增加,大氣壓和溫度都在減小,一個(gè)正在上升的氫氣球(體
積不變)內(nèi)的氫氣內(nèi)能減小
【答案】BCE
【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),不是固體
分子的運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;金屬鐵是晶體,具有固定的熔點(diǎn),故B正確;
液晶是液體,其光學(xué)性質(zhì)具有各向異性,故C正確;由于液體表面分子間
距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,故液體表面存在表面張力,故D錯(cuò)誤;
隨著高度的增加,大氣壓和溫度都在減小,體積不變,溫度降低,則內(nèi)能
減小,故E正確。故選BCE。
12.(2020屆陜西省西安中學(xué)高三第三次模擬)如圖所示,透熱的氣缸內(nèi)
封有一定質(zhì)量的理想氣體,缸體質(zhì)量M=200kg,活塞質(zhì)量帆=10kg,活塞
面積SHOOcn?活塞與氣缸壁無摩擦且不漏氣。此時(shí),缸內(nèi)氣體的溫度為
27℃,活塞正位于氣缸正中,整個(gè)裝置都靜止。已知大氣壓恒為
po=l.OxlO5Pa,重力加速度為g=10m/s2求:
(a)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)pi;
(b)缸內(nèi)氣體的溫度升高到多少C時(shí),活塞恰好會(huì)靜止在氣缸缸口A3處?
【答案】(a)3xl()5pa;⑹327c
【解析】
(a)以氣缸為對象(不包括活塞)列氣缸受力平衡方程
ptS=Mg+p0S
解之得
pi=3xlO5Pa
(b)當(dāng)活塞恰好靜止在氣缸缸口A5處時(shí),缸內(nèi)氣體溫度為不,壓強(qiáng)為P2,
此時(shí)仍有
p2S=Mg+p0S
由題意知缸內(nèi)氣體為等壓變化,對這一過程研究缸內(nèi)氣體,由狀態(tài)方程得
S又D51二SI
所以T2=2TI=600K
故友=(600—273)℃=327℃
13.(2020屆湘贛皖長郡中學(xué)十五校高三第二次聯(lián)考)下列說法正確的是
()
A.晶體熔化時(shí)吸收熱量,分子平均動(dòng)能一定增大
B.布朗運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng),但間接證明了分子在永不停息地做無規(guī)
則運(yùn)動(dòng)
C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程,則氣體對外界做功,
氣體分子的平均動(dòng)能減小
D.一定質(zhì)量的理想氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,那么它一定從外界
吸熱
E.電冰箱的制冷系系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,違背了熱力
學(xué)第二定律
【答案】BCD
【解析】晶體都有固定的熔點(diǎn),晶體熔化時(shí)吸收熱量但溫度不變,所以其
分子平均動(dòng)能不變,故A錯(cuò)誤;
布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮于液體中的顆粒所做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng),不是分子本
身的運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng),是由于液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)對固體微粒的碰撞不平
衡引起的,它間接反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。當(dāng)溫度一定時(shí),顆粒越
小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯;當(dāng)顆粒大小一定時(shí),溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。
故B正確;因氣體絕熱膨脹,故氣體對外做功,壓強(qiáng)減小,但沒有熱交換,
由熱力學(xué)第一定律可知,氣體內(nèi)能減小,而氣體不計(jì)分子勢能,故內(nèi)能只
與溫度有關(guān),因內(nèi)能減小,故溫度降低,則可知分子的平均動(dòng)能減小,故
C正確;對于一定質(zhì)量的理想氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,對外做功;
同時(shí)根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程牛=C,可知,氣體的溫度一定升高,則內(nèi)
能一定增大。根據(jù)熱力學(xué)第一定律,那么它一定從外界吸熱,故D正確;
電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,同時(shí)要消耗一定
的電能,所以不違背熱力學(xué)第二定律,故E錯(cuò)誤。故選BCD。
14.(2020屆湘贛皖長郡中學(xué)十五校高三第二次聯(lián)考)如圖所示,左右兩
個(gè)容器的側(cè)壁都是絕熱的,底部都是導(dǎo)熱的且截面積均為S。左容器足夠
高,上端敞開,右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個(gè)容器的下端由可忽略容
積的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的輕活塞A、B下方封有氮?dú)?,B上方封
有氫氣。大氣的壓強(qiáng)po,溫度為To,兩個(gè)活塞質(zhì)量可忽略不計(jì)。系統(tǒng)平衡
時(shí),各氣體柱的高度如圖所示?,F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?,第?/p>
次平衡時(shí)A上升了一定的高度。接著在A上緩慢加入一定質(zhì)量的細(xì)沙,
使活塞A回到第一次平衡的位置,此時(shí)氫氣柱高度為0.8/1o氮?dú)夂蜌錃饩?/p>
可視為理想氣體。求:
⑴第二次平衡時(shí)氮?dú)獾臍庵傞L;
⑵恒溫?zé)崴壑袩崴臏囟取?/p>
【答案】(1)2.75〃;(2)375.375K
【解析】
⑴考慮氫氣的等溫過程。該過程的初態(tài)壓強(qiáng)為%,體積為力s,末態(tài)體積為
0.8/75o設(shè)末態(tài)壓強(qiáng)為乙由玻意耳定律得
上必=L25p。
0.8加°
活塞A從最高點(diǎn)被推回第一次平衡時(shí)位置的過程是等溫過程。A、B下方
封有氮?dú)庠撨^程的初態(tài)壓強(qiáng)為P。,體積為匕末態(tài)的壓強(qiáng)為“,末態(tài)體積
為V、則
p'=p=1.25po
V'=2.2〃s
由玻意耳定律
POV=P'V'
得
V=工25Po*2.2fe=2.75/is
LOPo
第二次平衡時(shí)氮?dú)獾臍庵傞L
V
/=—=2.75〃
S
⑵活塞A從最初位置升到最高點(diǎn)的過程為等壓過程。該過程的初態(tài)體積
和溫度分別為2加和273K,末態(tài)體積為2.75然。設(shè)末態(tài)溫度為T,由蓋呂薩
克定律得
7=42迎375.375K
2hs°
15.(2020屆東北三省四市教研聯(lián)合體高三模擬)關(guān)于熱力學(xué)定律,下列
說法中錯(cuò)誤的是。
A.對物體持續(xù)降溫冷卻后可以把它的溫度降為絕對零度
B.三個(gè)系統(tǒng)a、b、c,若a與b內(nèi)能相等,b與c內(nèi)能相等,則根據(jù)熱平
衡定律a與c接觸時(shí)一定不會(huì)發(fā)生熱交換
C.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體
D.自然界的能量是守恒的,所以我們可以不必節(jié)約能源
E.一定量的理想氣體經(jīng)過絕熱壓縮其內(nèi)能一定增大
【答案】ABD
【解析】
A.絕對零度是不可能達(dá)到的,故A錯(cuò)誤;
B.熱平衡狀態(tài)即為兩物體的溫度相同,但兩物體內(nèi)能相同時(shí),溫度不一
定相同,故B錯(cuò)誤;
C.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體,例如電冰箱,但需要消耗電能,
故c正確;
D.自然界中有的能量便于利用,有的不便于利用,因此要節(jié)約能源,故
D錯(cuò)誤;
E.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過絕熱壓縮,外界對氣體做功,由熱力學(xué)第一
定律可知,氣體的內(nèi)能增大,故E正確。本題選錯(cuò)誤的,故選ABD。
16.(2020屆東北三省四市教研聯(lián)合體高三模擬)如圖所示,A、B是兩
只容積為丫的容器,C是用活塞密封的氣筒,它的工作體積為0.5V,C與
A、B通過兩只單向進(jìn)氣閥a、b相連,當(dāng)氣筒抽氣時(shí)a打開、b關(guān)閉,當(dāng)
氣筒打氣時(shí)b打開、a關(guān)閉。最初A、B兩容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)均為大氣壓
強(qiáng)po,活塞位于氣筒C的最右側(cè)。(氣筒與容器間連接處的體積不計(jì),氣
體溫度保持不變)求:
⑴以工作體積完成第一次抽氣結(jié)束后氣筒C內(nèi)氣體的壓強(qiáng)”;
(ii)現(xiàn)在讓活塞以工作體積完成抽氣、打氣各2次后,A、B容器內(nèi)的氣體
壓強(qiáng)之比。
I.---k-4_________
【答案】①Pi=:〃。;(ii)2:7
【解析】
⑴第一次抽氣由等溫變化有
p°f(O.5+1)V
解得
2
P'Po
(ii)第二次抽氣
融=pa(0.5+1/
第一次打氣
PoV+O.5pY=p2V
第二次打氣
p2V+0.5p^=pBV
解得
以:PB=2:7
17.(2020屆福建泉州市普通高中高三第一次質(zhì)量檢測)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)自行
車輪胎內(nèi)氣體不足,于是用打氣筒打氣。假設(shè)打氣過程中,輪胎內(nèi)氣體的
體積和溫度均不變,則在打氣過程中,下列說法正確的是_________0
A.輪胎內(nèi)氣體的總內(nèi)能不斷增加
B.輪胎內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能保持不變
C.輪胎內(nèi)氣體的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)
D.輪胎內(nèi)氣體分子間斥力增大使得胎內(nèi)氣壓增大
E.輪胎內(nèi)氣體單位時(shí)間內(nèi)碰撞胎壁的分子數(shù)不斷增多
【答案】ABE
【解析】
A.根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=W+Q,外界對氣體做功,胎內(nèi)氣體的溫度保
持不變,輪胎內(nèi)氣體的總內(nèi)能不斷增加,故A正確;
B.胎內(nèi)氣體的溫度保持不變,故輪胎內(nèi)氣體分子的平均動(dòng)能保持不變,
故B正確;
C.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.在打氣過程中氣體分子的數(shù)量增加,單位時(shí)間內(nèi)碰撞胎壁的分子數(shù)不
斷增多,使得胎內(nèi)氣壓增大,故D錯(cuò)誤;
E.在打氣過程中溫度不變,輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,故輪胎內(nèi)氣體單位時(shí)
間內(nèi)碰撞胎壁的分子數(shù)不斷增多,故E正確。故選ABE。
18.(2020屆福建泉州市普通高中高三第一次質(zhì)量檢測)如圖,導(dǎo)熱性能
良好的氣缸,質(zhì)量M=18kg、高L=L02m,開口向上放置在水平地面上,
氣缸中有橫截面積5=1.0x10-2加2、質(zhì)量m=2kg的活塞,活塞將一定質(zhì)量的
理想氣體封閉在氣缸內(nèi)。當(dāng)外界溫度占27℃、大氣壓P°=L0xl()5pa時(shí),氣
柱高度九=0.80m,不計(jì)氣缸和活塞的厚度及兩者間的摩擦,取g=10m/s2,
求:
(i)氣柱高度九=0.80m時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)pi;
(ii)氣溫保持不變,在活塞上施加豎直向上并緩慢增大的拉力R請通
過分析判斷最終氣缸能否被提離地面。
【答案】(l)Pi=L02xl0Pa;(ii)最終汽缸能被提離地面
【解析】
⑴氣柱高度為加=0.80m時(shí),對活塞由受力平衡得
ptS=mg+pQS
解得P1=1.02x10Pa
(ii)設(shè)汽缸沒被提離地面前活塞能被拉至汽缸頂端,此時(shí)汽缸內(nèi)氣體壓
強(qiáng)為P2,由玻意耳定律得
PiSh=p2SL
在汽缸頂端對活塞由受力平衡得
F+p2S=mg+p0S
解得F=220N
由于廠>(例+㈤g,故最終汽缸能被提離地面
19.(2020屆廣東省模擬)下列說法正確的是()
A.內(nèi)能不同的物體,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同
B.煤堆在墻角時(shí)間長了,墻內(nèi)部也變黑了,證明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)
C.液體與大氣相接觸,表面層分子受內(nèi)部分子的作用表現(xiàn)為引力
D.如果氣體分子總數(shù)不變,而氣體溫度升高,氣體分子的平均動(dòng)能增大,
因此壓強(qiáng)必然增大
E.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體,但不可能
從低溫物體傳到高溫物體
【答案】ABC
【解析】
A.內(nèi)能包括分子勢能和分子動(dòng)能,溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志,所以溫度相
同的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能就相同,但內(nèi)能可能不同,故A正確;
B.由于擴(kuò)散現(xiàn)象,會(huì)使分子彼此進(jìn)入對方物體中,證明分子在永不停息
地運(yùn)動(dòng),故B正確;
C.表面層分子受內(nèi)部分子的作用表現(xiàn)為引力是由于液體表面分子間距離
大于液體內(nèi)部分子間的距離引起的,故c正確;
D.由于
pV=〃RT
而體積不確定,所以壓強(qiáng)不能確定,故D錯(cuò)誤;
E.熱力學(xué)第二定律只是說熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體,略
去了“自發(fā)地”,通過外力做功是可以把熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體
的,例如電冰箱的制冷就是這一情況,顯然冰箱制冷時(shí)消耗了電能。引起
了其他的變化,故E錯(cuò)誤。故選ABC。
20.(2020屆廣東省模擬)如圖,絕熱圓筒長為2L、橫截面積為S,筒內(nèi)
有壓強(qiáng)為尸0、溫度為To的氣體,與桿相連的活塞將筒內(nèi)氣體分成相等的A、
B兩部分,現(xiàn)用導(dǎo)熱材料將圓筒兩端封閉。桿和活塞都是絕熱的、體積不
計(jì),接觸處均不漏氣,但可以無摩擦地移動(dòng)?,F(xiàn)緩慢拉動(dòng)桿使活塞向左移
動(dòng);L到達(dá)圖中。處時(shí)靜止。
(1)求活塞停在。處時(shí),桿受到的拉力;
(2)改變A部分的溫度,使得撤去桿的拉力時(shí),活塞仍停在。處,求此時(shí)A
部分的溫度。
【答案】⑴4PoS;⑵/
【解析】
⑴桿和活塞都是絕熱的,拉動(dòng)桿使活塞緩慢移動(dòng),A、B兩部分氣體均等
溫變化,設(shè)活塞靜止時(shí),A、B氣體的壓強(qiáng)分別為為PA、PB,桿受到的拉
力為人則
對A有
=S
對B有
=+卜
活塞靜止時(shí),受力平衡
F=(kB)s
聯(lián)立解得
3
⑵活塞仍然靜止,則A氣體做等容變化,最后穩(wěn)定時(shí)壓強(qiáng)為打,設(shè)溫度
為T,對A氣體由
區(qū)="
4T
可得
21.(2020屆重慶市高三第二次調(diào)研)下列說法正確的是()
A.有人設(shè)想用降低海水的溫度可以得到大量的能量,相當(dāng)于一個(gè)很好的
永動(dòng)機(jī)。這樣做不能成功,因?yàn)樗`反能量守恒定律
B.當(dāng)將橡皮筋拉伸時(shí),橡皮筋內(nèi)分子的引力和斥力都減小,斥力減小得
較快
C.布朗運(yùn)動(dòng)是說明分子運(yùn)動(dòng)的重要實(shí)驗(yàn)事實(shí),它是指懸浮在液體中的固
體分子的運(yùn)動(dòng)
D.已知水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量,可以算出阿伏伽德羅常數(shù)
E.一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時(shí),其狀態(tài)參量p、V、T的變化情況
可能是p和丁增大、V減小
【答案】BDE
【解析】第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律,但違反了熱力學(xué)第二定律,
內(nèi)能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化具有方向性,這是第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成的原
因,故A錯(cuò)誤;根據(jù)分子動(dòng)理論可知,當(dāng)將橡皮筋拉伸時(shí),橡皮筋內(nèi)分子
的引力和斥力都減小,斥力減小得較快,故B正確;布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在
液體或氣體中的小顆粒受到周圍分子的撞擊力而引起的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。并不
是液體或氣體分子的運(yùn)動(dòng),也不是懸浮的固體分子的運(yùn)動(dòng),而是固體顆粒
受到撞擊后的運(yùn)動(dòng)。它能間接反應(yīng)液體或氣體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)
誤;摩爾質(zhì)量是1摩爾分子的質(zhì)量,故只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的
質(zhì)量,就可以計(jì)算出阿伏伽德羅常數(shù),故D正確;根據(jù)氣體狀態(tài)方程
,=C,一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時(shí),其狀態(tài)參量p、KT的
變化情況可能是p和T增大、V減小,故E正確。故選BDE。
22.(2020屆重慶市高三第二次調(diào)研)如圖所示,內(nèi)壁光滑的氣缸豎直放
置,在距氣缸底部/=36cm處有一與氣缸固定連接的卡環(huán),活塞與氣缸底部
之間封閉了一定質(zhì)量的氣體。當(dāng)氣體的溫度Ti=300K、大氣壓強(qiáng)
p°=L0xl0,Pa時(shí),活塞與氣缸底部之間的距離30cm,已知活塞面積為
50cm2,不計(jì)活塞的質(zhì)量和厚度?,F(xiàn)對缸內(nèi)氣體加熱,使活塞緩慢上升,
當(dāng)溫度上升至4=540K時(shí),求:
⑴封閉氣體此時(shí)的壓強(qiáng)
(2)該過程中氣體對外做的功
S3C2
/,////??).*I
!/
l|i°i
【答案】(l)1.5xl05pa;(2)30J
【解析】
⑴對活塞進(jìn)行受力分析pS=p°S,得
p=po=l.OxlO5Pa
設(shè)活塞上升到卡球處時(shí)氣體溫度為T,體積為IS;初狀態(tài)體積loS,溫度為
Ti
則
l0S_IS
T=T
得T=360K<T2=540K
氣體還將進(jìn)行等容變化,初狀態(tài)壓強(qiáng)為外,溫度為T,末狀態(tài)壓強(qiáng)為“2,
溫度為不,則
T丁2,得
p2=1.5xlO5Pa
⑵該封閉氣體僅在等壓膨脹過程中對外做功,則
W=FS=poS(Z-Zo)=3OJ
23.(2020屆廣東省佛山市高三二模)我國南方經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“回南天”和
“悶熱”天氣,而北方的冬季會(huì)特別“干冷”,以下關(guān)于這些氣候特點(diǎn)的
說法正確的是()
A.“回南天”空氣的相對濕度較大,溫度低的地磚墻壁等物體表面處的
水蒸氣很容易達(dá)到飽和狀態(tài)
B.“悶熱”天氣空氣中氧氣分子的平均動(dòng)能可能和“干冷”空氣中水分
子的平均動(dòng)能相等
C.“干冷天”與“回南天”的空氣比較,只是絕對濕度低,但相對濕度
不一定低
D.南方的夏天之所以讓人覺得“悶熱”,是因?yàn)樵谙鄬穸雀咔铱諝獠?/p>
流通的環(huán)境中皮膚表面的水分難蒸發(fā),不容易散熱
E.中午在陽光照射下,氣溫升高,若大氣壓強(qiáng)不變,則空氣分子間平均距
離一定增大了
【答案】ADE
【解析】“回南天”空氣的相對濕度較大,飽和態(tài)與溫度有關(guān),則溫度低的
地磚墻壁等物體表面處的水蒸氣很容易達(dá)到飽和狀態(tài),選項(xiàng)A正確;“悶
熱”天氣的溫度高于“干冷”天氣的溫度,貝!!“悶熱”天氣空氣中氧氣分子的
平均動(dòng)能比“干冷”空氣中水分子的平均動(dòng)能要大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;“干冷天”
與“回南天”的空氣比較,相對濕度一定低,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;南方的夏天之所
以讓人覺得“悶熱”,是因?yàn)樵谙鄬穸雀咔铱諝獠涣魍ǖ沫h(huán)境中皮膚表面
的水分難蒸發(fā),不容易散熱,選項(xiàng)D正確;根據(jù)牛=??芍?,中午在陽光
照射下,氣溫升高,若大氣壓強(qiáng)不變,則氣體體積變大,則空氣分子間平
均距離一定增大了,選項(xiàng)E正確。故選ADE。
24.(2020屆廣東省佛山市高三二模)一體積恒定的絕熱氣缸如圖豎直放
置,可以自由移動(dòng)的絕熱活塞質(zhì)量為5.0kg,面積為LOX10-2m2?;钊?/p>
設(shè)有一通氣閥,用插銷將活塞固定在氣缸的正中央,關(guān)閉通氣閥將缸內(nèi)同
種氣體分隔成質(zhì)量相同的A、B兩部分?,F(xiàn)已知A氣體的壓強(qiáng)為1.0X105pa,
溫度為27℃。不計(jì)活塞摩擦,g取10m/s2。求
(i)若要讓活塞在拔出插銷后仍能維持在原位置不動(dòng),則B氣體的壓強(qiáng)
及溫度應(yīng)分別多大?(拔出插銷時(shí)氣體不會(huì)外泄)
(ii)若插上插銷,固定活塞,打開通氣閥,讓氣體充分混合后再升溫至
357℃,則此時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)多大(通氣孔體積可忽略不計(jì))?
勿■勿勿
湎'I-
B
丫,丫
【答案】(i)1.05xl05Pa;315K;(ii)2.1xlO5Pa
【解析】
(i)設(shè)B氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為4和PB,活塞受力平衡
pAS+mg=pBS
解得
4=PA+*L05xl()5pa
4氣體溫度
TA=£A+273=300K
由于AB兩部分氣體是同種氣體,且質(zhì)量相等,故可將43兩部分氣體看
做同一個(gè)質(zhì)量一定的氣體處在兩個(gè)不同狀態(tài),因而
PA匕_PHYB
可一可
由于VA=VB解得
TB=315K(42℃)
(ii)設(shè)想AB兩部分氣體混合均勻,氣體壓強(qiáng)等于兩部分氣體分別產(chǎn)生的
壓強(qiáng)之和,對4氣體
P“V=P:「2V
TAT
對3氣體
TBT
解得
p=PA+PB=2.lxIO5Pa
25.(2020屆廣東省茂名市高三第二次綜合測試)下列說法正確的是
A.溫度升高,物體內(nèi)每一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的速率都增大
B.空氣中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果
C.一定量100C的水變成100C的水蒸氣,其分子之間的勢能增加
D.高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低,這是高原地區(qū)溫度較低的緣故
E.干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度,這是濕泡外紗布
中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果
【答案】BCE
【解析1溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,是大量分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,
對單個(gè)的分子沒有意義,所以溫度越高,平均動(dòng)能越大,平均速率越大,
不是所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大,故A錯(cuò)誤;空氣的小雨滴呈球形是水的表
面張力作用的結(jié)果,故B正確;一定量100c的水變成100C的水蒸氣,
需要克服分子間的引力,故分子勢能增大,故C正確;高原地區(qū)水的沸點(diǎn)
較低,這是高原地區(qū)氣壓較低的緣故.故D錯(cuò)誤;干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯
示的溫度低于干泡顯示的溫度,這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)
果.故E正確;故選BCE。
26.(2020屆河北省唐山市高三第一次模擬)下列說法正確的是
A.在完全失重的環(huán)境中,空中的水滴是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的球體
B.氣體的內(nèi)能是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與分子勢能之和
C.晶體有固定的熔點(diǎn)且物理性質(zhì)具有各向異性
D.氣體的溫度變化時(shí),氣體分子的平均動(dòng)能一定也變化
E.金屬是多晶體,在各個(gè)方向具有相同的物理性質(zhì)
【答案】ADE
【解析】在完全失重的環(huán)境之中,由于液體的表面張力作用,空中的水滴
是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的球體,故A正確;對于氣體,分子間距遠(yuǎn)大于平衡距離,分子
力忽略不計(jì)
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