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2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練17 熱學(xué)

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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練17 熱學(xué) 1.(2018·湖北武漢市4月模擬)(1)(多選)關(guān)于固體和液體,下列說(shuō)法正確的是________. A.晶體中的原子都是按照一定的規(guī)則排列的,其有空間周期性,因而原子是固定不動(dòng)的 B.毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤(rùn)現(xiàn)象都有關(guān)系,都是分子力作用的結(jié)果 C.液晶顯示器是利用了液晶對(duì)光具有各向異性的特點(diǎn) D.在密閉容器中,液面上方的蒸汽達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),從宏觀上看蒸發(fā)現(xiàn)象停止 E.空氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)越大,相對(duì)濕度就越大 (2)(10分)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C、D后又回到狀態(tài)A,其狀態(tài)變化過(guò)程中的V-T圖像如圖所

2、示.已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)為1×105Pa,氣體在BC過(guò)程中吸熱1 000 J,在DA過(guò)程中放熱400 J. ①求氣體在C狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng). ②將該循環(huán)過(guò)程用p-V圖像表示出來(lái). ③求氣體經(jīng)過(guò)一次循環(huán)又回到初態(tài)過(guò)程中,外界對(duì)氣體做的功. 解析 (1)分子的熱運(yùn)動(dòng)是永不停息的,A錯(cuò),毛細(xì)現(xiàn)象是液體表面層和附著層中分子間作用力的不同表現(xiàn)而產(chǎn)生的,B對(duì).液晶是一種特殊的物質(zhì),對(duì)光的傳導(dǎo)具有各向異性,C對(duì).飽和蒸汽與液體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),宏觀上看液體的量并未減少,蒸發(fā)像是停止,D對(duì),相對(duì)濕度還與當(dāng)時(shí)溫度對(duì)應(yīng)的飽和氣壓有關(guān),空氣中水蒸汽的實(shí)際壓強(qiáng)大,相對(duì)濕度不一定大,E錯(cuò). (2)①氣體從A狀

3、態(tài)到B狀態(tài)是等容氣溫過(guò)程,由查理定律=知pB=2×105Pa 從B狀態(tài)到C狀態(tài)是等溫變化,由玻意耳定律pBVB=pCVC得pC=1×105Pa ②由氣體狀態(tài)方程=知pD=5×104Pa 結(jié)合氣體在V-T圖中的變化過(guò)程,可在p-V圖中作出其循環(huán)過(guò)程如圖所示 ③氣體在BC和DA段都是等溫變化,其內(nèi)能不變,因此BC過(guò)程中吸熱1 000 J,全部用于對(duì)外做功,即W1=Q1=1 000 J,DA過(guò)程中放熱400 J等于外界對(duì)氣體做功W2=Q2=400 J 因此外界對(duì)氣體的總功為W=W2-W1=-600 J 答案 (1)BCD (2)①1×105Pa?、诖鸢敢娊馕? ③-600 J 2.

4、(2018·湖南長(zhǎng)郡中學(xué)高三月考)(1)(多選)下列說(shuō)法中正確的是________. A.給車胎打氣,越壓越吃力,是由于分子間存在斥力 B.液體表面張力與浸潤(rùn)現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn) C.懸浮在水中花粉顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉中分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng) D.干濕泡溫度計(jì)的示數(shù)差越大,表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn) E.液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性 (2)2016年里約奧運(yùn)會(huì),贏得個(gè)人第23枚奧運(yùn)金牌的菲爾普斯是青睞中國(guó)古老的拔罐療法的奧運(yùn)選手之一,如今火罐已風(fēng)靡全球,若罐的容積為50 cm3,空氣溫度為27℃,已知大氣壓p0=1.0×105Pa,罐導(dǎo)熱性能良好. ①

5、某次拔罐過(guò)程中,罐內(nèi)空氣被加熱到57℃,求此時(shí)罐內(nèi)空氣質(zhì)量與室溫下罐內(nèi)空氣質(zhì)量的比; ②當(dāng)罐被扣到人體上之后,罐內(nèi)的空氣從57℃降溫到室溫,罐的容積由于皮膚變形減少2cm3,求降溫之后罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字). 解析 (1)給車胎打氣,越壓越吃力,是由于車胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)不斷增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;液體表面張力是由于液體表面層分子比液體內(nèi)部分子間稀疏,分子間表現(xiàn)為引力,浸潤(rùn)現(xiàn)象是由于隨著層里的分子比液體內(nèi)部分子密,分子表現(xiàn)為斥力,故液體表面張力與浸潤(rùn)現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn),選項(xiàng)B正確;懸浮在水中花粉顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)反映了水分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;干濕泡溫度計(jì)的示數(shù)差越大,表示

6、空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn),選項(xiàng)D正確;液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性,選項(xiàng)E正確. (2)①罐的容積V1=50 cm3,罐內(nèi)空氣溫度T1=(27+273)K=300 K 此時(shí)包括溢出罐氣體在內(nèi)的氣體的總體積為V2,溫度為T2=330 K 又蓋呂薩克定律有=,解得V2=55 cm3 則57°時(shí)罐內(nèi)剩余氣體質(zhì)量與室溫下氣體質(zhì)量之比等于= ②降溫前罐內(nèi)氣體的總體積為V3=50 cm3,溫度為T3=330 K,壓強(qiáng)為p3=1.0×105Pa 降溫的后:V4=50 cm3,T4=300 K,p4=7 由=解得p4=0.95×105Pa 答案 (1)BDE (2)①=?、趐4

7、=0.95×105Pa 3.(2018·泰安市一模)(1)(多選)分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),它們之間存在著相互作用.這兩種相互的因素決定了分子的三種不同的聚集形態(tài):固體、液體和氣體.下列說(shuō)法正確的是(  ) A.固體中的分子是靜止的,液體、氣體中的分子是運(yùn)動(dòng)的 B.液體表面層中分子間的相互作用表現(xiàn)為引力 C.液體的蒸發(fā)現(xiàn)象在任何溫度下都能發(fā)生 D.汽化現(xiàn)象是液體分子間因相互排斥而發(fā)生的 E.有的物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高 (2)如圖,長(zhǎng)度為4l、橫截面積為S的汽缸A、B導(dǎo)熱良好、內(nèi)壁光滑,A豎直固定、B水平固定,之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連,整個(gè)裝置置于溫度為20℃、

8、大氣壓為p0的環(huán)境中,活塞C、D的質(zhì)量均為m.原長(zhǎng)為2l的輕彈簧,一端連接活塞C、另一端固定在汽缸A底部.穩(wěn)定后活塞C距汽缸A底部,活塞D距汽缸B的底部3l.求 ①?gòu)椈傻膭哦认禂?shù)k; ②若在活塞D上施加一水平向左的力緩慢推動(dòng)活塞D,使汽缸A中彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),此時(shí)活塞D距汽缸B底的距離. 解析 (1)無(wú)論固體、液體和氣體,分子都在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),A錯(cuò).當(dāng)分子間距為r0時(shí),分子引力和分子斥力相等,液體表面層的分子比較稀疏,分子間距大于r0,所以分子間表現(xiàn)為引力,B正確.蒸發(fā)是液體表面分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,C正確.汽化是物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過(guò)程,汽化分蒸發(fā)和沸騰.而不是分子間相互排斥

9、而產(chǎn)生的,D錯(cuò).冰在融化的過(guò)程中吸收熱量溫度不升高,E正確. (2)①對(duì)活塞D,可知穩(wěn)定時(shí),內(nèi)外氣體壓強(qiáng)相等. 對(duì)活塞C,mg=k,解得k= ②汽缸A中彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),對(duì)活塞C,mg+p0S=pS,解得:p=2p0 對(duì)汽缸A、B中的氣體p0S=pS(21+x),解得:x= 此時(shí)活塞D距汽缸B底部的距離x=. 答案 (1)BCE (2)①?、? 4.(2018·河南省石家莊市高三調(diào)研)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是(  ) A.空氣相對(duì)濕度越大時(shí),空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓,水蒸發(fā)越慢 B.分子間同時(shí)存在著引力和斥力,當(dāng)分子間距增大時(shí),分子間的引力增大,斥力減小 C.液晶具有

10、液體的流動(dòng)性,同時(shí)具有晶體的各向異性特征 D.液體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng) E.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部 (2)如圖所示,兩氣缸A、B固定于水平面上,氣缸A及活塞a導(dǎo)熱良好,氣缸B及活塞b絕熱,活塞與氣缸間的摩擦忽略不計(jì),初始狀態(tài)時(shí),氣缸A、B中封閉了等量了理想氣體,氣柱長(zhǎng)度均為L(zhǎng)0=0.6 m,此時(shí)氣體溫度與外界溫度相等,均為27℃,氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相等,均為p0=1×105Pa,現(xiàn)通過(guò)電熱絲緩慢地對(duì)氣缸B中氣體加熱,直至氣缸B中氣體溫度達(dá)到600 K,該過(guò)程中環(huán)境溫度及外界大氣壓強(qiáng)一直保持不變,T=t+273 K,當(dāng)氣缸B中氣體溫度達(dá)到600 K時(shí),

11、求: ①氣缸A、B中氣柱的長(zhǎng)度LA、LB. ②氣缸A中封閉氣體的壓強(qiáng). 解析 (1)根據(jù)相對(duì)濕度的定義可知,A正確;分子間同時(shí)存在著引力和斥力,當(dāng)分子間距離增大時(shí),引力和斥力都減小,B錯(cuò)誤;液晶具有液體的流動(dòng)性,同時(shí)具有晶體的各向異性的特征,C正確;液體中懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng),D正確;液體的表面張力的方向與液體表面相切,E錯(cuò)誤. (2)①對(duì)活塞a、b整體由平衡條件可知pA=pB=p 對(duì)氣缸A中氣體= 對(duì)氣缸B中氣體= 即= 又T0=300 K且LA+LB=2L0 解得LA=0.4 m,LB=0.8 m ②對(duì)氣缸A中氣體pASLA=p0SL0 解得pA=1.5×1

12、05Pa 答案 (1)ACD (2)①LA=0.4 m,LB=0.8 m ②1.5×105Pa 5.(2018·江西臨川一中3月模擬)(1)(多選)下列說(shuō)法正確的是________. A.具有各向異性的固體一定是晶體 B.懸浮在液體中的小顆粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈 C.露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用 D.兩個(gè)分子間的引力或斥力均隨分子間距的增大而減小,但斥力比引力減小得更快 E.把兩塊純凈的鉛壓緊,它們會(huì)“粘”在一起,說(shuō)明分子間只存在分子引力 (2)如圖所示,一絕熱汽缸倒立豎放在兩水平臺(tái)面上,缸內(nèi)一光滑活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體,在活塞下掛有一物塊,活塞與物塊的總重量G

13、=30 N,活塞的橫截面積S=3×10-3m2.活塞靜止時(shí),缸內(nèi)氣體溫度t1=27 ℃,體積V1=3×10-3m3.外界的大氣壓強(qiáng)恒為p0=1×105Pa.缸內(nèi)有一個(gè)電阻絲,電阻絲的電阻值恒為R=5 Ω,電源電動(dòng)勢(shì)E=18 V、內(nèi)阻r=1 Ω.閉合開關(guān)20 s后,活塞緩慢下降高度h=0.1 m,求: ①20 s內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量; ②20 s末缸內(nèi)氣體的溫度. 解析 (1)具有各向異性的固體一定是晶體,選項(xiàng)A正確;懸浮在液體中的小顆粒越大,液體分子對(duì)其碰撞的平衡性越大,布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;露珠呈球狀是由于液體表面分子較內(nèi)部烯疏,從而形成了表面張力的原因,選項(xiàng)C正確;分子間的引力

14、和斥力均隨著分子間距離的增大而減?。徊贿^(guò)斥力減小得快,引力減小得慢,選項(xiàng)D正確;把兩塊純凈的鉛壓緊,它們會(huì)“粘”在一起,說(shuō)明這個(gè)區(qū)域分子間的引力大于分子間的斥力而表現(xiàn)為引力,不能說(shuō)明分子間只存在引力,選項(xiàng)E錯(cuò)誤. (2)①設(shè)缸內(nèi)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為p1,對(duì)活塞由受力平衡條件有p0S=G+p1S 在電熱絲對(duì)氣體加熱20 s的過(guò)程中,氣體對(duì)外界做的功為W=p1Sh 電阻絲產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt,其中I= 根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU=Q-W 解得ΔU=873 J,即氣體的內(nèi)能增加了873 J. ②氣體做等壓膨脹,由蓋—呂薩克定律有= 解得T2=330 K,即缸內(nèi)氣體的溫度是57 ℃或330

15、K. 答案 (1)ACD (2)①873 J?、?7 ℃或330 K 6.(2018·安徽省合肥市高三模擬)(1)如圖所示,假設(shè)甲分子(未畫出)固定在原點(diǎn)O處?kù)o止不動(dòng),乙分子(未畫出)位于Ox軸不同位置處,兩條曲線分別表示分子間引力和斥力的大小隨兩分子間距離x的變化關(guān)系,E為兩曲線的交點(diǎn).取無(wú)窮遠(yuǎn)處的分子勢(shì)能為零.下列判斷正確的是________.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.x=x0時(shí),分子間作用力為零 B.x

16、0時(shí),分子勢(shì)能為零 E.x從x0開始逐漸增大,分子勢(shì)能也逐漸增大 (2)(10分)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=10 kg、m2=20 kg的長(zhǎng)氣缸A、B(缸壁厚度不計(jì))放置在水平地面上,分別用質(zhì)量均不計(jì)的活塞C、D將理想氣體M、N封閉在氣缸內(nèi),C、D用一跨過(guò)兩定滑輪且不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩連接.系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),滑輪下方的輕繩沿豎直方向,C、D離地高度分別為h、3h,M、N的壓強(qiáng)為外界大氣壓p0=1.0×105Pa,N的溫度t1=27 ℃.已知C、D橫截面積均為S=0.01 m2,取g=10 m/s2,不計(jì)一切摩擦.若對(duì)N緩慢降溫,M的溫度始終保持在27 ℃,求A剛要離開地面時(shí)N的攝氏溫度

17、. 解析 當(dāng)x=x0時(shí),分子引力與分子斥力平衡,分子間作用力為零,A正確;xx0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,x從x0開始逐漸增大的過(guò)程中,分子力一直做負(fù)功,分子勢(shì)能逐漸增大到零,即x=x0時(shí),分子勢(shì)能為負(fù)值,D錯(cuò)誤,E正確. (2)設(shè)A恰好離開地面時(shí)M的壓強(qiáng)為p1,C上升的高度為Δh,則對(duì)A受力分析有 p1S=p0S-m1g 對(duì)M,根據(jù)玻意耳定律有 p0·hS=p1·(h+Δh)S 解得Δh=h A恰好離開地面時(shí)D離地的高度為h1=3h-Δh=

18、h 對(duì)N,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有 = 其中T1=(273+27)K=300 K 由C、D各自受力平衡可得p2=p1 解得T2=260 K A剛要離開地面時(shí)N的攝氏溫度t2=-13 ℃. 答案 (1)ACE (2)-13 ℃ 7.(2018·漳州市八校聯(lián)考)(1)下列說(shuō)法正確的是________.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)吸收了熱量,其內(nèi)能不一定增加 B.絕熱情況下,外界對(duì)物體做了正功,物體的內(nèi)能也不一定增加 C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知,熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100% D.第二類永

19、動(dòng)機(jī)是不可能制造出來(lái)的,因?yàn)樗粌H違反熱力學(xué)第一定律,也違反熱力學(xué)第二定律 E.熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序性的量度,從微觀角度看,一個(gè)孤立的系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展 (2)如圖所示的薄壁玻璃管,上端開口且較粗,截面積S1=2 cm2;下端封閉且較細(xì),截面積S1=1 cm2,上下管的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=12 cm.一段水銀柱把一質(zhì)量的理想氣體封閉在細(xì)管內(nèi),兩水銀面正好均在兩部分玻璃管的正中央位置.已知大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于76 cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),氣體初始溫度為T1=264 K,重力加速度g取10 m/s2. ①若緩慢升高氣體溫度,求當(dāng)細(xì)管內(nèi)的水銀剛被全部排出時(shí)氣體的溫度T2; ②若

20、繼續(xù)升高溫度,要使水銀不溢出,則溫度T3不能超過(guò)多少? 解析 (1)一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)能增量等于氣體從外界吸收的熱量與外界對(duì)它所做的功的和,所以A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第二定律“不可能從單一熱源吸收熱量,使之完全變成功,而不產(chǎn)生其他影響”,可以判斷C正確;第二類永動(dòng)機(jī)不違反熱力學(xué)第一定律,但違反熱力學(xué)第二定律,D錯(cuò)誤;在任何自然過(guò)程中,一個(gè)孤立的系統(tǒng)的熵不會(huì)減小,并且熵值越大,系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)越無(wú)序,E正確. (2)①設(shè)水銀全部進(jìn)入上端玻璃管時(shí),水銀柱的長(zhǎng)度為xS1+S2=xS1,得x==9 cm 初態(tài)壓強(qiáng)p1=p0+ph1+ph2=88 cmHg,末態(tài)壓強(qiáng)p2=p0+px=85 cmHg

21、 體積V1=S2=6 cm3,V2=LS2=12 cm3 由理想氣體狀態(tài)方程=,解得T2=510 K ②繼續(xù)升高漸度氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程,則 由蓋—呂薩克定律知,= 其中V3=LS2+(L-x)S1=18 cm3 解得T3=765 K 答案 (1)ACE (2)①510 K ②765 K 8.(2018·重慶市名校聯(lián)盟高三下學(xué)期二次診斷)(1)下列說(shuō)法中正確的是________.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分) A.由于兩個(gè)分子間的距離發(fā)生變化而使得分子勢(shì)能變化,則可以判定在這一過(guò)程中,分子間的相互作用力一定做了

22、功 B.對(duì)某物體做功,必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加 C.物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān) D.分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能越大 E.當(dāng)分子間距離增大時(shí),分子間引力減小,分子間斥力也減小 (2)如圖所示,導(dǎo)熱性能良好的氣缸Ⅰ和Ⅱ高度為h,左右兩端的橫截面積不同,其中Ⅱ的橫截面積為S,在它們的底部有一細(xì)管相連(細(xì)管的容積忽略不計(jì)),在兩氣缸內(nèi)均放置一個(gè)厚度不計(jì)的活塞,其質(zhì)量分別為mA=2m和mB=m,忽略活塞與氣缸的摩擦,兩活塞底部下方為理想氣體,開始時(shí)的溫度均為T0,上方為真空,當(dāng)活塞下方氣體處于平衡狀態(tài)時(shí),兩活塞底部相對(duì)于氣缸底的高度均為.現(xiàn)對(duì)氣體加熱,最終A、B兩活塞距離

23、氣缸頂部都為.求: (ⅰ)活塞A的橫截面積; (ⅱ)氣缸內(nèi)氣體最后的溫度T. 解析 (1)分子間距變化使分子勢(shì)能變化,則分子力一定做了功,A正確;做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,B錯(cuò)誤;做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,做功可改變物體的體積,熱傳遞可改變物體的溫度,C正確;分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,只能是物體分子平均動(dòng)能越大,并不是每個(gè)分子的動(dòng)能越大,D錯(cuò)誤;當(dāng)分子間距離增大時(shí),分子間的引力和斥力都減小,只是引力減小得更明顯,E正確. (ⅰ)Ⅰ、Ⅱ內(nèi)的氣體壓強(qiáng)相等,設(shè)活塞A的橫截面積為SA,對(duì)活塞A、B受力分析可得 mAg=pSA mBg=pSB 解得SA=2S (ⅱ)在對(duì)氣體加熱時(shí),氣體的壓強(qiáng)始終相等,開始時(shí)氣體的體積為V1=2S×+S×=S 最終氣體的體積為V2=2S×+S×=S 由蓋—呂薩克定律可得=,即= 故T=T0 答案 (1)ACE (2)(ⅰ)2S (ⅱ)T0

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