高考物理 考前教材回归十 热学

热学1．人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是()A．液体的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用[答案]AD[解析]液体的分子势能与分子之间的距离有关，而分子之间的距离影响物体的体积，因而分子势能与体积有关，选项A正确；有些晶体在某些物理性质上表现为各向异性，选项B错误；温度越高，分子的平均动能越大，但并非每个分子的动能都增大，选项C错误；由于液体表面张力的作用，液体的表面有收缩到最小的趋势，因同等体积的物体，以球面的面积最小，所以露珠呈球状，选项D正确．2．如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是()A．铅分子做无规则热运动B．铅柱受到大气压力作用C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用[答案]D[解析]由于分子间存在引力，使两个铅柱结合在一起而不脱落，选项D正确．3．下列说法正确的是()A．知道某种物质的摩尔质量和分子的质量可求出阿伏加德罗常数B．内能不同的物体，它们的分子热运动的平均动能不可能相同C．没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率也不可能是100%D．液晶既有液体的流动性，又有光学的各向同性[答案]AC[解析]阿伏加德罗常数是联系微观与宏观的桥梁，设分子质量为m0，由NA＝eq\f(Mmol,m0)可知，选项A正确；温度是分子平均动能的标志，选项B错误；液晶既有液体的流动性，又有光学的各向异性，选项D错误；本题正确选项为A、C.4．气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外()A．气体分子可以做布朗运动B．气体分子的动能都一样大C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大[答案]C[解析]布朗运动是悬浮在液体中微小颗粒的运动，是分子无规则运动的反映，选项A错误；分子的速率分布是“两头少，中间多”，各个分子的速率并不都相等，选项B错误；气体分子间的距离远大于分子间发生作用的距离，故相互作用力可忽略，故选项C正确；分子间的距离并不一定一样大，平时说的是平均距离，选项D错误．5．如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强()A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终不变D．先增大后减小[答案]A[解析]气体从a到b的变化过程中，体积V减小，温度T升高，由理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，气体压强逐渐增大，本题只有选项A正确．6．如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中()A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小[答案]A[解析]M筒向下滑动的过程中压缩气体，对气体做功，又由于气体不与外界发生热交换，根据热力学第一定律可知气体的内能增加，选项A正确．7．气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm.后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)(1)求恒温槽的温度．(2)此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或者“放热”)．[答案](1)364K(或91℃)(2)增大吸热[解析](1)设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273KA内气体发生等容变化，根据查理定律得eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)①p1＝p0＋ph1②p2＝p0＋ph2③联立①②③式，代入数据得④T2＝364K(或91℃)(2)此过程中A内气体温度升高，则内能增大；体积不变，则W＝0；根据热力学第一定律有ΔU＝Q＋W，得Q>0，即气体将吸热．8．(1)当密闭的气球内的空气(可视为理想气体)温度缓慢升高时()A．气体分子的体积增大B．气体分子的动能增大C．气体分子的平均动能增大D．单位体积内分子数增多(2)若只对一定质量的理想气体做1500J的功，可使其温度升高5K.若改成只用热传递的方式，使气体温度同样升高5K.那么气体应吸收________J的热量．如果对该气体做了2000J的功，使其温度升高了5K，表明在该过程中，气体还________(选填“吸收”或“放出”)热量________J.(3)有一种气体，在一定的条件下可以变成近似固体的硬胶体．设该气体在某状态下的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，将该气体分子看做直径为D的球体，体积为eq\f(1,6)πD3，则该状态下体积为V的这种气体变成近似固体的硬胶体后体积约为多少？[答案](1)C(2)1500放出500(3)eq\f(πρVNAD3,6M)[解析](1)只要气球的体积不变，则密闭在气体内的空气的体积就不变，选项A、D均错；温度是分子平均动能的标志，选项B错，C对．(2)略．(3)体积为V的这种气体的摩尔数n＝eq\f(ρV,M)变成近似固体的硬胶体后体积约为V′＝nNAV球＝eq\f(πρVNAD3,6M).9．(1)下列说法正确的是()A．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该种气体分子的大小B．悬浮的液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间斥力随分子间距离的增大而减小D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体(2)内壁光滑的导热气缸开口向上竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭着体积为2.73×10－3m3的理想气体，活塞面积为2.00×10－4m2.现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的eq\f(4,5)，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体体积重新变为2.73×10－3m3(大气压强p0＝1.00×105Pa，g取10m/s2)．求：①所加沙子的质量；②气缸内气体最终的温度；[答案](1)B(2)①0.5kg②341.25K[解析](1)已知条件可求出气体分子的平均活动空间，而不是气体分子的大小，选项A错；分子间的引力和斥力都是随分子间距离增大而减小，选项C错；热量可以由低温物体传到高温物体，但要引起其他的影响，选项D错．(2)①气体体积变为原来为eq\f(4,5)的过程为等温压缩，由玻意耳定律p1V1＝p2V2可得p2＝1.25p0p2－p0＝0.25p0＝mg/S解得m＝0.5kg.②将气缸取出后加热为等压膨胀，则V2＝0.8V1，V3＝V1，T2＝T1＝273K由eq\f(V2,T2)＝eq\f(V3,T3)得T3＝341.25K所以，气体最终的温度是341.25K.10．如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，已知状态A的温度为300K.(1)求气体在状态B的温度．(2)由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．[答案](1)1200K(2)放热理由见解析[解析](1)由理想气体的状态方程eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pBVB,TB)得气体在状态B的温度：TB＝eq\f(pBVBTA,pAVA)＝1200K.(2)由状态B→C，气体做等容变化，由查理定律得eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)，TC＝eq\f(pC,pB)TB＝600K，气体由B到C为等容变化，气体不对外做功，但温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，可知气体要放热．11．如图，绝缘气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦．两气缸装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0.缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍．设环