物理二轮复习专题十九-热学综合（测试）

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精专题测试1.下面关于分子力的说法中正确的有（）A。铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力B.水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力C。将打气管的出口端封住,向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现为斥力D。磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力2．假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数,则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023mol－1)A．10年 B．1千年 C．10万年 D．1千万年【解析】1g水的分子个数个，则完成任务所需时间t=EQ\f(N，5000）=6×1018小时，约为100000年。所以选项C正确。【答案】C3．图18为焦耳实验装置图,用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高。关于这个实验，下列说法正确的是水水绝热壁重物重物搅拌叶片A．这个装置可测定热功当量B．做功增加了水的热量C．做功增加了水的内能D．功和热量是完全等价的，无区别【解析】做功和传递热量都可以使物体的内能发生改变，焦耳实验中是通过做功来增加水的内能，所以选项C正确；就放体内能的改变来说，做功和热传递是等效的，这是研究热功当量的前提，通过焦耳实验可测定热泪盈眶功当量，所以选项A正确，一个物体的内能是无法测量的，而在某种过程中物体内能的变化却是可以测定的，热量就是用来测定内能变化的一个物体量,所以选项B和D都错.【答案】AC4．为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某同学在保温瓶中灌入热水,现测量初始水温，经过一段时间后再测量末态水温。改变实验条件，先后共做了6次实验，实验数据记录如下表：序号瓶内水量(mL）初始水温（0C时间（h）末态水温（0C11000914782100098874315009148041500981075520009148262000981277下列眼镜方案中符合控制变量方法的是（）A．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第1、3、5次实验数据B．若研究瓶内水量与保温效果的关系,可用第2、4、6次实验数据C．若研究初始水温与保温效果的关系，可用第1、2、3次实验数据D．若研究保温时间与保温效果的关系,可用第4、5、6次实验数据【解析】研究瓶内水量与保温效果的关系，则水量变化而其它因素不变，1、3、5满足要求，而2、4、6时间因素发生变化，A正确B错；若研究初始水温与保温效果的关系,则初始水温不同，其它因素相同，C不满足要求，错;若研究保温时间与保温效果的关系，则保温时间不同其它因素相同,D不能满足要求。【答案】A5．如图19所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后,在室温（270CaabA、与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多B、与a态相比,b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大C、在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等D、从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体对外界释放了热量【解析】由于两种状态下压强相等，所以在单位时间单位面积里气体分子对活塞的总冲量肯定相等，B错C对;由于b状态的温度比a状态的温度要高，所以分子的平均动量增大，因为总冲量保持不变，因此b状态单位时间内冲到活塞的分子数肯定比a状态要少，A对;由a到b，气体温度升高,内能增大，体积增大,对外做功,由热力学第一定律可知气体一定吸热,D错。【答案】AC6．对一定质量的气体,下列说法正确的是（）A。在体积缓慢不断增大的过程中，气体一定对外界做功B.在压强不断增大有过程中，外界对气体一定做功C.在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加D。在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变【解析】当气体增大时，气体对外界做功，当气体减小时,外界对气体做功;故A选正确；根据＝常数，p增大时，V不一定变化，故B选项错；在V减小的过程中，可能向外界放热，根据ΔE＝W＋Q可知,内能不一定增大，故C选项错误；Q＝0的过程中,W不一定为0，故D选项错误。考查热力学第一定律、气体压强、体积、温度三者的关系。难度较易.【答案】A7．如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气，气缸固定不动,外界温度恒定。一条细线左端连接在活塞上,另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止。现在不断向小桶中添加细沙,使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）。忽略气体分子间相互作用，则在活塞移动过程中,下列说法正确的是（）A．气缸内气体的分子平均动能变小B．气缸内气体的压强变小C．气缸内气体向外放出热量D．气缸内气体从外界吸收热【解析】因温度不变，所以内能不变，活塞缓慢向右移动，体积变大，压强减小,对外界做功，由热力学第一定律必吸收热量,所以选项BD对【答案】BD 8．一定质量的气体(不计气体分子间的作用力)由状态A变为状态D（如图线所示)，这个过程中（）A.气体从外界吸收热量，内能增加B。气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少C。气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大D.气体对光的折射率将变小，光在其中的传播速度会增大9．对一定量的气体,下列说法正确的是（）A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少【解析】气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和,A项错；温度是物体分子平均动能的标志,是表示分子热运动剧烈程度的物理量,B项正确；气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的,C项正确；气体膨胀,说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，D项错。【答案】BC10。氧气钢瓶充气后压强高于外界人气压，假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变，氧气分子之间的相互作用。在该漏气过程中瓶内氧气A.分子总数减少，分子总动能不变B。密度降低，分子平均动能不变C。吸收热量，膨胀做功D.压强降低,不对外做功图2011．如图20所示,用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2，且空气柱的高度增加了∆l,已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0,问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？请在下面的图乙的V－T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）图20【解析】由受力分析和做功分析知，在气体缓缓膨胀过程中，活塞与砝码的压力对气体做负功，大气压力对气体做负功，根据热力学第一定律得∆U=W+Q【答案】12、⑴有以下说法：A．气体的温度越高,分子的平均动能越大B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的C．对物体做功不可能使物体的温度升高D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关E．一由不导热的器壁做成的容器,被不导热的隔板分成甲、乙两室。甲室中装有一定质量的温度为T的气体,乙室为真空,如图所示。提起隔板，让甲室中的气体进入乙室。若甲室中的气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时,其温度仍为TF．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的G．对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少,速率小的分子数目增加H．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的其中正确的是甲甲乙⑵如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、S和S。已知大气压强为p0，温度为T0。两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？aabcABll2解析：⑴ABEG⑵设加热前，被密封气体的压强为p1，轻线的张力为f，根据平衡条件有：对活塞A：对活塞B:解得：p1＝p0f＝0即被密封气体的压强与大气压强相等,轻线处在拉直的松弛状态，这时气体的体积为:对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止,这时气体的体积为：根据盖·吕萨克定律得：解得：由此可知，当T≤时,气体的压强为：p2＝p0当T＞T2时,活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V2不变,由查理定律得:解得：即当T＞时，气体的压强为13。如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0。1V0。开始时活塞在B处,缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体,直至399。3K。求:(1)活塞刚离开B处时的温度TB；（2）缸内气体最后的压强p；（3）在右图中画出整个过程的p-V图线.解析：（1）EQ\F（0.9p0，297）＝EQ\F(p0，TB)，TB＝333K，（2）EQ\F(0.9p0，297）＝EQ\F(p，399。3)，p＝1.1p0，（3）图略。14。某压力锅结构如图所示.盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。⑴若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。⑵假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？⑶已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P＝P0（1－αH），其中常数α＞0.结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。解析：⑴设锅内气体分子数为n⑵根据热力学第一定律得：ΔU＝W＋Q＝－3J锅内气体内能减少，减少了3J⑶由P＝P0（1－αH）(其中α＞0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小。由知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小。根据查理定律得:可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。15、潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低,相比之下，核能是一种高效的能源。⑴在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳，压力壳和安全壳（见图1）。结合图2可知，安全壳应当选用的材料是。⑵核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中,然后A．沉入海底B．放至沙漠C．运到月球D．深埋地下图1图1图2图3⑶图3是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射.当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图2分析工作人员受到了射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了射线的辐射.答案：⑴混凝土⑵D⑶β；γ或“β和γ”16.某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。(2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少?（3）已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0（