2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題七 物理選考 熱學(xué)真題匯編

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1、熱學(xué) 1.(2018·全國(guó)卷I ·T33(1))如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e。對(duì)此氣體，下列說法正確的是 (　　) A.過程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小 B.過程②中氣體對(duì)外界做正功 C.過程④中氣體從外界吸收了熱量 D.狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等 E.狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小 【解析】選B、D、E。過程①為等容變化，根據(jù)查理定律有，因?yàn)闇囟戎饾u增加，則氣體的壓強(qiáng)逐漸增加，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；過程②氣體體積增加，則氣體對(duì)外界做正功，故選項(xiàng)B正確；過程④中為體積不變，則氣體對(duì)外界不做功，外界對(duì)氣體也不做功，即W=0，理想氣體的溫度降低，則內(nèi)能減少，即

2、ΔU<0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q可知Q<0，則氣體向外界放出了熱量，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；狀態(tài)c、d的溫度相等，則分子平均動(dòng)能相等，理想氣體沒有分子勢(shì)能，則內(nèi)能相等，故選項(xiàng)D正確；連接Ob、Od，根據(jù)=C得，Ob斜率大于Od斜率，則狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小，故選項(xiàng)E正確。 2.(2018·全國(guó)卷II ·T33(1))對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說法正確的是(　　) A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能 B.氣體的內(nèi)能包括氣體分子之間相互作用的勢(shì)能 C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 D.氣體的體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變 E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能 【解析】選B、D、E。

3、實(shí)際氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢(shì)能和分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，與整體的重力勢(shì)能和動(dòng)能均無關(guān)。改變氣體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞。 【易錯(cuò)警示】本題易忽視題中所研究的為實(shí)際氣體，從而錯(cuò)誤地按理想氣體模型處理，而導(dǎo)致漏選B。 3.(2018·全國(guó)卷Ⅲ·T33(1)) 如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過程中 (　　) A.氣體溫度一直降低 B.氣體內(nèi)能一直增加 C.氣體一直對(duì)外做功 D.氣體一直從外界吸熱 E.氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功 【解析】選B、C、D。一定質(zhì)量的理想氣體從a到b的過程，由理想氣體狀態(tài)方程可知，Tb>

4、Ta，即氣體的溫度一直升高，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知?dú)怏w的內(nèi)能一直增加，選項(xiàng)B正確；由于從a到b的過程中氣體的體積增大，所以氣體一直對(duì)外做功，選項(xiàng)C正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，從a到b的過程中，氣體一直從外界吸熱，選項(xiàng)D正確；氣體吸收的熱量一部分增加內(nèi)能，一部分對(duì)外做功，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。 4.(2018·北京高考·T2)關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是 (　　) A.氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無關(guān) B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.分子間同時(shí)存在著引力和斥力 D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大 【解析】選C。擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散越快，故A錯(cuò)誤

5、；布朗運(yùn)動(dòng)為懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，固體小顆粒運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，是液體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性的間接反映，故B錯(cuò)誤；在一定的范圍內(nèi)，分子間斥力與引力同時(shí)存在，而分子力是斥力與引力的合力，分子間的引力和斥力都是隨分子間距增大而減小；當(dāng)分子間距小于平衡位置時(shí)，表現(xiàn)為斥力，即引力小于斥力，而分子間距大于平衡位置時(shí)，表現(xiàn)為引力，即斥力小于引力，但總是同時(shí)存在的，故C正確，D錯(cuò)誤。 5.(2018·江蘇高考 ·T12A(1))如圖所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周圍空氣溫度。當(dāng)空氣溫度不變，若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)

6、示數(shù)減小，則 (　　) A.空氣的相對(duì)濕度減小 B.空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)增大 C.空氣中水的飽和汽壓減小 D.空氣中水的飽和汽壓增大 【解析】選A。一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，說明相對(duì)濕度減小，水蒸氣的壓強(qiáng)減小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；溫度不變，空氣中水的飽和汽壓不變，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。 6. (2018·江蘇高考 ·T12A(2))一定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和T2溫度下其分子速率分布的情況見表。則T1　　　　(選填“大于”“小于”或“等于”)T2。若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，速率處于400～500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)

7、占總分子數(shù)的百分比 　　　　(選填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。? 各速率區(qū)間的分子數(shù)占 總分子數(shù)的百分比 /% 溫度T1 溫度T2 100以下 0.7 1.4 100～200 5.4 8.1 200～300 11.9 17.0 300～400 17.4 21.4 400～500 18.6 20.4 500～600 16.7 15.1 600～700 12.9 9.2 700～800 7.9 4.5 800～900 4.6 2.0 900以上 3.9 0.9 【解析】分子平均速率越大，溫度越高，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)

8、得T1大于T2，由于溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變，分子平均動(dòng)能也不變，各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比就不變。 答案：大于　等于 7.(2018·全國(guó)卷I ·T33(2)) 如圖，容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有一閥門K。開始時(shí)，K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p0。現(xiàn)將K打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為時(shí)，將K關(guān)閉，活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了。不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。 【解析】設(shè)活塞再次平

9、衡后，活塞上方氣體的體積為V1，壓強(qiáng)為p1；下方氣體的體積為V2，壓強(qiáng)為p2。在活塞下移的過程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，由玻意耳定律得 ① ② 由已知條件得 ③ 　 ④ 設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m，由力的平衡條件得 p2S=p1S+mg　 ⑤ 聯(lián)立以上各式得 m=　 ⑥ 答案： 8.(2018·全國(guó)卷II·T33(2))如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)它們之間的摩擦。開始時(shí)活塞

10、處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為 p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。 【解析】開始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有 ① 根據(jù)力的平衡條件有 p1S=p0S+mg ② 聯(lián)立①②式可得T1= ③ 此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有 ④ 式中 V1=S

11、H ⑤ V2=S(H+h) ⑥ 聯(lián)立③④⑤⑥式解得 ⑦ 從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為 W=(p0S+mg)h ⑧ 答案： 　(p0S+mg)h 9.(2018·全國(guó)卷Ⅲ ·T33(2))在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1=18.0 cm和l2=12.0 cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為 12.0 cmHg。現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過程中，氣體溫度不變。 【

12、解析】設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時(shí)，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為p，此時(shí)原左、右兩邊氣體長(zhǎng)度分別變?yōu)閘1′和l2′。由力的平衡條件有 p1=p2+ρg(l1-l2) ① 式中ρ為水銀密度，g為重力加速度。 由玻意耳定律有 p1l1=pl1′ ② p2l2=pl2′ ③ l1′-l1=l2-l2′ ④ 由①②③④式和題給條件得 l1′=22.5 cm⑤ l2′=7.5 cm⑥ 答案：22.5 cm　7.5 cm 10.(2018·江蘇高考 ·T12A(3))如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2.0×105 Pa，經(jīng)歷A→B→C→A的過程，整個(gè)過程中對(duì)外界放出61.4 J熱量。求該氣體在A→B過程中對(duì)外界所做的功。 【解析】整個(gè)過程中，外界對(duì)氣體做功W=WAB+WCA，且WCA=pA(VC-VA) 由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W，得WAB=-(Q+WCA) 代入數(shù)據(jù)得WAB=-138.6 J，即氣體對(duì)外界做的功為138.6 J。 答案：138.6 J 6