2014年版高考物理专题目十二热学三轮提分训练题目

2014年版高考物理专题目十二热学三轮提分训练题目

专题十二　热　学 ‎1．(仿2013广东高考，18T)氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压．假设氧焊时，氧气从管口缓慢流出时，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不计．则在氧焊过程中瓶内氧气 (　　)．‎ A．分子总数减少，内能不变 B．密度减小，分子平均动能增大 C．吸收热量，对外做功 D．单位时间内分子对氧气瓶单位面积的碰撞次数增加 解析　由于瓶内外温度始终相等，瓶内外氧气分子平均动能相等，但瓶内氧气分子数逐渐减少，所以瓶内氧气内能减少，选项A、B错误；由于瓶内气体缓慢流出过程中氧气体积增大，氧气对外做功，而作为理想气体，温度不变则内能不变，根据热力学第一定律可知：氧气需要吸收热量，选项C正确；由于瓶内氧气分子数量减少，所以选项D错误．‎ 答案　C ‎2．(仿2013北京高考，13T)某一密闭容器中密封着一定质量的某种气体，气体分子间的相互作用力表现为引力．下列说法中正确的是 (　　)．‎ A．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁的顶部没有作用力 B．若气体膨胀对外界做功，则分子势能一定增大 C．若气体被压缩，外界对气体做功，则气体内能一定增加 D．若气体从外界吸收的热量等于气体膨胀对外界做的功，则气体分子的动能一定不变 解析　在完全失重的情况下，密闭容器内的气体仍然有压强，气体对器壁的顶部有作用力，所以选项A错误；气体膨胀，分子间距离增大，分子力做负功，气体的分子势能增大，选项B正确；外界对气体做功，但气体有可能向外界放热，所以内能的变化情况不能确定，选项C错误；气体从外界吸收的热量等于气体膨胀对外界做的功，所以内能不变，但分子势能增大了，所以分子动能一定减小，选项D错误．‎ 答案　B ‎3．(仿2012山东高考，36T)(1)下列说法正确的是________．‎ A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小 C．水的饱和汽压随温度的升高而增大 D．晶体的物理性质都是各向异性的 E．露珠呈球状是液体表面张力的作用 ‎(2)如图6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300 K.‎ 图6‎ ‎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．‎ 解析　(1)潮湿时，空气的相对湿度较大，干燥时，空气的相对湿度较小，但绝对湿度大小不能确定，故A错，B对；水的饱和汽压随温度的升高而增大，C对；多晶体的物理性质各向同性，即使单晶体，也并不是所有物理性质都是各向异性，D错；液体表面张力使其表面积收缩到最小而呈球状，故E对．‎ ‎(2)①由理想气体的状态方程＝ 得气体在状态B的温度TB＝＝1 200 K ‎②由状态B到状态C，气体做等容变化，由查理定律得 ＝，则TC＝TB＝600 K 故气体由状态B到状态C为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小．根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，ΔU<0，W＝0，故Q<0，可知气体要放热．‎ 答案　(1)BCE　(2)①1 200 K　②放热　理由见解析 ‎4．(仿2012新课标全国高考，33T)(1)下列说法正确的是________．‎ A．气体向真空的自由膨胀是不可逆的 B．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关 C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关 D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 ‎(2)如图7所示，圆柱形气缸水平放置，气缸足够长，内壁光滑，导热良好，用活塞封住一定量的理想气体，开始时气缸内气体温度为T0、体积为V0.先将气缸缓慢旋转90°，使气缸开口向上，再将缸内气体缓慢加热，直至温度升高到2T0.已知大气压强为p0，活塞的截面面积为S、质量为m＝.‎ 图7‎ ‎①经过上述两个过程气体的最终体积为________；‎ ‎②作出缸内气体状态变化的p-V图象．‎ 解析　(1)气体向真空自由膨胀遵守热力学第二定律，具有方向性，A项正确；由热力学第一定律知气体每升高1 K，所吸收的热量与过程有关，B项正确；气体压强大小与分子平均动能和分子密集程度有关，C项错．当分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离增大，分子力做正功，分子势能减小，D项错．‎ ‎(2)①气体先做等温变化，由玻意尔定律得 p0V0＝V1，解得V1＝V0‎ 气体再做等压变化，由盖吕萨克定律得 ＝，解得V2＝V0‎ ‎②P-V图象如下图 答案　(1)AB　(2)见解析 ‎5．(仿2013新课标全国高考Ⅱ，33T)(1)以下几个叙述正确的是 (　　)．‎ A．饱和汽的压强与温度无关 B．多晶体的物理性质表现为各向异性 C．肥皂泡呈球状是由于液体表面张力的作用 D．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小 图8‎ ‎(2)如图8所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管B的横截面积是细管A的2倍．管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为‎12 cm，大气压强为p0＝75 cmHg.‎ ‎①若用一活塞将细管A的管口封闭，并缓慢向下推活塞，保持封闭气体温度不变，当两管中水银面高度差为‎6 cm时，活塞下移的距离为多少？‎ ‎②若将两管口均封闭，使细管A内封闭气体的温度从t＝‎27 ℃‎开始缓慢升高，粗管B内气体温度不变，当两管中水银面高度差为‎6 cm时，A管内封闭气体的温度为多少？‎ 解析　(1)饱和汽的压强与温度有关，温度越高，饱和汽的压强越大，选项A错误；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项B错误；肥皂泡呈球状是由于液体表面张力的作用，选项C正确；当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度较小，选项D正确．‎ ‎(2)①选取封闭气体为研究对象，初状态：p1＝p0＝75 cmHg，l1＝‎‎12 cm 末状态：p2＝p0＋ph＝81 cmHg 由p1V1＝p2V2得p‎1l1＝p‎2l2，可得l2＝＝ cm＝‎11.11 cm两边液面高度差为‎6 cm时，细管液面下降‎4 cm，粗管液面上升‎2 cm，所以活塞下移距离为：(12＋4－11.11)cm＝‎4.89 cm.‎ ‎②选取粗管B内封闭气体为研究对象，pB1＝p0＝75 cmHg，lB1＝‎12 cm，lB2＝(12－2)cm＝‎‎10 cm 由pB1VB1＝pB2VB2得pB‎1lB1＝pB‎2lB2，可得 pB2＝＝ cmHg＝90 cmHg 再选取细管A内封闭气体为研究对象，pA1＝p0＝75 cmHg，lA1＝‎12 cm，TA1＝(273＋27) K＝300 K pA3＝pB2＋ph′＝96 cmHg，lA3＝(12＋4) cm＝‎‎16 cm 由气体状态方程得＝ 代入数据解得TA3＝512 K，所以A管内气体的温度TA3＝(512－273)℃＝‎239 ℃‎.‎ 答案　(1)CD　(2)①‎4.89 cm　②‎‎239 ℃‎ ‎6．(仿2013山东高考，36T)(1)下列说法正确的是 (　　)．‎ A．当分子间的距离增大时，分子势能一定减小 B．判断物质是晶体还是非晶体，主要从该物质是否有固定的熔点来看 C．水对玻璃是浸润液体，是因为在玻璃与水的接触面处，玻璃分子对水分子的引力大于水分子间的引力 D．在相同温度下，不同气体的分子平均动能是不同的 ‎(2)湖水深‎10 m，上下水温可认为相同，在湖底形成体积为‎1 cm3的气泡，当气泡上升到湖面时的体积是多大(大气压强取1×105 Pa，湖水密度取1×‎103 kg/m3)？气泡在上升的过程中是吸热还是放热？简要说明你判断的理由．‎ 解析　(1)当分子间的距离增大时，分子势能可能增大也可能减小，由晶体和非晶体的区别可知B项正确，由浸润产生的原因知C项正确，温度是分子平均动能的标志，D项错．‎ ‎(2)在湖底气泡内气体的压强P1＝P0＋ρgh，体积为V1，到达湖面时的压强为P0，体积为V2.由玻意耳定律得 P1V1＝P0V2‎ V2＝＝‎2 cm3‎ 气泡在上升的过程中，温度不变，内能不变，体积增大，气泡对外做功，根据热力学第一定律可知，该过程吸热．‎ 答案　(1)BC　(2)见解析