高考物理真题分类解析热学

高考物理真题分类解析热学

H单元　热学 H1 分子动理论 ‎13．F3[2012·广东卷] 清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠．这一物理过程中，水分子间的(　　)‎ A．引力消失，斥力增大　　 B．斥力消失，引力增大 C．引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大 ‎13．D　[解析] 水由气态的水汽凝结成液态的水，分子间距离变小．而分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大，故D正确．‎ ‎12．A.[2012·江苏卷] ‎ ‎(1)H1下列现象中，能说明液体存在表面张力的有________．‎ A．水黾可以停在水面上 B．叶面上的露珠呈球形 C．滴入水中的红墨水很快散开 D．悬浮在水中的花粉做无规则运动 ‎(2)H1密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2 时的分子速率分布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.‎ ‎12．A.[答案] (1)AB　(2)平均动能　小于 ‎(3)5.0×102 J ‎[解析] (1)滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，悬浮在水中的花粉的运动是布朗运动，它说明水分子永不停息地做无规则运动．‎ ‎(2)温度升高，气体分子的平均动能增加，随着温度的升高，分子速率随时间分布的峰值向分子速率增大的方向移动，因此T1小于T2.‎ ‎28．(1)H1、H3 [2012·福建卷] 关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是________．(填选项前的字母)‎ A．一定量气体吸收热量，其内能一定增大 B．不可能使热量由低温物体传递到高温物体 C．若两分子间距离增大，分子势能一定增大 D．若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大 ‎28．(1)D　[解析] 根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，内能的变化还与气体做功有关，A错．根据热力学第二定律，热量可以由低温物体传到高温物体，只是会引起其他变化，B错．rr0时，分子间作用力表现为引力，r增加，分子力做负功，分子势能增加，C错．‎ ‎ H2 固体、液体、气体的性质 ‎14．H2[2012·全国卷] 下列关于布朗运动的说法，正确的是(　　)‎ A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈 C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 ‎14．BD　[解析] ‎ 布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，A错误；布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，D正确，C错误；液体温度越高，液体分子无规则运动越剧烈，对悬浮粒子撞击力越大，悬浮粒子越小，液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡机会越多，布朗运动也就越剧烈，因此B正确．‎ ‎28．(2)H2 [2012·福建卷] 空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气‎6.0 L，现再充入1.0 atm的空气‎9.0 L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为________．(填选项前的字母)‎ A．2.5 atm　　　　　　B．2.0 atm C．1.5 atm D．1.0 atm ‎28．(2)A　[解析] 充气过程为等温过程，气体原来的压强为1.0 atm、体积为‎15.0 L；后来气体的体积变为‎6.0 L，根据玻意耳定律，p1V1＝p2V2，解得充气后储气罐中气体压强为2.5 atm.‎ ‎ H3 内能 热力学定律 ‎33．H3(1)[2012·课标全国卷]关于热力学定律，下列说法正确的是______．‎ A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 D．不可能使热量从低温物体传向高温物体 E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 ‎33．(1)[答案] ACE ‎[解析] 做功和热传递是改变内能的两种方式，A正确，B错误；可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，也可以使热量从低温物体传给高温物体，但要引起其他变化，C正确，D错误；根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，E错误．‎ ‎12. H3 [2012·江苏卷](3)如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p＝1.0×105 Pa，吸收的热量Q＝7.0×102 J，求此过程中气体内能的增量．‎ 图11‎ ‎[解析] (3)理想气体经历等压变化，由盖－吕萨克定律得＝，解得VB＝8.0×10－‎3 m3‎，对外做的功W＝p(VB－VA)＝1.0×105×(8.0×10－3－6.0×10－3) J＝2×102 J.‎ 根据热力学第一定律ΔU＝Q－W，解得ΔU＝7.0×102 J－2.0×102 J＝5.0×102 J.‎ ‎28．(1)H1、H3 [2012·福建卷] 关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是________．(填选项前的字母)‎ A．一定量气体吸收热量，其内能一定增大 B．不可能使热量由低温物体传递到高温物体 C．若两分子间距离增大，分子势能一定增大 D．若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大 ‎28．(1)D　[解析] 根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，内能的变化还与气体做功有关，A错．根据热力学第二定律，热量可以由低温物体传到高温物体，只是会引起其他变化，B错．rr0时，分子间作用力表现为引力，r增加，分子力做负功，分子势能增加，C错．‎ ‎ H4 实验：用油膜法估测分子的大小 ‎ H5 热学综合 ‎16．H5 [2012·重庆卷] 图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是(　　)‎ A．温度降低，压强增大 ‎ B．温度升高，压强不变 ‎ C．温度升高，压强减小 D．温度不变，压强减小 ‎ 16.A　[解析] 设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为p′，则p′＝p＋ρgh，且玻璃泡中气体与外界大气温度相同．液柱上升，气体体积减小，根据理想气体的状态方程＝C可知，变大，即变大，BCD均不符合要求，A正确．‎ ‎14．H5 [2012·四川卷] 物体由大量分子组成，下到说法正确的是(　　)‎ A．分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大 ‎ B．分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小 C．物体的内能跟物体的温度和体积有关 D．只有外界对物体做功才能增加物体的内能 ‎14．C　[解析] 分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，但并非每个分子的动能都越大，A错误；分子间引力随分子间的距离减小而增大，B错误；物体的内能与分子动能和分子势能有关，即与温度和体积有关，C正确；通过热传递也可以增加物体的内能，D错误．‎ ‎36．H5(1)[2012·山东卷] 以下说法正确的是________．‎ A．水的饱和汽压随温度的升高而增大 B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动 C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小 D．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小 ‎36．(1)AB　[解析] 温度升高，就有更多的水分子离开液体，变成水蒸气，所以温度越高，水的饱和气压越大，故A正确．扩散现象说明分子在永不停息地运动，故B正确．分子间的引力与斥力都随着分子间距离的增大而减小，故C错．一定质量的理想气体等压膨胀，由理想气体状态方程＝C可知，因p不变而V变大，则T变大，气体分子的平均动能增大，故D错．‎ ‎36．H5(2)[2012·山东卷] 如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝‎20 cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝‎10 cm.(环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg)‎ ‎①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)．‎ ‎②此过程左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．‎ ‎36．(2)[答案] ①50 cmHg　②做正功　吸热 ‎[解析] ①设U形管横截面面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p.左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得 p1V1＝p2V2①‎ p1＝p0②‎ p2＝p＋ph③‎ V1＝l1S④‎ V2＝l2S⑤‎ 由几何关系得 h＝2(l2－l1)⑥‎ 联立①②③④⑤⑥式，代入数据得 p＝50 cmHg⑦‎ ‎②左管气体体积变大，对外界做正功；理想气体温度不变，内能不变；根据热力学第一定律，应吸收热量．‎ ‎33．(2)H5[2012·课标全国卷]如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为‎0℃‎的水槽中，B的容积是A的3倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体．U形管内左边水银柱比右边的低‎60 mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等．假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．‎ 图11‎ ‎(ⅰ)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)；‎ ‎(ⅱ)将右侧水槽的水从‎0°C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为‎60 mm，求加热后右侧水槽的水温．‎ ‎33．(2)[解析] (ⅰ)在打开阀门S前，两水槽水温均为T0＝273 K．设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依题意有 p1＝pC＝Δp①‎ 式中Δp＝60 mmHg.‎ 打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，设玻璃泡B中气体的压强为pB.依题意，有 pB＝pC②‎ 玻璃泡A和B中气体的体积为 V2＝VA＋VB③‎ 根据玻意耳定律得 p1VB＝pBV2④‎ 联立①②③④式，并代入题给数据得 pC＝Δp＝180 mmHg⑤‎ ‎(ⅱ)当右侧水槽的水温加热至T′时，U形管左右水银柱高度差为Δp.玻璃泡C中气体的压强为 p′C＝pB＋Δp⑥‎ 玻璃泡C的气体体积不变，根据查理定律得 ＝⑦‎ 联立②⑤⑥⑦式，并代入题给数据得 T′＝364 K⑧‎ ‎14．H5[2012·广东卷] 景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木制推杆前端粘着艾绒．猛推推杆，艾绒即可点燃．对筒内封闭的气体．在此压缩过程中(　　)‎ 图1‎ A．气体温度升高，压强不变 B．气体温度升高，压强变大 C．气体对外界做正功，气体内能增加 D．外界对气体做正功，气体内能减少 ‎14．B　[解析] 猛推杆的过程可以看成是一个绝热过程，故Q＝0，而压缩气体，气体体积减小，外界对气体做功，故W＞0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知ΔU＞0，气体内能增加，温度升高，故C、D错误；T增大、V减小，由理想气体状态方程＝C知p增大，故A错误、B正确．‎