2019届高考物理 专题二十四 热学精准培优专练.doc

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培优点二十四 热学 一、选择题，每题有3个选项正确。 1. 下列说法正确的是 。 A．液晶与多晶体一样具有各向同性 B．悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈 C．当分子间的引力与斥力相互平衡时，分子间分子势能最小 D．温度相等的两个物体接触，它们各自的内能不变且内能也相等 E．若一定质量的理想气体在被压缩的同时放出热量，则气体内能可能减小 【答案】BCE 2. 下列说法正确的是 。 A．自然界中符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自然发生 B．空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力 C．布朗运动是固体小颗粒分子的运动，能反应液体分子的热运动规律 D．一定量的100℃的水变成100℃的水蒸气需要加热，是由于要增大分子势能 E．空调机作为制热机使用时，将热量从温度较低的室外送到温度较高的室内，所以制热机的工作不遵循热量学第二定律 【答案】ABD 3. 下列说法正确的是 。 A．图1为氧气分子在不同温度下的速率分布图象，由图可知状态①的温度比状态②的温度低 B．图2为一定质量的理想气体状态变化的p－V图线，由图可知气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小 C．图3为分子间作用力的合力与分子间距离的关系可知，当分子间的距离r > r0时，分子势能随分子间的距离增大而减小 D．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大；附着层内液体分子间的距离比液体内部分子间的距离小 E．能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性 【答案】ABE 4. 关于生活中的热学现象，下列说法正确的是___________。 A. 夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大 B. 民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是用镊子夹一棉球，沾一些酒精，点燃，在罐内迅速旋转一下再抽出，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上，其原因是，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强增大 C. 盛有氧气的钢瓶，在27℃的室内测得其压强是9.0106 Pa，将其搬到－3℃的工地上时，测得瓶内氧气的压强变为7.2106 Pa，通过计算可判断出钢瓶漏气 D. 热量能够自发地从内能多的物体传递到内能少的物体 E. 一辆空载的卡车停在水平地面上，在缓慢装沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，若把车胎内气体看成理想气体，则胎内气体向外界放热 【答案】ACE 【解析】夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大，A正确；把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，B错误；若不漏气，则气体做等容变化，由，=8.1106Pa，由于p2 >7.2106 Pa，所以钢瓶在搬运过程中漏气，C正确；热量只能自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，而内能多的物体温度不一定高，故D错误；汽车在缓慢装沙的过程中，压强增大，而气体温度不变，所以体积变小，外界对气体做功，内能不变，放出热量，E正确。 二、计算题，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 5. 如图所示，在长为l＝57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内，用5 cm高的水银柱封闭着50 cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33℃。 (1)现将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成53角，此时管中气体的长度为多少？ (2)在第一问的基础上，若接着将管内水银柱取走1 cm，再缓慢对玻璃管加热升温至多少时， 管中水银柱上表面恰好与管口相齐？(大气压强为p0＝76 cmHg) 【解析】(1)设玻璃管的横截面积为S，初态时，管内气体的温度为T1＝306 K，体积为V1＝50S，压强为p1 ＝81 cmHg 当玻璃管倾斜至与水平面成53角时，管内气体的温度为T2＝306 K，体积为V2＝lS，压强为p2＝(76＋5sin 53) cmHg 由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2 代入数据，解得：l = 50.625 cm。 (ii)设温度升至T3时，水银柱长为4 cm，管内气体的体积为V3＝53S，压强为p3＝(76+4sin53) cmHg 由理想气体状态方程得： 代入数据，解得T3＝317.152 K。 6．如图所示，两端开口的U形管粗细均匀，左右两管竖直，底部的直管水平。水银柱的长度如图中标注所示，水平管内两段空气柱a、b的长度分别为10 cm、5 cm。在左管内缓慢注入一定量的水银，稳定后右管的水银面比原来升高了h＝10 cm。已知大气压强p0＝76 cmHg，求向左管注入的水银柱长度。 【解析】设初状态a、b两部分空气柱的压强均为p1，由题意知： p1＝90 cmHg 因右管水银面升高的高度10 cm<12 cm，故b空气柱仍在水平直管内 设末状态a、b两部分空气柱的压强均为p2，则：p2＝100 cmHg 设末状态a、b两部分空气柱的长度分别为La2、Lb2，对a部分空气柱，根据玻意耳定律： p1La1S＝p2La2S 对b部分空气柱，根据玻意耳定律：p1Lb1S＝p2Lb2S 代入数据解得：La2＝9 cm，Lb2＝4.5 cm 设左管所注入的水银柱长度为L，由几何关系得：L＝2h＋(La1＋Lb1)－(La2＋Lb2) 代入数据解得：L＝21.5 cm。 7. 如图所示，绝热气缸倒扣放置，质量为M的绝热活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，活塞下部空间与外界连通，气缸底部连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计）。初始时，封闭气体温度为T，活塞距离气缸底部为h0，细管内两侧水银柱存在高度差。已知水银密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为S，重力加速度为g，求： (1)U形细管内两侧水银柱的高度差； (2)通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降Δh0，求此时的温度；此加热过程中，若气体吸收的热量为Q，求气体内能的变化。 【解析】(1)设封闭气体的压强为P，对活塞分析： 用水银柱表达气体的压强： 解得：。 (2)加热过程中气体变化是等压变化： 气体对外做功为 根据热力学第一定律： 可得：。 8. 如图，一圆筒形导热容器A深为H，横截面积为S，用一细管与容器B相连，K为阀门，开始时，K关闭，B为真空，A敞开，一个厚度不计，重为G的活塞恰能堵住容器A，并可在容器内无摩擦滑动，设大气压强为p0，气温为T0。 (1)将活塞置于A的开口端后放手则活塞将会下降，要使活塞能稳定在初始位置处，容器A内气温应为多大？ (2)打开阀门K，并将A、B倒置，使A的开口向下，问B的容积至少多大时活塞才不会掉下来？ 【解析】(1)开始时，活塞在容器口，容器内气体的压强等于大气压，即 活塞稳定在初始位置，由平衡条件可得 则 计算得出容器A内气温应为 (2)将A、B倒置，使A的开口向下，当活塞刚好移到容器口时，封闭气体的压强 则 解得：。