高三物理热学部分试题精编
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高三物理热学练习题1. 固体物质的热传导是如何发生的?请简要解释热传导的机制。
2. 在能量转化过程中,热量如何从一个物体传递到另一个物体?请说明热传递的三种方式。
3. 一块金属棒的两端分别与两个热源接触,棒的一侧热源温度为80°C,另一侧热源温度为40°C。
已知金属棒的导热系数为0.5 J/(s·m·°C),长度为2 m,断面积为0.1 m²。
求在稳态下,金属棒的导热速率。
4. 一杯热咖啡摆放在室温的房间内。
它何时能达到热平衡?解释一下你的答案。
5. 在所有物体中,什么样的物体是最好的热绝缘体?为什么?6. 一块铝板的质量为0.5 kg,热容为900 J/kg·°C。
将其加热到100°C,需要多少热量?7. 对于流体内的传热机制,有哪些因素会影响其传导速率?请举例说明。
8. 一杯热咖啡开始时温度为60°C,在室温房间内冷却。
经过5分钟后,温度下降到50°C。
根据指数衰减定律,计算咖啡的冷却时间常数。
9. 室内温度为25°C,一个封闭的房间里有一块加热器,功率为2000 W。
该加热器加热了20分钟后自动关闭。
如果房间的热损失可以忽略不计,那么关闭后房间内的最高温度是多少?10. 在一个密闭容器中有两杯水:一杯温度为20°C,另一杯温度为80°C。
将它们放在房间中,经过一段时间后,两杯水的温度会发生怎样的变化?为什么?这些练习题旨在帮助高三学生巩固和提升物理热学知识。
请认真思考并独立完成题目,希望能对你的学习有所帮助!。
精做37 热力学第一定律的计算1.如图甲所示,用面积为S 的活塞在气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 。
现对气缸缓缓加热,使气缸内的空气温度从T 1升高到T 2,空气柱的高度增加了ΔL ,加热时气体吸收的热量为Q ,外界大气压强为p 0。
求:〔1〕此过程中被封闭气体的内能变化了多少? 〔2〕气缸内温度为T 1时,气柱的长度为多少?〔3〕请在图乙的V –T 图上大致作出该过程的图象〔在图线上标出过程的方向〕。
【答案】〔1〕()0=U Q p S mg L ∆-+∆ 〔2〕()121T LL T T ∆=- 〔3〕如下列图【解析】〔1〕对活塞和砝码:0=mg p S pS +,得0=mgp p S +气体对外做功()0==W pS L p S mg L∆+∆由热力学第一定律W Q U ++∆ 得()0=U Q p S mg L∆-+∆〔2〕1212V V T T =,()12L L S LS T T +∆=解得()121T L L T T ∆=-〔3〕作图如下2.如下列图,在水平固定的筒形绝热气缸中,用绝热的活塞封闭一局部气体。
活塞的横截面积为0.2 m 2,外界大气压强为105Pa ,气体温度为27 ℃。
活塞与气缸之间无摩擦且不漏气。
用一个电阻丝R 给气体加热,活塞将会缓慢移动。
当气缸内温度升高到77 ℃时,活塞移动了7.5 cm 。
被封闭气体的温度每升高1 ℃,其内能增加74.8 J ,求电阻丝对气体提供的热量为多少?【答案】5 240 J3.如下列图,一定质量的理想气体从状态A 经等压过程到状态B ,如此状态B 的体积为多少?假设此过程中,气体压强p =1.0×105Pa ,吸收的热量Q =7.0×102J ,求此过程中气体内能的增量。
【答案】8.0×10–3m 35.0×102J【解析】气体从状态A 经等压过程到状态B 的过程中,吸收热量,同时对外做功,要先求出体积的变化,再求功,最后根据热力学第一定律求解气体状态A 为出状态,设为V 1,T 1,状态B 为末状态,设为V 2,T 2,由盖–吕萨克定律得:1212VV T T =,代入数据,得:V 2=8.0×10–3m3在该过程中,气体对外做功:2210J W FL PS L P V ==∆=∆=⨯根据热力学第一定律:ΔU =Q +W′其中W =–W',代入数据,得ΔU =5.0×102J4.如下列图,一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。
选修3-3热学部分高考试题选编第一题:⑴(2017全国I 卷,5分)氧气分子在C 00和C 1000温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。
下列说法正确的是_______A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情景C.图中实线对应于氧气分子在C 1000时的情景D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与C 00相比,C 1000时氧气分子速率出现在s /m 400~0区间内的分子数占总分子数的百分比较大 ⑴(2019全国III 卷,10分)如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一高度为cm 0.2的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为cm 0.2。
若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同。
已知大气压强为cmHg 76,环境温度为K 296。
⑴求细管的长度;⑵若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度。
参考答案与解析1.解析:根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知,题图中两条曲线下面积相等,选项A 正确;题图中虚线占百分比较大的分子速率较小,所以对应于氧气分子平均动能较小的情景,选项B 正确;题图中实线占百分比较大的分子速率较大,分子平均动能较大,根据温度是分子平均动能的标志,可知实线对应于氧气分子在C 1000时的情景,选项C 正确;根据分子速率分布图可知,题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比,不能得出任意速率区间的氧气分子数目,选项D 错误;由分子速率分布图可知,与C 00相比,C 1000时氧气分子速率出现在s /m 400~0区间的分子数占总分子数的百分比较小,选项E 错误。
答案:ABC2.解析:⑴设玻璃管倒置前后密封气体的压强分别为1p 、'1p ,对水银柱受力分析,由共点力平衡条件可得:h p p +=01,h p p -=0'1。
高三物理真题分类汇编专题-热力学综合(原卷版)专题15、选修3-3、热力学综合(2022-2022)题型一、分子动理论和气体压强1题型二、油膜法测分子直径5题型三、理想气体状态方程与热力学第一定律6题型四、液柱模型12题型五、气缸模型18题型一、分子动理论和气体压强1.(2022全国1)下列说法正确的是A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关D.气体膨胀对外做功且温度降低,分子平均动能可能不变2.(2022北京)关于分子动理论,下列说法正确的是A.气体扩散的快慢与温度无关B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.分子间同时存在着引力和斥力D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大3.(2022全国2)对于实际的气体,下列说法正确的是______。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
没选错1个扣3分,最低得分为0分)A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能4.的变化分别如图中两条曲线所示。
下列说法正确的是________。
A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0℃时相比,100℃时氧气分子速率出现在0~400m/区间内的分子数占总分子数的百分比较大5.(2022全国2)关于扩散现象,下列说法正确的是(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分) A.温度越高,扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的6.(2022山东)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀。
1\如图5所示,厚度和质量不计、横截面积为S=10 cm2的绝热汽缸倒扣在水平桌面上,汽缸内有一绝热的“T”形活塞固定在桌面上,活塞与汽缸封闭一定质量的理想气体,开始时,气体的温度为T0=300 K,压强为p=0.5×105 Pa,活塞与汽缸底的距离为h=10 cm,活塞与汽缸可无摩擦滑动且不漏气,大气压强为p0=1.0×105 Pa。
图5(1)求此时桌面对汽缸的作用力F N;(2)现通过电热丝将气体缓慢加热到T,此过程中气体吸收热量为Q=7 J,内能增加了ΔU=5 J,整个过程活塞都在汽缸内,求T的值。
解析(1)对汽缸受力分析,由平衡条件有F N+pS=p0S,解得F N=(p0-p)S=(1.0×105 Pa-0.5×105 Pa)×10×10-4 m2=50 N。
(2)设温度升高至T时活塞距离汽缸底距离为H,则气体对外界做功W=p0ΔV=p0S(H-h),由热力学第一定律得ΔU=Q-W,解得H=12 cm。
气体温度从T0升高到T的过程,由理想气体状态方程得pShT0=p0SHT,解得T=p0Hph T0=105×0.120.5×105×0.10×300 K=720 K。
答案(1)50 N(2)720 K(等压变化,W=pΔV;只要温度发生变化,其内能就发生变化。
(4)结合热力学第一定律ΔU=W+Q求解问题。
2.如图8所示,用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距离汽缸底部高度h 1=0.50 m ,气体的温度t 1=27 ℃。
给汽缸缓慢加热至t 2=207 ℃,活塞缓慢上升到距离汽缸底某一高度h 2处,此过程中缸内气体增加的内能ΔU =300 J ,已知大气压强p 0=1.0×105 Pa ,活塞横截面积S =5.0×10-3 m 2。
2020年高考物理选修3-3热学真题集锦1.(2020·天津)水枪是孩子们喜爱的玩具,常见的气压式水枪储水罐示意如图。
从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。
扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。
若在不断喷出的过程中,罐内气体温度始终保持不变,则气体()A. 压强变大B. 对外界做功C. 对外界放热D. 分子平均动能变大2.(2020·山东·新高考Ⅰ)一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示。
已知三个状态的坐标分别为a(V0,2p0)、b(2V0,p0)、c(3V0,2p0)以下判断正确的是()A. 气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功B. 气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量C. 在c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D. 气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量3.(2020·新课标Ⅲ)(1)如图,一开口向上的导热气缸内。
用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与气缸壁间无摩擦。
现用外力作用在活塞上。
使其缓慢下降。
环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。
在活塞下降过程中()A.气体体积逐渐减小,内能增知B.气体压强逐渐增大,内能不变C.气体压强逐渐增大,放出热量D.外界对气体做功,气体内能不变E.外界对气体做功,气体吸收热量(2)如图,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管,左管上端封闭,右管上端开口。
右管中有高h0= 4cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离l= 12cm。
管底水平段的体积可忽略。
环境温度为T1=283K。
大气压强p0 =76cmHg。
(i)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。
此时水银柱的高度为多少?(ii)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?4.(2020·山东·新高考Ⅰ)中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上,进而治疗某些疾病。
专题13热学1.(2024.河北卷考题)9.如图,水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分,左侧封闭一定质量的理想气体,右侧为真空,活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。
汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度,弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。
活塞初始时静止在汽缸正中间,后因活塞密封不严发生缓慢移动,活塞重新静止后()A.弹簧恢复至自然长度B.活塞两侧气体质量相等C.与初始时相比,汽缸内气体的内能增加D.与初始时相比,活塞左侧单位体积内气体分子数减少2.(2024年新课标考题)8.如图,一定量理想气体的循环由下面4个过程组成:1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量),2→3为等压过程,3→4为绝热过程,4→1为等容过程。
上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。
下列说法正确的是()A.1→2过程中,气体内能增加B.2→3过程中,气体向外放热C.3→4过程中,气体内能不变D.4→1过程中,气体向外放热3.(2024年山东卷考题)6.一定质量理想气体经历如图所示的循环过程,a→b过程是等压过程,b→c过程中气体与外界无热量交换,c→a过程是等温过程。
下列说法正确的是()A.a →b 过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功B.b →c 过程,气体对外做功,内能增加C.a →b →c 过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功D.a →b 过程,气体从外界吸收的热量等于c →a 过程放出的热量4.(2024全国甲卷考题)13.如图,四个相同的绝热试管分别倒立在盛水的烧杯a 、b 、c 、d 中,平衡后烧杯a 、b 、c 中的试管内外水面的高度差相同,烧杯d 中试管内水面高于试管外水面。
已知四个烧杯中水的温度分别为a t 、b t 、c t 、d t ,且ab c d t t t t <<=。
水的密度随温度的变化忽略不计。
下列说法正确的是()A.a 中水的饱和气压最小B.a 、b 中水的饱和气压相等C.c 、d 中水的饱和气压相等D.a 、b 中试管内气体的压强相等E.d 中试管内气体的压强比c 中的大5.(2024年上海卷考题)1.通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为()A.1510m -B.1210m -C.910m -D.610m-6.(2024年上海卷考题)2.验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示,用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中。
高三物理热学全部题型练习题1. 题目:热量和功的关系题目描述:做功时,系统释放了20 J的热量,求该系统的净功。
解答:根据热力学第一定律可知,系统净功等于系统所做的功减去释放的热量。
所以,净功 = 做的功 - 释放的热量。
净功 = 0 J - 20 J = -20 J。
因此,该系统的净功为-20 J。
2. 题目:温度和热量的转移题目描述:一杯水的温度为20℃,将放在室温为25℃的房间内,经过一段时间,杯中水的温度变为22℃。
求该过程中水释放了多少热量。
解答:根据热力学第一定律可知,传热时系统释放的热量等于所吸收的热量。
所以,所释放的热量 = 所吸收的热量。
根据温度的变化可知,水从20℃降到22℃,吸收了25℃的热量。
所释放的热量 = 25 J。
因此,该过程中水释放了25 J的热量。
3. 题目:理想气体的升压等温过程题目描述:一摩尔理想气体初时体积为1 L,压强为1 atm,最后体积变为2 L,求该过程中系统吸收的热量。
解答:根据理想气体的状态方程 PV = nRT,其中P为压强,V为体积,n为物质的摩尔数,R为气体常数,T为温度。
由于该过程为等温过程,所以温度保持不变。
即T1 = T2。
根据理想气体的状态方程可得,P1V1 = P2V2。
代入已知数据可得,1 atm × 1 L = P2 × 2 L。
解得P2 = 0.5 atm。
由于等温过程中吸收的热量等于外界对系统所做的功,而理想气体的等温过程的功为:W = nRT × ln(V2/V1)。
代入已知数据可得,W = (1 mol × 0.0821 atm L/mol K × T) × ln(2/1)。
由于T1 = T2,所以T取任意值均可。
假设T = 300 K,代入可得W ≈ 0.08 J/mol。
因此,该过程中系统吸收的热量约为0.08 J/mol。
4. 题目:热机的效率题目描述:一台热机从高温热源吸收300 J的热量,向低温热源释放150 J的热量。
高考物理热学练习题及答案一、选择题1.以下哪个选项表示物体温度的单位?A. JB. WC. ℃D. m答案:C2.将100g的水加热,当水温从25℃升高到50℃时,已吸收的热量为3000J,求水的比热容。
A. 2J/g℃B. 4J/g℃C. 6J/g℃D. 8J/g℃答案:A3.以下哪种情况能使物体的温度降低?A. 吸热B. 放热C. 等热D. 绝热答案:B4.一块物体受到300J的热量,使其温度升高10℃,求该物体的热容量。
A. 3J/℃B. 10J/℃C. 30J/℃D. 3000J/℃答案:C5.以下情况中,将加热器和冷凝器内的水混合会发生温度变化的是:A. 两器内水温度相同B. 加热器内水较热C. 冷凝器内水较热 D. 两器内水温度不同答案:D二、填空题1.物体放热的方式有两种,分别是_____________和______________。
答案:传导,传播2.热量的单位是______________。
答案:焦耳(J)3.热平衡是指处于同一温度下的物体之间没有_____________。
答案:能量交换4.若一个物体的热容量为100J/℃,已知该物体温度变化为5℃,则吸收或放出的热量为_____________。
答案:500J5.热传导的方式包括_____________、_____________、_____________。
答案:导热、对流、辐射三、计算题1.一块200g的铁块温度为20℃,将其放入100g的水中,水的温度由15℃升高到30℃,求铁和水的热平衡温度。
解答:设最终热平衡温度为x℃。
根据热平衡定律,有:[m(Fe) * c(Fe) * (Tf - 20)] + [m(water) * c(water) * (Tf - 30)] = 0其中,m(Fe)为铁的质量,c(Fe)为铁的比热容,m(water)为水的质量,c(water)为水的比热容。
代入已知数据,得:[200 * 0.45 * (x - 20)] + [100 * 4.18 * (x - 30)] = 0化简方程,得:90(x - 20) + 418(x - 30) = 0解方程,得:90x - 1800 + 418x - 12540 = 0508x - 14340 = 0x = 28.22所以,铁和水的热平衡温度约为28.22℃。
高中物理选修3-3热学(复习)试题一、单项选择题1、在测定分子大小的油膜实验中,下面的假设与该实验无关的是()A.油膜的体积等于总的分子体积之和B.油膜为单层分子且都是球形C.分子是一个挨一个排列,它们间的间隙可忽略D.油膜中分子沿直线排列2、关于分子的热运动,下述正确的是()A.分子的热运动就是布朗运动B.布朗运动是悬浮在液体中微粒的分子的无规则运动,它反映微粒分子的无规则运动C.温度越高,悬浮微粒越小,布朗运动越激烈D.物体的速度越大,内部分子的热运动越激烈3、右图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线。
下列说法正确的是()A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力C.当r等于r1时,分子间的作用力为零D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功4、气体的温度升高了30℃,在热力学温标中,温度升高了()A. 30KB. 273+30KC. 243KD. 303K5、下列关于内能的说法中,正确的是()A.不同的物体,若温度相等,则内能也相等B.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大C.对物体做功或向物体传热,都可能改变物体的内能D.冰熔解成水,温度不变,则内能也不变6、某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成。
开箱时,密闭于气缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。
在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体()A.对外做正功,内能增大B.对外做正功,分子的平均动能减小C.对外做负功,分子的平均动能增大D.对外做负功,内能减小7、一定质量的气体,在体积不变时,温度每升高1℃,它的压强增加量()A. 相同B. 逐渐增大C. 逐渐减小D. 成正比例增大8、已知理想气体的内能与温度成正比。
如图,实线是汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能()A、先增大后减小B、先减小后增大C、单调变化D、保持不变9、两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通,如图所示,A、B中所装气体温度分别为100ºC和200ºC,水银柱在管中央平衡,如果两边温度都升高100ºC,则水银将()A.向左移动 B.向右移动C.不动 D.无法确定10、在密闭的四壁绝热的房间里,使房里长期没工作的电冰箱开始工作,并打开电冰箱的门,经过一段较长时间之后()A.房间内的温度将降低 B.房间内的温度将不变C.房间内的温度将升高 D.无法判断房间内温度的变化,铝的摩尔质量为M,铝的密度为ρ,则下列说法13、已知阿伏伽德罗常数为NA正确的是( )A.1kg铝所含原子数为ρN A B.1个铝原予的质量为M/N A/(ρM) D.1个铝原子所占的体积为M/(ρN A) C.1m3铝所含原子数为NA14、一个物体沿粗糙斜面匀速滑下,则下列说法正确的是()A.物体机械能减小,内能增大B.物体机械能减小,内能不变C.机械能与内能总量减小D.机械能与内能总量不变15、下列说法正确的是()A.第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律B.自然界中的能量是守恒的,所以能量永不枯竭,不必节约能源C.热力学第二定律反映了自然界中任何宏观过程都具有方向性D.不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化16、如图所示,绝热气缸中间用固定栓将可无摩擦移动的导热隔板固定,隔板质量不计,左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)。
高中物理热学实验试题及答案一、选择题1. 温度是描述物体冷热程度的物理量,它与物体的哪个属性有关?A. 压力B. 体积C. 分子热运动的快慢D. 质量答案:C2. 热力学第一定律表明能量守恒,其数学表达式为:A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q / W答案:B3. 以下哪种情况下,物体的内能会增加?A. 吸收热量同时对外做功B. 放出热量同时对外做功C. 吸收热量同时不做功D. 放出热量同时不做功答案:C二、填空题4. 热力学第二定律表明了热的传导具有________方向性,即热量只能自发地从高温物体传递到低温物体。
答案:单向5. 理想气体状态方程为 PV = nRT,其中P代表压强,V代表体积,n代表物质的量,R是________常数,T代表温度。
答案:气体三、简答题6. 简述热力学温度与摄氏温度的关系,并给出转换公式。
答案:热力学温度与摄氏温度的关系是T = t + 273.15 K,其中T是热力学温度,单位是开尔文(K),t是摄氏温度,单位是摄氏度(°C)。
四、计算题7. 一个理想气体在等压过程中,体积从V1 = 2m³变化到V2 = 3m³,压强P = 1 atm。
求气体在这个过程中所做的功W。
答案:根据理想气体做功的公式W = PΔV,首先计算体积变化ΔV = V2 - V1 = 3m³ - 2m³ = 1m³。
由于是等压过程,压强P = 1 atm = 101325 Pa。
带入公式得W = 101325 Pa × 1m³ = 101325 J。
五、实验题8. 实验目的:探究气体的等容变化过程中温度与压强的关系。
实验器材:定容容器、温度计、压强计、加热器。
实验步骤:a. 将一定量的气体充入定容容器中,并记录初始压强和温度。
b. 使用加热器对容器内的气体进行加热,观察并记录压强的变化。
热学高考大题10分)如图所示,一开口气缸内盛有密度为的某种液体;一长为的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。
现用活塞将气缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变。
当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为,求此时气缸内气体的压强。
大气压强为,重力加速度为。
(2010·山东)36.(8分)[物理—物理3—3]一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V 0,开始时内部封闭气体的压强为0p 。
经过太阳曝晒,气体温度由K T 3000=升至K T 3501=。
(1)求此时气体的压强。
(2)保持K T 3501=不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到0p 。
求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。
判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因。
(2)(8分)如图,容积为1V 的容器内充有压缩空气。
容器与水银压强计相连,压强计左右两管下部由软胶管相连。
气阀关闭时,两管中水银面等高,左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为2V 。
打开气阀,左管中水银下降;缓慢地向上提右管,使左管中水银面回到原来高度,此时右管与左管中水银面的高度差为h 。
已知水银的密度为ρ,大气压强为O P ,重力加速度为g ;空气可视为理想气体,其温度不变。
求气阀打开前容器中压缩空气的压强P 1。
ρl 4l2l0ρg(2011·全国卷)33.【物理——选修3-3】(15分)(1)(6分)对于一定量的理想气体,下列说法正确的是______。
(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。
每选错一个扣3分,最低得分为0分)A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变B.若气体的内能不变,其状态也一定不变C.若气体的温度随时间不段升高,其压强也一定不断增大D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大(2)(9分)如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。
高三物理热学试题答案及解析1.某同学夏天上体育课时把放在空调教室里的篮球带出去玩,不久会发现A.球变硬了些,吸收热量,内能变大B.球变软了些,吸收热量,内能不变C.球变硬了些,温度升高,压强不变D.球没有发生变化【答案】A【解析】篮球温度升高,体积增大,球变硬了些,热量由高温物体传到低温物体,篮球内能变大,A对;2.下列说法正确的是( )A.机械能与内能间的相互转化具有方向性B.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增加C.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的D.当温度由20 ℃变为40 ℃,物体分子的平均动能应变为原来的2倍【答案】AC【解析】本题考查的是热力学相关概念的问题,机械能与内能间的相互转化具有方向性是由热力学第二定律决定的,气体的温度升高,每个气体分子的平均动能增加;第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它违反热力学第二定律,造不出来;当温度由20 ℃变为40 ℃,物体分子的平均动能增大了,但不是2倍关系;只有AC正确;3.如图所示,该装置可以作为火灾报警器使用:U形试管竖直放置,左端封闭、右端开口,装入一小段水银柱封闭一定质量的理想气体,试管壁是导热的,外界大气压恒定.如果蜂鸣器发出响声,下列说法正确的是A.封闭气体的温度升高,气体分子的热运动变得剧烈,单位时间撞击在器壁单位面积上的冲量一定增大B.封闭气体的体积变大,单位体积的分子数减少,气体温度降低C.封闭气体的密度变小,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数减少,所有分子的动能增加,气体的压强不变D.封闭气体的内能增加,气体对外界做功,气体从外界吸收了热量【答案】D【解析】封闭气体的温度升高,气体分子的热运动变得剧烈,冲量大小跟分子撞击器壁前后的速度变化量有关,所以冲量不一定增大,所以A错误。
气体从外界吸收了热量,封闭气体的内能增加,根据公式PV="nRT" 可得压强增大,气体对外界做功,推动水银柱,接通电路,蜂蜜器发出响声,所以BC错误,D正确。
高考物理《热力学定律》真题练习含答案1.(多选)下列有关热学的说法中正确的是()A.气体温度升高,分子的平均动能一定增大B.随着科技的进步,物体的温度可以降低到-300 ℃C.热量可以从低温物体传递到高温物体D.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成答案:ACD解析:温度是分子的平均动能的标志,物体温度升高,分子的平均动能一定增大,故A 正确;-273.15℃是一切低温的极限,B错误;热量可以从低温物体传递到高温物体,如电冰箱可以将热量从低温的内部传递到高温的外部,C正确;不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机,违反了能量的转化和守恒定律,不可能制成,故D正确.2.夏天,从湖底形成的一个气泡,在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂,若越接近水面,湖内水的温度越高,大气压强没有变化,气泡内的气体看作理想气体.则上升过程中()A.气泡内气体内能不变B.气泡内气体的压强不变C.气泡体积不变D.气泡内气体吸热答案:D解析:由理想气体的状态方程可知,气泡上升过程中,压强减小,温度升高,体积增大,B、C错误;气泡上升过程中,温度升高,内能一定增加,体积增大,对外做功,一定吸热,A错误,D正确.3.(多选)根据电冰箱的工作原理,当压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内、外管道中不断循环,如图所示,那么下列说法中正确的是()A.在冰箱内的管道中,制冷剂迅速膨胀并吸收热量B.在冰箱外的管道中,制冷剂迅速膨胀并放出热量C.在冰箱内的管道中,制冷剂被剧烈压缩并吸收热量D.在冰箱外的管道中,制冷剂被剧烈压缩并放出热量答案:AD解析:氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物质;工作时电动压缩机使氟利昂蒸气压缩而液化,压入冰箱外的冷凝器管里将热量放出;冷凝器里的液态氟利昂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里,在这里迅速汽化,内能减小,从冰箱的内部吸收热量,使冰箱内部的温度降低,A、D正确.4.[2024·山东省普通高中考试模拟]中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史,早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法.其方法是以罐为工具,将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上,造成局部瘀血,以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法.在将火罐压在皮肤上的很短时间内,以下说法正确的是() A.火罐“吸”在皮肤上的主要原因是火罐内的气体体积不变,温度降低,压强减小B.火罐“吸”在皮肤上的主要原因是火罐内的气体体积不变,温度升高,压强增大C.火罐内的气体吸收热量,内能增大D.火罐内气体分子单位时间内撞击火罐底部的次数增加答案:A解析:在刚开始的很短时间内,火罐内部气体体积不变,由于火罐导热性良好,所以火罐内气体温度迅速降低,根据pVT=C可知,气体压强减小,在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上,A正确,B错误;因气体的体积不变,则W=0,而温度迅速降低,则气体内能减小ΔU<0,根据热力学第一定律ΔU=Q+W可得Q<0,即气体向外放热,故C错误;因气体的体积不变,则单位体积内的分子数不变,而气体的温度降低,则分子的平均动能减小,每个分子的平均速率变小,则火罐内气体分子单位时间内撞击火罐底部的次数变少,D错误.5.[2024·江西省鹰潭市第二次模拟](多选)一定质量的理想气体,经过一个压缩过程后,体积减小为原来的一半,这个过程可以是等温的、绝热的或等压的过程,如图所示,关于这三个过程,下列说法正确的是()A.绝热过程不做功B.a、b、c、d中d的温度最高C.等压过程内能减小D.等温过程要吸热答案:BC解析:由pV图像知ab是等压过程,a、c两状态的压强与体积乘积为一个定值2pV,即ac是等温过程,则ad是绝热过程;pV图像中面积表示气体做功,由图像知W ab<W ac<W ad,即绝热过程外界对气体做功,A错误;比较b、c、d三个状态,由于体积相等,根据pT=C,由图像可知b、c、d三个状态的温度高低关系为T d>T c>T b,由于a、c两状态的温度相等,则a、b、c、d中d的温度最高,B正确;等压过程,气体的体积减小,根据VT=C可知气体的温度降低,则气体的内能减小,C正确;等温ac过程,气体的内能不变,根据热力学第一定律有ΔU=W+Q,气体体积减小,外界对气体做功,则气体放热,D错误.6.[2024·浙江省台州市质量评估]一个容积为V0=9.9 L的导热汽缸下接一圆柱形管,二者总质量为M=900 g,现用质量m=100 g、横截面积S=10 cm2、厚度可忽略不计的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与圆管管壁间摩擦不计.活塞下端连接弹簧,弹簧下端与地面固定,气缸始终保持竖直.开始时气体温度为T1=297 K,活塞处在A位置,气缸内气体压强为p1.随着环境温度缓慢升高到T2,活塞恰能缓慢移至容器底部B位置处,已知A、B间距离h=10 cm,外界大气压强p0=1.01×105 Pa.(1)环境温度由T1缓慢升高到T2过程中,气缸内气体压强________(选填“变化”或“不变”);(2)求汽缸内的气体压强p1及环境温度T2;(3)升温过程中,若气体内能增加了ΔU=25 J,求气体需要向外界吸收的热量.答案:(1)不变(2)p1=1.1×105 Pa T2=300 K(3)Q=36 J解析:(1)对气缸受力分析,变化前有Mg+p0S=p1S变化后有Mg+p0S=p′1S可知p 1=p ′1则可知,环境温度由T 1缓慢升高到T 2过程中,气缸内气体压强不变.(2)以气缸为研究对象,根据平衡条件可知Mg +p 0S =p 1S 解得p 1=1.1×105 Pa气体升温膨胀过程为等压过程,由盖吕萨克定律有V 0T 1 =V 0+Sh T 2解得T 2=300 K(3)由热力学第一定律可知ΔU =W +Q气体膨胀对外做功,则可得W =-p 1Sh =-11 J 所以气体需要向外界吸收热量Q =36 J。
2023年高考真题(热学部分)一、单选题1.(北京卷)夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低。
与白天相比,夜间轮胎内的气体()A.分子的平均动能更小B.单位体积内分子的个数更少C.所有分子的运动速率都更小D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大2.(海南卷)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是()A.分子间距离大于r0时,分子间表现为斥力B.分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大C.分子势能在r0处最小D.分子间距离小于r0且减小时,分子势能在减小3.(江苏卷)如图所示,密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。
该过程中()A.气体分子的数密度增大B.气体分子的平均动能增大C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小4.(江苏卷)在“探究气体等温变化的规律”的实验中,实验装置如图所示。
利用注射器选取一段空气柱为研究对象。
下列改变空气柱体积的操作正确的是()A.把柱塞快速地向下压B.把柱塞缓慢地向上拉C.在橡胶套处接另一注射器,快速推动该注射器柱塞D.在橡胶套处接另一注射器,缓慢推动该注射器柱塞5.(重庆卷)密封于气缸中的理想气体,从状态a依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。
若该气体的体积V随热力学温度T变化的V-T图像如图所示,则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是()A.B.C.D.二、多选题6.(全国乙卷)对于一定量的理想气体,经过下列过程,其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是()A .等温增压后再等温膨胀B .等压膨胀后再等温压缩C .等容减压后再等压膨胀D.等容增压后再等压压缩E .等容增压后再等温膨胀7.(全国甲卷)在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体,发生下列缓慢变化过程,气体一定与外界有热量交换的过程是()A .气体的体积不变,温度升高B .气体的体积减小,温度降低C .气体的体积减小,温度升高D.气体的体积增大,温度不变E .气体的体积增大,温度降低8.(新课标卷)如图,一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f 、g 、h 三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦。
高中物理热学试题及答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是:A. ΔU = Q + WB. ΔU = Q - WC. ΔU = W - QD. ΔU = Q / W答案:B2. 理想气体的内能只与温度有关,这是因为:A. 气体分子的平动动能B. 气体分子的转动动能C. 气体分子的振动动能D. 气体分子的平动和转动动能答案:D3. 根据热力学第二定律,下列哪种情况是不可能发生的?A. 在没有外界影响的情况下,热量从低温物体自发地传递到高温物体B. 热量从高温物体传递到低温物体C. 气体自发地从高压区扩散到低压区D. 气体自发地从低压区扩散到高压区答案:A二、填空题4. 热力学温度T与气体的压强P、体积V和物质的量n之间的关系可以用_________定律来描述。
答案:理想气体状态5. 当气体发生绝热膨胀时,气体的内能_________,温度_________。
答案:减小;降低三、简答题6. 什么是熵?熵在热力学第二定律中扮演着什么角色?答案:熵是热力学中表示系统无序程度的物理量,通常用符号S表示。
熵在热力学第二定律中扮演着核心角色,第二定律可以表述为在孤立系统中,熵总是倾向于增加,这意味着自发过程总是朝着熵增的方向进行。
四、计算题7. 一个理想气体在等压过程中,从体积V1=2m³增加到V2=4m³,压强P=1atm,气体常数R=8.31J/(mol·K),求气体的温度变化。
答案:首先,根据盖-吕萨克定律,PV/T = 常数。
由于是等压过程,我们有V1/T1 = V2/T2。
将已知数值代入,得到2/T1 = 4/T2,解得T1 = 0.5T2。
又因为T1 = P1V1/(nR),T2 = P2V2/(nR),由于是等压过程,P1 = P2 = P,所以T1 = T2。
将T1 = 0.5T2代入T1 = P1V1/(nR),解得T1 = 283K,T2 = 566K。
高三物理热学练习题及答案本文将给出高三物理热学方面的练习题及其答案,并以适当的格式来展示。
希望能够帮助同学们巩固和加深对物理热学知识的理解。
一、选择题1.下列说法正确的是:A. 热传递是一个物体内部热运动分子之间的交换热量B. 热传递可以通过热辐射、热导和对流三种形式进行C. 温度是描述物体内部分子运动程度的物理量D. 热传递的方向是从高温物体向低温物体传递热量答案:B2.一定质量的物质在升温10℃后,其内能的变化量为Q,若再升温10℃,其内能的变化量将是:A. Q/2B. QC. 2QD. 4Q答案:B二、计算题1.一个质量为0.2kg的物体被加热,其温度从20℃升高到60℃,已知该物体的比热容为400 J/(kg·℃),求加热该物体需要的热量。
答案:Q = mcΔt = 0.2kg × 400 J/(kg·℃) × (60℃ - 20℃) = 3200 J三、应用题1.装有100kg水的不锈钢热水器,热水器的初始温度为80℃,经过一段时间后,温度降到了40℃。
已知不锈钢热水器的热容为4200J/(kg·℃),求该段时间内向水分子散失了多少热量?答案:Q = mcΔt = 100kg × 4200 J/(kg·℃) × (80℃ - 40℃) = 168000 J 以上就是本文为大家提供的高三物理热学练习题及答案,希望对同学们的学习有所帮助。
物理热学是一个重要的知识点,需要掌握其中的概念和计算方法,通过练习题的训练可以更好地加深对物理热学的理解。
同学们可以根据这些练习题进行针对性的复习,并通过对答案的核对来检查自己的掌握程度。
祝愿大家在物理学习中取得优异的成绩!。
专题十五热学考点考向5年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素解法分子动理论分子动理论、内能2018课标Ⅱ,33(1),5分 3 重力势能能量观念排除法★★☆2017课标Ⅰ,33(1),5分 3 运动观念固体、液体、气体气体实验定律、理想气体状态方程2018课标Ⅰ,33,10分 4 平衡条件相互作用观念★★★2018课标Ⅱ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2018课标Ⅲ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2017课标Ⅰ,33(2),10分 3 相互作用观念2017课标Ⅱ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2017课标Ⅲ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2016课标Ⅲ,33(2),10分 4 相互作用观念2015课标Ⅰ,33(2),10分 4 平衡条件相互作用观念2014课标Ⅰ,33(2),9分 4 相互作用观念热力学定律与能量守恒热力学第一定律2018课标Ⅲ,33(1),5分 3 理想气体状态方程能量观念★★★2017课标Ⅱ,33(1),5分 3 能量观念2017课标Ⅲ,33(1),5分 3 理想气体状态方程能量观念2016课标Ⅰ,33(1),5分 3 能量观念2016课标Ⅱ,33(1),5分 4 理想气体状态方程能量观念分析解读本专题内容为新课标地区的选考内容,概念规律繁多,但要求较低,复习时应注意以下几个方面。
(1)加强对基本概念和基本规律的理解。
强化概念和规律的记忆,如布朗运动、分子动能、分子势能、物体内能、热传递、分子力等概念;分子力的特点、分子力随分子间距离的变化关系、分子势能随分子间距离的变化关系、分子动能与温度的关系、热力学第一定律、热力学第二定律及三个气体实验定律等。
(2)固体、液体部分内容常结合实例考查晶体和非晶体的特点及液体表面张力产生的原因;应学会用表面张力解释一些生活现象。
(3)建立宏观量与微观量的关系。
对一个物体而言,其分子动能与物体的温度相对应,其分子势能与物体的体积相对应。
高考物理新力学知识点之热力学定律真题汇编附答案(2)一、选择题1.在下列叙述中,正确的是A.物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能B.—定质量的气体,体积不变时,温度越高,气体的压强就越大C.对一定质量的气体加热,其内能一定增加D.随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小2.图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,当人从椅子上离开,M向上滑动的过程中()A.外界对气体做功,气体内能增大B.外界对气体做功,气体内能减小C.气体对外界做功,气体内能增大D.气体对外界做功,气体内能减小3.快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示。
假设袋内气体与外界没有热交换,当充气袋四周被挤压时,袋内气体A.对外界做负功,内能增大B.对外界做负功,内能减小C.对外界做正功,内能增大D.对外界做正功,内能减小4.一定质量的理想气体在某一过程中,气体对外界做功1.6×104J,从外界吸收热量3.8×104J,则该理想气体的()A.温度降低,密度减小B.温度降低,密度增大C.温度升高,密度减小D.温度升高,密度增大5.下列有关热学的叙述中,正确的是()A.同一温度下,无论是氢气还是氮气,它们分子速率都呈现出“中间多,两头少”的分布规律,且分子平均速率相同B.在绝热条件下压缩理想气体,则其内能不一定增加C .布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动D .液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力6.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体.气体开始处于状态a ;然后经过过程ab 到达状态b 或经过过程ac 到状态c ,b 、c 状态温度相同,如V ﹣T 图所示.设气体在状态b 和状态c 的压强分别为P b 和P c ,在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Q ab 和Q ac ,则( )A .p b >p c ,Q ab >Q acB .p b >p c ,Q ab <Q acC .p b <p c ,Q ab <Q acD .p b <p c ,Q ab >Q ac 7.一定质量的理想气体在某一过程中压强51.010P Pa =⨯保持不变,体积增大100cm 3,气体内能增加了50J ,则此过程( )A .气体从外界吸收50J 的热量B .气体从外界吸收60J 的热量C .气体向外界放出50J 的热量D .气体向外界放出60J 的热量 8.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示,MN 为一条直线,则气体从状态M 到状态N 的过程中A .温度保持不变B .温度先升高,后又减小到初始温度C .整个过程中气体对外不做功,气体要吸热D .气体的密度在不断增大9.关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是( )A .吸热的物体,其内能一定增加B .绝热压缩的物体,其内能一定增加C .放热的物体,其内能一定减少D .体积膨胀的物体,其内能一定减少10.根据热力学第二定律,下列说法中错误..的是( ) A .电流的电能不可能全部变成内能B .在火力发电中,燃气的内能不可能全部变为电能C .在热机中,燃气的内能不可能全部变为机械能D.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体11.如图所示,A、B为两相同的绝热气缸,用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体,活塞和杠杆质量不计,活塞和杠杆接触,忽略一切摩擦.O为固定轴,且MO=NO,将A中气体温度升高(变化不大)到杠杆MN重新平衡,下列说法正确的是()A.B中气体温度不变B.B中气体温度降低C.A中气体克服外力做功,外界对B气体做功D.A中气体内能增加,B中气体内能减少12.一定质量的理想气体,从状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其V-T 图像如图所示,其中图线ab的反向延长线过坐标原点O,图线bc平行于T轴,图线ca平行于V轴,则()A.ab过程中气体压强不变,气体从外界吸热B.bc过程中气体体积不变,气体不吸热也不放热C.ca过程中气体温度不变,气体从外界吸热D.整个变化过程中气体的内能先减少后增加13.下列说法正确的是_________.A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.只有外界对物体做功才能增加物体的内能C.功转变为热的实际宏观过程是可逆过程D.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加14.下列关于热现象和热力学规律的说法正确的是()A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.物体的温度越高,其分子平均动能一定越大C.热量不可能从低温物体传到高温物体D.压缩气体需要用力,这是气体分子间斥力的宏观表现15.关于能量的转化与守恒,下列说法正确的是()A.任何制造永动机的设想,无论它看上去多么巧妙,都是一种徒劳B.空调机既能致热,又能致冷,说明热传递不存在方向性C.由于自然界的能量是守恒的,所以说能源危机不过是杞人忧天D .一个单摆在来回摆动许多次后总会停下来,说明这个过程的能量不守恒16.如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C (质量为m )与容器用良好的隔热材料制成。
高中物理最新试题精编板块二 热学部分一、选择题:在下列每小题给出的四个答案中,至少有一个答案是正确的.把正确答案全选出来.1.关于温度的概念,下述说法中正确的是( )A .温度是分子平均动能的标志,物体温度高,则分子的平均动能大B .温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子的动能都增大C .某物体当其内能增大时,则该物体的温度一定升高D .甲物体的温度比乙物体的温度高,则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大 答案:A2.关于物体内能的变化情况,下列说法中正确的是( )A .吸热的物体,其内能一定增加B .体积膨胀的物体,其内能一定减少C .放热的物体,其内能也可能增加D .绝热压缩的物体,其内能一定增加答案:CD3.下列说法正确的是( )A .布朗运动的激烈程度仅与温度有关B .已知气体分子间的作用力表现为引力,若气体等温膨胀,则气体对外做功且内能增加C .热量不可能从低温物体传递到高温物体D .内燃机可以把内能全部转化为机械能答案:B4.将液体分子看做是球体,且分子间的距离可忽略不计,则已知某种液体的摩尔质量μ,该液体的密度ρ以及阿伏加德罗常数A N ,可得该液体分子的半径为( ) A.343A N πρμ B. 343πρμA N C. 36A N πρμ D. 36πρμA N 答案:B5.已知铜的摩尔质量为M(kg/mol),铜的密度为ρ(kg/m 3 ),阿伏加德罗常数为N(mol -1).下列判断错误的是( )A. 1 kg 铜所含的原子数为N/MB. 1 m 3铜所含的原子数为MN/ρC. 1个铜原子的质量为M/N(kg)D. 1个铜原子的质量为M/ρN(m 3 )答案:B6.关于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是( )A .温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B .一定质量的理想气体在等温变化时,内能不改变,因而与外界不发生热交换C .布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做规则运动D .扩散现象说明分子间存在斥力答案:A7. 1827年,英国植物学家布朗发现了悬浮在水中的花粉微粒的运动.图所示的是显微镜下观察到的三颗花粉微粒做布朗运动的情况.从实验中可以获取的正确信息是( )A .实验中可以观察到微粒越大,布朗运动越明显B .实验中可以观察到温度越高,布朗运动越明显C .布朗运动说明了花粉分子的无规则运动D .布朗运动说明了水分子的无规则运动答案:BD8.只要知道下列哪一组物理量,就可估算出气体分子间的平均距离( )A .阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和质量B .阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度C .阿伏加德罗常数、气体的质量和体积D .气体的密度、体积和摩尔质量答案:B9.如图所示,甲分子固定在坐标原点O ,乙分子位于r 轴上距原点r 3的位置.虚线分别表示分子间斥力斥f 和引力引f 的变化情况,实线表示分子间的斥力与引力的合力f 的变化情况.若把乙分子由静止释放,则乙分子( )A .从r 3到r 1做加速运动,从r 1向O 做减速运动B .从r 3到r 2做加速运动,从r 2向r 1做减速运动C .从r 3到r 1,分子势能先减少后增加D .从r 3到r 1,分子势能先增加后减少答案:A10.根据分子动理论,物质分子之间的距离为r 0时,分子所受的斥力和引力相等,以下关于分子势能的说法正确的是( )A .当分子间距离为r 0时,分子具有最大势能,距离增大或减小时,势能都变小B .当分子间距离为r 0时,分子具有最小的势能,距离增大或减小时,势能都变大C .分子间距离越大,分子势能越小,分子间距离越小,分子势能越大D .分子间距离越大,分子势能越大,分子间距离越小,分子势能越小答案:B11.堵住打气筒的出气口,下压活塞使气体体积减小,你会感到越来越费力.其原因是( )A .气体的密度增大,使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多B .分子间没有可压缩的间隙C .压缩气体要克服分子力做功D .分子力表现为斥力,且越来越大答案:A12.如图所示,设有一分子位于图中的坐标原点O 处不动,另一分子可位于x 轴上不同位置处,图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表示斥力和吸引力的大小随两分子间距离变化的关系,e 为两曲线的交点,则( )A. ab 表示吸引力,cd 表示斥力,e 点的横坐标可能为10-15 mB. ab 表示斥力,cd 表示吸引力,e 点的横坐标可能为10-10mC. ab 表示吸引力,cd 表示斥力,e 点的横坐标可能为10-10 mD. ab 表示斥力,cd 表示吸引力,e 点的横坐标可能为10-15 m13一定质量的理想气体处于某一平衡态,此时其压强为p0,欲使气体状态发生变化后压强仍为p0,通过下列过程能够实现的是()A.先保持体积不变,使气体升温,再保持温度不变,使气体压缩B.先保持体积不变,使压强降低,再保持温度不变,使气体膨胀C.先保持温度不变,使气体膨胀,再保持体积不变,使气体升温D.先保持温度不变,使气体压缩,再保持体积不变,使气体降温答案:CD14.下面的表格是某地区1~7月份气温与气压的对照表:7月份与1月份相比较,正确的是()A.空气分子无规则热运动的情况几乎不变B.空气分子无规则热运动减弱了C.单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D.单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了答案:D15.一定质量的理想气体处于标准状态下的体积为Vo,分别经过三个不同的过程使体积都增大到2Vo:①等温膨胀变为2Vo,再等容升压使其恢复成一个大气压,总共吸收热量为Q1;②等压膨胀到2Vo,吸收的热量为Q2 ;③先等容降压到0.5个大气压,再等压膨胀到2Vo,最后等容升压恢复成一个大气压,总共吸收热量Q3.则Q l、Q2、Q3的大小关系是()A. Q1=Q2 = Q3B. Q1 >Q2 >Q3C. Q1 <Q2 <Q3D. Q2> Q1 >Q3答案:D16..如图所示,用绝热活塞把绝热容器隔成容积相同的两部分,先把活塞锁住,将质量和温度相同的氢气和氧气分别充入容器的两部分(氢气和氧气都可看做是理想气体),然后提起销子S,使活塞可以无摩擦地滑动,当活塞平衡时,下面说法错误的是()A.氢气的温度升高B.氢气的压强减小C.氧气的内能增大D.氢气的体积减少答案:AD17.如图所示,用细绳将气缸悬在天花板上,在活塞下悬挂一沙桶,活塞和气缸都导热,活塞与气缸间无摩擦,在沙桶缓缓漏沙同时环境温度缓缓降低的情况下,下列有关密闭气柱的说法正确的是()A.体积增大,放热B.体积增大,吸热C.体积减小,放热D.体积减小,吸热18.根据热力学第二定律,下列说法中正确的是()A.电流的电能不可能全部变成内能B.在火力发电中,燃气的内能不可能全部变为电能C.在热机中,燃气的内能不可能全部变为机械能D.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体答案:BCD19.如图所示,气缸内盛有一定质量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气.现通过活塞杆使活塞缓慢地向右移动,这样气体将等温膨胀并通过活塞对外做功.若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法中正确的是()A.气体从单一热源吸热,并全部用来对外做功,因此该过程违反热力学第二定律B.气体是从单一热源吸热,但并未全部用来对外做功,所以此过程不违反热力学第二定律C.气体是从单一热源吸热,并全部用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律D.上述三种说法都不对答案:C20.热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象.所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、利用.下列关于能量耗散的说法中正确的是()A.能量耗散说明能量不守恒B.能量耗散不符合热力学第二定律C.能量耗散过程中能量仍守恒D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性答案:CD21.图中活塞将气缸分成两气室,气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且气缸不漏气,以E甲、E乙分别表示甲、乙两气体的内能,则在用一定的拉力将拉杆缓慢向外拉的过程中()A. E甲不变,E乙不变B. E甲减小,E乙增大C. E甲与E乙总量不变D. E甲与E乙总量增加答案:BD22.如图所示,一绝热的内壁光滑的厚壁容器装有一个大气压的空气,它的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针;另一端有一可移动的胶塞(用卡子卡住).用打气筒慢慢向容器内打气,当容器内空气的压强增大到一定程度时停止打气,读出灵敏温度计的示数,则下列说法中可能正确的是()A.打开卡子,胶塞向右移动,气体的压强减小,温度计的示数不变B.打开卡子,胶塞向右移动,气体的压强不变,温度计的示数减小C.打开卡子,胶塞向右移动,气体的压强减小,温度计的示数减小D.打开卡子,胶塞向右移动,气体的压强不变,温度计的示数增大答案:C二、填空题:把答案填在题中的横线上.1.利用油酸在水面上形成一单分子层的油膜的实验,估测分子直径的大小.实验步骤如下:(1)将5 mL 的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为N(mL);(2)用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入空量杯中,记下当杯中溶液达到1 mL 时的总滴数n ;(3)在边长约40 cm 的浅盘里倒人自来水,深约2 cm ,将少许石膏粉均匀地轻轻撒在水面上;(4)用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜;(5)将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜.用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上.(6)取下玻璃板放在方格纸上,量出该单分子层油酸膜的面积S (cm 2).在估算油酸分子大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d= cm 。
答案:Nns5 2.某物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,阿伏加德罗常数为N A .设想该物质分子是一个挨一个紧密排列的球形,则估算其分子的直径是 。
答案:36AN M πρ 3.在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL 溶液中有纯油酸0. 6 mL ,用注射器测得1 mL 上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示,图中正方形方格的边长为1 cm ,试求:(1)油酸膜的面积是 cm 2 ;(2)实验测出油酸分子的直径是 m;(结果保留两位有效数字)(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开? 。