2018版高三物理一轮复习专题15热学含2012年高考真题

专题15 热学1．（2013高考上海物理第5题）液体与固体具有的相同特点是(A)都具有确定的形状 (B)体积都不易被压缩(C)物质分子的位置都确定(D)物质分子都在固定位置附近振动 答案：B解析：液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B 正确.2．（2013高考上海物理第15题）已知湖水深度为20m ，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g ＝10m/s 2，ρ＝1.0×103kg/m 3)(A)12.8倍(B)8.5倍 (C)3.1倍 (D)2.1倍 答案：C解析：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C 正确.3（2013高考福建理综第29题）(1)下列四个图中，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E P 随分子间距离r 变化关系的图线是 .（填选图下方的字母）答案：B解析：分子间作用力f=0时对应的分子势能E P 最小，能正确反映分子间作用力f 和分子势能E P 随分子间距离r 变化关系的图线是B.4（2013高考福建理综第29题）(2)某自行车轮胎的容积为V ．里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0，体积为 的空气.（填选项前的字母）A ．0p p VB ．0p p VC ．.(0p p -1)VD ．.(0p p +1)V. 答案：C解析：设要向轮胎充入体积为V ’的空气，由玻意耳定律，p 0V+p 0V ’=pV ，解得：V ’=.(0p p -1)V ，选项C 正确.5.(2013高考北京理综第13题)下列说法正确的是A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加D.物体对外界做功，其内能一定减少答案：A解析：液体中悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动，这类现象称为布朗运动，选项A正确B错误.根据热力学第一定律，△U=W+Q，物体从外界吸收热量，其内能不一定增加；物体对外界做功，其内能不一定减少，选项CD错误.6．（2013全国高考大纲版理综第15题）根据热力学第一定律，下列说法正确的是（）A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机答案：AB解析：电冰箱的工作过程表明，压缩机工作，热量可以从低温物体向高温物体传递，选项A 正确.空调机在制冷过程中，压缩机工作，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，选项B 正确.根据热力学第一定律，科技的进步不可以使内燃机成为单一热源的热机，选项C错误.对能源的过度消耗将使自然界的可以被利用的能量不断减少，形成能源危机，而自然界的能量的能量是守恒的，选项D错误.7.（2013高考山东理综第36（1）题）（1）下列关于热现象的描述正确的是（）a.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%b.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的c.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同d.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的答案：C解析：根据热力学定律，热机的效率不可以达到100%，选项a错误.做功是通过能量转化的方式改变系统内能，热传递是通过内能在不同物体之间的转移的方式改变系统内能，选项b错误.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同，选项c 正确.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动是有规律的，选项d错误.8.（2013全国新课标理综II第33题）（1）关于一定量的气体，下列说法正确的是A．气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C．在完全失重的情况下，气体的压强为零D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高，答案.（1）ABE解析：由于气体分子之间的作用力很小，气体分子可以自由运动，所以气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，选项A正确.根据温度是分子平均动能的标志，只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低，选项B正确.根据气体压强的产生原因，在完全失重的情况下，气体的压强不为零，选项C错误.气体从外界吸收热量，若同时对外做功，其内能不一定增加，还可能减小，选项D错误.气体在等压膨胀过程中，体积增大，温度一定升高，选项E正确，9.（2013全国新课标理综1第33题）(1)(6分)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近.在此过程中，下列说法正确的是A分子力先增大，后一直减小B.分子力先做正功，后做负功C.分子动能先增大，后减小D.分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和保持不变答案：BCE解析：两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近.分子力先增大，后减小到零再增大，选项A错误.分子力先做正功，后做负功，选项B正确.根据动能定理，分子动能先增大，后减小，选项C正确.分子势能先减小后增大，选项D错误.由于只有分子力做功，分子势能和动能之和保持不变，选项E正确.10.（2013高考广东理综第18题）图6为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L.设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有A ．充气后，密封气体压强增加B ．充气后，密封气体的分子平均动能增加C ．打开阀门后，密封气体对外界做正功D ．打开阀门后，不再充气也能把水喷光答案：AC解析： 由pv=nRT 知充气后，当v 、T 不变时，n 增加，密封气体压强增加，选项A 正确.充气后，由于温度不变，密封气体的分子平均动能不变，选项B 错误.打开阀门后，密封气体对外界做正功，选项C 正确.由于桶内只有1atm 的空气0.1L+0.5L=0.6L.小于容积2L ，所以需要再充气才能把水喷光，选项 D 错误.11. (2013高考江苏物理）如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A. 其中，A B →和C D →为等温过程，B C →和D A →为绝热过程（气体与外界无热量交换）. 这就是著名的“卡诺循环”.（1）该循环过程中，下列说法正确的是___▲____.（A ）A B →过程中，外界对气体做功（B ） B C →过程中，气体分子的平均动能增大（C ） C D →过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多（D ） D A →过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化（2）该循环过程中，内能减小的过程是___▲____ （选填“A B →”、“B C →”、“C D →”或“D A →”）. 若气体在A B →过程中吸收63kJ 的热量，在C D →过程中放出38kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_______ kJ.（3）若该循环过程中的气体为1mol ，气体在A 状态时的体积为10L ，在B 状态时压强为A 状态时的23. 求气体在B 状态时单位体积内的分子数. （已知阿伏加德罗常数2316.010A N mol -=⨯，计算结果保留一位有效数字）答案：A. (1)C(2)B C → 25(3)n=4×1025m -3.解析：（1）根据A B →过程为等温过程，内能不变，体积增大，气体对外界做功，选项A 错误.B C →为绝热过程，没有与外界热交换，体积增大，气体对外界做功，内能减小，所以B C →过程中，气体分子的平均动能减小，选项B 错误.C D →为等温过程，C D →过程中，体积减小，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项C 正确.D A →为绝热过程，体积减小，外界对气体做功，气体温度升高，所以D A →过程中，气体分子的速率分布曲线向速度大的移动，发生变化，选项D 错误.（2）该循环过程中，内能减小的过程是B C →.由热力学第一定律，气体完成一次循环对外做的功为63kJ-38kJ=25kJ.(3)等温过程A A B B p V p V =,单位体积内的分子数AB N n V γ=. 解得A BA A N p n p V γ=,代入数据得n=4×1025m -3. 12（2013全国新课标理综1第33题）(2) (9分)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V 0.气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略).开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p 0和p 0/3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V 0/4.现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡.已知外界温度为T 0，不计活塞与气缸壁间的摩擦.求:(i)恒温热源的温度T;(ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V X .解析：(i)与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得：0T T =007/45/4V V , 解得：T=7 T 0/5.(ii)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的质量大.打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件.气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程.设左活塞上方气体压强为p ，由玻意耳定律得：pV x =03p ·04V ， (p+p 0)(2V 0-V x )= p 0 ·74V 0 联立上述二式得： 6 V x 2 -V 0V x -V 02=0其解为：V x =12V 0； 另一解V x =-13V 0；不合题意，舍去. 13（2013全国新课标理综II 第33题）（2）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管的下部封有长l 1=25.0cm 的空气柱，中间有一段长l 2=25.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度l 3=40.0cm.已知大气压强为p 0=75.0cmHg.现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l 1’=20.0cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下降的距离.解析：以cmHg 为压强单位.在活塞下推前，玻璃管上端空气柱的压强为：p=p 0+l 2，设活塞下推后下部空气柱的压强为p 1’，由玻意耳定律得：p 1l 1= p 1’ l 1.如图，设活塞下推距离为△l ，则此时玻璃管上部空气柱的长度为：L 3’= l 3+ l 1- l 1’-△l.设此时玻璃管上部空气柱压强为p 3’，则p 3’= p 1’- l 2.由玻意耳定律得：p0l3= p3’ l3’.联立上述各式解得：△l=15.0cm.14.（2013高考山东理综第36（2）题）（2）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K.某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T o=300K，压强P0=1 atm，封闭气体的体积V o=3m2.如果将该气缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体.①求990m深处封闭气体的体积（1 atm相当于10m深的海水产生的压强）.②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”)，传递的热量__________（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功.解析：①当气缸下潜至990m时，设封闭气体的压强为p，温度为T，体积为V，由题意可知：p=100atm，根据理想气体状态方程得：p0V0/T0= pV/T，代入数据解得：V=2.8×10-2m3.②放热大于15．（2013高考上海物理第29题）(7分)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积.步骤如下：①将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管与直玻璃管B连接，并注入适量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住烧瓶口，并在A上标注此时水面的位置K；再将一活塞置于10ml位置的针筒插入烧瓶，使活塞缓慢推移至0刻度位置；上下移动B，保持A中的水面位于K处，测得此时水面的高度差为17.1cm.②拔出橡皮塞，将针筒活塞置于0ml位置，使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口；然后将活塞抽拔至10ml位置，上下移动B，使A中的水面仍位于K，测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm.(玻璃管A内气体体积忽略不计，ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10m/s2)(1)若用V0表示烧瓶容积，p0表示大气压强，△V示针筒内气体的体积，△p1、△p2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小，则步骤①、②中，气体满足的方程分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.(2)由实验数据得烧瓶容积V0＝＿＿＿＿＿ml，大气压强p0＝＿＿＿＿Pa.(3)(单选题)倒U形玻璃管A内气体的存在(A)仅对容积的测量结果有影响(B)仅对压强的测量结果有影响(C)对二者的测量结果均有影响(D)对二者的测量结果均无影响答案：（1）p 0(V 0+△V )=( p 0+△p 1) V 0; p 0V 0=( p 0-△p 2) (V 0+△V );（2）560 9.58×104 （3）C解析：（1）对于步骤①，根据玻意耳定律可得p 0(V 0+△V )=( p 0+△p 1) V 0;对于步骤②，根据玻意耳定律可得p 0V 0=( p 0-△p 2) (V 0+△V );（2）联立解得V 0＝212p p p ∆∆-∆△V =56×10ml=560ml；p 0＝0V V ∆△p 1=56×0.171×1.0×103×10 Pa=9.58×104 Pa.（3）倒U 形玻璃管A 内气体的存在对二者的测量结果均有影响，选项C 正确.16．(10分) （2013高考上海物理第30题）如图，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料.开始时活塞至容器底部的高度为H 1，容器内气体温度与外界温度相等.在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H 2处，气体温度升高了△T ；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H 3处：已知大气压强为p 0.求：气体最后的压强与温度. 解析：对取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降的等压过程，由盖吕萨克定律，20H S T T +∆=30H S T , 解得：T 0=323H H H -△T 从初状态到最后状态，温度相同，由玻意耳定律：p 0H 1S= p 3H 3S ，解得：p 3= 13H H p 0.。

专题5 万有引力与航天1.（2012海南卷）2011年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS 导航系统的依赖，GPS 由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗星的同步卫星和GPS 导航的轨道半径分别为1R 和2R ，向心加速度分别为1a 和2a ，则12:R R =____.12:a a =_____（可用根式表示）解析：122T T =，由2224GMm m R ma R T π==得：R =，2GM a R =因而：231122R T R T ⎛⎫== ⎪⎝⎭，211224a R a R -⎛⎫==⎪⎝⎭2（2012广东卷）如图6所示，飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的 A.动能大 B.向心加速度大 C.运行周期长 D.角速度小 答案：CD解析：因为GMm/r 2=mv 2/r=ma=mr ω2=mr4π2/T2，解得v=GM/r ，a=GM/r2,T=GMr 32π， ω=GM/r3，因为r 增大，所以动能减小，加速度减小，运行周期变长，角速度减小，即只有CD 正确.3（2012北京高考卷）．关于环绕地球卫星的运动，下列说法正确的是 A ．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B ．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C ．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 D ．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 答案：B解析：用万有引力定律处理天体问题的基本方法是:把天体的运动看成圆周运动，其做圆周运动的向心力由万有引力提供.GMm/r 2=mv 2/r=mr ω2=mr(2π/T)2=m(2πf)2r=ma ，只有选项B 正确.4（2012山东卷）.2011年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接.任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接.变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R 1、R 2，线速度大小分别为1v 、2v .则12v v 等于C. 2221R RD. 21R R答案：B解析：“天宫一号”做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由GMm/r 2=mv2/R 可得v=GM/R ，则变轨前后v 1/v 2=12/R R ，选项B 正确.5.（2012福建卷）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v 假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N ，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为A ．B.C ．D.答案：B解析：由题意知行星表面的重力加速度为g=N/m ，又在行星表面有g=GM/R 2，卫星在行星表面运行时有m ′g=m ′v 2/R ，联立解得M=mv4/GNB6（2012四川卷）．今年4月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×l07m.它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2×l07m ）相比 A ．向心力较小 B ．动能较大 C ．发射速度都是第一宇宙速度 D ．角速度较小 答案：B解析：根据题意可知，中圆轨道卫星的轨道半径r 1小于同步卫星的轨道半径r 2.由于卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力由地球对卫星的万有引力提供，即F=GMm/r 2，又中圆轨道卫星的轨道半径r 1小于同步卫星的轨道半径r 2，而中圆轨道卫星的质量与同步卫星的质量相等，则中圆卫星绕地球做匀速圆周运动所需的向心力大于同步卫星绕地球做匀速圆周运动2GN mv 4GNmv 2GmNv 4GmNv所需的向心力，故A 选项错误；根据牛顿第二定律和动能的定义可得，E k =mv 2/2=GMm/2r ，又中圆轨道卫星的轨道半径r 1小于同步卫星的轨道半径r 2，而中圆轨道卫星的质量与同步卫星的质量相等，则中圆轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的动能大于同步卫星绕地球做匀速圆周运动的动能，故B 选项正确；以第一宇宙速度发射的卫星只能绕地球表面做匀速圆周运动（理想情况），且发射轨道半径越大的卫星，发射速度越大，故C 选项错误；根据牛顿第二定律可得，GMm/r 2=m ω2r ，解得ω=3r GM，又中圆轨道卫星的轨道半径r 1小于同步卫星的轨道半径r 2，则中圆轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度大于同步卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度，故D 选项错误.7．(2012全国新课标).假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的球体.一矿井深度为d .已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A.R d -1B. R d+1 C. 2)(R d R - D. 2)(dR R -答案：A解析：物体在地面上时的重力加速度可由2334R mR Gmg πρ=得出.根据题中条件，球壳对其内部物体的引力为零，可认为矿井部分为一质量均匀球壳， 故矿井底部处重力加速度可由2334/)()(d R md R Gmg --=πρ得出，故RdR g g -=/ 8（2012浙江卷）．如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带.假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动.下列说法正确的是（ ）A.太阳队各小行星的引力相同B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D.小行星带内个小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 答案：C解析：各小行星到太阳中心距离皆大于地球到太阳中心的距离，根据万有引力GMm/r 2=mv 2/r=ma ，知太阳对各小行星的引力不一定相同，各小行星绕太阳运动的周期均大于一年，则选项AB 错误，由a=GM/r 2和v2=GM/r ，r 小，a 大，r 大，v 小，则选C 正确，D 错误.9（2012天津卷）.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，加入该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的41，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（ ） A ．向心加速度大小之比为4:1 B ．角速度大小之比为2:1C ．周期之比为1:8D ．轨道半径之比为1:2 答案：C解析：根据向心加速度表达式R mv a 2=知在动能减小时势能增大，地球卫星的轨道半径增大，则向心加速度之比大于4；根据万有引力和牛顿第二定律有22R MmG R v m =化简为GM Rv =2，知在动能减小速度减小则轨道半径增大到原来的4倍；同理有22)2(RMmG R T m =π化简为2234πGM T R =，则周期的平方增大到8倍；根据角速度关系式T πω2=，角速度减小为81. 10（2012安徽卷）.我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神州八号”的运行轨道高度为343km.它们的运行轨道均视为圆周，则 ( )A ．“天宫一号”比“神州八号”速度大B ．“天宫一号”比“神州八号”周期长C ．“天宫一号”比“神州八号”角速度大D ．“天宫一号”比“神州八号”加速度大 答案：B解析：有万有引力提供向心力易知：r GMv =、3r GM =ω、GMr T 32π=；即轨道半径越大，线速度越小、角速度越小、周期越大.而由牛顿第二定律知: 2rGMa =,说明轨道半径越大，加速度越小.故只有B 正确.11（2012江苏卷）．2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示，该拉格朗日点位于太阳与地球连线的延长线上，一飞行器位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的A ．线速度大于地球的线速度B ．向心加速度大于地球的向心加速度C ．向心力仅由太阳的引力提供D ．向心力仅由地球的引力提供 答案：AB解析：根据r v ω=，A 正确；根据r a 2ω=，B 正确，向心力由太阳和地球的引力的合力提供，C 、D 错误.12(2012全国理综).（19分）一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k.设地球的半径为R.假定地球的密度均匀.已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d.解析：单摆在地面处的摆动周期gL T π2=，在某矿井底部摆动周期'2g LT π=，已知k T T ='，根据mgR GMm=2，')('2mg d R m GM =-（'M 表示某矿井底部以下的地球的质量，'g 表示某矿井底部处的重力加速度）以及334R M πρ⋅=,3)(34'd R M -⋅=πρ，解得R k R d 2-=13（2012重庆卷）．冥王星与其附近的星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7：1，同时绕它们连线上某点O 做匀速圆周运动.由此可知冥王星绕O 点运动的A ． 轨道半径约为卡戎的1/7B ． 角速度大小约为卡戎的1/7C ． 线度大小约为卡戎的7倍D ． 向心力小约为卡戎的7倍 答案：A解析：两星绕连线上某点稳定转动，则转动周期和角速度相同，根据两星做圆周运动所需的向心力由万有引力提供，两星受到的万有引力为相互作用力，有Gm1m2/L2=4π2m1R1/T2，Gm 1m2/L2=4π2m2R2/T2，解之得R1/R2=m2/m1=1/7，A选项正确，B v=ωR，v1/v2=R1/R2=1/7，C选项错误；因两星向心力均由大小相等的相互作用的万有引力提供，D 选项错误.。

2019年全国卷高考物理总复习《热学》习题专训1．下列说法中正确是________。

A．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能B．橡胶无固定熔点，是非晶体C．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关D．热机的效率总小于1E．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大【答案】BDE2．下列说法中正确的是__________。

A．布朗运动并不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动B．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点r时，分子间的距离越大，分子势能越小D．当两分子间距离大于平衡位置的间距【答案】ABC3．下列说法正确的是__________。

A．扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动B．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵增大C．自然界中自发进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性D．由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力E．一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小【答案】BCE4．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．雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用C．橡胶无固定的熔点，是非晶体D．热机的效率可以100%E．气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现【答案】ABC5．近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重。

PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。

矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。

下列关PM2.5的说法中正确的是________。

A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C．温度越低PM2.5活动越剧烈D．倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度E．PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其它颗粒更为剧烈【答案】ADE6．下列说法正确的是。

第5讲热力学定律能量守恒定律基础对点练题组一热力学定律理解1.(天津卷)爬山所带氧气瓶如图所示,氧气瓶里的气体容积、质量均不变,爬高过程中,温度减小,则气体( )A.对外做功B.内能减小C.吸收热量D.压强不变2.冬奥会上的人造雪绝非“假雪”,是对水和空气一定比例混合压缩,并对混合水气的温度控制在0~5 ℃之间,再通过造雪机雾化喷出,下列说法错误的是( )A.外界空气温度必须低于混合水气温度,才能使水凝固成雪B.对混合水气加压越大,雪质越好C.喷出的混合水气对外做功内能减小,凝固成雪D.混合水气喷洒得越远,雪质越好3.(广东实验中学模拟)火热的6月即将到来,高三的同学们也进入高考最后的冲刺,教室里的空调为同学们提供了舒爽的环境,空调的工作原理如图所示,以下表述正确的是( )A.空调的工作原理对应的是热力学第一定律的开尔文表述B.空调的工作原理反映了热传导的方向性C.此原理图中的Q1=Q2D.此原理图说明热量不能从低温物体传到高温物体题组二热力学定律与气体实验定律的结合4.(多选)(天津三模)在飞机起飞的过程中,由于高度快速变化,会引起机舱内气压变化,乘客小周同学观察发现,在此过程中密封桶装薯片的薄膜盖子凸起,如图所示。

若起飞前后桶内气体的温度保持不变,则下列关于桶内气体(可视为理想气体)的说法正确的是( )A.桶内气体从外界吸收热量B.桶内气体分子平均动能变小C.桶内气体压强增大D.桶内气体对外做功,内能不变5.(多选)如图所示,带有活塞的汽缸中封闭一定质量的气体(不考虑分子势能)将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于汽缸中,热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接,汽缸和活塞均具有良好的绝热性能。

下列说法正确的是( )A.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体内能一定减小B.若推动活塞使汽缸内气体体积减小,则汽缸内气体内能减小C.若推动活塞使汽缸内气体体积减小,则汽缸内气体压强减小D.若推动活塞使汽缸内气体体积减小,则欧姆表读数将变小6.(江苏南通模拟)如图所示,内壁光滑且导热性能良好的甲、乙两汽缸,用质量相同的活塞封闭相同质量的空气。

专题15 热学1．(2012全国理综).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个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答案：BD解析：布朗运动是液体内悬浮粒子的运动，不是液体分子的无规则运动.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，液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈.有个成语是“见微而知著”，对布朗运动而言，是“见著而知微”.2．（2012广东卷）、 清晨 ，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成水珠 ，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、斥力都增大答案：D解析：由水汽凝结成水珠时,分子间的距离减小,D .3．（2012广东卷）.景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒.猛推推杆，艾绒即可点燃，对同内封闭的气体，再次压缩过程中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，其体内能增加D.外界对气体做正功，气体内能减少答案：B解析：压缩气体时,外界对气体做功,内能增加,温度升高,B .4．（2012山东卷）（1）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(2)如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U 型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长20l cm =（可视为理想气体），两管中水银面等高.先将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面10h cm =（环境温度不变，大气压强075p cmHg =）○1求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg ”做单位） ○2此过程中左管内的气体对外界 （填“做正功”“做负功”“不做功”），气体将 （填“吸热”或放热“）.解析：（1）ab（2）○1设U 型管横截面积为S ，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为1p ，右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为2p ，气柱长度为2l ，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1122p V p V = ○110p p = ○22hp p p =+ ○3 11V l S= ○4 22V l S = ○5由几何关系得212()h l l =-○6 联立○1○2○3○4○5○6式，代入数据得50p cmHg=○7 ○2做正功；吸热 5.（2012四川卷）．物体由大量分子组成，下列说法正确的是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答案：C解析：分子运动的剧烈程度是针对大量分子的统计规律而言，并不能说明每一个分子的运动情况，故A选项错误；根据分子间的引力大小与分子间的距离之间的关系（分子间的引力大小随分子间的距离的减小而增大）可知，B选项错误；从宏观角度看，物体的内能与物体的温度和体积有关，故C选项正确；改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，故D选项错误.6.（2012上海卷）．（12分）如图，长L＝100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭.水平放置时，长L0＝50cm的空气柱被水银柱封住，水银柱长h＝30cm.将玻璃管缓慢地转到开口向下和竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有∆h＝15cm的水银柱进入玻璃管.设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p0＝75cmHg.求：（1）插入水银槽后管内气体的压强p；（2）管口距水银槽液面的距离H.解析：（1）设当转到竖直位置时，水银恰好未流出，由玻意耳定律p＝p0L/l＝53.6cmHg，由于p＋ρgh＝83.6cmHg，大于p0，水银必有流出，设管内此时水银柱长为x，由玻意耳定律p0SL0＝（p0－ρgh）S（L－x），解得x＝25cm，设插入槽内后管内柱长为L’，L’＝L－（x＋∆h）＝60cm，插入后压强p＝p0L0/L’＝62.5cmHg，（2）设管内外水银面高度差为h’，h’＝75－62.5＝12.5cm，管口距槽内水银面距离距离H＝L－L’－h’＝27.5cm，。

2011-2018年高考真题物理试题分类汇编试题部分热力学第一定律1. 2014年理综广东卷17．用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图10所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体A．体积减小，内能增大B. 体积减小，压强减小C. 对外界做负功，内能增大D．对外界做正功，压强减小2. 2011年理综广东卷14．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，在M向下滑动的过程中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. 2012年理综广东卷14. 景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。

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，其体内能增加D.外界对气体做正功，气体内能减少4.2011年理综重庆卷图115．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，密闭于汽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，分子的平均动能减小Array B．对外做正功，内能增大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5.2015年理综北京卷13．下列说法正确的是（）A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变解析：由热力学第一定律，ΔU=W+Q可知，物体放出热量，Q<0，但是W未知，则ΔU不一定小于0，即内能不一定减少，选项A错；物体对外做功，W<0，但是Q未知，所以ΔU 不能确定，B错；物体吸收热量，同时对外做功，Q>0，W <0，则ΔU不一定为0，即内能可能增加，也可能减少或不变，选项C正确；物体放出热量，同时对外做功，Q<0，W <0，则ΔU <0，则内能一定减少，选项D错。

选考部分第十二章热学【研透全国卷】在新课标省区的高考中,对该部分内容的考查只在选考题部分出现，考查的知识不会面面俱到，重点考查分子动理论、阿伏加德罗常数的应用、气体实验定律及热力学第一定律等知识.预测在2018年高考中，对本部分内容的考查仍将以分子动理论、热力学定律及气体状态方程的应用为主.(实验：用油膜法估测分子的大小）知识点一分子动理论1.物体是由大量分子组成的（1）分子的大小①分子直径：数量级是m.②分子质量：数量级为10－26 kg.③测量方法：油膜法.(2)阿伏加德罗常数：1 mol任何物质所含有的粒子数，N A＝mol－1。

2.分子热运动：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。

（1）扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象.温度，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行.（2)布朗运动：悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒，温度，布朗运动越显著.3。

分子力：分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而，随分子间距离的减小而增大，但总的来讲斥力变化得较快.答案：1。

(1）10－10（2)6。

02×1023 2.（1）越高（2）越小越高3。

减小知识点二温度1。

意义：宏观上表示物体的冷热程度（微观上表示物体中分子平均动能的大小）.2.两种温标（1）摄氏温标和热力学温标的关系T＝.(2)绝对零度(0 K）:是低温极限,只能接近不能达到，所以热力学温度无负值.答案：2。

（2)t＋273。

15 K知识点三内能1。

分子动能（1）意义：分子动能是所具有的动能。

(2）分子平均动能:所有分子动能的平均值。

是分子平均动能的标志。

2.分子势能：由分子间决定的能，在宏观上分子势能与物体的有关，在微观上与分子间的有关.3。

物体的内能（1)内能：物体中所有分子的与的总和。

(2)决定因素：、和物质的量.答案：1。

(1)分子热运动(2）温度2。

相对位置体积距离3。

（1）热运动动能分子势能(2）温度体积（1)温度越高,扩散现象越明显。

专题15.3 热学定律与能量守恒定律1．(多选)如图，将一空的铝制易拉罐开口向下压入恒温游泳池的水中，则金属罐在水中缓慢下降过程中，罐内空气(可视为理想气体)( )A．内能增大B．分子间的平均距离减小C．向外界放热D．对外界做正功【答案】BC.2．(多选)下列说法中正确的是( )A．一定质量的理想气体温度升高时，分子的平均动能一定增大B．不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，而不产生其他变化C．不可能使热量从低温物体传向高温物体D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大E．分子间距离增大时，分子力一定减小【答案】ABD.【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，A正确．热力学第二定律可以表示为：不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其他变化，B正确．通过做功的手段可以使热量从低温物体传向高温物体，C错误．当分子力表现为引力时，增大分子间的距离，需要克服分子间的引力做功，所以分子势能增大，D正确．分子间的作用力随分子间的距离增大先增大后减小，因此分子力可能增大，也可能减小，E错误．3．(多选)下列说法正确的是( )A．1 g100 ℃的水的内能小于1 g100 ℃的水蒸气的内能B．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关C．热力学过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散不符合热力学第二定律D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律E．某种液体的饱和蒸汽压与温度有关【答案】ABE.【解析】1 g100 ℃的水的势能小于1 g 100 ℃的水蒸气的势能，温度相同，二者的分子平均动能相同，故A正确．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关，B正确．热力学过程中不可避免地出现能量耗散现象，能量耗散符合热力学第二定律，C错误．第一类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律，第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，D错误．某种液体的饱和蒸汽压与温度有关，E正确．4．(多选)下列说法正确的是( )A．气体总是充满容器，说明气体分子间只存在斥力B．对于一定质量的理想气体，温度升高，气体内能一定增大C．温度越高布朗运动越剧烈，说明水分子的运动与温度有关D．物体内能增加，温度一定升高E．热量可以从低温物体传到高温物体【答案】BCE.5．(多选)如图所示，汽缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态．现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是( )A．气体A吸热，内能增加B．气体B吸热，对外做功，内能不变C．气体A分子的平均动能增大D．气体A和气体B内每个分子的动能都增大E．气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少【答案】ACE.6．(多选)如图所示是一定质量的理想气体的体积V 和摄氏温度变化关系的V －t 图象，气体由状态A 变化到状态B 的过程中，下列说法正确的是( )A ．气体的内能增大B ．气体的内能不变C ．气体的压强减小D ．气体的压强不变E ．气体对外做功，同时从外界吸收热量 【答案】ACE.【解析】由状态A 到状态B ，温度升高，内能增大，A 正确，B 错误；由理想气体状态方程可知，由状态A 到状态B ，压强减小，C 正确、D 错误；气体内能增加，从外界吸收热量，压强减小，对外做功，E 正确． 7．一定质量的理想气体，状态从A →B →C →D →A 的变化过程可用如图所示的p －V 图描述，图中p 1、p 2、V 1、V 2和V 3为已知量．(1)气体状态从A 到B 是______(填“等容”“等压”或“等温”)过程；(2)状态从B 到C 的变化过程中，气体的温度________(填“升高”“不变”或“降低”)； (3)状态从C 到D 的变化过程中，气体________(填“吸热”或“放热”)． (4)状态从A →B →C →D 的变化过程中，气体对外界所做的总功为________． 【答案】 (1)等压 (2)降低 (3)放热 (4)p 2(V 3－V 1)－p 1(V 3－V 2) 【解析】(1)由p －V 图象可以看出，从A 到B 是等压变化．(2)从B 到C 状态，气体体积不变，压强减小，则pVT等于定值可知，气体温度降低．(3)从C 到D 状态，气体压强不变，体积减小，由pV T等于定值可知，气体温度降低，内能减少，ΔU ＜0；由于气体体积减小，外界对气体做功，W＞0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，Q＜0，放热．(4)从A→B，气体体积增大，气体对外界做功W1＝p2 (V3－V1)；从B→C，气体体积不变，W2＝0；从C→D，气体体积减小，外界对气体做功或气体对外界做负功，即W3＝－p1(V3－V2)；故从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界做总功W＝W1＋W2＋W3＝p2(V3－V1)－p1(V3－V2)．8．气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体．通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14 cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44 cm.已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76 cmHg.(1)求恒温槽的温度；(2)此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)；气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．【答案】 (1)364 K(或91 ℃) (2)增大吸热9．一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳暴晒，气体温度由T0＝300 K升至T1＝350 K.(1)求此时气体的压强；(2)保持T1＝350 K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0.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．【答案】 (1)76p 0 (2)67吸热，原因见解析10．如图所示，一根两端开口、横截面积为S ＝2 cm 2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)．管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L ＝21 cm 的气柱，气体的温度为t 1＝7 ℃，外界大气压取p 0＝1.0×105Pa(相当于75 cm 高的汞柱的压强)．(1)若在活塞上放一个质量为m ＝0.1 kg 的砝码，保持气体的温度t 1不变，则平衡后气柱为多长？(g ＝10 m/s 2)(2)若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t 2＝77 ℃，此时气柱为多长？ (3)若在(2)过程中，气体吸收的热量为10 J ，则气体的内能增加多少？ 【答案】 (1)20 cm (2)25 cm (3)8.95 J【解析】 (1)被封闭气体的初状态为p 1＝p 0＝1.0×105PaV 1＝LS ＝42 cm 3，T 1＝280 K末状态压强p 2＝p 0＋mgS＝1.05×105PaV 2＝L 2S ，T 2＝T 1＝280 K根据玻意耳定律，有p 1V 1＝p 2V 2，即p 1L ＝p 2L 2 得L 2＝p 1p 2L ＝20 cm.(2)对气体加热后，气体的压强不变，p 3＝p 2，V 3＝L 3S ，T 3＝350 K 根据盖－吕萨克定律，有V 2T 2＝V 3T 3，即L 2T 2＝L 3T 3得L 3＝T 3T 2L 2＝25 cm.(3)气体对外做的功W＝p2Sh＝p2S(L3－L2)＝1.05 J根据热力学第一定律得ΔU＝W＋Q＝－1.05 J＋10 J＝8.95 J。