2019-2020年高考物理最近考題選 熱學部分.doc
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2019-2020年高考物理最近考題選 熱學部分 1、如圖甲所示為“⊥”型上端開口的玻璃管，管內有一部分水銀封住密閉氣體，上管足夠長，圖中粗細部分截面積分別為S1=2cm2、S2=1cm2．封閉氣體初始溫度為57℃，氣體長度為L=22cm，乙圖為對封閉氣體緩慢加熱過程中氣體壓強隨體積變化的圖線．（攝氏溫度t與熱力學溫度T的關系是T=t+273K）求： （Ⅰ）封閉氣體初始狀態(tài)的壓強； （Ⅱ）若緩慢升高氣體溫度，升高至多少方可將所有水銀全部壓入細管內． 答案 【分析】： （1）由圖知此時壓強為P1=80cmHg； （2）從狀態(tài)1到狀態(tài)2由理想氣體狀態(tài)方程求解 【解析】： 解：（1）氣體初狀態(tài)體積為V1=Ls1=222cm3=44cm2，由圖知此時壓強為P1=80cmHg，此時氣體溫度T1=273+57=230K （2）P2=82 cmHg，V2=48cm3，T2=？ 從狀態(tài)1到狀態(tài)2由理想氣體狀態(tài)方程知 = 代入數據T2==K=369K 2、去太空旅行的航天員都要穿航天服。航天服有一套生命系統(tǒng)，為航天員提供合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中如同在地面上一樣。假如在地面上航天服內氣壓為1.0105 Pa，氣體體積為2 L，到達太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內部氣體體積變?yōu)?L，使航天服達到最大體積。若航天服內氣體的溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)。 ①求此時航天服內的氣體壓強； ②若開啟航天服封閉系統(tǒng)向航天服內充氣，使航天服內的氣壓恢復到9.0104 Pa，則需補充1.0105 Pa的等溫氣體多少升？ 答案 航天服內氣體經歷等溫過程， P1=1.0105Pa，V1=2L,V2=4L （1分） 由玻已耳定律P1 V1= P2 V2 （3分） 得P2=5.0104Pa （1分） 設需要補充的氣體體積為V，將補充的氣體與原航天服內氣體視為一個整體，充氣后的氣壓P3=9.0104Pa 由玻已耳定律P1（V1+V）= P3 V2 （3分） 得V=1.6L （1分） 3、下列說法正確的是 。（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分，每選錯1個扣3分，最低得分為0分） A．只要能增加氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以升高 B. 物體的內能是物體中所有分子熱運動動能和分子勢能的總和 C．高壓氣體的體積很難進一步被壓縮，原因是高壓氣體分子間的作用力表現為斥力 D．在太空大課堂中處于完全失重狀態(tài)的水滴呈現球形，是由液體表面張力引起的 E. 外界對物體做功，物體的內能必定增加 答案 ABD 4、如圖所示，一圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體．活塞的質量為m，橫截面積為S，與容器底部相距h．現通過電熱絲緩慢加熱氣體，當氣體的溫度為T1時活塞上升了h．已知大氣壓強為p0．重力加速度為g，不計活塞與氣缸間摩擦． ①求溫度為T1時氣體的壓強； ②現停止對氣體加熱，同時在活塞上緩慢添加砂粒，當添加砂粒的質量為m0時，活塞恰好回到原來位置，求此時氣體的溫度． 答案 【分析】： （1）由題，活塞處于平衡狀態(tài)，根據平衡條件列式求氣體的壓強； （2）當添加砂粒的質量為m0時，活塞恰好回到原來的位置，再以活塞為研究對象，由平衡條件求得封閉氣體的壓強，由查理定律列式求此時氣體的溫度． 【解析】： 解：①設氣體壓強為p1，由活塞平衡知：p1S=mg+p0S 解得P1= ②設溫度為T1時氣體為初態(tài)，回到原位置時為末態(tài)，則有： 初態(tài)： 壓強，溫度T1，體積V1=2hS 末態(tài)： 壓強，溫度T2，體積V2=hS 由理想氣體的狀態(tài)方程代入初、末態(tài)狀態(tài)參量解得： T2= 答：①溫度為T1時氣體的壓強； ②此時氣體的溫度． 5、以下說法正確的是 （ ） A． 布朗運動反映了懸浮小顆粒內部分子在不停地做無規(guī)則的熱運動 B． 從平衡位置開始增大分子間距離，分子間的引力將增大、斥力將減小 C． 對大量事實的分析表明：熱力學零度不可能達到 D． 熱量只能由高溫物體傳遞給低溫物體 答案 【解析】： 解： A、布朗運動是花粉的無規(guī)則運動，反映的是液體分子的無規(guī)則運動，故A錯誤． B、無論從什么距離增大分子間距，分子引力和斥力都是隨距離增大而減小，故B錯誤． C、事實證明絕對零度不可能達到，也即熱力學零度不可能達到，故C正確； D、熱量只能自發(fā)的由高溫物體傳遞給低溫物體，但若有其他因素的影響，也可以由低溫物體傳遞到高溫物體，如冰箱制冷，故D錯誤． 故選：C． 6、下列五幅圖分別對應五種說法，其中正確的是（ ?。? A． 分子并不是球形，但可以把它們當做球形處理，是一種估算方法 B． 微粒運動就是物質分子的無規(guī)則熱運動，即布朗運動 C． 當兩個相鄰的分子間距離為r0時，它們間相互作用的引力和斥力大小相等 D． 實驗中盡可能保證每一粒玻璃珠與秤盤碰前的速度相同 E． 0℃和100℃氧氣分子速率都呈現“中間多兩頭少”的分布特點 答案 【解析】： 解：A、A圖是油膜法估測分子的大??；分子并不是球形，但可以把它們當做球形處理，是一種估算方法．故A正確； B、圖中顯示的是布朗運動，是懸浮微粒的無規(guī)則運動，不是物質分子的無規(guī)則熱運動，故B錯誤． C、當兩個相鄰的分子間距離為r0時，分子力為零，此時它們間相互作用的引力和斥力大小相等，故C正確． D、D圖模擬氣體壓強的產生，分子的速度不是完全相等的．所以也不要求小球的速度一定相等，故D錯誤． E、E圖是麥克斯韋速度分別規(guī)律的圖解，0℃和100℃氧氣分子速率都呈現“中間多兩頭少”的分布特點．故E正確． 故選：ACE 7、如圖，由a、b、c三個粗細不同的部分連接而成的圓筒固定在水平面上，截面積分別為2S、S和S．已知大氣壓強為p0，溫度為T0．兩活塞A和B用一根長為4L的不可伸長的輕線相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時兩活塞的位置靜止在圖中位置．則此時輕線的拉力為 ?。F對被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T時兩活塞之間氣體的壓強可能為 或 ?。ê雎曰钊c圓筒壁之間的摩擦）． 答案 0；p0或． 8、如圖所示，豎直放置、開口向上的圓柱形氣缸內有a、b兩個質量均為m的活塞，可以沿氣缸壁無摩擦上、下滑動。a是等厚活塞，b是楔形活塞，其上表面與水平面夾角θ。兩活塞現封閉著初始溫度T0的A、B兩部分氣體并保持靜止，此時A氣體體積VA＝2V0，B氣體體積VB＝V0。已知圖中氣缸橫截面積S，外界大氣壓p0。求： （1）此時A、B兩部分氣體的壓強？ （2）緩慢升高A、B兩部分氣體溫度，求溫度升高ΔT過程中，a活塞移動的距離？ 答案 9、如圖所示，長為31cm、內徑均勻的細玻璃管開口向上豎直放置，管內水銀柱的上端正好與管口齊平，封閉氣體的長為10cm，溫度為27℃，外界大氣壓強不變。若把玻璃管在豎直平面內緩慢轉至開口豎直向下，這時留在管內的水銀柱長為15cm，然后再緩慢轉回到開口豎直向上，求： （1）大氣壓強的值； （2）玻璃管重新回到開口豎直向上時空氣柱的長度； （3）當管內氣體溫度緩慢升高到多少℃時，水銀柱的上端恰好重新與管口齊平？ 答案 10、如圖所示，豎直放置、粗細均勻且足夠長的U形玻璃管與容積為V0=8cm3的金屬球形容器連通，用U形玻璃管中的水銀柱封閉一定質量的理想氣體．當環(huán)境溫度為27℃時，U形玻璃管右側水銀面比左側水銀面高出h1=15cm，水銀柱上方空氣柱長h0=4cm．現在左管中加入水銀，保持溫度不變，使兩邊水銀柱在同一高度．（已知大氣壓p0=75cmHg，U形玻璃管的橫截面積為S=0.5cm2）．求： （1）需要加入的水銀的長度是多少cm？ （2）為使右管水銀面恢復到原來位置，則應對封閉氣體加熱到多少℃？ 答案 （1）需要加入的水銀的長度是23cm （2）為使右管水銀面恢復到原來位置，則應對封閉氣體加熱到142攝氏度 11、在托里拆利實驗中，由于操作不慎，漏進了一些空氣．當大氣壓強為75cm Hg時，管內外汞面高度差為60cm，管內被封閉的空氣柱長度是30cm，如圖所示．問： （1）此時管內空氣的壓強是多少？ （2）若將此裝置移到高山上，溫度不變，發(fā)現管內外汞面高度差變?yōu)?4cm，山上的大氣壓強為多少（設管頂到槽內汞面的高度不變）？ 答案 （1）此時管內空氣的壓強為15cmHg． （2）山上的大氣壓強為66.5cmHg． 12、如圖，由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0 ℃的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開，A內為真空，B和C內都充有氣體。U形管內左邊水銀柱比右邊的低60 mm。打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內左右水銀柱高度相等。假設U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積。 (1)求玻璃泡C中氣體的壓強？(以mmHg為單位)； (2)將右側水槽的水從0 ℃加熱到一定溫度時，U形管內左右水銀柱高度差又為60 mm，求加熱后右側水槽的水溫。 答案 13、一線膨脹系數為α的正立方體物塊,當膨脹量較小時,其體膨脹系數等于 答案 3α 當膨脹量較小時,其體膨脹系數α很小，αΔT 遠遠小于1，所以(1+αΔT)3=1+3αΔT, 所以線膨脹系數為α的正立方體物塊,當膨脹量較小時,其體膨脹系數等(1+γΔT)。對比上述兩式，物體受熱膨脹，沿立體三個方向均膨脹，所以體膨脹系數為γ=3α。 14、如圖所示為a、b兩部分氣體的等壓過程圖象，由圖可知．當t=0℃時，氣體a的體積為 m3；當t=273℃時，氣體a的體積比氣體b的體積大 m3． 答案 0.3；0.4． 15、如圖1所示，寒假前，某同學利用DIS系統(tǒng)對封閉在注射器內的一定質量的氣體作了兩次等溫過程的研究．第一次是在室溫下通過推、拉活塞改變氣體體積，并記錄體積和相應的壓強；第二次在較高溫度環(huán)境下重復這一過程． （1）結束操作后，該同學繪制了這兩個等溫過程的p﹣1/V關系圖線，如圖．則反映氣體在第二次實驗中的p﹣1/V關系圖線的是 1?。ㄟx填“1”或“2”）； （2）該同學是通過開啟室內暖風空調實現環(huán)境溫度升高的．在這一過程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸縮，管內的氣體經歷了一個 等壓?。ㄟx填“等壓”“等溫”或“等容”）的變化過程． 答案 （1）1； （2）等壓． （2）注射器水平地放置在桌面上，設注射器內的壓強為P，大氣壓強為P0，活塞橫截面積為S， 16、根據熱力學第一定律，下列說法正確的是（ ） A．電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞 B．空調機在制冷過程中，從室內吸收的熱量少于向室外放出的熱量 C．科技的進步可以使內燃機成為單一熱源的熱機 D．對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減少，形成能源危機 答案 17、分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距增加時，分子間的（ ） （A）引力增加，斥力減小 （B）引力增加，斥力增加 （C）引力減小，斥力減小 （D）引力減小，斥力增加 答案 C 【解析】 分子間同時存在引力和斥力，當分子距離增加時，分子間的引力和斥力都減小，只是斥力減小的更快，當距離超過平衡位置時，斥力就會小于引力合力即分子力表現為引力，當距離小于平衡位置時，斥力大于引力，分子力表現為斥力，選項C對。 18、空氣壓縮機的儲氣罐中儲有1.0atm的空氣6.0L，現再充入1.0 atm的空氣9.0L。設充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲氣罐中氣體壓強為_____。（填選項前的字母） A．2.5 atm B.2.0 atm C.1.5 atm D.1.0 atm 答案 A 【解析】 由等溫變化可知，代入數據可知，A正確。 19、關于熱力學定律和分子動理論，下列說法正確的是____。（填選項前的字母） A．一定量氣體吸收熱量，其內能一定增大 B.不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體 C.若兩分子間距離增大，分子勢能一定增大 D.若兩分子間距離減小，分子間引力和斥力都增大 答案 20、關于一定量的氣體，下列說法正確的是 （填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯I個扣3分，最低得分為0分）。 A．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和 B.只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低 C.在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零 D.氣體從外界吸收熱量，其內能一定增加 E．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高。 答案 21、關于熱力學定律，下列說法正確的是（ ） A.為了增加物體的內能，必須對物體做功或向它傳遞熱量 B.對某物體做功，必定會使該物體的內能增加 C.可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣? D.不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體 E.功轉變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程 答案 22、兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近。在此過程中，下列說法正確的是（ ） A.分子力先增大，后一直減小 B.分子力先做正功，后做負功 C.分子動能先增大，后減小 D.分子勢能先增大，后減小 E.分子勢能和動能之和不變 答案 23、用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖所示。充氣袋四周被擠壓時，假設袋內氣體與外界無熱交換，則袋內氣體（ ） A.體積減小，內能增大 B.體積減小，壓強減小 C.對外界做負功，內能增大 D.對外界做正功，壓強減小 答案 24、物體由大量分子組成，下列說法正確的是（ ） A．分子熱運動越劇烈，物體內每個分子的動能越大 B．分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小 C．物體的內能跟物體的溫度和體積有關 D．只有外界對物體做功才能增加物體的內能 答案 C 【解析】分子運動越劇烈，分子的平均動能越大，但不一定每個分子的動能都越大，A錯誤。分子間引力總是隨著分子間的距離增大而減小，B錯誤。物體的內能跟物體的溫度和體積有關，C正確。做功和熱傳遞都能改變物體的內能，D錯誤。 25、重慶出租車常以天然氣作為燃料，加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中若儲氣罐內氣體體積及質量均不變，則罐內氣體（可視為理想氣體） A．壓強增大，內能減小 B．吸收熱量，內能增大 C．壓強減小，分子平均動能增大 D．對外做功，分子平均動能減小 答案 26、下列說法正確的是（ ） A.物體溫度降低，其分子熱運動的平均動能增大 B.物體溫度升高，其分子熱運動的平均動能增大 C.物體溫度降低，其內能一定增大 D.物體溫度不變，其內能一定不變 答案 27、兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0。相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠處時分子勢能為零，下列說法正確的是（ ） A．在r>r0階段，F做正功，分子動能增加，勢能減小 B．在r
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