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1、2020高考物理二輪復習 熱學綜合 專題預測4
1.給旱區(qū)送水的消防車停于水平地面,在緩慢放水過程中,若車胎不漏氣,胎內氣體溫度不變、不計分子間勢能,則胎內氣體( )
A.從外界吸熱 B.對外界做負功
C.分子平均動能減小 D.內能增加
解析:選胎內氣體為研究對象.由于氣體溫度不變,氣體狀態(tài)變化遵循玻意耳定律.放水前氣體的壓強大,在放水過程中,氣體的壓強逐漸減小,體積增大,氣體對外界做正功,B錯誤.由熱力學第一定律知ΔU=W+Q,氣體溫度不變,分子的平均動能不變,內能不變,從外界吸收熱量,A正確,C、D錯誤.
答案:
2、A
2.(1)2020年9月10日,美國宇航局新一代運載火箭“戰(zhàn)神1號”通過了重要的發(fā)動機點火試驗,取得圓滿成功.這次點火試驗投入達7 500萬美元,持續(xù)了大約123秒.點火試驗產生了大約2 200萬馬力的動力,溫度約為4 500華氏度(2 480攝氏度),耗費了大量燃料.下列有關能量的說法正確的是( )
A.燃料燃燒后,能量就消失了,說明能量不守恒
B.燃料燃燒后,化學能轉化為內能
C.燃料燃燒后的內能不可能再轉化為化學能
D.燃料燃燒后的內能在一定條件下可能轉化為化學能
圖7-9
(2)如圖7-9是某研究小組為了探究“魚鰾的作用”所制作的裝置.具體制作方法
如下
3、:在大號 “可樂瓶”中注入半瓶水,在一個小氣球中放入幾枚硬幣并充入少量
空氣(忽略氣體的分子勢能),將其裝入“可樂瓶”中.通過在水中放鹽改變水的密
度后,使氣球恰好懸浮于水中,并擰緊瓶蓋.設初始時瓶中氣體、水及外界大氣的
溫度相同.當用手擠壓“可樂瓶”的上半部分時,下列說法正確的是( )
A.快速擠壓時,瓶內氣體壓強變大
B.快速擠壓時,瓶內氣體溫度不變
C.快速擠壓時,瓶內氣體體積不變
D.緩慢擠壓時,氣球下降
解析:(1)根據(jù)能量守恒定律可得,A項錯誤,B項正確.根據(jù)熱力學第二定律可得,C項正確,D項錯誤.
(2)快速擠壓氣體時,外界對它做功,來不及熱傳遞,由W+Q
4、=ΔU,內能增大,溫度上升,體積變小,瓶內壓強變大,則A項對B、C兩項錯;緩慢擠壓時,溫度不變,體積變小,瓶內壓強變大,對氣球來說,壓強也增大,溫度不變,體積必然減小,則重力mg大于浮力ρgV氣球,氣球下降,則D項正確.
答案:(1)BC (2)AD
3.外力對氣體做功100 J,氣體向外放熱20 J,在這個過程中氣體的內能________(填“增加”或“減少”),其改變量是________ J.
答案:增加 80
4.
圖7-10
如圖7-10所示,一定質量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)
容器中,容器內裝有一可以活動的絕熱活塞.今對活塞施以一豎直向下的壓
5、力F,使活塞緩慢向下移動一段距離后,氣體的體積減小.若忽略活塞與容
器壁間的摩擦力,則被密封的氣體( )
A.溫度升高,壓強增大,內能減少
B.溫度降低,壓強增大,內能減少
C.溫度升高,壓強增大,內能增加
D.溫度降低,壓強減小,內能增加
解析:對理想氣體絕熱壓縮時,外界對氣體做功,由熱力學第一定律得,氣體的內能增加,溫度升高,又因氣體體積減小,分子密度增大,溫度升高,分子平均動能增大,故氣體的壓強增大,C對.
答案:C
5.用DIS研究一定質量氣體在溫度不變時,壓強與體積關系的實驗裝置如圖7-14所示,實驗步驟如下:
圖7-11
①把注射器活塞移至注射器中間位置,
6、將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接;
圖7-12
②移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應的由計算機顯示的氣體
壓強值p;
③用V-1/p圖像處理實驗數(shù)據(jù),得出如圖7-15所示圖線.
(1)為了保持封閉氣體的質量不變,實驗中采取的主要措施是____________________;
(2)為了保持封閉氣體的溫度不變,實驗中采取的主要措施是________________和
________________________________________________________________________;
(3)如果實驗操作規(guī)范正確,
7、但如圖所示的V-1/p圖線不過原點,則V0代表
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析:(1)通過涂潤滑油可使注射器不漏氣.
(2)緩慢移動活塞是為了有足夠的時間使封閉氣體與外界熱交換,不用手握住注射器也是
為了不使手上的熱量傳遞給氣體.
(3)注射器與壓強傳感器連接部位有氣體,從而使圖線不過原點.
答案:(1)在注射器活塞
8、上涂潤滑油
(2)移動活塞要緩慢 不能用手握住注射器封閉氣體部分
(3)注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積
6.(1)以下關于熱力學知識的敘述正確的是( )
A.絕熱過程是指系統(tǒng)不從外界吸熱,也不向外界放熱,這個過程不與外界交換能量
B.熱量是在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內能變化的量度,所以不能說物體具有多少熱量,只能說物體吸收或放出多少熱量
C.懸浮在液體中的微粒越小,在某一瞬間跟它相撞的液體分子數(shù)越少,撞擊作用的不平衡性就表現(xiàn)得越明顯,因而布朗運動越明顯
圖7-13
D.由熵的定義可知,熵較大的宏觀狀態(tài)就是無序程度很小的宏觀狀態(tài),也就是出現(xiàn)概率較小的宏觀狀態(tài)
(2)
9、如圖7-13所示,上端封閉、下端開口內徑均勻的玻璃管,管長L=100 cm,
其中有一段長h=15 cm的水銀柱把一部分空氣封閉在管中.當管豎直放置
時,封閉氣柱A的長度LA=50 cm.現(xiàn)把開口端向下插入水銀槽中,直至A端
氣柱長LA′=37.5 cm時為止,這時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).已知大氣壓強P0=
75 cmHg,整個過程溫度保持不變,試求槽內的水銀進入管內的長度Δh.
解析:(2)對A部分氣體,由玻意耳定律:PALAS=PA′LA′S
PA=60 cmHg
得:PA′=PA=×60 cmHg=80 cmHg
對B部分氣體PBLBS=PB′LB′S
PB′=95 c
10、mHg,PB=P0=75 cmHg
得:LB′≈27.6 cm
Δh=L-LA′-h(huán)-LB′=19.9 cm.
答案:(1)BC (2)19.9 cm
7.(1)下列說法中正確的是( )
A.第二類永動機不可能制成是因為它違反了能量守恒定律
B.懸浮微粒越大,在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多,布朗運動越明顯
C.內能向機械能轉化是有條件的,即環(huán)境中必須存在溫度差,通過科技創(chuàng)新,我們能夠研制出內能全部轉化為機械能的熱機
D.溫度升高,分子熱運動的平均動能一定增大,但并非所有分子的速率都增大
(2)一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖7-19所示.已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27℃.則:
圖7-14
①該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少℃?
②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內能的變化量是多大?
③該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中是吸熱,還是放熱?傳遞的熱量是多少?
解析:(1)本題考查熱力學定律.第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學第二定律,故A、C選項錯誤.懸浮微粒越大,在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多,合力越小,布朗運動越不明顯,故B選項錯誤.根據(jù)溫度的微觀定義分析可知,D選項正確.