（通用版）2022年高考物理二輪復習 專題檢測（二十八）熱學（含解析）

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1、（通用版）2022年高考物理二輪復習 專題檢測（二十八）熱學（含解析） 1．(2018·全國卷Ⅲ)(1)[多選]如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過程中________。 A．氣體溫度一直降低 B．氣體內(nèi)能一直增加 C．氣體一直對外做功 D．氣體一直從外界吸熱 E．氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功 (2)在兩端封閉、粗細均勻的U形細玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1＝18.0 cm和l2＝12.0 cm，左邊氣體的壓強為 12.0 cmHg?，F(xiàn)將U形管

2、緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。 解析：(1)由理想氣體的狀態(tài)方程＝C知，從a到b氣體溫度一直升高，故A錯誤；一定量的理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，可知氣體內(nèi)能一直增加，故B正確；氣體體積逐漸膨脹，一直對外做功，故C正確；根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體一直從外界吸熱，吸收的熱量一部分用來對外做功，一部分用來增加氣體的內(nèi)能，故D正確，E錯誤。 (2)設(shè)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊氣體的壓強分別為p1和p2，由力的平衡條件有p1＝p2＋ρg(l1－l2) U形管水平放置時，兩邊氣體壓強相等，設(shè)為p。此時原左

3、、右兩邊空氣柱長度分別變?yōu)閘1′和l2′，顯然原左邊空氣柱的長度將增加，右邊則減小，且兩邊空氣柱長度的變化量大小相等 l1′－l1＝l2－l2′ 由玻意耳定律有 p1l1＝pl1′ p2l2＝pl2′ 聯(lián)立解得 l1′＝22.5 cm，l2′＝7.5 cm。 答案：(1)BCD　(2)22.5 cm　7.5 cm 2．(2019屆高三·云南師大附中質(zhì)檢)(1)[多選]下列說法正確的是________。 A．昆明地區(qū)晴朗天氣曬衣服易干，是因為空氣的絕對濕度小 B．當分子間距增大時，分子勢能一定增大 C．一定量的理想氣體，在等壓膨脹時，氣體分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)

4、減少 D．晶體熔化時吸收的熱量主要用來破壞空間點陣 E．肥皂泡呈球形是由于液體表面張力的作用 (2)如圖所示，內(nèi)壁光滑、導熱良好的圓柱形汽缸開口向下豎直懸掛，內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞截面積為S，外界大氣壓強為p0，缸內(nèi)氣體溫度為T1?，F(xiàn)對汽缸緩慢加熱，使理想氣體體積由V增大了2V的過程中，氣體吸收的熱量為Q1；停止加熱并保持氣體體積不變，使其溫度降低為T1。已知重力加速度為g，求： (ⅰ)停止加熱時缸內(nèi)氣體的溫度； (ⅱ)降溫過程中氣體放出的熱量。 解析：(1)昆明地區(qū)晴朗天氣曬衣服易干，是因為相對濕度小，所以晾曬的衣服易干，故A錯誤；若分子間表現(xiàn)為引力

5、，隨分子間距的增大引力做負功，分子勢能增加，若分子間表現(xiàn)為斥力，隨分子間距的增大斥力做正功，分子勢能減小，故B錯誤；一定量的理想氣體，在等壓膨脹時，溫度升高，氣體分子對器壁的平均撞擊力增大，為保證壓強不變，氣體分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)減少，故C正確；晶體在熔化過程中所吸收的熱量，主要用于破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，故D正確；肥皂泡呈球形是由于液體表面張力的作用，故E正確。 (2)(ⅰ)停止加熱前缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化， 由蓋—呂薩克定律得＝ 由題意知V1＝V，V2＝3V 解得：T2＝3T1。 (ⅱ)體積由V增大到3V的過程中，由活塞受力平衡有pS＝p0S－mg 解得：

6、p＝p0－ 氣體對外所做的功W1＝pΔV＝2V 停止加熱并保持氣體體積不變，W2＝0 全程內(nèi)能變化，ΔU＝0 根據(jù)熱力學第一定律得ΔU＝－W1＋Q1－Q2 所以降溫過程中氣體放出的熱量 Q2＝Q1－2V。 答案：(1)CDE　(2)(ⅰ)3T1　(ⅱ)Q1－2V 3．(2018·東北三省四市教研聯(lián)合體模擬)(1)[多選]下列說法正確的是________。 A．溫度相同的一切物質(zhì)的分子平均動能都相同 B．若兩分子克服它們之間的分子力做功，則這兩個分子的勢能增加 C．只要知道某物質(zhì)的密度和其分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù) D．邁爾是第一個提出能量守恒思想的人 E．

7、根據(jù)一滴油酸酒精溶液的體積V和其在水面上形成的油膜面積S，就能算出油酸分子直徑d＝ (2)利用如圖所示的實驗裝置可測量粉末狀物體的體積。導熱性能良好的密閉容器，頂部連接一氣壓計可測出容器內(nèi)的氣體壓強，容器左端與一個帶有活塞的1缸相連，右端有一個小門。把小門開啟，將活塞置于圖中1位置，記錄此時氣壓計讀數(shù)p0＝ 1.00 atm。把小門封閉，將活塞緩慢推至圖中2位置，記錄此時氣壓計讀數(shù)p1＝1.20 atm，此過程中，汽缸中氣體體積變化ΔV＝0.5 L。然后打開小門，將活塞恢復到1位置，放入待測粉末狀物體后封閉小門。再次將活塞緩慢推至2位置，記錄此時氣壓計讀數(shù)p2＝1.25 atm。 整個過

8、程中環(huán)境溫度不變，求待測粉末狀物體的體積。 解析：(1)溫度是分子平均動能的標志，則溫度相同的一切物質(zhì)的分子平均動能都相同，選項A正確；由分子勢能的變化特點可知，若兩分子克服它們之間的分子力做功，則這兩個分子的勢能增加，選項B正確；只要知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和其分子的質(zhì)量，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù)，選項C錯誤；邁爾是第一個提出能量守恒思想的人，選項D正確；根據(jù)一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積V和其在水面上形成的油膜面積S，就能算出油酸分子直徑d＝，選項E錯誤。 (2)未放入粉末狀物體時，推動活塞時，氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程， 由玻意耳定律得：p0V1＝p1V2 壓縮后氣體的體積為：V2＝V

9、1－ΔV 放入粉末狀物體后，推動活塞時，氣體仍經(jīng)歷等溫壓縮過程， 由玻意耳定律得：p0V3＝p2V4 壓縮前氣體的體積為：V3＝V1－V 壓縮后體的體積為：V4＝V1－V－ΔV 代入數(shù)據(jù)得：V＝0.5 L。 答案：(1)ABD　(2)0.5 L 4．(2019屆高三·重慶四校聯(lián)考) (1)[多選]如圖所示，“奧托循環(huán)”由兩條絕熱線和兩條等容線組成，其中，a→b和c→d為絕熱過程，b→c和d→a為等容過程。下列說法正確的是________。 A．a(chǎn)→b過程中，外界對氣體做功 B．a(chǎn)→b過程中，氣體分子的平均動能變小 C．b→c過程中，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞

10、的分子數(shù)增多 D．c→d過程中，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少 E．d→a過程中，氣體從外界吸收熱量 (2)如圖所示為一水平固定放置的汽缸，由截面積不同的兩圓筒連接而成?；钊鸄、B面積分別為2S和S，活塞A、B用長為2l的細直桿連接，活塞與筒壁氣密性好且摩擦不計?，F(xiàn)活塞間密閉有一定質(zhì)量的理想氣體，兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)都是大氣，大氣壓強始終保持為p0，當汽缸內(nèi)氣體溫度為T0時，活塞B與兩圓筒連接處的距離為l且處于靜止狀態(tài)。 (ⅰ)現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞A剛剛緩慢右移到兩圓筒連接處時，求密閉氣體的溫度T1； (ⅱ)若汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降至，求細直桿對活塞的彈力大小F。

11、 解析：(1)由題意知，a→b過程為等溫過程，氣體分子的平均動能不變，氣體體積變小，外界對氣體做功，故A正確，B錯誤；b→c 過程中，體積不變，由＝C，可知壓強變大，溫度升高，故單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)增多，故C正確；c→d過程為等溫過程，體積變大，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少，故D正確；d→a過程為等容過程，由＝C，可知壓強減小，溫度降低，由ΔU＝W＋Q，可知ΔU<0，W＝0，故Q<0，氣體放熱，故E錯誤。 (2)(ⅰ)由題可知，汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降時，氣體壓強為p0保持不變， 初態(tài)體積：V0＝2Sl＋Sl＝3Sl 末態(tài)體積：V1＝2Sl 由蓋—呂薩克定律：＝ 解得T1＝

12、T0。 (ⅱ)若汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降至

13、，其原因是，當火罐內(nèi)的氣體體積不變時，溫度降低，壓強增大 C．盛有氧氣的鋼瓶，在27 ℃的室內(nèi)測得其壓強是9.0×106 Pa，將其搬到－3 ℃的工地上時，測得瓶內(nèi)氧氣的壓強變?yōu)?.8×106 Pa，通過計算可判斷出鋼瓶漏氣 D．汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣，想辦法使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣又變廢為寶 E．一輛空載的卡車停于水平地面，在緩慢裝沙過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計分子間勢能，則胎內(nèi)氣體向外界放熱 (2)如圖所示，內(nèi)壁光滑的水平放置的汽缸被兩個活塞分成A、B、C三部分，兩活塞間用輕桿連接，活塞厚度不計，在E、F兩處設(shè)有限制裝置，使左邊活塞只能

14、在E、F之間運動，E、F之間的容積為0.1V0。開始時左邊活塞在E處，A部分的容積為V0，A缸內(nèi)氣體的壓強為0.9p0(p0為大氣壓強)，溫度為297 K；B部分的容積為1.1V0，B缸內(nèi)氣體的壓強為p0，溫度恒為297 K，C缸內(nèi)為真空?，F(xiàn)緩慢加熱A缸內(nèi)氣體，直至溫度為399.3 K。求： (ⅰ)活塞剛離開E處時的溫度TE； (ⅱ)A缸內(nèi)氣體最后的壓強p。 解析：(1)根據(jù)相對濕度的定義：相對濕度＝，可知在相對濕度相同的情況下，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，則絕對濕度較大，故A正確；當火罐內(nèi)的氣體體積不變時，溫度降低，根據(jù)＝C分析知，氣體的壓強減小，這樣外界大氣壓大于火罐內(nèi)氣體

15、的壓強，從而使火罐緊緊地被“吸”在皮膚上，故B錯誤；若不漏氣，則氣體做等容變化，有：＝，得p2＝＝8.1×106 Pa，因為p2>7.8×106 Pa，所以鋼瓶漏氣，故C正確；根據(jù)熵增加原理可知，有害氣體排入大氣后，被污染的空氣不會自發(fā)分離，故D錯誤；不計分子勢能，則氣體為理想氣體，又因為溫度不變，故內(nèi)能變化量 ΔU＝W＋Q＝0，裝沙過程中輪胎受地面擠壓力增大，導致氣體體積變小，外界對氣體做功W>0，所以Q＝－W<0，即氣體向外界放熱，故E正確。 (2)(ⅰ)活塞剛要離開E時，A缸內(nèi)氣體體積V0保持不變，根據(jù)活塞受力平衡可得： pE＝p0 對A缸內(nèi)氣體，由查理定律得： ＝ T1＝297 K 解得：TE＝330 K。 (ⅱ)隨A缸內(nèi)氣體溫度繼續(xù)增加，A缸內(nèi)氣體壓強增大，活塞向右滑動，B缸內(nèi)氣體體積減小，壓強增大。 設(shè)A缸內(nèi)氣體溫度到達T2＝399.3 K時，活塞向右移動的體積為ΔV，且未超過F處 根據(jù)活塞受力平衡可得： pA＝pB＝p 對A缸內(nèi)氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得： ＝ 對B缸內(nèi)氣體，由玻意耳定律可得： p0·1.1V0＝pB(1.1V0－ΔV) 解得：ΔV＝0.1V0，p＝1.1p0 此時活塞剛好移動到F 所以此時A缸內(nèi)氣體的最后壓強p＝1.1p0。 答案：(1)ACE　 (2)(ⅰ)330 K　(ⅱ)1.1p0