2021届高考物理二轮复习易错题型专项练习（13）热学

2021届高考物理二轮复习易错题型专项练习（13）

热学

1.拔罐是中医传统养生疗法之一,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、祛风散寒等作用.该封闭气体质量变化不计,且可以看成理想气体.火罐“吸”到皮肤上之后,下列说法正确的是(   )

A.火罐内的气体内能增大 B.火罐内的气体温度降低,压强减小

C.火罐内的气体温度降低,压强不变 D.火罐内的气体单位体积分子数增加,压强不变

2.如图所示,导热的汽缸固定在水平地面上,一个可自由移动的活塞把一定量的理想气体封闭在汽缸中,汽缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动,保持汽缸内气体温度不变,则对于封闭气体,下列说法正确的是(   )

A.外界对气体做功 B.气体分子的平均动能不变

C.气体压强保持不变 D.单位体积内气体分子个数不变

3.一定质量的理想气体由状态A沿平行于T轴的直线变化到状态B,然后沿反向延长线过原点的直线由状态B变化到状态C,气体的压强随温度变化的图像如图所示,关于该理想气体在状态A、状态B和状态C时的体积的关系正确的是(   )

A. B. 

C. D.

4.如图所示,绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分,活塞质量不计,活塞用销钉锁住,活塞与汽缸之间没有摩擦,汽缸左边装有一定质量的理想气体,右边为真空,现在拔去销钉,抽去活塞,让气体向右边的真空做绝热自由膨胀,下列说法正确的是(   )

A.气体在向真空膨胀的过程中对外做功,气体内能减少

B.气体在向真空膨胀的过程中,分子平均动能变小

C.气体在向真空膨胀的过程中,系统的熵不可能增加

D.若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到左边,使右边重新成为真空

5.在新冠肺炎疫情防控期间,测量体温成为重要的防疫措施之一.医学上常用的水银体温计可以在家庭中使用,红外测温枪在居民区、办公楼、商场等公共场所广泛应用.某同学查阅资料,获得以下信息:自然界中任何高于绝对零度的物体都在随时随地向外辐射能量.单位时间内,物体表面单位面积上所发射的总辐射能叫辐射功率,辐射功率与该物体的温度有确定的关系,非接触式温度测量是测量辐射功率的大小,并由此得到一个与该物体温度成一定关系的信号.红外测温枪是能够测量物体辐射功率大小并转化为物体温度的仪器.根据以上信息和学过的知识,他作出如下判断,其中正确的是(   )

A.水银体温计可以用来测量沸水的温度

B.水银体温计离开人体后,水银迅速流回水银泡

C.红外测温枪向人体发射红外线,从而测量人体温度

D.红外测温枪测量人体温度时,离人体越远,显示温度越低

6.如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,最后回到状态A,完成循环.下列说法正确的是(   )

A.从状态A到状态B是等温变化

B.在状态A时所有分子的速率都比在状态C时的小

C.从状态A到状态B,气体对外界做的功为

D.整个循环过程中,气体从外界吸收的热量为

7.墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.下列关于该现象的分析正确的是(   )

A.混合均匀主要是碳粒和水分子发生化学反应引起的

B.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动

C.适当加热可以使混合均匀的过程进行得更迅速

D.使用碳粒更大的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速

8.玻璃器皿的制造过程中玻璃液的形成是重要环节,当温度达到1 200 ℃时,大量的气泡分布在玻璃液中,经过一系列工艺后获得澄淸的玻璃液,之后可以通过降温到合适温度,然后选择合适大小的玻璃液进行吹泡(即往玻璃液中吹气)制造玻璃器皿,下列与玻璃有关的物理学问题的说法正确的是(   )

A.因为分子间存在着斥力,所以破碎的玻璃不能简单地拼接在一起

B.玻璃从开始熔化到形成玻璃液的过程中,温度不固定

C.玻璃内部的原子是无序分布的,具有各向异性的特点

D.使1 200 ℃的玻璃液继续升温,可能使其中的气泡减少

9.吸盘挂钩的工作原理如图甲、乙所示。使用时,按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲),吸盘中的空气被挤出一部分。然后将锁扣扳下(如图乙),让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出,这样吸盘就会牢牢地被固定在墙壁上。若气体可视为理想气体,在拉起吸盘的过程中,吸盘内气体的温度始终不变,则在拉起吸盘后(   )

A.吸盘内气体的压强比拉起前气体的压强小 

B.吸盘内空气的密度等于外界空气的密度

C.吸盘内气体的内能不变 

D.此过程中吸盘内的气体要放出热量

10.一分子固定在原点O处,另一分子可在x轴上移动,这两个分子间的分子引力和分子斥力大小随其间距x的变化规律如图所示,曲线与的交点e的坐标为,则(   )

A.时分子力大小为 B.的情况下,x越小,分子力越大

C.的情况下,x越大,分子力越小 D.的情况下,x越大,分子势能越大

11.如图所示，一定质量的理想气体经历了的循环过程，其中是两个等压过程，是两个绝热过程.关于气体状态变化及其能量变化，下列说法中正确的有(   )

A.过程，气体对外做功，内能增大

B.过程，气体分子平均动能增大

C.循环过程中，气体吸热，对外做功

D.循环过程中，A状态对应气体温度最低

12.如图所示,横截面积均为S的两导热汽缸中装有同种气体,通过一段体积可忽略的细管相连接,在细管中间安装有一个阀门D,两汽缸中各有一个质量为m的活塞,汽缸B中的活塞与一个轻弹簧相连接.阀门D关闭时,轻弹簧处于原长,汽缸B中的气柱长度恰为L,汽缸A中的活塞处于静止状态时,气柱长度为,已知大气压强,弹簧的劲度系数,重力加速度为g,活塞可在汽缸内无摩擦滑动且不漏气.现将一个质量为m的重物C轻轻地放到汽缸A中的活塞上,并打开阀门D,保持环境温度不变,待系统稳定后,求:

(1)弹簧的形变量;

(2)汽缸A中活塞向下移动的距离.

答案以及解析

1.答案：B

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,气体的内能减小,根据理想气体状态方程可知,气体压强减小,在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上,故B正确,A、C、D错误.

2.答案：B

解析：气体的体积变大,则气体对外界做功,选项A错误;气体温度不变,则气体分子的平均动能不变,选项B正确;根据可知,气体体积变大,温度不变,则气体压强减小,选项C错误;气体体积变大,则单位体积内气体分子个数减少,选项D错误.

3.答案：B

解析：从状态A到状态B为等压变化,根据可知,随着温度的升高,体积增大,故;从状态B到状态C为等容变化,故,所以,故A、C、D错误,B正确.

4.答案：D

解析：气体在向真空膨胀的过程中没有力的作用,所以不对外做功,该过程为绝热过程,温度不变,气体内能不变,分子平均动能不变,故A、B错误;气体在向真空膨胀的过程中,系统的熵是增加的,故C错误;若无外界的干预,气体分子不可能自发地退回到左边,使右边重新成为真空,故D正确.

5.答案：D

解析：水银体温计的测量范围一般为35 ℃~42 ℃而沸水的温度为100 ℃,所以水银温度计不可以用来测量沸水的温度,选项A错误;水银体温计存储水银的玻璃泡上方有一段缩口,测量体温时,水银膨胀通过该处上升,当水银体温计离开人体后,水银因温度降低而收缩,水银柱便在该处断开,使上面的水银柱不能退回玻璃泡中,选项B错误;红外测温枪接收人体发射出来的红外线,从而测量人体温度,选项C错误;红外测温枪测量人体温度时,离人体越远,接收到人体辐射出来的功率越少,显示温度越低,选项D正确.

6.答案：D

解析：从状态A到状态B,气体体积和压强都增大,根据理想气体状态方程可知,温度一定升高,A错误;从状态C到状态A,压强不变,体积减小,根据理想气体状态方程可知,温度一定降低,分子的平均速率减小,但平均速率是统计规律,对于具体某一个分子并不适应,故不能说在状态A时所有分子的速率都比在状态C时的小,B错误;从状态A到状态B,压强的平均值,气体对外界做功大小,C错误;从状态B到状态C为等容变化,气体对外界不做功,即,从状态C到状态A为等压变化,体积减小,外界对气体做功,对于整个循环过程,内能不变,,根据热力学第一定律得,,解得,D正确.

7.答案：BC

解析：混合均匀是由于液体分子不停地做无规则运动撞击碳粒,碳粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡,导致碳粒做无规则运动,不是碳粒和水分子发生化学反应引起的,故A错误.混合均匀的过程中,水分子做无规则的热运动,碳粒做布朗运动,也是无规则运动,故B正确.温度越高,布朗运动越剧烈,所以适当加热可以使混合均匀的过程进行得更迅速,故C正确.做布朗运动的颗粒越小,布朗运动越剧烈,所以要使混合均匀的过程进行得更迅速,可以使用碳粒更小的墨汁,故D错误.

8.答案：BD

解析：破碎的玻璃不能拼接在一起,是因为分子间距达不到分子作用力的范围,A错误;玻璃是非晶体,熔化时无固定温度,B正确;玻璃是非晶体,玻璃内部的原子是无序排列的,具有各向同性的特点,C错误;温度继续升高,气泡内气体升温,膨胀,气体的密度变小,上浮,从玻璃液中排出,D正确。

9.答案：AC

解析：在吸盘被拉起的过程中,吸盘内封闭气体的体积增大,温度不变,由玻意耳定律可知吸盘内气体的压强减小,A正确;在锁扣未扳下之前,吸盘内空气密度与外界空气密度相同,当锁扣扳下之后,由于吸盘内气体的质量不变,但体积增大,所以其密度减小,B错误;一定质量的理想气体的内能仅与温度有关,在锁扣扳下的整个过程中气体的温度不变,所以气体的内能不变,C正确;在锁扣扳下的过程中,由于气体的体积增大,所以气体对外界做功,但气体的内能又不发生变化,故由热力学第一定律可知,此过程中气体要从外界吸收热量,D错误。

10.答案：BD

解析：分子引力与分子斥力方向相反,时分子引力与分子斥力恰好平衡,分子力为零,的情况下,分子斥力比分子引力变化得快,分子力表现为斥力,x越小,分子力越大,选项A错误,B正确;的情况下,分子力表现为引力,x从开始逐渐增大,分子力先增大后减小,选项C错误;的情况下,x越大,分子力做的负功越多,分子势能越大,选项D正确。

11.答案：AC

解析：过程，气体发生等压变化，体积增大，气体对外界做功，根据盖—吕萨克定律可知，体积与热力学温度成正比，则温度升高，内能增大，故A正确；过程是绝热过程，即，体积增大，气体对外界做功，即，根据热力学第一定律可知，，则内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；循环过程中，从气体对外做功，外界对气体做功，气体对外界做功大于外界对气体做功，，所以一个循环过程中表现为气体对外做功，；经过一个循环，气体回到初状态A，内能不变，即，根据热力学第一定律知，，气体吸热，故C正确；循环过程中，从，体积减小，外界对气体做功，，绝热过程，根据热力学第一定律知，，内能增加，温度升高，D状态温度比A状态温度低，即A状态对应气体温度不是最低，故D错误.

12.答案：(1)L

(2)

解析：(1)未放重物C时,汽缸A中气体的压强，

汽缸B中气体的压强，

放上重物C并打开阀门D后两部分气体混合,气体压强，

汽缸B中活塞平衡时,由平衡条件可得,

解得弹簧的形变量.

(2)设两部分气体混合后的总长度为y,由玻意耳定律可得

,

解得，

由几何关系知,汽缸A中的活塞向下移动的距离，

联立解得.