2021届高考物理二轮复习常考题型大通关(新高考)(十九)热学
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1.下列对固体物质的认识,正确的有( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体
D.石墨和金刚石物理性质不同,是由于石墨不是晶体,而金刚石是晶体
2.关于内能,下列说法正确的是( )
A.物体的内能包括物体运动的动能
B.0 ℃的水结冰过程中温度不变,内能减小
C.提起重物,因为提力做正功,所以物体的内能增大
D.摩擦冰块使其熔化是采用热传递的方式改变物体的内能
3.空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥。某空调工作一段时间后,排出液化水的体积为V,水的密度为,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为,则液化水中分子的总数N和水分子的直径d分别为( )
A.B.
C.D.
4.如图所示,一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中,活塞与容器间光滑接触,在图中三种稳定状态下的温度分别为,体积分别为且,则的大小关系为( )
A.B.C.D.
5.分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距处释放,仅考虑这两个分于间的作用,下列说法正确的是( )
A.从到分子间引力、斥力都在减小
B.从到分子力的大小先减小后增大
C.从到分子势能先减小后增大
D.从到分子动能先增大后减小
6.如图所示,一定质量的理想气体,从图示A状态开始,经历了状态,最后到D状态,下列判断正确的是( )
A.过程温度升高,压强不变B.过程体积不变,压强变大
C.过程体积变小,压强不变D.过程温度不变,压强变小
7.为两个相同的固定在地面上的汽缸,内部有质量相等的同种气体,且温度相同,为两重物,质量,按如图所示方式连接并保持平衡。现使汽缸内气体的温度都升高10 ℃,不计活塞及滑轮系统的质量和摩擦,则系统重新平衡后( )
A.C下降的高度比D下降的高度大
B.C下降的高度比D下降的高度小
C.下降的高度一样大
D.汽缸内气体的最终压强与初始压强不相同
8.对于理想气体的认识,下列说法正确的是( )
A.它是一种能够在任何条件下都严格遵守气体实验定律的气体
B.它是一种从实际气体中忽略次要因素,简化抽象出来的理想化模型
C.在温度不太高,压强不太低的情况下,气体可视为理想气体
D.被压缩的气体,不能作为理想气体
9.固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示,横轴表示时间t,纵轴表示温度T。下列说法正确的是( )
A.固体甲是晶体,固体乙是非晶体
B.固体甲不一定有确定的几何外形,固体乙没有规则的外形
C.在热传导方面固体甲一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性
D.固体甲的熔化曲线中段温度不变,所以甲的内能不变
10.如图所示,足够长的U形管内分别由水银封有两部分气体,则下列陈述中正确的是( )
A.只对加热,则h减小,气柱长度不变
B.只对加热,则h不变,气柱长度增大
C.若在右管中注入一些水银,将增大
D.使同时升高相同的温度,则增大、h减小
11.一定质量的理想气体的状态发生变化,经历了图示的循环过程,则( )
A.气体在A状态时的温度等于气体在B状态时的温度
B.从状态B变化到状态C的过程中,气体经历的是等压变化
C.从状态B变化到状态C的过程中,气体分子平均动能增大
D.从状态C变化到状态A的过程中,气体的温度逐渐降低
12.如图所示,上下粗细不一样的汽缸被轻绳通过活塞竖直吊在空中,汽缸底面积为S,活塞横截面积为,汽缸上下两部分的长度相同。汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形轻质细玻璃管相通。最初室温为时,活塞恰好在汽缸上下两部分的分界处,玻璃管内左右水银液面高度差为h(U形管内的气体体积、质量不计)。已知大气压强为,水银的密度为,重力加速度g。不计活塞与汽缸的摩擦。
(1)求汽缸的质量M;
(2)现对汽缸里的气体缓慢加热,试判断玻璃管内左右两侧水银液面高度差h是否变化?
(3)若继续对汽缸里的气体缓慢加热,请通过计算确定活塞与汽缸分离的临界温度。
答案以及解析
1.答案:B
解析:将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍然是晶体,选项A错误;食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体,选项B正确;烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母是晶体,选项C错误;石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列不同,石墨是层状结构,金刚石是网状结构,故D错误。
2.答案:B
解析:物体的内能是指物体内所有分子的总动能和分子势能之和,不包括物体运动的动能,选项A错误;0 ℃的水结冰过程中温度不变,分子动能不变,因要放热,则内能减小,选项B正确;提起重物,因为提力做正功,所以物体的机械能增大,但是内能不一定增大,选项C错误;摩擦冰块使其熔化是采用做功的方式改变物体的内能,选项D错误.
3.答案:C
解析:水的摩尔体积;水分子数;将水分子看成球形,由,解得水分子的直径,故C正确。
4.答案:B
解析:设三种稳定状态下气体的压强分别为,以活塞为研究对象,三种稳定状态下分别有,,可以得出;根据理想气体的状态方程,由得;由得,即,故选项B正确。
5.答案:D
解析:A项,两分子离得越近,引力和斥力越大,则从到分子间斥力增大,引力增大,故A项错误。
B项,由图可知,从到分子力的大小先增大后减小,故B项错误。
C项,从到分子力一直表现为引力,两分子间距离减小,引力做正功,分子势能减小,故C项错误。
D项,从到分子力先表现为引力,后表现为斥力,因此分子力先做正功后做负功,分子势能先减小后增大,分子动能先增大后减小,故D项正确。
综上所述,本题正确答案为D。
6.答案:A
解析:由题图可知,一定质量的理想气体,过程气体温度升高,气体的体积V与热力学温度T成正比,由理想气体状态方程(常数)可知,该过程气体压强保持不变,故A正确;过程气体体积不变而温度降低,由理想气体状态方程(常数)可知,气体压强减小,故B错误;过程气体温度不变而体积减小,由理想气体状态方程(常数)可知,气体压强增大,故C、D错误.
7.答案:A
解析:以活塞为研究对象,在气体温度变化前后,活塞受外界大气压力和绳子拉力是不变的,所以在温度升高前后气体的压强不变,所以选项D错误。封闭气体的压强,由于,则,所以;根据可得,由于,所以,即C下降的高度比D下降的高度大,所以选项A正确,B、C错误。
8.答案:AB
解析:气体分子大小和相互作用力可以忽略不计,也可以不计气体分子与器壁碰撞的动能损失,这样的气体称为理想气体。它是理论上假想的一种把实际气体的性质加以简化的气体。理想气体在任何情况下都严格遵守气体实验定律,也就是说,实际气体并不严格遵循这些定律,只有在温度不太低,压强不太大时,才可近似处理。一般可认为温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时的气体为理想气体。故A、B正确,C、D错误。
9.答案:AB
解析:晶体具有确定的熔点,非晶体没有确定的熔化温度,所以固体甲是晶体,固体乙是非晶体,故A正确。固体甲若是多晶体,则不一定有确定的几何外形,固体乙是非晶体,没有规则的外形,故B正确;在热传导方面固体甲若是多晶体,则不表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性,故C错误;晶体在熔化时具有一定的熔点,但由于晶体吸收热量,内能增大,故D错误。
10.答案:ABD
解析:只对加热,对右侧气体,气体的压强不变,气体的温度不变,所以气柱长度不变;对于左侧气体,假设体积不变,根据查理定律可知气体的压强增大,所以增大,h减小,故A正确。只对加热,对右侧气体,气体的压强不变,根据盖–吕萨克定律可知气柱长度增大;对于左侧气体,气体温度不变,体积不变,所以气体的压强不变,h不变,故B正确。若在右管中注入一些水银,对右侧气体,气体的压强增大;对于左侧气体,假设体积不变,气体的压强与h长度的水银柱产生的压强之和增大,所以左侧气体的压强增大,根据玻意耳定律得将减小,故C错误。使同时升高相同的温度,右侧气体压强不变,假设左侧气体体积不变,根据查理定律可知气体的压强增大,则增大,h减小,故D正确。
11.答案:AB
解析:气体在A状态和B状态满足玻意耳定律,所以两状态温度相等,故选项A正确;根据图像可知,气体从状态B变化到状态C的过程中,压强恒定,所以气体经历的是等压变化,故选项B正确;根据图像可知,根据盖–吕萨克定律可知,温度是分子平均动能的标志,所以从状态B变化到状态C的过程中,气体分子平均动能减小,故选项C错误;根据图像可知,根据查理定律可知,从状态C变化到状态A的过程中,气体的温度逐渐升高,故选项D错误。
12.答案:(1)
(2)不变化
(3)
解析:(1)设汽缸内封闭气体的压强为p,对汽缸受力分析,由平衡条件有
又有
解得。
(2)对汽缸内气体缓慢加热时,汽缸始终受力平衡,大气压强不变,汽缸重力恒定,所以内部压强不变,可知U形玻璃管内左右两侧水银液面高度差不变。
(3)继续对汽缸内气体缓慢加热,活塞没离开汽缸时,汽缸内部压强不变,由盖–吕萨克定律有
解得。
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