2020高考物理二轮专题训练22热学部分.doc

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1.(8分)如图1所示,在水平固定的筒形绝热汽缸中,用绝热的活塞封闭一部
分气体,,外界大气压
强为105Pa,气体温度为27℃时,,活塞将会缓慢挪动,使汽缸内温度高升到77℃.
图1
活塞挪动了多大距离?
已知被封闭气体的温度每高升1℃,,求电阻丝对气体供给的热量为多少?
请分析说明,升温后单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数如何变
化.
2.(8分)(1)一种油的密度为ρ,,可
,求阿伏加德罗常
数.
(2)如图2所示,水平搁置的汽缸内壁圆滑,活
厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞只好
A、B之间运动,B左侧汽缸的容积为V0,A、B之间的

塞
在
容
积为



B处,缸内气体的压强为


p0(p0为大气压强),温度为297K,现缓慢加热缸内气体,当气体的温度高升到多高
时,活塞恰好到达A处?
图2
3.(8分)如图3所示,导热性能优异的汽缸竖直搁置,开始时汽缸内封闭着长
度为l0=22cm的空气柱,现用竖直向下的力压活塞,使封闭空气柱的长度变为l
=2cm,人对活塞做功100J,已知大气压强P0=1×105Pa,活塞的横截面积S=1cm2,
不计活塞重力,封闭气体可视为理想气体.
图3
若压缩过程缓慢,求压缩后气体的压强;
说明上述缓慢压缩过程中压强变化的微观原由;
(3)若以必定的速度压缩气体,向外消散的热量为20J,则气体的内能增添多
少?
4.(8分)(1)关于热现象和热学规律,以下说法中正确的选项是________
,就可以算出气体分子的体积
,布朗运动就越显然
,保持气体的压强不变,温度越高,体积越大
,饱和汽的压强是必定的

,液面分子间只有引力,
没有斥力,因此液体表面拥有缩短的趋向
如图4所示,必定质量的理想气体从状态A变化到状态B,.
图4
①求气体在状态B的温度;
②由状态B变化到状态C的过程中,气体是吸热还是放热?简要说明原由.
5.(8分)必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,其状态变化过程的p-℃.
图5
试求气体在状态B、C时的温度.
试求气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量.
该气体从状态B到状态C的过程中,对外做功为200J,那么气体从状态A
到状态C的过程中传达的热量是多少?是吸热,还是放热?
6.(8分)某学校科技兴趣小组,利用废旧物
品制作了一个简单气温计:在一个空葡萄酒瓶中
插入一根两端张口的玻璃管,玻璃管内有一段长度可忽视的水银柱,接口处用蜡密
封,将酒瓶水平搁置,如图
:
图6
该装置密封气体的体积为
3
2
560cm,玻璃管内部横截面积为
,瓶口外的有效
℃时,水银柱恰好处在瓶口地点.
求该气温计能丈量的最高气温.
假设水银柱从瓶口处缓慢挪动到最右端的过程中,
J热量,问在这一过程中该气体的内能如何变化?变化了多少?(已知大气压为
1×105Pa)
7.(8分)两个完好同样的钢瓶,甲装有3L的液体和1L、
6个大气压的高压气体;乙内有1个大气压的4L气体;现将甲
瓶倒置按如图7所示连接,将甲瓶内液体缓慢压装到乙瓶中,(不
计连接收道的长度和体积以及液体产生的压强)
试分析在压装过程中跟着甲瓶内液体减少,甲瓶内部气体压强如何变化,试用分子动理论作出解说.
(2)甲瓶最多可向乙瓶内压装多少液体?图
7
8.(8分)(1)以下说法中正确的选项是( )
,分子的热运动变得激烈,分子的均匀动能增大,撞击器
壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强必定增大

,气体的内能必定增添
,当a到达受b的作用力为零处时,a
的动能必定最大
(2)必定质量的理想气体经历了温度缓慢高升的变化,如图8、9所示,p-T和
V-T图各记录了其部分变化过程,试求:
图8图9
①温度为600K时气体的压强.
②在p-T图象大将温度从400K高升到600K的变化过程增补完好.
9.(8分)(1)关于分子运动和热现象的说法,正确的选项是________(填入正确选项
前的字母)

,每个气体分子运动的速率都增添
℃的水变为100℃的水蒸气,其分子之间的势能增添
,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,
因此制冷机的工作不遵守热力学第二定律
如图10所示,竖直搁置的圆筒形注射器,活塞上端接有气压表,,活塞
处于静止状态,此时气体体积为

30cm3,气压表读数为

×105
,使活塞缓慢向下挪动一段距离,稳固
×,
环境温度保持不变.
①简要说明活塞挪动过程中,被封闭气体是吸热还是放热?
②求活塞稳固后气体的体积.

图10
10.(8分)(1)以下说法正确的选项是________

,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则该液体
3M36M
分子间的均匀距离可以表示为ρNA或πρNA
,分子力必定增大

用活塞将必定量的理想气体密封在汽缸内,当汽缸张口竖直向上时封闭气柱
,封闭气柱的长度为4h/
的导热性能优异,活塞与缸壁间的摩擦不计,外界温度不变,大气压强为P0.①此过程气体是吸热还是放热?________
②汽缸张口向上时,缸内气体的压强为多少?
答案
1.(1)
(2)5240J(3)见分析
分析
(1)气体发生的是等压变化,设活塞面积为S,开始时V=SL,T=300K,
1
1
1
升温后V2=SL2,T2=350K
SL
SL
应
有
1
=
2
T1
T2
(1分)
TL
解
得
L2
=
2
1
=
52
.
5
cm
T1
(1
分)
即活塞挪动的
距离x
=L2
-L1
=
(1
分)
(2)
气
体
对
外
做
功
W
=
p0Sx
=
1
500
J
(1
分)
气
体
内
能
增
加
量
ΔU=
74
.8×50
J=3
740
J
(1
分)
由
热
力
学
第
一
定
律
得
Q
=
ΔU+
W=
5
240
J
(1
分)
温度高升后,分子热运动的均匀动能增添,均匀每次对器壁的撞击力度增添,
而压强不变,因此单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减
少.(2分)
3

3

3

3
6MnS
MnS
2.(1)
πρV3或ρV3
(2)363K
3.(1)×106Pa

(2)见分析

(3)82J
分析

(1)设压缩后气体的压强为

p,由玻意耳定律得
p0V0=pV(2分)
6
代入数据解得p=×10Pa(1分)
微观原由:缓慢压缩时温度近似保持不变,气体分子的均匀动能不变,因为气体体积减小,分子数密集程度变大,单位时间内气体分子对容器壁单位面积的碰
撞冲击力变大,致负气体压强变大.(2分)
(3)大气压力对封闭气体做功

W1=p0S(l

0-l)

=2J
人的压力做功W2=100J
对气体所做的总功W=W1+W2=102J(1分)
对外散热Q=-20J
由热力学第必定律得U=W+Q=82J(2分)
4.(1)BCD(2)①1200K②见分析
分析(1)BCD(全对得4分,不全对的,选对1个给1分,选错1个扣1分,扣
完为止)
(2)①
由
理
想
气
体
的
状
态
方
程
pBVB
pAVA
TB
=
,
TA
(1分)
得
气
体
在
状
态
B
的
温
度
TB
=
pBVBTA
=1
200K
pAVA
(1分)
②由状态B→C,气体做等容变化,由查理定律得:
p
p
B
p
C
B
C
B
(1
=
,T=
T=600K.
TB
TC
pC
分)
故气体由B到C为等容变化,不做功,但温度降低,
必定律
ΔU
=W
+
Q
,
可
知
气
体
要
放
热.
(1
分)
5.(1)
-173℃
27℃(2)0
(3)200J
汲取
6.(1)19℃
(2)

7.(1)
见分析
(2)2
L
分析(1)缓慢压缩过程中甲瓶内气体膨胀,单位体积内的分子数减少,温度不
变,分子的均匀动能不变,单位时间内撞击到单位器壁面积上的分子数减少,压强
变小.(2分)
设甲内液体最多有xL进入乙瓶,乙瓶中灌装液体前,气体压强为p乙=1atm,体积为V乙=4L;灌装后体积最小变为V乙′=(4-x)L,此时乙瓶中压强与甲瓶内
压强相等,为p,由等温变化得:p乙V乙=pV乙′①
(2分)
甲瓶中气体开始气压为p甲=6atm,体积为V甲=1L,结束后压强为p,体积
为
V甲′=(1+x)L
由等温变化得:p
甲V
甲
=pV
甲′②
(2
分)
联
立①②
代
入
解
得
:x
=2
L
(2
分)
8.(1)D
(2)见分析图
解
析
(1)D
(2分)
5
3
(2)①p1=×10Pa,V1=
m,T1=400K
3
(1
分)
V=3m,T=600K
2
2
由理想气体方程:
p1V1p2V2
(2
分)
T
=
T
1
2
pVT
5
1
1
2
得:p2=T1V2
=×10Pa
(1
分)
②由题图可知,温度在
400K到500K之间时,体积恒定,由查理定律得,
p
=CT,温度在500K到600K之间时,可经计算得压强
p恒定,由盖—吕萨克定律
知V=C′T,而图中图象显示体积与温度也成正比,吻合条件,温度从
500K高升
到600
5
-T
图象,如图所
K,压强不变,为p=×10
示.
(2
分)
9.(1)AC
3
(2)①见分析②15cm
解
析
(1)AC
(4
分)
①活塞缓慢挪动的过程中,理想气体温度不变,内能不变,体积减小,外界
对气体做功,依据热力学第必定律知,气体向外放
热.(2分)
②依据玻意耳定律:p1V1=p2V2
p1V1
×105
3
3
活塞挪动后气体的体积为:
V2=p2
=×105×30cm
=15cm
(2
分)
8
10.(1)BD(2)①吸热②7p0
内容总结
(1)请分析说明,升温后单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数如何变
化.
2.(8分)(1)一种油的密度为ρ,,可
,求阿伏加德罗常
数.