2018年高考物理真题分类题库考点十六-热学

-1-温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl，滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。考点十六热学1.(2018·全国卷I·T33(1))如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，下列说法正确的是()A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程②中气体对外界做正功C.过程④中气体从外界吸收了热量D.状态c、d的内能相等E.状态d的压强比状态b的压强小【解析】选B、D、E。过程①为等容变化，根据查理定律有ababppTT，因为温度逐渐增加，则气体的压强逐渐增加，故选项A错误；过程②气体体积增加，则气体对外界做正功，故选项B正确；过程④中为体积不变，则气体对外界不做功，外界对气体也不做功，即W=0，理想气体的温度降低，则内能减少，即ΔU0，根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知Q0，则气体向外界放出了热量，故选项C错误；状态c、d的温度相等，则分子平均动能相等，理想气体没有分子势能，则内能相等，故选项D正确；连接Ob、Od，根据pVT=C得TpVC，Ob斜率大于Od斜率，则状态d的压强比状态b的压强小，故选项E正确。2.(2018·全国卷II·T33(1))对于实际的气体，下列说法正确的是()-2-A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体的体积变化时，其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能【解析】选B、D、E。实际气体的内能包括分子之间相互作用的势能和分子热运动的动能，与整体的重力势能和动能均无关。改变气体内能的方式有做功和热传递。【易错警示】本题易忽视题中所研究的为实际气体，从而错误地按理想气体模型处理，而导致漏选B。3.(2018·全国卷Ⅲ·T33(1))如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中()A.气体温度一直降低B.气体内能一直增加C.气体一直对外做功D.气体一直从外界吸热E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功【解析】选B、C、D。一定质量的理想气体从a到b的过程，由理想气体状态方程aabbabpVpVTT可知，TbTa，即气体的温度一直升高，选项A错误；根据理想气体-3-的内能只与温度有关，可知气体的内能一直增加，选项B正确；由于从a到b的过程中气体的体积增大，所以气体一直对外做功，选项C正确；根据热力学第一定律，从a到b的过程中，气体一直从外界吸热，选项D正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，选项E错误。4.(2018·北京高考·T2)关于分子动理论，下列说法正确的是()A.气体扩散的快慢与温度无关B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.分子间同时存在着引力和斥力D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大【解析】选C。扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B错误；在一定的范围内，分子间斥力与引力同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡位置时，表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故C正确，D错误。5.(2018·江苏高考·T12A(1))如图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中。纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度。当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则()-4-A.空气的相对湿度减小B.空气中水蒸气的压强增大C.空气中水的饱和汽压减小D.空气中水的饱和汽压增大【解析】选A。一段时间后发现该温度计示数减小，说明相对湿度减小，水蒸气的压强减小，选项A正确，B错误；温度不变，空气中水的饱和汽压不变，选项C、D错误。6.(2018·江苏高考·T12A(2))一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见表。则T1(选填“大于”“小于”或“等于”)T2。若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400～500m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比(选填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。1·速率区间（ms）各速率区间的分子数占总分子数的百分比/%温度T1温度T2100以下0.71.4100～2005.48.1200～30011.917.0300～40017.421.4-5-400～50018.620.4500～60016.715.1600～70012.99.2700～8007.94.5800～9004.62.0900以上3.90.9【解析】分子平均速率越大，温度越高，根据表格中数据得T1大于T2，由于温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子平均动能也不变，各速率区间的分子数占总分子数的百分比就不变。答案：大于等于7.(2018·全国卷I·T33(2))如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0。现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为8V时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了6V。不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。【解析】设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得-6-0112VppV①0222VppV②由已知条件得11326824VVVVV③2263VVVV④设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得p2S=p1S+mg⑤联立以上各式得m=01526pSg⑥答案：01526pSg8.(2018·全国卷II·T33(2))如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。【解析】开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动，设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有0101ppTT①-7-根据力的平衡条件有p1S=p0S+mg②联立①②式可得T1=00(1)mgTpS③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有2211TVTV④式中V1=SH⑤V2=S(H+h)⑥联立③④⑤⑥式解得2001(1)hmgTTHpS（）⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为W=(p0S+mg)h⑧答案：001(1)hmgTHpS（）(p0S+mg)h9.(2018·全国卷Ⅲ·T33(2))在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。-8-【解析】设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有p1=p2+ρg(l1-l2)①式中ρ为水银密度，g为重力加速度。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′-l1=l2-l2′④由①②③④式和题给条件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥答案：22.5cm7.5cm10.(2018·江苏高考·T12A(3))如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105Pa，经历A→B→C→A的过程，整个过程中对外界放出61.4J热量。求该气体在A→B过程中对外界所做的功。-9-【解析】整个过程中，外界对气体做功W=WAB+WCA，且WCA=pA(VC-VA)由热力学第一定律ΔU=Q+W，得WAB=-(Q+WCA)代入数据得WAB=-138.6J，即气体对外界做的功为138.6J。答案：138.6J关闭Word文档返回原板块