【恒心】高考物理专题复习-专题7热学(纯word版)

专题七1．(2014·北京)下列说法中正确的是()A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变[答案]B[解析]本题考查温度与分子平均动能和内能的关系，要明确温度是平均动能的标志，分子平均动能由温度决定，温度越高，平均动能越大，A错，B对。内能包括分子动能和分子势能。温度发生变化，内能不一定变化，C、D不正确。解答本题要明确，平均动能由温度决定，内能由温度、体积和分子数共同决定。2．(2014·大纲全国)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是()A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小[答案]BD[解析]本题考查气体压强的微观意义要明确在微观上，气体的压强由单位体积内的分子数和分子的平均动能决定。压强变大平均动能不一定增大，分子间的平均距离也不一定减小，A、C正确，由于压强由单位体积内的分子数和平均动能共同决定，所以B、D选项正确。本题可以根据压强的微观表达式p＝23nEk分析。3．(2014·广东)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体()A．体积减小，内能增大B．体积减小，压强减小C．对外界做负功，内能增大D．对外界做正功，压强减小[答案]AC[解析]本题考查热力学第一定律，要明确题目中气体与外界光热交换的条件。根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，Q＝0，外界压缩气体，气体体积减小，外界对气体做正功，内能增大，温度升高，由pVT＝C可知压强增大，A、C正确，B、D错。解决此类问题一般要同时结合热力学第一定律和状态方程分析。4．如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分，已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中()A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变[答案]BD[解析]本题考查热力学第一定律，气体的压强的微观解释，气体的内能等知识点。b室为真空，则a气体体积膨胀对外不做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，在绝热时，气体的内能不变，A项错，B项对。又气体是稀薄气体，则只有动能，因此气体的温度不变，由pVT＝C知，气体的压强减小，C项错，D项对。5．(2014·吉林省吉林市质量检测)下列各种说法中正确的是()A．温度低的物体内能小B．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零C．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引D．0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关[答案]CDE[解析]物体的内能为所有分子的动能和分子势能之和，物体的内能不仅与温度有关，还与物体的质量、体积有关，A错误。分子在永不停息地做无规则运动，所以瞬时速度可能为0，B错误。当液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的斥力和引力，其中引力大于斥力表现为相互吸引，故C项正确。因为温度是分子平均动能的标志，故D项正确。根据气体压强的定义可知，单位体积内的分子数和温度决定气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，所以E项正确。6．(2014·黑龙江齐齐哈尔二模)分子力比重力、引力等要复杂得多，分子势能跟分子间的距离的关系也比较复杂。图示为分子势能与分子间距离的关系图象，用r0表示分子引力与分子斥力平衡时的分子间距，设r→∞时，Ep＝0，则下列说法正确的是()A．当r＝r0时，分子力为零，Ep＝0B．当r＝r0时，分子力为零，Ep为最小C．当r0r10r0时，Ep随着r的增大而增大D．当r0r10r0时，Ep随着r的增大而减小E．当rr0时，Ep随着r的减小而增大[答案]BCE[解析]由Ep－r图象可知，r＝r0时，Ep最小但不为零，再结合F－r图象知此时分子力为0，则A项错误，B项正确；结合F－r图象可知，在r0r10r0内分子力表现为引力，当间距增大过程中，分子引力做负功分子势能增大，则C项正确，D项错误；结合F－r图象可知，在rr0内分子力表现为斥力，当间距减小过程中，分子斥力做负功，分子势能增大，则E项正确。7．(2014·新课标Ⅰ)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p－T图象如图所示，下列判断正确的是________。A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同[答案]ADE[解析]本题综合考查气体的状态变化和热力学第一定律。从a→b为等容变化、温度升高、内能增大，不做功，所以要吸热，A对，过程bc为等温膨胀，要吸热，B不正确。ca过程为等压降温，体积减小，外界对气体做功，而内能减小，所以要放热，但W≠Q，C错。温度是平均动能的标志，TaTb＝Tc，D正确。由p＝23nEk可知，由于pbpcEk相等所以nbnc，E对。8．(2014·贵州六校联考)已知铝的密度为2.7×103kg/m3，相对原子质量为27，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1，体积为0.17m3的铝块中的原子数为________。[答案]1.0×1028个[解析]设原子数为n，则n＝mMNA＝ρVMNA，代入数据得n＝1.0×1028个。9．(2014·黑龙江齐齐哈尔二模)如图所示，针管中气体的体积为V0、压强为p0；用力压活塞，使气体的体积减小了ΔV。若针管中的气体可视为理想气体，其质量、温度在压缩前后均不变。(1)求压缩前后，气体压强的变化量Δp。(2)压缩过程中，气体是吸热还是放热，内能如何变化？[答案](1)Δp＝p0ΔVV0－ΔV(2)放热内能不变[解析](1)由于针管中的气体是质量、温度均不变的理想气体，由玻意耳定律，有：p0V0＝(p0＋Δp)(V0－ΔV)解得Δp＝p0ΔVV0－ΔV(2)由于气体的温度不变，则内能不变。压缩过程，外界对气体做功，而内能又不变，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，气体对外放热。10．(2014·山西太原一模)如图所示，导热的圆柱形气缸放置在水平桌面上，横截面积为S、质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体)，活塞与气缸间无摩擦且不漏气。总质量为m2的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连。当环境温度为T时，活塞离缸底的高度为h。现使环境温度缓慢降为T2：(1)当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是多少？(2)保持环境温度为T2不变，在砝码盘中添加质量为Δm的砝码时，活塞返回到高度为h处，求大气压强p0。[答案](1)h2(2)m2＋2Δm－m1gS[解析](1)环境温度缓慢降低过程中，气缸中气体压强不变，初始时温度为T1＝T，体积为V1＝hS，变化后温度为T2＝T2，体积为V2＝h1S，由盖·吕萨克定律有T1T2＝V1V2解得h1＝h2(2)设大气压强为p0，初始时体积V2＝h1Sp2＝p0＋m1－m2gS变化后体积V3＝hSp3＝p0＋m1－m2－ΔmgS由玻意耳定律有p2V2＝p3V3解得p0＝m2＋2Δm－m1gS11．(2014·江苏)一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。(1)下列对理想气体的理解，正确的有________。A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律(2)压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104J，则该气体的分子平均动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功________(选填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J。(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为0.224m3，压强为1个标准大气压。已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1。计算此时气室中气体的分子数。(计算结果保留一位有效数字)[答案](1)AD(2)增大等于(3)5×1024(或6×1024)[解析]本题主要考查理想气体的实验定律的理解和内能的变化问题，解题的关键是理想气体的理解。(1)理想气体是一种理想的模型，实际并不存在，但实际气体在温度不太高，压强不太大时都可视为理想气体，故选项A正确，B错误；理想气体的内能仅与温度有关，选项C错误；理想气体遵循气体实验定律，选项D正确。(2)气体内能增加，温度升高，分子的平均动能将增大；由热力学第一定律W＋Q＝ΔE知，W＝ΔE＝3.4×104J。(3)设气体在标准状态时的体积为V1，等压过程VT＝V1T1气体物质的量n＝V1V0，且分子数N＝nNA，解得N＝VT1V0TNA代入数据得N＝5×1024(或N＝6×1024)