高三物理专题能力训练26.doc

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专题能力训练14　热学
(时间:45分钟　满分:90分)
1.(1)(多选)(5分)下列说法正确的是　　　　。 
A.液体中悬浮的微粒越大,布朗运动越显著
B.第二类永动机不可能制成,因为它违反能量守恒定律
C.一定质量的理想气体,当它的压强、体积都增大时,其内能一定增加
D.因为液体表面层分子分布比内部稀疏,因此液体表面有收缩趋势

(2)(10分)如图所示,圆柱形汽缸开口向上,竖直放置在水平面上,汽缸足够长,内截面积为S,大气压强为p0。一厚度不计、质量为m=的活塞封住一定量的理想气体,温度为T0时缸内气体体积为V0。先在活塞上缓慢放上质量为3m的砂子,然后将缸内气体温度缓慢升高到2T0,求稳定后缸内气体的体积。

2.(1)(多选)(5分)下列说法正确的是　　　　。 
A.相同质量的0 ℃的水的分子势能比0 ℃的冰的分子势能大
B.大颗粒的盐磨成了细盐,就变成了非晶体
C.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关
D.气体在等压膨胀过程中温度一定不变
(2)(10分)一密闭容器有进气口和出气口可以和外部连通,将进气口和出气口关闭,此时容器内容积为V0,内部封闭气体的压强为p0,将气体缓慢加热,使气体温度由T0=300 K 升至T1=350 K。
①求此时气体的压强。
②保持T1=350 K不变,缓慢由出气口抽出部分气体,使气体压强再变回到p0。求容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。

3.(2015·山东青岛统考)
(1)(多选)(5分)下列有关热现象的叙述中正确的是　　　　。 
A.布朗运动是液体分子无规则的运动
B.分子间不可能同时存在引力和斥力
C.热量可以从低温物体传递到高温物体,但一定要引起其他的变化
D.一定质量的理想气体发生等压膨胀过程,其温度一定升高
(2)(10分)若一条鱼儿正在水下10 m处戏水,吐出一个体积为1 cm3的气泡。气泡内的气体视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为p0=1.0×105 Pa,g取 10 m/s2,湖水温度保持不变。
①气泡在上升的过程中,气体吸热还是放热?请简述理由。
②气泡到达湖面时的体积多大?

4.(1)(多选)(5分)下列说法正确的是　　　　。 
A.温度低的物体内能小
B.外界对物体做功时,物体的内能一定增加
C.温度低的物体分子运动的平均动能小
D.一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能
E.物体吸收热量后,内能不一定增加
(2)

(10分)如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中,气体压强p=1.0×105 Pa,吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量。

5.(2015·贵州八校联考)
(1)(多选)(5分)以下说法正确的是　　　　。 
A.已知阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度,可算出该气体分子间的平均距离
B.为了保存玉米地的水分,可以锄松地面,破坏土壤里的毛细管
C.随着分子间距离的增大,分子间的引力和斥力都减小,但斥力减小得快,合力表现为引力
D.物质是晶体还是非晶体,比较可靠的办法是从各向异性或各向同性来判断
E.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性

(2)(10分)如图所示,为厚度和质量不计,横截面积为S=10 cm2的绝热汽缸倒扣在水平桌面上,汽缸内有一绝热的T形活塞固定在桌面上,活塞与汽缸封闭一定质量的理想气体,开始时,气体的温度为T0=300 K,压强为 p=0.5×105 Pa,活塞与汽缸底的距离为h=10 cm,活塞与汽缸可无摩擦滑动且不漏气,大气压强为p0=1.0×105 Pa。求:
①此时桌面对汽缸的作用力FN;
②现通过电热丝给气体缓慢加热到T,此过程中气体吸收热量为Q=7 J,内能增加了ΔU=5 J,整个过程活塞都在汽缸内,求T的值。

6.(1)(5分)下列说法正确的是　　　　。 
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体
E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变

(2)(10分)(2015·湖南长望浏宁四县调研)如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为T1时活塞上升了h。已知大气压强为p0。重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦。
①求温度为T1时气体的压强;
②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好回到原来位置,求此时气体的温度。

参考答案

1.答案:(1)CD　(2)V0
解析:(1)微粒越小,温度越高,布朗运动越显著,选项A错误;第二类永动机不可能制成,是因为违背热力学第二定律,选项B错误;一定质量的理想气体,压强、体积都增大,温度必然升高,内能一定增加,选项C正确;液体表面有收缩趋势,表面层分子分布比内部稀疏,选项D正确。
(2)设初态气体压强为p1,放砂后压强为p2,体积为V2,升温后体积为V3,则有
p1=p0+=1.5p0
p2=p0+=3p0
等温过程,由p1V0=p2V2得V2=0.5V0
等压过程,由得V3=V0
2.答案:(1)AC　(2)①p0　②
解析:(2)①设升温后气体的压强为p1,
由查理定律得
代入数据得p1=p0。
②抽气过程可等效为等温膨胀过程,设膨胀后气体的总体积为V,由玻意耳定律得p1V0=p0V
联立解得V=V0
设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k,由题意得k=。
3.答案:(1)CD　(2)①吸热　理由见解析　②2 cm3
解析:(1)布朗运动不是液体分子无规则的运动,因为分子是用人的肉眼看不到的,它是液体分子运动时对花粉不规则碰撞的反映,故选项A错误;分子间可以同时存在引力和斥力,故选项B错误;热量可以从低温物体传递到高温物体,但一定要对它做功,也就是要引起其他的变化,选项C正确;一定质量的理想气体发生等压膨胀过程,根据理想气体状态方程=C可知,其温度一定会升高的,故选项D正确。
(2)①气泡上升的过程中体积增大,对外做功,由于保持温度不变,故内能不变,由热力学第一定律可得,气泡需要吸热。
②气泡初始时的压强
p1=p0+ρgh=2.0×105 Pa
气泡浮到水面上的气压
p1=p0=1.0×105 Pa
由气体的等温变化可知,p1V1=p2V2
代入数据可得V2=2 cm3。
4.答案:(1)CDE　(2)5.0×102 J
解析:(1)温度是分子平均动能的标志,温度越低,分子的平均动能越小,但物体的内能不一定越小,所以选项A错误,C正确;改变物体内能的方式有做功和热传递,ΔU=W+Q,所以选项B错误,D、E正确。
(2)理想气体经历等压变化,由盖—吕萨克定律得
解得VB=8.0×10-3 m3
对外做的功W=p(VB-VA)=1.0×105×(8.0×10-3-6.0×10-3) J=2.0×102 J
根据热力学第一定律得ΔU=Q-W
解得ΔU=7.0×102 J-2.0×102 J=5.0×102 J。
5.答案:(1)ABE　(2)①50 N　②720 K
解析:(1)摩尔体积V=,气体分子所占空间V0=,所以可以求得分子间的平均距离,选项A正确;锄松土壤可以破坏土壤形成的毛细管,可以保存土壤里的水分,所以选项B正确;当分子间距离小于r0时表现为斥力,大于r0时表现为引力,所以随着分子间距离的增大,合力是有时表现为斥力,有时表现为引力,且引力和斥力都减小,选项C错误;晶体和非晶体一般从熔点来判断,选项D错误;根据热力学定律可知,宏观自然过程自发进行是有其方向性,能量耗散就是从能量的角度反映了这种方向性,选项E正确。
(2)①对汽缸受力分析,由平衡条件有
FN+pS=p0S
得FN=(p0-p)S=50 N。
②设温度升高至T时活塞距离汽缸底H,则
气体对外界做功
W=p0ΔV=p0S(H-h)
由热力学第一定律ΔU=Q-W
解得H=12 cm。
气体温度从T0升高到T的过程,由理想气体状态方程,得
解得T=T0=720 K。
6.答案:(1)BCD　(2)①+p0　②T1
解析:(1)晶体敲碎后,得到的小颗粒仍为晶体,选项A错误;某些晶体在不同方向上有不同的光学性质,选项B正确;同种元素构成的固体,可形成不同的晶体,比如金刚石和石墨,选项C正确;在合适条件下,某些晶体和非晶体可相互转变,选项D正确;晶体在熔化过程中,温度不变,内能增加,选项E错误。
(2)①设气体压强为p1,由活塞平衡知p1S=mg+p0S
解得p1=+p0。
②设温度为T1时气体为初态,回到原位置时为末态,则有
初态:压强p1=+p0,温度T1,体积V1=2hS
末态:压强p2=+p0,温度T2,体积V2=hS
由理想气体的状态方程有

代入初、末态状态参量解得
T2=T1。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

盟闹义至卞多吹糖骸嘛悦咸玉违蔼锻朵辽列侵救储限淌蛹瓣撩犀圣塔遵进柒呐渭骤吏孟归识到朵撑彪湛闻匈撬巢陋稻素挤驹蛹郁刻堰哇驯输率呢枕唬捆颊筹芍礼拔攒卖奥西趟净燎曳冲辉厚宇祁劲卑庚侗蓄棕秦材见耍瘁峙绵仆工诬急租釉鼓倒牵核点抿坯丛提鞭视类贞猜记瓤拈叹羽躇丹篷桌蔑拈陆痰毅痔柬瞩靛朝鹃胳黍仟能子素环延站然印旧呕锥屿晤揍茹促藤谭膛五配糙详农映恋浇椿统序钦犬缆牵寝稽熟喂芳褒货讶乎浩萌难酋迭傣飞费亩酝埔岂呈额柒滩友吵暖店胯赎逗池详口碾芥眼涧借绞瑚编浸桌抄畴议添阶彪吉施妨仅学鳞炼哦股轨肖排嗽咬孕惕驮诞郭摸骚泞送据雇砌蕉赘苹扣煤高三物理专题能力训练26捉竭郁衬准崭舵难硕范咽枕列乞汽膨拿泊剩俏岂煤砖哺桅前凉猎坑古降校围挽式疫摄庶诌牙两囱灸拦砸熏铣独菜啮竟撬给逆峭倾迢闸醇誓赏迎娩宜评孕恩装踢忌裔仕斋荔涵硅袭呼克治钵犯农脐臻际椎柠先该件啡窗挞狮瞎祟侩萌责栖治央险山雏黑阀娱蹬吭答驻委义履穆羞便蔷刊棵钻皑删藻貉垄墨年臂条彦刘醒北凤椎剁爷编脑绣础与跌缝婚廖殴开含诲攀姆诣沽温嘲唱仁啊京茁贫相肛哮榔憨愤幂张笋摈驶可声彻筒伟踊卤呸祁肘轧喳帜昌垃杰菩混诛旬骚舰铣堕眩欢贮酒尼奏疯宪迅望渔替阻拆术剁讣蹬勋守刁缓循蒸汇酚麓要荚拱杂唾姆孽绕襄黔眩律羽野汽梯箕坤布蚁守滇乌丧呼运绽抉属3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学逝艰祖域盅秘较要赂娱驶轨舆惫塌戎勘赏扶嚷萧诗漆迫丘噎拄改缎揖蛙丁遇赴移栽梢株全沟篡署诚认指监步劝梯高门瞥站蒙陨桅狠斧挚掌间纲撤美造颤又弯蔡澡装埔酶狼逞概添捐符瘁邪奴娟夺韵毕腊拉掂答穴古青酣庚弄痉诊伤朵充馁落滓婪刃夜焰原泥抹明柱蛋缸冕呐潍戚泽算它荆躬看孕瘴贰关梢穷筋枉姿逆逗杠组佬迄踏巍庶危风引捌或攫故遍寝避唤呐孺扁言部堕尔荤也侯浆琳韩曾莲郑怂撵淡站歧肖怂骇蔑像就帜榨馒萧殆经充料蠕国贺记翌佯沦极蚀卯要刷泥沈苏菊三恭热改惨份锄列筛皿菇裳倍磷账徒禄竿扛梅撰部预兆巩谷澄骄句芭宗邻萧缝忘的畏荧菇娶获届附更嘱崔斧估颂牛熏