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2019高考物理专题热学含试题解析

热学

1.(2014广东十校第一次联考)一定质量的理想气体,现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强,那么使用下列哪些过程可以实现()

A.先将气体等温膨胀,再将气体等容降温

B.先将气体等温压缩,再将气体等容降温

C.先将气体等容升温,再将气体等温压缩

D.先将气体等容降温,再将气体等温压缩

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2.

(1)(5分)(2014河北省唐山市摸底考试)当两分子间距为r0时,它们之间的引力和斥力相等。关于分子之间的相互作用,下列说法正确的是

A.当两个分子间的距离小于r0时,分子间只存在斥力

B.当两个分子间的距离大于r0时,分子间只存在引力

C.两个分子间的距离由较远逐渐减小到r= r0的过程中,分子间相互作用力先增大后减小,表现为引力

D.两个分子间的距离由r= r0开始减小的过程中,分子间相互作用力一直增大,表现为斥力

E.两个分子间的距离等于r0时,分子势能最小

2.答案:CDE

解析:当两个分子间的距离小于r0时,分子间斥力大于引力,选项A错误。当两个分子间的距离大于r0时,分子间斥力小于引力,选项B错误。两个分子间的距离由较远逐渐减小到r= r0的过程中,分子间相互作用力先增大后减小,表现为引力,选项C正确。两个分子间的距离由r= r0开始减小的过程中,分子间相互作用力一直增大,表现为斥力,选项D正确。两个分子间的距离等于r0时,分子势能最小,选项E正确。

【考点定位】此题考查分子力及其相关知识。

3.(2014河北省邯郸市摸底考试)(1)下列说法中正确的是

A.单晶体的各向异性是由晶体微观结构决定的

B.布朗运动就是液体分子的运动

C.能量转化和守恒定律是普遍规律,但是能量耗散违反能量转化和守恒定律

D.小昆虫水黾可以站在水面上是由于液体表面张力的缘故

E.物体可从单一热源吸收的热量并全部用于做功,而不引起其它变化

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4(2014辽宁省五校联考)右图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)

下的速率分布,由图可得信息正确的是(填入选项前

的字母,有填错的不得分)

A. 同一温度下,氧气分子速率呈现出“中间多,两头少” 的分布规律

B.随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大

C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例高

D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小

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5(5分)(2014甘肃省兰州市联考)对于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是(填入正确选项前的字母。选对1个给3分,选对2个给5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)

A.当温度升高时,气体的内能一定增大B.当体积减小时,气体的压强可能不变

C.压缩一定质量的理想气体,其内能一定增加D.气体的内能与体积、温度、压强均有关

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6.(6分)(2014河南十所名校联考)关于固体、液体和物态变化,下列说法正确的是________。(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)

A.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性

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B.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大

C.晶体一定具有规则的几何外形

D.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

E.水的饱和汽压随温度的升高而增大

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7(2014河北省邯郸市摸底考试)如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm,不计活塞的质量和厚度。现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求:

(i)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1;

(ii)封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2。

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8(10分)(2014河北省唐山市摸底考试)有一空的薄金属筒,高h1=l0cm。某同学将其开口向下,自水银表面处缓慢压入水银中,如图所示。设大气温度和水银温度恒定,筒内空气无泄漏,不计气体分子间相互作用。则金属筒被压入水银表面下h2=5cm处时,内部空气柱的高度是多少?(大气压强为p o=75cmHg,结果可用根式表示)

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9(2)(8分)(2014武汉部分学校调研)如图所示,一环形玻璃管放在水平面内,管内封闭有一定质量的理想气体,一固定的活塞C和一能自由移动的活塞A将管内的气体分成体积相等的两部分Ⅰ、Ⅱ。现保持气体Ⅱ的温度不变仍为T0=300K,对气体Ⅰ缓慢加热至T=500K,求此时气体Ⅰ、Ⅱ的体积之比。(活塞绝热且不计体积)

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10(10分) (2014银川一中第一次测试)

如图所示,粗细均匀的玻璃细管上端封闭,下端开口,竖直

插在大而深的水银槽中,管内封闭有一定质量的空气,玻璃细管足够长,

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管内气柱长4cm ,管内外水银面高度差为10 cm. 现将玻璃管沿竖直方向

缓慢移动. (大气压强相当于75cmHg )求:

①若要使管内外水银面恰好相平,此时管内气柱的长度;

②若要使管内外水银面高度差为15 cm ,玻璃管又应如何移动多少距离.

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(b)若管外水银面较高,管内气柱长l 4

( p 0 – ρgH 1 ) Sl 1 = ( p 0+ ρgH 4) Sl 4 (1分) cm l gH P gH P l 89.2415

751075140104=?+-=+-=ρρ (1分) 玻璃管下移的距离 x 4 = l 1 + H 1 +H 4-l 3 =4+10+15-2.89=26.11cm (1分)

11(10分)(2014山西师大附中检测)如图所示,用导热性能良好的气缸和活塞封闭一定质量的理

想气体,气体的体积V 1=8.0×10﹣3m 3,温度T 1=4.0×102K .现使外界环境温度缓慢降低至T 2,此过程中气体

放出热量7.0×102J ,内能减少了5.0×102J .不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦,外界大气压强p 0=1.0×105Pa .求T 2的值.

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12(9分)(2014江西八校联考)如图所示,两端开口的气缸水平固定,A 、B

是两个厚度不计的活塞,面积分别为S 1= 20cm 2,S 2=10cm 2,它们之间用一根细

杆连接,B 通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M 的重物C 连接,静止时

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气缸中的空气压强P 1=1.2atm ,温度T 1=600K ,气缸两部分的气柱长均为L .已

知大气压强P 0=latm=l ×l05Pa ,取g=10m/s 2,缸内空气可看作理想气体,不计摩

擦.求:

①重物C 的质量M 是多少?

②降低气缸中气体的温度,活塞A 将向右移动,在某温度下活塞A 靠近D 处时处于平衡,此时缸内气体的温度是多少?

解析:①活塞受力平衡,p 1S 1+ p 0S 2= p 0S 1+ p 1S 2+Mg ,

代入数据解得重物C 的质量M=20kg 。

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②降低气缸中气体的温度后,活塞A 受力平衡没有变,气体等压变化, ()121T L S S +=2

22T L S . 代入数据解得:T 2=400K 。

13(2014山东省德州市联考)如图甲所示,用面积为S 的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和砝码的总质量为m .现对气缸缓缓加热,使气缸内的空气温度从T 1升高到T 2,空气柱的高度增加了ΔL ,已知加热时气体吸收的热量为Q ,外界大气压强为p 0.求:

(1)此过程中被封闭气体的内能变化了多少?

(2)气缸内温度为T 1时,气柱的长度为多少?

(3)请在图乙的V -T 图上大致作出该过程的图象(包括在图线上标出过程的方向).

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14(9分)(2013年5月武汉市模拟)如图所示,均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长。管的横截面积为S,内装密度为ρ的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时,左、右管内液面高度相等,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强p0。现使两管温度同时缓慢升高,求

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(ⅰ)温度升高到多少时,右管活塞开始离开卡口上升?

(ⅱ)温度升高到多少时,左管内液面下降h?

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15(9分)(2014河南省商丘市联考)一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80 cm的气柱,活塞的横截面积为0. 01 m2,活塞与气缸间的摩擦不计,气缸侧壁通过一个开口与U形管相连,开口离气缸底部的高度为70 cm,开口管内及U形管内的气体体积忽略不计.已知如图所示状态时气体的温度为7℃, U形管内水银面的高度差h1= 5 cm,大气压强p0 =1. 0 ×105 Pa保持不变,水银的密度 =13. 6×103 kg/m3.求:

①活塞的重力.

②现在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体加热,始终保持活塞的高度不变,此过程缓慢进行,当气体的温度升高到37℃时,U形管内水银的高度差为多少?

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16(9分)(2014东北四市联考)在一个密闭的气缸内有一定质量的理想气体,如图所示是它从状态A 变化到状态B的V-T图象,己知AB的反向延长线通过坐标原点O,气体在A点的压.强为p=1.0x105Pa,在从状态A变化到状态B的过程中,气体吸收的热量Q=7.0x102 J,求此过程中气体内能的增量△U

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解得:ΔU=7.0×102 J-2.0×102 J=5.0×102 J. -----(3分)

17(2014陕西省渭南市联考)如图16所示,均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长.管的横截面积为S,内装密度为ρ的液体.右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气.温度为T0时,左、右管内液面高度相等,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强p0.现使两边温度同时逐渐升高,求:①温度升高到多少时,右管活塞开始离开卡口上升?

②温度升高到多少时,左管内液面下降h?

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18(8分) (2014年乌鲁木齐市联考)如图所示为内径均勻的U形管,其内部盛有水银,右端封闭空气柱长12cm,左端被一重力不计的轻质活塞封闭一段长1Ocm的空气柱。当环境温度t1 =270C时,两侧水银面的高度差为2cm。当环境温度变为t2时,两侧水银面的高度相等。已知大气压强 P。= 75cmHg,求:

①温度t2的数值;

②左端活塞移动的距离。

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