资源简介

专题分层突破练14　热学
A组
1.(2025江苏镇江模拟)下列四幅图的有关说法不正确的是(　　)
A.分子间距离为r0时,分子间引力和斥力恰好等大,体现为分子力等于0
B.布朗运动轨迹图是液体分子热运动的直接反映
C.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,这种规则性分布是单晶体物质在某些性质上体现出各向异性的微观原因
D.牛角点火器中猛推木质推杆,密闭的气体温度升高,压强变大,可视作绝热变化
2.江西景德镇陶瓷享誉世界。如图,向陶瓷茶杯倒入半杯热水,盖上杯盖过一段时间后,发现杯盖拿起来比较费力。下列说法正确的是(　　)
A.杯盖拿起来比较费力的主要原因是杯盖与杯子间的密封性较好,杯盖与杯子间的分子的引力作用
B.杯盖拿起来比较费力的主要原因是杯盖与杯子间的密封性较好,杯子内气体的温度下降、压强减小
C.杯子内的气体温度降低,气体每个分子的动能都减小
D.向杯子中倒入热水后,杯子四周变热的速度一样快,说明陶瓷是各向异性材料
3.(2025广西南宁模拟)下列关于“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的说法,错误的是(　　)
A.实验时若爽身粉撒得太厚,则所测分子直径会偏大
B.用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液,并读出这些溶液的体积V1,则每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V2=
C.油酸酒精溶液中酒精对油酸起到了稀释作用
D.油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为8.0×10-3 mL,其形成的油膜面积为108 cm2,则估测出油酸分子的直径为7.4×10-10 m
4.(2024广西钦州期末)一定质量的某种理想气体,在0 ℃和100 ℃温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示。结合图像,下列说法正确的是(　　)
A.0 ℃温度下的图像与横轴围成的面积更大
B.100 ℃温度下,低速率分子占比更小,气体分子的总动能更大
C.相同体积下,0 ℃的气体对应的气体压强更大
D.相同体积下,100 ℃的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少
5.(2024海南卷)用铝制易拉罐制作温度计,一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀,吸管与罐密封性良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐体积为330 cm3,薄吸管横截面积为0.5 cm2,罐外吸管总长度为20 cm,当温度为27 ℃时,油柱离罐口10 cm,不考虑大气压强变化,下列说法正确的是(　　)
A.若在吸管上标注等差温度值,则刻度左密右疏
B.该装置所测温度不高于31.5 ℃
C.该装置所测温度不低于23.5 ℃
D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,则油柱离罐口距离增大
6.下图为一定质量理想气体状态变化的p-t图像。图中BA的延长线过(-273,0)点,CB平行于t轴,则下列说法正确的是(　　)
A.气体由状态A变为状态B,外界对气体做功
B.气体由状态C变为状态A,气体吸收热量
C.气体在状态B时的分子数密度比在状态C时的大
D.气体在状态B时的分子数密度比在状态A时的大
7.(多选)下图是某同学用手持式打气筒对一个篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于1.1p0(p0为大气压强),每次打入的气体的压强为1.0p0、体积为篮球容积的,假设整个过程中篮球没有变形,不计气体的温度变化,球内气体可视为理想气体,则(　　)
A.打气后,球内气体分子对球内壁的平均作用力增大
B.打气后,球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大
C.打气6次后,球内气体的压强为1.4p0
D.打气6次后,球内气体的压强为1.7p0
B组
8.(多选)(2024海南卷)一定质量的理想气体从状态a开始经ab、bc、ca三个过程回到原状态,已知ab垂直于T轴,bc延长线过O点,下列说法正确的是(　　)
A.bc过程外界对气体做功
B.ca过程气体压强不变
C.ab过程气体放出热量
D.ca过程气体内能减小
9.(2025广西玉林模拟)“梦天”实验舱与空间站组合体在轨完成交会对接。空间站中供航天员进入太空或从太空返回时用的气密性装置——气闸舱的示意图如图所示,座舱M和气闸舱N的容积相同,M中充满压强为p的空气(视为理想气体),N内为真空。当航天员打开阀门K后,空气从M向N扩散,最终达到平衡。若不考虑空气与外界的热交换,则下列说法正确的是(　　)
A.空气从M向N扩散的过程中对外做正功
B.空气从M向N扩散的过程中内能减小
C.空气从M向N扩散的过程中温度降低
D.重新平衡后,空气的压强为
10.(2024广西柳州模拟)在驻波声场作用下,水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化,使小气泡周期性膨胀和收缩,气泡内气体可视为质量不变的理想气体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的p-V图像,气泡内气体先从压强为p0、体积为V0、热力学温度为T0的状态A等温膨胀到体积为5V0、压强为pB的状态B,然后从状态B绝热收缩到体积为V0、压强为1.9p0、热力学温度为TC的状态C,B到C过程中外界对气体做功为W,已知p0、V0、T0和W。求:
(1)A、B状态的压强之比;
(2)B、C状态的热力学温度之比;
(3)B到C过程中气泡内气体的内能变化量。
11.(2024广西来宾模拟)小林同学在实验室探究气体状态变化规律,如图所示,实验室有一下端有小段软管、导热性能良好的U形管,U形管左端封闭、右端开口,左管内用水银柱封闭一段气体,可看成理想气体,左端封闭的气体长度L=22 cm,左右两管水银柱高度相同都为H=28 cm,U形管的非软管部分粗细均匀,已知大气压强相当于75 cm高的水银柱产生的压强,实验室温度为27 ℃,管的粗细相对水银柱的高度来说可忽略不计。
(1)现将U形管右管缓慢放置水平,此过程水银柱没有溢出,此时水银柱右端离右管口的距离多大
(2)小林同学利用这个U形管和一把刻度尺,能测量不同环境的温度,他将U形管移到另一个封闭环境(如题图所示竖直放在地面上),左端气柱长度明显变短,小林同学将右管缓慢旋转,使得左管气体长度恢复原长22 cm。此时,小林用刻度尺测出右管水银面离地面的竖直高度为22 cm,依据这些条件可求出这个封闭环境温度为多少摄氏度
答案：
1.B　解析 当分子间距离为r0时,分子间存在的引力和斥力大小相等,所以分子力整体的效果为0,故A正确,不符合题意;B选项图中记录的是布朗微粒每隔一定时间所处位置的连线图,并不是运动轨迹图,由图可以看出悬浮微粒在做无规则运动,不能直接观察到液体分子的无规则运动,故B错误,符合题意;食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性,这种规则性分布是单晶体物质在某些性质上体现出各向异性的微观原因,故C正确,不符合题意;猛推木质推杆,外界对气体做正功,密闭的气体温度升高,气体内能增大,压强变大,可视作绝热变化,故D正确,不符合题意。故选B。
2.B　解析 杯盖拿起来比较费力的原因是杯子内部的气体温度降低,导致气体的压强减小,杯子外部压强大于杯子内部的压强,所以将杯盖拿起来比较费力,故A错误,B正确;杯子内的气体温度降低,气体分子的平均动能减小,并不是每个分子的动能都减小,故C错误;向杯子中倒入热水后,杯子四周变热的速度一样快,说明该陶瓷在传热性能上是各向同性材料,故D错误。故选B。
3.B　解析 若实验时爽身粉撒得太厚,导致油膜面积变小,则直径变大,故A正确,不符合题意;用注射器向量筒里滴100滴油酸酒精溶液,并读出这些溶液的体积V1,则每滴油酸酒精溶液的体积V2=,故B错误,符合题意;实验中使用到酒精,酒精对油酸起到稀释作用,故C正确,不符合题意;油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为8.0×10-3 mL,形成油膜面积为108 cm2,则估测出油酸分子的直径为d= cm≈7.4×10-8 cm=7.4×10-10 m,故D正确,不符合题意。
4.B　解析 曲线下的面积表示分子速率从0~∞所有区间内分子数的比率之和,均为1,相等,故A错误。100 ℃温度下,低速率分子占比更小,分子平均动能较大,则气体分子的总动能更大,故B正确。0 ℃的气体分子平均速率较小,气体对器壁的平均碰撞力较小,则相同体积下对应的气体压强较小,故C错误。相同体积下,100 ℃的气体分子平均速率较大,则在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更多,故D错误。
5.B　解析 本题结合实际考查等压变化。由盖-吕萨克定律得,其中V1=V0+Sl1=335 cm3,T1=300 K,V=V0+Sl=330+0.5x(cm3),代入解得T=x+(K),根据T=t+273 K可知t=x+(℃),故若在吸管上标注等差温度值,则刻度均匀,故A错误。当x=20 cm时,该装置所测的温度最高,代入解得tmax=31.5 ℃,故该装置所测温度不高于31.5 ℃;当x=0时,该装置所测的温度最低,代入解得tmin=22.5 ℃,故该装置所测温度不低于22.5 ℃,故B正确,C错误。其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,由盖-吕萨克定律可知,油柱离罐口距离不变,故D错误。
6.B　解析 根据题意可知从状态A到状态B气体做等容变化,气体吸热,外界不对气体做功,A错误。从状态C变为状态A时,气体温度不变,内能不变,压强减小,体积增大,气体对外界做功,气体从外界吸收热量,B正确。从状态B到状态C气体做等压变化,温度降低,体积减小,所以状态B时的分子数密度比状态C时的分子数密度小,状态A、B气体的体积相等,分子数密度相同,C、D错误。
7.BC　解析 打气后,由于气体的温度不变,分子平均动能不变,球内气体分子对球内壁的平均作用力不变,A错误。打气后,球内气体的压强变大,即球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大,B正确。打气6次后,由玻意耳定律得p1V0+p0×6×0.05V0=pV0,解得p=1.4p0,即球内气体的压强为1.4p0,C正确,D错误。
8.AC　解析 本题考查气体实验定律、V-T图像、热力学第一定律等。由理想气体状态方程=C,化简可得V=·T,由图像可知,图像的斜率越大,压强越小,故pa0,根据热力学第一定律ΔU=Q+W,解得Q<0,故ab过程气体放出热量,故C正确;ca过程,温度升高,内能增大,故D错误。
9.D　解析 M中的气体自由扩散膨胀,没有对外做功,又因为不考虑整个系统与外界的热交换,根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,气体内能不变,温度不变,故A、B、C错误;根据玻意耳定律有pV=p'·2V,所以p'=,故D正确。
10.答案 (1)5∶1　(2)1∶1.9　(3)增加了W
解析 (1)由题可知,根据玻意耳定律可得pAVA=pBVB,解得pA∶pB=5∶1。
(2)根据理想气体状态方程可知,解得TB∶TC=1∶1.9。
(3)根据热力学第一定律可知ΔU=W+Q,其中Q=0,故气体内能增加ΔU=W。
11.答案 (1)14 cm　(2)3 ℃
解析 (1)左端封闭气体初始状态压强为p1=p0=ρ水银gh0、封闭气体的长度为l1=L=22 cm
右管水平时,水银柱右端离右管口的距离设为d,则此时左端封闭气体的压强为p2=p0-ρg(H-L+d),封闭气体的长度分别为l2=L+L-d
由玻意耳定律可得p1Sl1=p2Sl2
解得d=14 cm。
(2)左端封闭气体初始状态的温度为T1=300 K,设另一环境的热力学温度为T3;
右管水银面离地面的竖直高度为22 cm时,左端封闭气体的压强为
p3=ρ水银g(h0-H+L)
由查理定律可得
解得T3=276 K
则摄氏温度为t=(276-273) ℃=3 ℃。

展开更多......

收起↑