考点14热学Word格式文档下载.docx

考点14热学Word格式文档下载.docx

《考点14热学Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《考点14热学Word格式文档下载.docx（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

故选B、D、E。

2.（2016·

全国卷

·

T33

（1））一定量的理想气体从状态a开始,经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态,其p-T图象如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O。

下列判断正确的是　（　　）

A.气体在a、c两状态的体积相等

B.气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能

C.在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功

D.在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功

E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功

【解析】选A、B、E。

一定量的理想气体,在体积不变时,压强和热力学温度成正比,即

Va=Vc,选项A正确;

气体在状态a时的温度高于在状态c时的温度,而温度是分子平均动能的标志,理想气体忽略分子间的相互作用力,气体的分子势能不变,所以气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能,选项B正确;

cd过程为恒温升压过程,压强增大体积减小,外界对系统做正功,但系统内能不变,故放热,放出热量Q=W外,选项C错误;

da过程为恒压升温过程,内能增大,体积增大对外做功,故吸热,但吸收热量Q=W外+ΔE内,故Q>

W外,选项D错误;

bc过程恒压降温,体积减小,外界对气体做功,因为ab和cd过程都是等温过程,paVa=pbVb,pcVc=pdVd,则有paVa-pdVd=pbVb-pcVc,又因pd=pa,pc=pb,pa（Va-Vd）=pb（Vb-Vc）,所以Wbc=Wad,故在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功,选项E正确。

3.（2016·

全国卷III·

T33

（1））关于气体的内能,下列说法正确的是　（　　）

A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同

B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大

C.气体被压缩时,内能可能不变

D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关

E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加

【解析】选C、D、E。

质量和温度相同的气体,分子的平均动能相同,但是可能是不同的气体,其摩尔质量不同,分子数不同,故内能不一定相同,A错误;

内能是微观意义上的能量,与宏观运动无关,B错误;

气体被压缩时,外界对气体做功,气体可能放热,由ΔU=W+Q得内能可能不变,C正确;

一定量的某种理想气体的内能不考虑分子势能,只与分子动能有关,而温度是分子平均动能的标志,所以一定量的某种理想气体的内能只与温度有关,D正确;

一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,温度一定升高,故内能一定增加,E正确。

4.（2016·

江苏高考·

T12A

（1））在高原地区烧水需要使用高压锅。

水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却,在冷却过程中,锅内水蒸气的变化情况为　（　　）

A.压强变小　　　　　　　

B.压强不变

C.一直是饱和汽

D.变为未饱和汽

【解析】选A、C。

温度降低,锅内水蒸气的压强减小,因为是缓慢冷却,所以液体和气体间不断达到新的动态平衡,所以高压锅内的气体一直是饱和汽,A、C选项正确。

5.（2016·

海南高考·

T15

（1））一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N,其p-V图象如图所示。

在过程1中,气体始终与外界无热量交换;

在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化。

对于这两个过程,下列说法正确的是　（　　）

A.气体经历过程1,其温度降低

B.气体经历过程1,其内能减小

C.气体在过程2中一直对外放热

D.气体在过程2中一直对外做功

E.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同

气体经历过程1,气体始终与外界无热量交换,压强减小,体积变大,对外做功。

根据热力学第一定律,其内能减小,温度降低,选项A、B正确;

气体在过程2中,先经历等容过程,体积不变,压强减小,则温度一定降低,对外放热,不对外做功;

再经历等压过程,体积变大对外做功,又升温,所以是一个吸热过程,所以选项C、D错误;

因为气体经历过程1和过程2的初、末状态相同,所以内能的改变量相同,选项E正确。

6.（2016·

北京卷·

T20）雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。

雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物（PM是颗粒物的英文缩写）。

某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。

据此材料,以下叙述正确的是（　　）

A.PM10表示直径小于或等于1.0×

10-6m的悬浮颗粒物

B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力

C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动

D.PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大

【解题指南】解答本题应把握以下三点:

（1）明确PM10、PM2.5是颗粒物而不是分子。

（2）能根据PM10、PM2.5运动状态分析受力情况。

（3）能根据题目的信息分析浓度随高度的变化情况。

【解析】选C。

PM10表示直径小于或等于1.0×

10-5m的悬浮颗粒物,A错;

由于PM10在空中静止不动,受到的空气分子作用力的合力始终等于其所受到的重力,B错;

PM10的浓度随高度的增加略有减小,由此推知PM2.5的浓度随高度增加逐渐减小,D错;

PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动,C对。

二、填空题

7.（2016·

T12A

（2））如图甲所示,在斯特林循环的p-V图象中,一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温和两个等容过程组成,B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目　　　　

（选填“增大”“减小”或“不变”）,状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示,则状态A对应的是　　　　（选填“①”或“②”）。

【解析】初末状态气体的质量和体积都没变,所以单位体积中的气体分子数目不变;

状态A的温度低于状态D的温度,所以状态A对应的速率小的分子比例较大,状态A对应的是①。

答案:

不变　①

三、计算题

8.（2016·

T33

（2））在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp=

其中σ=0.070N/m。

现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升。

已知大气压强p0=1.0×

105Pa,水的密度ρ=1.0×

103kg/m3,重力加速度大小g取10m/s2。

①求在水下10m处气泡内外的压强差。

②忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。

【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:

（1）利用题中信息Δp=

求解。

（2）明确各状态对应的压强和体积。

（3）综合利用力的平衡、玻意耳定律以及理想化条件进行求解。

【解析】①当气泡在水下h=10m处时,设其半径为r1,气泡内外压强差为Δp1,则

Δp1=

　①

代入题给数据得

Δp1=28Pa②

②设气泡在水下10m处时,气泡内空气的压强为p1,气泡体积为V1;

气泡到达水面附近时,气泡内空气压强为p2,内外压强差为Δp2,其体积为V2,半径为r2。

气泡上升过程中温度不变,根据玻意耳定律有

p1V1=p2V2　③

由力学平衡条件有

p1=p0+ρgh+Δp1　④

p2=p0+Δp2　⑤

气泡体积V1和V2分别为

V1=

　⑥

V2=

　⑦

联立③④⑤⑥⑦式得

　⑧

由②式知,Δpi≪p0,i=1、2,故可略去⑧式中的Δpi项。

①28Pa　②1.3

9.（2016·

T33

（2））一氧气瓶的容积为0.08m3,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。

某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m3。

当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气。

若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。

【解析】设氧气开始时的压强为p1,体积为V1,压强变为p2（2个大气压）时,体积为V2。

根据玻意耳定律得p1V1=p2V2　①

重新充气前,用去的氧气在p2压强下的体积为V3=V2-V1　②

设用去的氧气在p0（1个大气压）压强下的体积为V0,则有

p2V3=p0V0　③

设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV,则氧气可用的天数为

　④

联立①②③④式,并代入数据得N=4（天）

4天

10.（2016·

T33

（2））一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。

初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。

用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。

求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。

已知玻璃管的横截面积处处相同;

在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;

大气压强p0=75.0cmHg。

环境温度不变。

【解析】设初始时,右管中空气柱的压强为p1,长度为l1;

左管中空气柱的压强为p2=p0,长度为l2。

活塞被推下h后,右管中空气柱的压强为p1′,长度为l1′;

左管中空气柱的压强为p2′,长度为l2′。

以cmHg为压强单位,由题给条件得

p1=p0+（20.0-5）cmHg

l1′=（20.0-

）cm

根据玻意耳定律p1l1=p1′l1′

联立解得p1′=144cmHg

根据题意可得p1′=p2′,l2′=4.00cm+

cm-h

根据玻意耳定律可得p2l2=p2′l2′,解得h=9.42cm。

144cmHg　9.42cm

11.（2016·

T12A（3））如图所示,在A→B和D→A的过程中,气体放出的热量分别为4J和20J。

在B→C和C→D的过程中,气体吸收的热量分别为20J和12J。

求气体完成一次循环对外界所做的功。

【解析】完成循环气体内能不变,即ΔU=0,吸收的热量Q=（20+12-4-20）J=8J,由热力学第一定律

ΔU=Q+W得W=-8J,即气体对外做功为8J。

8J

【误区警示】在解答时要分清气体是吸热还是放热,是对外做功还是外界对其做功,也就是要分清正负号含义。

12.（2016·

T15

（2））如图,密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连,汽缸壁导热;

U形管内盛有密度为ρ=7.5×

102kg/m3的液体。

一活塞将汽缸分成左、右两个气室,开始时,左气室的体积是右气室的体积的一半,气体的压强均为p0=4.5×

103Pa。

外界温度保持不变。

缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差h=40cm,求此时左、右两气室的体积之比。

重力加速度g取10m/s2,U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。

【解析】设初始状态时汽缸左气室的体积为V01,右气室的体积为V02;

当活塞拉至汽缸中某位置时,左、右气室的压强分别为p1、p2,体积分别为V1、V2,由玻意耳定律得

p0V01=p1V1　①

p0V02=p2V2　②

依题意有V01+V02=V1+V2　③

由力的平衡条件有p2-p1=ρgh　④

联立①②③④式,并代入题给数据得

=0　⑤

由此解得V1=

V01（另一解不合题意,舍去）　⑥

由③⑥式和题给条件得V1∶V2=1∶1　⑦

1∶1