高考物理专题复习热学.docx

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高考物理专题复习热学

2020年高考物理专题复习：

热学

*热学*

1、（双选）下列说法正确的是（　　）

A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数

B．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显

C．在使两个分子间的距离由很远（r>10－9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大

D．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大

2、以下关于热运动的说法正确的是（　　）

A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止

C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈

D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大

3、如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强（　　）

A．逐渐增大　　　　B．逐渐增小C．始终不变D．先增大后减小

4、（多选）氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。

下列说法正确的是（　　）

A．图中两条曲线下面积相等

B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形

D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

E．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大

5、一定质量的理想气体被活塞封闭在透热的汽缸中，如图所示．不计活塞与汽缸的摩擦，当用外力向上缓慢拉动活塞的过程中，环境温度保持不变．下列判断正确的是（　　）

A．拉力对气体做正功，气体内能增加，吸收热量

B．气体对外做功，内能不变，吸收热量

C．外界对气体做功，内能不变，放出热量

D．气体吸收的热量等于气体对活塞做功

6、（多选）下列关于热力学第二定律的说法中正确的是（　　）

A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生

B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的

C．机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能

D．气体向真空的自由膨胀是可逆的

E．热运动的宏观过程有一定的方向性

7、以下说法正确的是（　　）

A．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d＝

D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质

8、要增强雨伞的防水作用，伞面选择对水是________（填“浸润”或“不浸润”）的布料；布料经纬线间有空隙，落在伞面上的雨滴不能透过，是由于水的________的作用．

9、

（1）如图所示的四幅图分别对应四种说法，其中正确的是________．

（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．微粒运动（即布朗运动）就是物质分子的无规则热运动

B．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等

C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的

D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用

E．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体

（2）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，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，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2.已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：

①活塞上升的高度；

②加热过程中气体的内能增加量．

10、在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。

③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。

④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。

⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。

完成下列填空：

（1）上述步骤中，正确的顺序是________。

（填写步骤前面的数字）

（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。

现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。

由此估算出油酸分子的直径为________m。

（结果保留一位有效数字）

参考答案

*热学*

1、下列说法正确的是（　　）

A．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数

B．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显

C．在使两个分子间的距离由很远（r>10－9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大

D．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大

解析：

选AD．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，受力越趋于平衡，布朗运动越不明显，B错误；在使两个分子间的距离由很远（r>10－9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增大后减小再增大，分子势能先减小后增大，C错误．

2、以下关于热运动的说法正确的是（　　）

A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止

C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈

D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大

【答案】C　[分子热运动的快慢只与温度有关，与物体速度无关，温度越高，分子热运动越剧烈，A错误，C正确；水凝结成冰后，水分子的热运动仍存在，故B错误；热运动是大量分子运动的统计规律，即温度是分子平均动能的标志，所以温度升高，分子的平均速率增大，并不代表每一个分子的速率都增大，故D错误。

]

3、如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强（　　）

A．逐渐增大　　　　B．逐渐增小C．始终不变D．先增大后减小

解析：

选A．法一：

由题图可知，气体从状态a变到状态b，体积逐渐减小，温度逐渐升高，由

＝C可知，压强逐渐增大，故A正确．

法二：

由

＝C得：

V＝

T，从a到b，ab段上各点与O点连线的斜率逐渐减小，即

逐渐减小，p逐渐增大，故A正确．

4、（多选）氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。

下列说法正确的是（　　）

A．图中两条曲线下面积相等

B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形

D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

E．与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大

ABC　[A对：

面积表示总的氧气分子数，二者相等。

B对：

温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，虚线为氧气分子在0℃时的情形，分子平均动能较小。

C对：

实线为氧气分子在100℃时的情形。

D错：

曲线给出的是分子数占总分子数的百分比。

E错：

速率出现在0～400m/s区间内，100℃时氧气分子数占总分子数的百分比较小。

]

5、一定质量的理想气体被活塞封闭在透热的汽缸中，如图所示．不计活塞与汽缸的摩擦，当用外力向上缓慢拉动活塞的过程中，环境温度保持不变．下列判断正确的是（　　）

A．拉力对气体做正功，气体内能增加，吸收热量

B．气体对外做功，内能不变，吸收热量

C．外界对气体做功，内能不变，放出热量

D．气体吸收的热量等于气体对活塞做功

解析：

选BD．活塞缓慢上移的过程中，气体膨胀对活塞做功，而气体温度保持不变，内能不变，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q＝0知，Q＞0，即吸收热量，故B、D正确．

6、（多选）下列关于热力学第二定律的说法中正确的是（　　）

A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生

B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的

C．机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能

D．气体向真空的自由膨胀是可逆的

E．热运动的宏观过程有一定的方向性

【答案】BCE　[符合能量守恒定律，但违背热力学第二定律的宏观过程不能发生，选项A错误；一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项B正确；机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能，选项C正确；气体向真空的自由膨胀是不可逆的，选项D错误；热运动的宏观过程有一定的方向性，选项E正确。

]

7、以下说法正确的是（　　）

A．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子势能最小

B．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

C．一滴油酸酒精溶液体积为V，在水面上形成单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d＝

D．温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质

解析：

选AD．当两个分子间的距离为r0（平衡位置）时，分子力为零，分子势能最小，故A对；布朗运动反映了液体分子的无规则运动，而不是花粉小颗粒内部分子的运动，故B错；体积V应为纯油酸的体积，并不是油酸酒精溶液的体积，故C错；温度、压力、电磁作用等可以改变液晶的光学性质，故D对．

8、要增强雨伞的防水作用，伞面选择对水是________（填“浸润”或“不浸润”）的布料；布料经纬线间有空隙，落在伞面上的雨滴不能透过，是由于水的________的作用．

解析：

要增强雨伞的防水作用，伞面可选择对水不浸润的布料；由于液体的表面张力，雨滴才不能透过伞面．

答案：

见解析

9、

（1）如图所示的四幅图分别对应四种说法，其中正确的是________．

（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．微粒运动（即布朗运动）就是物质分子的无规则热运动

B．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等

C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的

D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用

E．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体

（2）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，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，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2.已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：

①活塞上升的高度；

②加热过程中气体的内能增加量．

【答案】

（1）BDE　

（2）①

·h　②Q－（P0S＋mg）·

·h

解析：

（1）布朗运动是固体微粒的运动，反映了物质分子的无规则热运动，A选项错误；分子间的作用力随距离的增大而减小，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，B选项正确；食盐晶体的物理性质沿各个方向都是不一样的，具有各向异性，C选项错误；小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，D选项正确；热量总是自发的从高温物体传递到低温物体，温度是平均动能的标志，故热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体，E选项正确．

（2）①气缸内气体压强P＝P0＋

.

气体发生等压变化，根据理想气体状态方程可知，

＝

.

解得Δh＝

h.

②加热过程中，气体对外做功W＝PS·Δh＝（P0S＋mg）·

·h.

根据热力学第一定律可知，内能的增加量

ΔU＝Q－W＝Q－（P0S＋mg）·

·h.

10、在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。

③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。

④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。

⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。

完成下列填空：

（1）上述步骤中，正确的顺序是________。

（填写步骤前面的数字）

（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴。

现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。

由此估算出油酸分子的直径为________m。

（结果保留一位有效数字）

[解析]　

（1）依据实验顺序，首先测量一滴油酸溶液的体积（④），然后在浅盘中放水和痱子粉（①），将一滴溶液滴入浅盘中（②），将玻璃板放在浅盘上获取油膜形状（⑤），最后用已知边长的坐标纸上的油膜形状来计算油膜的总面积（③），故正确的操作顺序为④①②⑤③。

（2）一滴油酸酒精溶液的体积为V＝

×10－6m3＝SD，其中S＝0.13m2，故油酸分子直径：

D＝

＝

×10－6m＝5×10－10m。

[答案]　

（1）④①②⑤③　

（2）5×10－10