高考易错题集锦6专题六 热学分子热运动及能量守恒.docx

1、高考易错题集锦6专题六 热学分子热运动及能量守恒1以下关于分子力的说法，正确的是 ( )A.分子间既存在引力也存在斥力B.液体难于被压缩表明液体中分子力总是引力C.气体分子之间总没有分子力的作用D.扩散现象表明分子之间不存在引力2下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是A.当分子表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.当分子力表现为斥力时，当分子和分子势能总是随分子间距离的减小而减小3下列说法正确的是 ( )A.机械能全部变成内能是

2、不可能的B.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能以一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式C.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的4下列说法正确的是 ( )A.热量不能由低温物体传递到高温物体B.外界对物体做功，物体的内能必定增加C.第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化5下列说法正确的是 ( )A.外界对气体做功，气体的内能二定增大B.气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大C.气体的温度越低，气体分子无

3、规则运动的平均动能越大D.气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大6如图所示，两端封闭、粗细均匀的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将其分为两部分，分别充有空气，现将玻璃管竖直放置，两段空气柱长度分别为l1，l2，已知l1l2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是：（ ）A水银柱上升 B水银柱下降 C水银柱不动 D无法确定7将一装有压缩空气的金属瓶的瓶塞突然打开，使压缩空气迅速跑出，当瓶内气体压强降至等于大气压p0时，立即盖紧瓶塞，过一段时间后，瓶内压强将：（设瓶外环境温度不变）A仍为p0B大于p0 C小于p0D无法确定8一个绝热气缸，压缩活塞前容积为V，内部气体的压

4、强为p，现用力将活塞推进，使容积减小到，则气缸内气体的压强为A.等于 B. 等于6p C大于6p D小于6p9容积V=201的钢瓶充满氧气后，压强为p=30个大气压，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V=51的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶中的氧气压强均为P=2个大气压。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是：A4瓶B50瓶 C56瓶D60瓶10下列说法中正确的是A温度低的物体内能小B温度低的物体分子运动的平均速率小C做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D外界对物体做功时，物体的内能不一定增加11如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分

5、隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的两部分中分别盛有相同质量、相 同温度的同种气体。和A气体分子之间相互作用势能可忽略现通过电热丝对气体。加热一段时间后， a、b各自达到新的平衡 ( )A.a的体积增大了，压强变小了B.b的温度升高了C.加热后。的分子热运动比b的分子热运动更激烈D.a增加的内能大于b增加的内能12如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为ED(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)现绳突然断开，弹簧

6、推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态经过此过程 ( )A.ED全部转换为气体的内能B.EP，一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C.ED全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D.EP一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能13某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为y，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为A. B. C. D. 14若以表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状况下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式

7、：其中 ( ) A.和都是正确的 B.和都是正确的C.和都是正确的 D.和都是正确的15如图所示，一个横截面积为S的圆筒型容器竖直放置，金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为，圆板的质量为M，不计圆板A与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为P0，则被圆板封闭在容器中气体的压强p等于（ ）A. B. C. D. 16如图所示，在一个圆柱形导热的气缸中，用活塞封闭了一部分空气，活塞与气缸壁间是密封而光滑的，一弹簧秤挂在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上。当外界气温升高（大气压不变）时，（ ）A.弹簧秤示数变大 B.弹簧秤示数变小C.弹簧秤示数不变 D.条件不足，无法判断17设

8、一氢气球可以自由膨胀以保持球内外的压强相等，则随着气球的不断升高，因大气压强随高度而减小，气球将不断膨胀。如果氢气和大气皆可视为理想气体，大气的温度、平均摩尔质量以及重力和速度随高度变化皆可忽略，则氢所球在上升过程中所受的浮力将_（填“变大”“变小”“不变”）18如图，A，B是体积相同的气缸，B内有一导热的、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C，D为不导热的阀门。起初，阀门关闭，A内装有压强p1=2.0105a温度T1=300K的氮气。B内装有压强P2=1.0105Pa，温度T2=600K的氧气。打开阀门D，活塞C向右移动，最后达到平衡，以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积，则V1V

9、2=_（假定氧气和氮气均为理想气体，并与外界无热交换，连接气缸的管道体积可忽略）19把一根两端开口带有活塞的直管的下端浸入水中，活塞开始时刚好与水面平齐，现将活塞缓慢地提升到离水面H=15m高处，如图所示，求在这过程中外力做功为多少？（已知活塞面积S=1.0dm2，大气压户p0=1.0105Pa，活塞的厚度和质量不计，取g=10m/s2）20如图所示，左端封闭，右端开口的均匀U型管中用水银封有一段长150mm的空气柱。左臂总长为250mm，右臂足够长。如果将管的开口变为竖直向下，求空气柱的长度。（设大气压为750mmHg）21如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，中间用两个活塞A与B封住一定

10、质量的理想气体，A，B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气。A的质量可不计，B的质量为M，并与一劲度系数k=5103N/m的较长的弹簧相连，已知大气压强p0=1105Pa，平衡时，两活塞问的距离l0=0.6m，现用力压A，使之缓慢向下移动一定距离后，保持平衡，此时，用于压A的力F=5102N, 求活塞A向下移动的距离。（假定气体温度保持不变）22内径均匀的U型细玻璃管一端封闭，如图所示，AB段长30mm，BC段长10mm，CD段长40mm，DE段充满水银，DE=560mm，AD段充满空气，外界大气压p0=1，01325105Pa=760mmHg，现迅速从E向上截去400mm，长玻璃管，平衡后

11、管内空气柱的长度多大？23如图所示，一根一端封闭的玻璃管，当l=0.96m，内有一段长h1=0.20m的水银柱。当温度为t1=27，开口端竖直向上时，封闭空气柱h2=0.60m。问温度至少升到多高时，水银柱才能从管中全部溢出？（外界大气压相当于l0=0.76m高的水银柱产生的压强）24圆柱形气缸筒长2l，截面积为S，缸内有活塞，活塞可以沿缸壁无摩擦不漏气的滑动，气缸置于水平面上，缸筒内有压强为p0，温度为T0的理想气体，气体体积恰好占缸筒容积的一半，如图所示。此时大气压也是p0，弹簧的劲度系数为k，气缸与地面的最大静摩擦力为f，求：（1）当klf，对气缸缓慢加热到活塞移至缸筒口时，气缸内气体温

12、度是多少？（2）当klf，对气缸缓慢加热到活塞移至缸筒口时，气缸内气体的温度又是多少？25如图所示，A，B两容器容积相同，用细长直导管相连，二者均封入压强为户，温度为T的一定质量的理想气体，现使A内气体温度升温至T，稳定后A容器的压强为多少？参考答案1A【解析】【错解分析】CD 对分子力及其特点理解不透彻所致【正解】分子间既存在引力也存在斥力，分子力是指其合力，A选项正确；液体分子间排列较紧密，随分子间距离减小，分子间斥力大于引力，表现为斥力，故难以被压缩，B选项错误；气体分子间间距较大，引力、斥力都很小，因而分子力很弱，但有分子力存在(否则即是真正的“理想气体”了)，即C选项也错；扩散现象是

13、分子运动的结果，但不能据此说分子间不存在斥力，故D选项不对，正确的只有A项2C【解析】【错解分析】A、B或D 不能把握分子力变化特点以及子力做功与分子势能的改变关系【正解】子力表现为引力时，分子间距rr0，再增大r，引力、斥力均减小，斥力减小得快，分子力(引力和斥力的合力)是先增大后减小的，故A、B均不正确，分子力为引力时，r增大，则克服分子力做功，分子势能必增大，即B还是不对。分子力表现为斥力时，分子间间距，的r0，由于容器绝热，Q=0，由热力学第一定律W+Q=AU可得U0，气体内能增加，故ED一部分转换成活塞的重力势能，一部分转化为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能D正确13BC【解析

14、】【错解分析】AD 气体分子间空隙大，若把一个气体分子占据的空间体积当作一个气体分子的体积，便会致错。【正解】NA，C对；M=V，即NA=， B也对，应选BC。14B【解析】【错解分析】C 把一个水蒸气分子占据的空间体积当作了水分子的体积【正解】据摩尔质量的定义，在标准状态下，水蒸气的摩尔质量=V，可求出阿伏加德罗常数Na=正确；根据阿伏加德罗常数的意义和估算 m分子微观量的方法，很容易求出水分子的质量m= 正确15D【解析】【错解分析】错解一：因为圆板下表面是倾斜的，重力产生的压强等于其中为斜面的面积，即。因此，重力产生的压强为，所以其他压强为，故选项A正确。错解二：重力产生的压强应该为重力

15、的分力在活塞下表面上产生的压强，即而大气压强，所以气体压强为+，因此可选B。错解三：大气压p0可以向各个方向传递，所以气体压强里应包括p0，而重力的合力产生的压强作用在斜面上。因此，重力压强，因此气体压强为+，所以选C。【错解原因】重力产生的压强，压力都应该是垂直于接触面方向，所以重力产生压强应是重力的分力，而不是Mg，错解一是对压力这个概念理解不对。错解二虽然注意到重力的分力产生压强，但没有考虑到面积应是（）而不是S，还是对压强概念的理解不对。错解三在分解重力时错了，重力的一个分力应是而不是，因为另一个分力一定要垂直斜板的竖直面，如图。所以重力的压强为。【正解】以金属圆板A为对象，分析其受力

16、情况，从受力图可知，圆板A受竖直向下的力有重力Mg、大气压力p0S，竖直向上的力为其他压力在竖直方向的分力，其中，所以正确答案应为D。【点评】正如本题的“分析解答”中所做的那样，确定被活塞封闭的气体的压强的一般方法是：以活塞为研究对象；分析活塞的受力情况；概括活塞的运动情况（通常为静止状态），列出活塞的受力方程（通常为受力平衡方程）；通过解这个方程便可确定出气体的压强。16C【解析】【错解分析】错解：对活塞进行受力分析，如图由活塞平衡条件可知：F=mg+p0S-pS当外界气温上升时，气体压强增大，所以弹簧秤的接力F将变小，所以答案应选B。主要是因为对气体压强变化的判断，没有认真细致地具体分析，

17、而是凭直觉认为温度升高，压强增大。【正解】对活塞受力分析如错解，F=mg+p0S-pS现在需要讨论一下气体压强的变化。以气缸为对象受力分析，如图因为M、S、P0均为不变量，所以，在气体温度变化时，气体的压强不变。而气体在此过程中作等压膨胀。由此而知，弹簧秤的示数不变，正确答案为C。【点评】通过本题的分析可以看出，分析问题时，研究对象的选取对解决问题方向的作用是至关重要的。如本题要分析气体压强的变化情况，选取气缸为研究对象比研究活塞要方便得多。另外如本题只是分析弹簧秤的示数变化，选整个气缸和活塞为研究对象更为方便，因对气缸加热的过程中，气缸、气体及活塞所受重力不变，所以弹簧秤对它们的拉力就不会变

18、化，因此弹簧秤的示数不变。17不变【解析】【错解分析】错解一：因为气球上升时体积膨胀，所以浮力变大。错解二：因为高空空气稀薄，所以浮力减小。因为浮力的大小等于气球排开大气所受的重力，F=p空gV，当气球升入高空时，密度p减小，体积V增大，错解一和二都是分别单一地强调一方面的变化，没有综合考虑，因此导致错解。【正解】以氢气为研究对象，设地面附近和高空h处的压强和体积分别为p1，p2，V1，V2。因为温度不变，由玻-马定律可知：p1V1=p2V2以大气为研究对象，在地面附近和高空h处的压强和大气密度分别为p1，p2和（与氢气对应相等）1，2因为大气密度和压强都与高度成正比，所以有。设氢气球在地面附

19、近和高空h处的浮力分别为F1，F2则F1=p1gV1F2=p2gV2所以正确答案为浮力不变。【点评】如上分析，解决变化问题，需要将各种变化因素一一考虑，而不能单独只看到一面而忽略另一面。此题也可以利用克拉珀龙方程求解：在高度h处：对氢气列克拉珀龙方程 对排开空气列克拉珀龙方程 因为p，V，R，T均相同所以联立得：我们知道，空气、氢气的摩尔质量是不变的，此题气球中的氢气质量也是一定的，所以排开空气的质量不随高度h而变，又因为重力加速度也不变（由题目知）所以，气球所受浮力不变。利用克拉珀龙方程处理浮力，求解质量问题常常比较方便。1841【解析】【错解分析】错解：开始是平衡状态，未态还是平衡状态，由理想气体状态方程可知：.此题答案为14。理想气体状态方程或气体定律，针对的对象应为一定质量的理想气体，而不能是两种（或两部分）气体各自的状态，必须是一定质量的理想气体初、末两种状态之间满足的关系，上述解法把两部分气体的p1，p2，T1，T2与一定质量的气体前后两种状态的p1，p1，T1，T1混为一谈，以致出现完全相反的结论。【正解】对于A容器中的氮气，其气体状态为：p1