2019年高考物理试题分类汇编——热学.pdf

2019 年高考物理试题分类汇编热学 （全国卷 1）19右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r 的关系曲线。 下列说法 正确的是 A当 r 大于 r1时，分子间的作用力表现为引力 B当 r 小于 r1时，分子间的作用力表现为斥力 C当 r 等于 r2时，分子间的作用力为零 D在 r 由 r1变到 r2的过程中，分子间的作用力做负功 【答案】 BC 【解析】 分子间距等于r 0时分子势能最小， 即 r0= r2。当 r 小于 r1时分子力表现为斥力； 当 r 大于 r1小于 r2时分子力表现为斥力；当 r 大于 r2时分子力表现为引力，A 错 BC 对。在 r 由 r1变到 r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小， D 错误。 【命题意图与考点定位】分子间距于分子力、分子势能的关系。 （全国卷 2）16. 如图， 一绝热容器被隔板K 隔开 a 、 b 两部分。 已知 a 内有一定量 的稀薄气体， b 内为真空，抽开隔板K后， a 内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程 中 A气体对外界做功，内能减少 B气体不做功，内能不变 C气体压强变小，温度降低 D气体压强变小，温度不变 答案 ：BD 解析 ：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0。稀薄气体向真空扩散没有做功， W=0 。根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变。稀薄气体扩散体积增大，压 强必然减小。 BD正确。 【命题意图与考点定位】考查热力学第一定律的应用及对气体的问题、压强和体积的判 断。 （重庆卷） 15. 给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气， 胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体 A从外界吸热 B对外界做负功 C 分子平均动能减小 D内能增加 【答案】A 【解析】胎内气体经历了一个温度不变，压强减小，体积增大的过程。温度不变，分子平均 动能和内能不变。体积增大气体对外界做正功。根据热力学第一定律气体一定从外界吸热。 A 正确。 （上海理综）6民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个 小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮 肤上。其原因是，当火罐内的气体（） 。 A温度不变时，体积减小，压强增大 B体积不变时，温度降低，压强减小 C压强不变时，温度降低，体积减小 D质量不变时，压强增大，体积减小 答案 ：B （上海物理） 10. 如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为 h，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则 （A）,h l均变大（B）,h l均变小 （C）h变大l变小（ D）h变小l变大 解析： 根据clp，l变大，p变小，根据 ghpp 0 ，h变大，选D。 本题考查气体状态方程。难度：中等。 （上海物理） 14. 分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化 而变化，则 （A）分子间引力随分子间距的增大而增大 （B）分子间斥力随分子间距的减小而增大 （C）分子间相互作用力随分子间距的增大而增大 （D）分子间相互作用力随分子间距的减小而增大 答案： B 解析： 根据分子力和分子间距离关系图象，如图，选B。 本题考查分子间相互作用力随分子间距的变化，图象的理解。 难度：中等。 （上海物理） 17. 一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程， 其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在 （A）ab过程中不断增加 （B）bc过程中保持不变 （C）cd过程中不断增加 （D）da过程中保持不变 解析： 首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持 不变， B正确； ab是等温线，压强减小则体积增大， A 正确；cd是等压线，温度降低则体 积减小，C错误； 连接 ao 交 cd 于 e， 则 ae是等容线，即 ea VV， 因为 ed VV， 所以 ad VV， 所以da过程中体积不是保持不变，D错误；本题选AB 。 本题考查气体的T-P图象的理解。难度：中等。对D，需要作辅助线，较难。 （上海物理）22. 如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为 32 5*10m，一 定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为_pa（大气压强取 1.01* 5 10 pa，g 取 2 10/ms） 。若从初温 0 27 c开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由 0.5m 缓慢变为0.51m，则此时气体的温度为_。 解析 ： 5 0 1.41 10 mg PPpa S 12 12 PVPV TT ，T2=306K，t2=33 本题考查气体实验定律。 难度：易。 （上海物理）28. （6 分）用DIS 研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的 实验装置如图所示，实验步骤如下： 把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、 计算机逐 一链接； 移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P ； 用1/VP图像处理实验数据，得出如图2 所示图线， （1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_； （2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_和_； （3）如果实验操作规范正确，但如图所示的1/VP图线不过原点，则 0 v代表 _。 解析 ： （ 1）用润滑油凃活塞 （2）慢慢抽动活塞、活塞导热。 （3）体积读数值比实际值大 0 V。根据 0 ()P VVC,C 为定值，则 0 C VV P 。 （上海物理） 33 （14 分）如图，一质量不计，可上下自由一点的活塞将圆筒分为上下 两室，两室中分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底N，下底 M 及活塞 D 均为导 体并按图连接， 活塞面积 2 2Scm。在电键 K 断开时， 两室中气体压强均为 0 240ppa， ND 间距 1 1lm，DM 间距 2 3lm，将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞 D 与下底 M 分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D 发生移 动。 稳定后，ND 间距 ' 1 3lm， DM 间距 ' 2 1lm， 活塞 D 所带电流的绝对值qSE(式 中 E 为 D 与 M 所带电荷产生的合场强，常量 1222 8.85*10/cN m)求： （1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）； （2）活塞受到的电场力大小F； （3）M 所带电荷产生的场强大小 M E和电源电压U; （4）使滑片P缓慢地由B 向 A 滑动，活塞如何运动，并说明理由。 解析 ： （1） 0 111 'p lpl解得 P1=80Pa 0 222 'p lp l，解得 P2=720Pa （2）根据活塞受力的平衡， 21 ()0.128Fpp SN。 （3）因为 E 为 D 与 M 所带电荷产生的合场强，EM是 M 所带电荷产生的场强大小，所 以 E=2EM，所以 00 2 M qsEsE，所以 0 2 M M FF E qsE ，得 6 0 6 10/ 2 M F ENc s 。 电源电压 2 2'12 M UE lV 分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底N，下底 M 及活塞 D 均为导体并按图 连接，活塞面积 2 2Scm。在电键 K 断开时，两室。 （4）因 MD U减小， MD E减小，向下的力F减小， DN U增大， DN E减小，向上的力F 增大，活塞向上移动。 本题考查电场、电场力，气体等综合知识和分析综合能力。 难度：难。 把电场和气体结合一起，具有新意。 （浙江自选模块）题号：14 科目：物理 “物理 3-3 ”模块（ 10 分） （浙江自选模块） （10 分）质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态I 与气态 （可看成理想气体）变化过程中温度（T）随加热时间（ t ）变化关系如图所示。单位时间所 吸收的热量可看作不变。 （1） （本小题 4 分。在给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。 ）以下说法正确的是。 A在区间，物质的内能不变 B在区间，分子间的势能不变 C从区间I 到区间，物质的熵增加 D在区间I ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大 （2）在区间 , 若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高（变快、变 慢或快慢不变）请说明理由。（6 分） 答案（ 1）B、C、D （2）变快 根据热力学第一定律UQW 和理想气体的状态方程 PV C T 可知，在吸收相同的热量Q 时，压强不变的条件下，V 增加，0W,|UQW; 体积不变的条件下，0W，UQ； 所以 12 UU，体积不变的条件下温度升高变快。 （江苏卷） 12. 【选做题】 A.（选修模块3-3 ） （12 分） （1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。 下列图象能正确表示该过程中空气的压强p 和体积 V关系的是。 （2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24KJ 的功。 现潜水员 背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中， 瓶中空气的质量保持不变，且放出了 5KJ 的热 量。在上述两个过程中，空气的内能共减小 KJ,空气（选填 “吸收” 或“放出”） （3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/ 3 m和 2.1kg/ 3 m，空气的 摩尔质量为0.029kg/mol ，阿伏伽德罗常数 A N=6.02 231 10 mol。若潜水员呼吸一次吸入 2L 空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有 效数字） 答案 ： （ 1）B（2）5；放出；（ 3）3×10 22 解析 ： （ 1）PVc，P与 1 V 成正比，选B。本题考查气体 1 P V 图象。 （2）根据热力学第一定律W+Q= U，第一阶段W1=24J， U1=0，所以 Q1=-24J ，放热； 第二阶段W2=0， U2=-5J ，所以Q2=-5J ，放热；所以Q= Q1+Q2=29J，放热。 U=-5J，即减 少 5J。 （3）设空气的摩尔质量为M ，在海底和岸上的密度分别为 海 和 岸 ，一次吸入空气的 体积为 V，则有 A () N M n 海岸 ，代入数据得n=3× 10 22。 （福建卷） 28 物理选修3-3 （本题共2 小题，第小题6 分，共 12 分。第小题只有 一个选项符合题意） （1）1859 年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验 证了这一规律。若以横坐标表示分子速率，纵坐标( )f表示各速率区间的分子数占总分 子数的百分比。 下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是。 （填 选项前的字母） 答案： D 解析：图像突出中间多两边少的特点，答案选D。 （2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中， 容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移 动一段距离后， 气体的体积减小。 若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体。 （填选项前的字母） A 温度升高，压强增大，内能减少 B温度降低，压强增大，内能减少 C 温度升高，压强增大，内能增加 D温度降低，压强减小，内能增加 答案： C 解析：外力F 做正功， W 0；绝热， Q=0；由热力学第一定律U=Q+W 0，内能增加， 温度升高；另外，由 PV C T 可以判断出压强增大。 （广东卷） 14. 图 3 是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J， 同时气体向外界放热200J，缸内气体的 A.温度升高，内能增加600J B.温度升高，内能减少200J C.温度降低，内能增加600J D.温度降低，内能减少200J 答案 ：A 解析 ：由UQW得：JJJU600)200(800，一定质量的理想气体的 内能大小只与温度有关，0U故温度升高，选A。 （广东卷） 15. 如图 4 所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一 定质量的空气， 通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣 缸内水位升高，则细管中被封闭的空气 A.体积不变，压强变小 B.体积变小，压强变大 C.体积不变，压强变大 D.体积变小，压强变小 答案 ：B 解析 ：由连通器原理知：对同一液面压强相同： 水气 PP 0 P（P0为大气压） P 水增加 因而 P气增加，由PV=nRT 得体积减小，选B。 ( 山东卷 )36 （8 分） 物理物理3-3 一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料， 顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太阳暴晒，气 体温度由T0=300K升至 T1=350K。 （1）求此时气体的压强。 （2）保持T1=350K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。求集热器内剩 余气体的质量与原来总质量的比值。判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原 因。 解析 ： （1） 0 0 pp TT ，解得：0 7 6 pp （2）根据 pVm R T ，得： 0 6 7 m m 根据 W+Q= U，以内 T 不变，所以 U=0 。因为体积膨胀，所以W 为负，所以Q 为 正，吸热。 （四川卷） 14.下列现象中不能说明分子间存在分子力的是 A两铅块能被压合在一起B钢绳不易被拉断 C水不容易被压缩D空气容易被压缩 【答案】 D 【解析】 空气容易压缩是因为分子间距大，而水不容易压缩是因为分子间距小轻微压缩 都使分子力表现为斥力。ABC说明存在分子力。