高考物理通用版二轮复习专题检测：28《热学（选修3-3）》(含详解)

1、专题检测（二十八）专题检测（二十八）热学（选修热学（选修 3-3）1(2018全国卷全国卷)(1)多选多选如图，一定量的理想气体从状态如图，一定量的理想气体从状态 a 变化变化到状态到状态 b， 其过程如其过程如 pV 图中从图中从 a 到到 b 的直线所示的直线所示。 在此过程中在此过程中_。A气体温度一直降低气体温度一直降低B气体内能一直增加气体内能一直增加C气体一直对外做功气体一直对外做功D气体一直从外界吸热气体一直从外界吸热E气体吸收的热量一直全部用于对外做功气体吸收的热量一直全部用于对外做功(2)在两端封闭、粗细均匀的在两端封闭、粗细均匀的 U 形细玻璃管内有一段水银柱，水银形细玻璃

2、管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气柱的两端各封闭有一段空气。当当 U 形管两端竖直朝上时形管两端竖直朝上时，左左、右两边空右两边空气柱的长度分别为气柱的长度分别为 l118.0 cm 和和 l212.0 cm，左边气体的压强为，左边气体的压强为12.0 cmHg。现将现将 U 形管缓慢平放在水平桌面上形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边没有气体从管的一边通过水银逸入另一边通过水银逸入另一边。 求求 U 形管平放时两边空气柱的长度形管平放时两边空气柱的长度。 在整个过程在整个过程中，气体温度不变。中，气体温度不变。解析：解析：(1)由理想气体的状态方程由理想气体的状态方程pV

3、TC 知，从知，从 a 到到 b 气体温度一直升高，故气体温度一直升高，故 A 错误错误；一定量的理想气体的内能由温度决定，可知气体内能一直增加，故一定量的理想气体的内能由温度决定，可知气体内能一直增加，故 B 正确；气体体积逐渐正确；气体体积逐渐膨胀，一直对外做功，故膨胀，一直对外做功，故 C 正确；根据热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，吸收正确；根据热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，吸收的热量一部分用来对外做功，一部分用来增加气体的内能，故的热量一部分用来对外做功，一部分用来增加气体的内能，故 D 正确，正确，E 错误。错误。(2)设设 U 形管两端竖直朝上时形管两端竖直朝上时

4、，左左、右两边气体的压强分别为右两边气体的压强分别为 p1和和 p2，由力的平衡条件由力的平衡条件有有 p1p2g(l1l2)U 形管水平放置时形管水平放置时，两边气体压强相等两边气体压强相等，设为设为 p。此时原左此时原左、右两边空气柱长度分别变右两边空气柱长度分别变为为 l1和和 l2，显然原左边空气柱的长度将增加显然原左边空气柱的长度将增加，右边则减小右边则减小，且两边空气柱长度的变化量且两边空气柱长度的变化量大小相等大小相等l1l1l2l2由玻意耳定律有由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2联立解得联立解得l122.5 cm，l27.5 cm。答案：答案：(1)BCD(2)22.5

5、 cm7.5 cm2(2019 届高三届高三云南师大附中质检云南师大附中质检)(1)多选多选下列说法正确的是下列说法正确的是_。A昆明地区晴朗天气晒衣服易干，是因为空气的绝对湿度小昆明地区晴朗天气晒衣服易干，是因为空气的绝对湿度小B当分子间距增大时，分子势能一定增大当分子间距增大时，分子势能一定增大C一定量的理想气体一定量的理想气体，在等压膨胀时在等压膨胀时，气体分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数气体分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数减少减少D晶体熔化时吸收的热量主要用来破坏空间点阵晶体熔化时吸收的热量主要用来破坏空间点阵E肥皂泡呈球形是由于液体表面张力的作用肥皂泡呈球形是由于液体表面张力

6、的作用(2)如图所示如图所示，内壁光滑内壁光滑、导热良好的圆柱形汽缸开口向下竖直悬挂导热良好的圆柱形汽缸开口向下竖直悬挂，内有一质量为内有一质量为 m 的活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞截面积为的活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞截面积为 S，外界大气压强为外界大气压强为 p0，缸内气体温度为，缸内气体温度为 T1。现对汽缸缓慢加热，使理想气。现对汽缸缓慢加热，使理想气体体积由体体积由 V 增大了增大了 2V 的过程中，气体吸收的热量为的过程中，气体吸收的热量为 Q1；停止加热并保；停止加热并保持气体体积不变，使其温度降低为持气体体积不变，使其温度降低为 T1。已知重力加速度为。已知重力

7、加速度为 g，求：，求：()停止加热时缸内气体的温度；停止加热时缸内气体的温度；()降温过程中气体放出的热量。降温过程中气体放出的热量。解析：解析：(1)昆明地区晴朗天气晒衣服易干，是因为相对湿度小，所以晾晒的衣服易干，昆明地区晴朗天气晒衣服易干，是因为相对湿度小，所以晾晒的衣服易干，故故 A 错误；若分子间表现为引力，随分子间距的增大引力做负功，分子势能增加，若分子错误；若分子间表现为引力，随分子间距的增大引力做负功，分子势能增加，若分子间表现为斥力，随分子间距的增大斥力做正功，分子势能减小，故间表现为斥力，随分子间距的增大斥力做正功，分子势能减小，故 B 错误；一定量的理想错误；一定量的理

8、想气体，在等压膨胀时，温度升高，气体分子对器壁的平均撞击力增大，为保证压强不变，气体，在等压膨胀时，温度升高，气体分子对器壁的平均撞击力增大，为保证压强不变，气体分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数减少，故气体分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数减少，故 C 正确；晶体在熔化过程中所吸收正确；晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能，故的热量，主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能，故 D 正确；肥皂泡呈球形是由于液正确；肥皂泡呈球形是由于液体表面张力的作用，故体表面张力的作用，故 E 正确。正确。(2)()停止加热前缸内气体发生等压变化，停止加热前缸内气体发生等压

9、变化，由盖由盖吕萨克定律得吕萨克定律得V1T1V2T2由题意知由题意知 V1V，V23V解得：解得：T23T1。()体积由体积由 V 增大到增大到 3V 的过程中，由活塞受力平衡有的过程中，由活塞受力平衡有 pSp0Smg解得：解得：pp0mgS气体对外所做的功气体对外所做的功 W1pV2Vp0mgS停止加热并保持气体体积不变，停止加热并保持气体体积不变，W20全程内能变化，全程内能变化，U0根据热力学第一定律得根据热力学第一定律得UW1Q1Q2所以降温过程中气体放出的热量所以降温过程中气体放出的热量Q2Q12Vp0mgS 。答案：答案：(1)CDE(2)()3T1()Q12Vp0mgS3(2

10、018东北三省四市教研联合体模拟东北三省四市教研联合体模拟)(1)多选多选下列说法正确的是下列说法正确的是_。A温度相同的一切物质的分子平均动能都相同温度相同的一切物质的分子平均动能都相同B若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加C只要知道某物质的密度和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数只要知道某物质的密度和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数D迈尔是第一个提出能量守恒思想的人迈尔是第一个提出能量守恒思想的人E根据一滴油酸酒精溶液的体积根据一滴油酸酒精溶液的体积 V 和其在水面上形成的油膜面积和其在水面上形成的油

11、膜面积 S，就能算出油酸分就能算出油酸分子直径子直径 dVS(2)利用如图所示的实验装置可测量粉末状物体的体积。导热利用如图所示的实验装置可测量粉末状物体的体积。导热性能良好的密闭容器，顶部连接一气压计可测出容器内的气体压性能良好的密闭容器，顶部连接一气压计可测出容器内的气体压强，容器左端与一个带有活塞的强，容器左端与一个带有活塞的 1 缸相连，右端有一个小门。把缸相连，右端有一个小门。把小门开启，将活塞置于图中小门开启，将活塞置于图中 1 位置，记录此时气压计读数位置，记录此时气压计读数 p01.00 atm。把小门封闭，将活塞缓慢推至图中。把小门封闭，将活塞缓慢推至图中 2 位置，记录此时

12、气压计读数位置，记录此时气压计读数 p11.20 atm，此过程中此过程中，汽缸中气体体积变化汽缸中气体体积变化V0.5 L。然后打开小门然后打开小门，将活塞恢复到将活塞恢复到 1 位置位置，放入待放入待测粉末状物体后封闭小门测粉末状物体后封闭小门。 再次将活塞缓慢推至再次将活塞缓慢推至 2 位置位置， 记录此时气压计读数记录此时气压计读数 p21.25 atm。整个过程中环境温度不变，求待测粉末状物体的体积。整个过程中环境温度不变，求待测粉末状物体的体积。解析解析：(1)温度是分子平均动能的标志温度是分子平均动能的标志，则温度相同的一切物质的分子平均动能都相同则温度相同的一切物质的分子平均动

13、能都相同，选项选项 A 正确；由分子势能的变化特点可知，若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两正确；由分子势能的变化特点可知，若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加，选项个分子的势能增加，选项 B 正确；只要知道某物质的摩尔质量和其分子的质量，就可以计正确；只要知道某物质的摩尔质量和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数，选项算出阿伏加德罗常数，选项 C 错误；迈尔是第一个提出能量守恒思想的人，选项错误；迈尔是第一个提出能量守恒思想的人，选项 D 正确正确；根据一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积根据一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积 V 和其在水面上形成的油膜面积和其在水面上

14、形成的油膜面积 S，就能算出油，就能算出油酸分子直径酸分子直径 dVS，选项，选项 E 错误。错误。(2)未放入粉末状物体时，推动活塞时，气体经历等温压缩过程，未放入粉末状物体时，推动活塞时，气体经历等温压缩过程，由玻意耳定律得：由玻意耳定律得：p0V1p1V2压缩后气体的体积为：压缩后气体的体积为：V2V1V放入粉末状物体后，推动活塞时，气体仍经历等温压缩过程，放入粉末状物体后，推动活塞时，气体仍经历等温压缩过程，由玻意耳定律得：由玻意耳定律得：p0V3p2V4压缩前气体的体积为：压缩前气体的体积为：V3V1V压缩后体的体积为：压缩后体的体积为：V4V1VV代入数据得：代入数据得：V0.5

15、L。答案：答案：(1)ABD(2)0.5 L4(2019 届高三届高三重庆四校联考重庆四校联考)(1)多选多选如图所示，如图所示，“奥托循环奥托循环”由两条绝热线和两条等容线组由两条绝热线和两条等容线组成，其中，成，其中，ab 和和 cd 为绝热过程，为绝热过程，bc 和和 da 为等容过程。下列为等容过程。下列说法正确的是说法正确的是_。Aab 过程中，外界对气体做功过程中，外界对气体做功Bab 过程中，气体分子的平均动能变小过程中，气体分子的平均动能变小Cbc 过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多Dcd 过程中，单位体积内气体分子

16、数减少过程中，单位体积内气体分子数减少Eda 过程中，气体从外界吸收热量过程中，气体从外界吸收热量(2)如图所示为一水平固定放置的汽缸如图所示为一水平固定放置的汽缸， 由截面积不同的两圆筒连由截面积不同的两圆筒连接而成接而成。活塞活塞 A、B 面积分别为面积分别为 2S 和和 S，活塞活塞 A、B 用长为用长为 2l 的细直的细直杆连接杆连接，活塞与筒壁气密性好且摩擦不计活塞与筒壁气密性好且摩擦不计。现活塞间密闭有一定质量现活塞间密闭有一定质量的理想气体的理想气体，两活塞外侧两活塞外侧(A 的左方和的左方和 B 的右方的右方)都是大气都是大气，大气压强始终保持为大气压强始终保持为 p0，当汽缸

17、当汽缸内气体温度为内气体温度为 T0时，活塞时，活塞 B 与两圆筒连接处的距离为与两圆筒连接处的距离为 l 且处于静止状态。且处于静止状态。()现使汽缸内气体温度缓慢下降现使汽缸内气体温度缓慢下降， 活塞活塞 A 刚刚缓慢右移到两圆筒连接处时刚刚缓慢右移到两圆筒连接处时，求密闭气求密闭气体的温度体的温度 T1；()若汽缸内气体温度缓慢下降至若汽缸内气体温度缓慢下降至T02，求细直杆对活塞的弹力大小，求细直杆对活塞的弹力大小 F。解析解析：(1)由题意知由题意知，ab 过程为等温过程过程为等温过程，气体分子的平均动能不变气体分子的平均动能不变，气体体积变小气体体积变小，外界对气体做功外界对气体做

18、功，故故 A 正确正确，B 错误错误；bc 过程中过程中，体积不变体积不变，由由pVTC，可知压强变大可知压强变大，温度升高，故单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多，故温度升高，故单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多，故 C 正确；正确；cd 过程为等温过程为等温过程过程，体积变大体积变大，单位体积内气体分子数减少单位体积内气体分子数减少，故故 D 正确正确；da 过程为等容过程过程为等容过程，由由pVTC，可知压强减小可知压强减小，温度降低温度降低，由由UWQ，可知可知U0，W0，故故 Q0，气体放热气体放热，故故E 错误。错误。(2)()由题可知，汽缸内气体温度缓慢下降时，气体压强

19、为由题可知，汽缸内气体温度缓慢下降时，气体压强为 p0保持不变，保持不变，初态体积：初态体积：V02SlSl3Sl末态体积：末态体积：V12Sl由盖由盖吕萨克定律：吕萨克定律：V0T0V1T1解得解得 T123T0。()若汽缸内气体温度缓慢下降至若汽缸内气体温度缓慢下降至T027.8106Pa，所以钢瓶，所以钢瓶漏气，故漏气，故 C 正确；根据熵增加原理可知，有害气体排入大气后，被污染的空气不会自发分正确；根据熵增加原理可知，有害气体排入大气后，被污染的空气不会自发分离，故离，故 D 错误；不计分子势能，则气体为理想气体，又因为温度不变，故内能变化量错误；不计分子势能，则气体为理想气体，又因为温度不变，故内能变化量UWQ0，装沙过程中轮胎受地面