热点专题14热学选修33含实验.docx
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热点专题14热学选修33含实验
热点专题14 热学(选修3-3含实验)
1.(2011·全国课标)对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是( )
A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变
B.若气体的内能不变,其状态也一定不变
C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大
D.气体温度每升高1k所吸收的热量与气体经历的过程有关
E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大
答案:
ADE
2.(2011·四川理综)气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外( )
A.气体分子可以做布朗运动
B.气体分子的动能都一样大
C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动
D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大
解析:
本题考查了气体分子的运动特点.气体能够充满密闭容器说明气体分子间的相互作用力十分微弱,分子可以自由运动,故选项C正确;布朗运动是悬浮于液体(或气体)中的固体颗粒的运动,反映了液体(或气体)分子的运动,但不是分子运动,因此选项A错误;每个气体分子的运动速率不同,因此气体分子的动能也不同,故选项B错误;气体分子间的距离是变化的,它们的间距不可能一样大,故选项D错误.
答案:
C
3.(2011·重庆理综)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成.开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示.在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体( )
A.对外做正功,分子的平均动能减小
B.对外做正功,内能增大
C.对外做负功,分子的平均动能增大
D.对外做负功,内能减小
解析:
该题考查热力学第一定律,绝热过程中,气体膨胀,对外做正功,内能减小,温度降低,分子的平均动能减小,A选项正确.
答案:
A
4.下列说法正确的是( )
A.饱和汽压是指水蒸气的压强
B.人感觉的“潮湿”、“干燥”由绝对湿度决定
C.使未饱和汽变成饱和汽,可采用降低温度的方法
D.一定温度下的饱和汽压,随饱和汽的体积增大而增大
解析:
饱和汽压指的是空气中水蒸气的分气压,A错误.人的主观感觉是潮湿还是干爽,由相对湿度决定,B错误.对未饱和汽降低温度,使单位时间内进入液体内部的分子数多于从液面飞出的分子数,直到达到新的平衡,此时液面上方空间中液体分子的总数将减少,即饱和汽的密度减小,故选项C正确.一定温度下饱和汽压与体积无关,D错误.
答案:
C
5.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时感觉很紧,不易拔出来,这主要是因为( )
A.软木塞受潮膨胀
B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.白天气温升高,大气压强变大
D.瓶内气体因温度降低而压强变小
解析:
由
=C,V不变,温度降低,则瓶内气体的压强变小,内外的气体压力差导致拔瓶口的软木塞时感觉很紧,不易拔出来,故D正确.大气压强保持一个大气压基本不变,C错误.
答案:
D
6.以下说法中正确的是( )
A.热现象的微观理论认为,各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的,但大量分子的运动却有一定的规律
B.从微观角度看,气体压强的大小跟两个因素有关:
一个是气体分子的最大速率,一个是分子的数目
C.一定条件下绝对零度可以达到
D.物体吸收热量同时对外做功,内能一定不变
解析:
从微观角度看,气体压强的大小跟气体分子的平均动能(不是气体分子的最大速率)、分子的密集程度有关,B错误.绝对零度不可达到,C错误.由热力学第一定律ΔU=Q+W,Q>0,W<0,但不能判断ΔU一定为零,D错误.
答案:
A
7.关于热力学温度下列说法中正确的是( )
A.-33℃=240k
B.温度变化1℃,也就是温度变化1k
C.摄氏温度与热力学温度都可能取负值
D.温度由t℃升至2t℃,对应的热力学温度升高了273k+tk
解析:
本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系:
T=273k+t.由此可知:
-33℃=240k,A正确,同时B正确;D中初态热力学温度为273k+tk,末态为273k+2tk,温度变化tk,故D错误;因绝对零度达不到,故热力学温度不可能取负值,故C错.
答案:
AB
8.下列说法中正确的是( )
A.布朗运动是悬浮小颗粒内部的分子无规则运动的反映
B.内能不同的物体,分子热运动的平均动能可能相同
C.物体放出了热量,其内能一定减少
D.第二类永动机不可能制成,是因为它违背了能量守恒定律
解析:
布朗运动是液体分子无规则运动的反映,故A错误;由热力学第二定律,C错;第一类永动机违背了能量守恒定律,D错误.
答案:
B
9.一定质量的理想气体,当温度升高、压强降低时,则下列说法正确的是( )
A.一定从外界吸收热量
B.有可能既不吸热也不放热
C.单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数一定减少
D.单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数可能不变
解析:
当温度升高、压强降低时,由
=C,可知V变大.因此气体对外做功,又温度升高,故内能增大,由热力学第一定律W+Q=ΔU,得出Q>0.故从外界吸热,A正确,B错误.温度升高、压强降低,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数一定减少,C正确,D错误.
答案:
AC
10.如图所示,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
解析:
由连通器原理知:
对同一液面压强相同:
p气=p0+p水(p0为大气压).p水增加因而p气增加,温度不变,由pV=C,得体积减小,选B.
答案:
B
11.一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:
由P/T=C/V,P-T图像的等容线是过原点的直线,其斜率越大,对应的体积越小.如图所示,分别作出过a、d点的等容线,各等容线的斜率kd>ka>kb=kc,故Vd 答案: AB 12.下列说法正确的是( ) A.液体的表面张力作用,使其体积收缩到最小 B.液晶就是一种特别的晶体 C.晶体内部的物质微粒是规则排列的,而非晶体内部物质微粒排列是不规则的 D.黄金可以切割加工成任意形状,所以是非晶体 解析: 液体由于表面张力的作用,有使其表面收缩到最小的趋势,但不是使液体的体积收缩到最小.液晶既具有液体的流动性,又具有某些晶体那样的光学各向异性,它既不同于一般液体,也不同于晶体,其存在具有特殊性.晶体内部的微粒是按一定规则排列的,而非晶体则无这一特点.黄金是晶体,只是因为多晶体内部的小晶粒的排列杂乱无章,才使黄金具有无规则的几何形状. 答案: C 13.如图所示,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)设升温后气体的压强为p,内部封闭气体等容由 = ,解得: p= p0. (2)将抽出部分气体在内的全部气体作为研究对象,抽气过程可等效为等温膨胀过程,设膨胀后气体的总体积为V,则由玻意耳定律得: pV0=p0V,解得: = ,又m=ρV,得出剩余气体的质量与原来总质量的比值为 . 因为T不变,所以ΔU=0.因为体积膨胀,所以W为负,根据W+Q=ΔU,所以Q为正,吸热. 答案: (1) p0 (2)见解析 14.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸5mL.用注射器测得1mL上述溶液有液滴50滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓,再将玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸中正方形小方格的边长为1Cm.则: (1)油膜的面积约为多少? (保留两位有效数字) (2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是多少? (3)根据上述数据,估算出油酸分子的直径.(保留一位有效数字) 解析: 油酸膜的面积通过数格粗略的计算,不足半个的舍去,多于半个的算一个完整的面积. 答案: (1)84Cm2(82Cm2~85Cm2均可) (2)V= mL=1.0×10-5mL (3)d= = Cm=1×10-7Cm 15.(2011·全国课标)如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66Cm的水银柱,中间封有长l2=6.6Cm的空气柱,上部有长l3=44Cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为p0=76CmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气. 解析: 设玻璃管开口向上时,空气柱的压强为 p1=p0+ρgl3,① 式中ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度.玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空,设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则 p2=ρgl1,p2+ρgx=p0.② 式中,p2为管内空气柱的压强,由玻意耳定律得 p1Sl2=p2Sh,③ 式中h为此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积,由①②③式和题给条件得h=12Cm.④ 从开始转动一周后,设空气柱的压强为p3,则 p3=p0+ρgx,⑤ 由玻意耳定律得 p1Sl2=p3Sh′.⑥ 式中h′是此时空气柱的长度, 由①②③④⑤⑥得 h′=9.2Cm. 答案: 12Cm 9.2Cm
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