高考物理一轮复习专题训练：热学

1、专题十四 热学,高考物理一轮总复习专题训练：,1.关于分子动理论,下列说法正确的是 ( ) A.气体扩散的快慢与温度无关 B.布朗运动是液体分子的无规则运动 C.分子间同时存在着引力和斥力 D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大,考点一 分子动理论,考点专题训练,答案 C 本题考查分子动理论。温度是分子热运动平均动能的标志,温度越高,分子运动越 剧烈,气体扩散越快,A错;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,不是液体分子的运 动,B错;分子间同时存在着引力和斥力,且随着分子间距的增大,引力和斥力均减小,故C对、D 错。,易错点拨 分子力与分子间距离的关系 分子间同时存在引力与斥力,两力的大小均与分子间距有关,分子力是指这两个力的合力,下图 为斥力f斥、引力f引及分子力f分随分子间距离r的变化关系图线。,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 本题考查分子动理论。温度是分子热运动平均动能的标志,故温度越高

2、,分子热运 动越剧烈。分子热运动的剧烈程度与机械运动速度大小无关,故选项A错C对;水凝结成冰后, 分子热运动依然存在,B项错误;温度升高,分子运动的平均速率增大,但不是每个分子的运动速 率都会增大,D项错误。,易错点拨 分子热运动与物体运动、物态变化的关系 水流速度大,只是说明水流整体运动的动能大,是宏观运动的表现,而分子热运动是指物体内部 的分子微观层面的运动,两者没有必然联系;水凝结成冰的过程,温度保持不变,分子热运动的 平均动能不变,这一过程中物体放出热量,内能减少。,3.雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特 定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度 相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 m、2.5 m的颗 粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。 某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM1 0的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且 两种浓度分布基本不随时间变化。 据此材料,以下叙述正确的是 ( )

3、 A.PM10表示直径小于或等于1.010-6 m的悬浮颗粒物 B.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力 C.PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动 D.PM2.5的浓度随高度的增加逐渐增大,答案 C PM10的直径小于或等于1010-6 m=1.010-5 m,A错误;处于静稳态的颗粒受力平衡, B错误;布朗运动是悬浮颗粒物的无规则运动,C正确;根据题意不能判断PM2.5的浓度随高度 的增加而增大,D错误。,失分警示 本题易错选D而失分,题目中明确提出“近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随 高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小”,并没有明 确PM2.5的浓度随高度的变化情况。,评析 本题联系社会热点问题,考查相关的热学知识。,4.对于实际的气体,下列说法正确的是 。(填正确答案标号。 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,最低得分为0分) A.气体的内能包括气体分子的重力势能 B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能 C.气体的内能包括气体整体运动的动能 D.气体的体积变化时,其内能可能不变 E

4、.气体的内能包括气体分子热运动的动能,答案 BDE,解析 本题考查气体的内能。 气体的内能是指所有气体分子的动能和分子间的势能之和,故A、C项错误。,知识归纳 气体的内能 对于质量一定的气体,所有分子的势能和动能之和等于气体的内能。对于理想气体,分子的势能可忽略不计。,5.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0400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分 比较大,解析 本题考查气体分子速率及分布率。 每条曲线下面积的意义是各种速率的分子数总和占总分子数的百分比,故面积相等,A正确、 D错误。气体温度越高,分子无规则运动越剧烈,分子平均动能越大,大速率的分子数所占总分 子数的百分比越大,故虚线对应的温度较低,B、C皆正确。由图中0400 m/s区间图线下的面 积可知0 时出现在04

5、00 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大,E错误。,答案 ABC,6.关于扩散现象,下列说法正确的是 。 A.温度越高,扩散进行得越快 B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的 D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的,解析 扩散现象是分子无规则热运动的反映,C正确,E错误;温度越高,分子热运动越激烈,扩 散越快,A正确;气体、液体、固体的分肛子都在不停地进行着热运动,扩散现象在气体、液体和 固体中都能发生,D正确;在扩散现象中,分子本身结构没有发生变化,不属于化学变化,B错误。,答案 ACD,7.做布朗运动实验,得到某个观测记录如图。图中记录的是 ( ) A.分子无规则运动的情况 B.某个微粒做布朗运动的轨迹 C.某个微粒做布朗运动的速度-时间图线 D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线,答案 D 微粒在周围液体分子无规则碰撞作用下,做布朗运动,轨迹是无规则的,实际操作中 不易描绘出微粒的实际轨迹;而按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线的无规则 性,也能充分反映微粒布朗运动的

6、无规则性,本实验记录描绘的正是某一微粒位置的连线,故选D。,8.假如全世界60亿人同时数 1 g 水的分子个数,每人每小时可以数5 000 个,不间断地数,则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取61023 mol-1)( ) A.10年 B.1千年 C.10万年 D.1千万年,答案 C 1 g水所含水分子的个数为 61023,要数完水分子个数所需时间为t= 年=1105年,所以答案为C。,1.下列说法正确的是 ( ) A.物体放出热量,其内能一定减小 B.物体对外做功,其内能一定减小 C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加 D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变,考点二 内能 热力学定律,答案 C 根据热力学第一定律U=Q+W判断,只有C项正确。,考查点 内能及热力学第一定律。,思路点拨 做功和热传递都可以改变内能,物体内能的变化要综合分析这两个因素。,2.下列说法中正确的是 ( ) A.物体温度降低,其分子热运动的平均动能增大 B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大 C.物体温度降低,其内能一定增大 D.物体温度不变,其内能一定不变,答案 B 温度是物体

7、分子平均动能的标志,温度升高则其分子平均动能增大,反之,则其分子 平均动能减小,故A错误B正确。物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,宏观 上取决于物体的温度、体积和物质的量,故C、D错误。,考查点 内能和分子动理论。,思路点拨 温度反映分子平均动能的大小,而内能包括了所有的分子动能和势能两部分。,3.下列说法正确的是 ( ) A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 B.液体分子的无规则运动称为布朗运动 C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加 D.物体对外界做功,其内能一定减少,答案 A 布朗运动是指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,而不是液体(或气体)分 子的运动,故A选项正确,B选项错误;由热力学第一定律U=W+Q知,若物体从外界吸收热量同 时对外做功,其内能也可能不变或减少,C选项错误;物体对外做功同时从外界吸热,其内能也可 能增加或不变,D选项错误。,考查点 布朗运动和热力学第一定律。,易错警示 布朗运动是对分子运动的间接体现。,4.如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板 右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个

8、汽缸。待气体达到稳定 后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是 。 A.气体自发扩散前后内能相同 B.气体在被压缩的过程中内能增大 C.在自发扩散过程中,气体对外界做功 D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功 E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变,解析 本题考查理想气体内能的改变途径、热力学第一定律。气体自发扩散时不对外做功, W=0,汽缸绝热,Q=0,由热力学第一定律得U=W+Q=0,故气体内能不变,选项A正确,C错误;气 体被压缩的过程中体积缩小,外界对气体做功,W0,Q=0,故U0,气体内能增大,故理想气体的 温度升高,则分子平均动能增大,选项B、D正确,选项E错误。,答案 ABD,知识归纳 对气体做功及理想气体内能的理解 气体自由扩散时,体积虽变大,但没有施力和受力物体,因此不做功;气体被压缩时,体积减小,外 界对气体做功;理想气体不计分子势能,因此理想气体的内能等于所有分子的动能。,5.关于热力学定律,下列说法正确的是 。 A.气体吸热后温度一定升高 B.对气体做功可以改变其内能 C.理想气体等压膨胀过程一定放热 D.热量不

9、可能自发地从低温物体传到高温物体 E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定 达到热平衡,答案 BDE,解析 若气体吸热的同时对外做功,则其温度不一定升高,选项A错;做功是改变物体内能的途 径之一,选项B正确;理想气体等压膨胀,气体对外做功,由理想气体状态方程 =C知,气体温度 升高,内能增加,故一定吸热,选项C错误;根据热力学第二定律知选项D正确;如果两个系统分别 与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统与第三个系统的温度均相等,则这两个 系统之间也必定达到热平衡,故选项E正确。,易错点拨 (1)吸放热与温度的升降没有直接因果关系;(2)内能改变的两个途径为热传递和做 功;(3)分析等压膨胀过程的吸放热时要分析其内能的变化;(4)弄清热平衡的含义。,评析 此题考查热力学基本知识,难度为易,考生须弄清每个选项的意思,结合相关概念的含 义、热力学定律内容及理想气体状态方程等知识,逐项分析判断。,6.关于气体的内能,下列说法正确的是 。 A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同 B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大 C.气体被压缩时,内能可能不变 D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加,解析 由于非理想气体分子间作用力不可忽略,内能包括分子势能,则气体的内能与体积有关, 再者即使是理想气体,内能取决于温度和分子数目,质量相同的气体,当分子数目不同、温度相 同时,内能也不相同,故A项错误;物体的内能与其机械运动无关,B项错误;由热力学第一定律 知,气体被压缩时,若同时向外散热,则内能可能保持不变,C项正确;对于一定量的某种理想气 体,体积变化时分子势能不变,其内能只取决于分子平均动能的变化,而温度是分子平均动能的 标志,所以D项正确;由理想气体状态方程 =C知,p不变V增大,则T增大,故E项正确。,答案 CDE,知识归纳 物体的内能与物体的机械运动无关;一定量的实际气体的内能与气体体积、温度 都有关,而一定量的理想气体的内能只与温度有关。,评析 本题考查了物体内能的概念、实际气体与理想气体的区别、应用热力学第一

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