届高考物理专题热学与动量守恒定律一轮练习题含答案.docx
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届高考物理专题热学与动量守恒定律一轮练习题含答案
2021届高考物理专题:
热学与动量守恒定律(一轮)练习题含答案
*一轮:
热学与动量守恒定律*
一、选择题
1、下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体比温度低的物体热量多
B.温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多
C.温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大
D.相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等
2、(多选)用显微镜观察水中的花粉,追踪某一个花粉颗粒,每隔10s记下它的位置,得到了a、b、c、d、e、f、g等点,再用直线依次连接这些点,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.连接这些点的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹
B.花粉颗粒的运动是水分子无规则运动的反映
C.在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等
D.从a点计时,经36s,花粉颗粒可能不在de连线上
E.从a点计时,经36s,花粉颗粒可能在de连线上,但不一定在d、e连线的中点
3、如图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC,则下列关系式中正确的是( )
A.TA<TB,TB<TC B.TA>TB,TB=TC
C.TA>TB,TB<TCD.TA=TB,TB>TC
4、(多选)下列说法正确的是( )
A.在一定温度下,同种液体的饱和汽的分子数密度也会变化
B.相对湿度是100%,表明在当时温度下,空气中水汽还没达到饱和状态
C.处在液体表面层的分子与液体内部的分子相比有较大的势能
D.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压
E.露水总是出现在夜间和清晨,原因是气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化
5、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
6、(多选)如图所示,一定质量的理想气体从状态a变化到状态b,在这一过程中,下列说法正确的是( )
A.气体体积变大
B.气体温度升高
C.气体从外界吸收热量
D.气体的内能不变
E.气体放出热量
7、用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示,充气袋四周被挤压时,假设袋内气体与外界无热交换,则袋内气体( )
A.体积减小,内能增大
B.体积减小,压强减小
C.对外界做负功,内能增大
D.对外界做正功,压强减小
*8、根据分子动理论,下列说法正确的是( )
A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,就是分子的运动
C.分子间的相互作用力一定随分子间距离的增大而减小
D.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
*9、在高原地区烧水需要使用高压锅.水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽.停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却.在冷却过程中,锅内水蒸气的变化情况为( )
A.压强变小B.压强不变
C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽
*10、对一定质量的气体来说,下列几点能做到的是( )
A.保持压强和体积不变而改变它的温度
B.保持压强不变,同时升高温度并减小体积
C.保持温度不变,同时增加体积并减小压强
D.保持体积不变,同时增加压强并降低温度
*11、一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,气体的压强随热力学温度的变化如图所示,则此过程( )
A.气体的密度增大B.外界对气体做功
C.气体从外界吸收了热量D.气体的内能不变
二、非选择题
1、一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内.汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p,活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h,外界温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g.
2、
(1)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.医学上利用液晶来检查肿瘤,是利用了液晶的温度效应
B.自然发生的热传递过程是沿着分子热运动无序性增大的方向进行的
C.非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
D.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加
E.分子热运动各速率间的分子数占总分子数的比例是常数,与温度无关
(2)如图所示,在上端开口、竖直放置的足够高光滑导热气缸内,体积均为V的理想气体1、2被轻活塞A隔开,气体1上面有活塞B,两活塞均被锁定.已知气体1的压强、大气压均为p0,气体2的压强为2p0.现解除对活塞A的锁定.求:
①稳定后气体1的体积和压强;
②稳定后,再解除对活塞B的锁定,求再次稳定后气体2的体积.
【答案】
(1)ABD
(2)①
V
p0 ②2V
3、【计算题】如图所示,向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管,接口用蜡密封,在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。
如果不计大气压的变化,这就是一个简易的气温计。
已知铝罐的容积是360cm3,吸管内部粗细均匀,横截面积为0.2cm2,吸管的有效长度为20cm,当温度为25℃时,油柱离管口10cm。
(1)吸管上标刻温度值时,刻度是否应该均匀;
(2)估算这个气温计的测量范围。
2021届高考物理专题:
热学与动量守恒定律(一轮)练习题含答案
*一轮:
热学与动量守恒定律*
一、选择题
1、下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体比温度低的物体热量多
B.温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多
C.温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大
D.相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等
解析:
选BC.热量是在热传递过程中传递的能量,不是状态量,选项A错误;物体的内能与物体的温度、体积等有关,温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多,温度是分子平均动能的标志,温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大,选项B、C正确;相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等,内能不一定相等,选项D错误.
2、(多选)用显微镜观察水中的花粉,追踪某一个花粉颗粒,每隔10s记下它的位置,得到了a、b、c、d、e、f、g等点,再用直线依次连接这些点,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.连接这些点的折线就是这一花粉颗粒运动的径迹
B.花粉颗粒的运动是水分子无规则运动的反映
C.在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小相等
D.从a点计时,经36s,花粉颗粒可能不在de连线上
E.从a点计时,经36s,花粉颗粒可能在de连线上,但不一定在d、e连线的中点
BDE
[根据题意,每隔10s把观察到的花粉颗粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接成折线,故此图象是每隔10s花粉颗粒的位置,而不是花粉颗粒的运动轨迹,故A错误;由图线的杂乱无章说明花粉颗粒做无规则运动,故B正确;在这六段时间内花粉颗粒运动的平均速度大小不一定相等,故C错误;从a点开始计时,经36s,花粉颗粒可能在任意一点,可能不在d、e连线上,当然也可能在d、e连线上,但不一定在d、e连线的中点,故D、E正确。
]
3、如图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC,则下列关系式中正确的是( )
A.TA<TB,TB<TC B.TA>TB,TB=TC
C.TA>TB,TB<TCD.TA=TB,TB>TC
解析:
选C.根据理想气体状态方程
=k可知,从A到B,温度降低,故A、D错误;从B到C,温度升高,故B错误、C正确.
4、(多选)下列说法正确的是( )
A.在一定温度下,同种液体的饱和汽的分子数密度也会变化
B.相对湿度是100%,表明在当时温度下,空气中水汽还没达到饱和状态
C.处在液体表面层的分子与液体内部的分子相比有较大的势能
D.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近同一温度时水的饱和汽压
E.露水总是出现在夜间和清晨,原因是气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化
CDE [饱和汽的分子数密度仅由温度决定,温度越高,饱和汽的分子数密度越大,故A错误;相对湿度是指空气中水蒸气的实际压强与同一温度下水的饱和汽压之比,相对湿度是100%,表明在当时的温度下,空气中的水蒸气已达到饱和状态,故B错误;液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间的距离,由于分子势能随分子间距增大而增大,故液体表面层的分子与液体内部的分子相比有较大的势能,C正确;空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近同一温度下水的饱和汽压,故D正确;露水总是出现在夜间和清晨,是因为气温的变化使空气里原来饱和的水蒸气液化,故E正确。
]
5、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
解析:
选C.根据热力学第一定律(公式ΔU=Q+W)可知,做功和热传递都可以改变物体的内能,当外界对物体做的功大于物体放出的热量或物体吸收的热量大于物体对外做的功时,物体的内能增加,选项A、B错误,选项C正确;物体放出热量同时对外做功,则Q+W<0,内能减小,选项D错误.
6、(多选)如图所示,一定质量的理想气体从状态a变化到状态b,在这一过程中,下列说法正确的是( )
A.气体体积变大
B.气体温度升高
C.气体从外界吸收热量
D.气体的内能不变
E.气体放出热量
ABC [由题图可知,气体发生等压变化,根据
=C可知,从a→b过程中,气体V增大,T升高,内能增加,根据ΔU=W+Q,ΔU>0,W<0,故Q>0,气体吸热,A、B、C正确,D、E错误。
]
7、用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品,如图所示,充气袋四周被挤压时,假设袋内气体与外界无热交换,则袋内气体( )
A.体积减小,内能增大
B.体积减小,压强减小
C.对外界做负功,内能增大
D.对外界做正功,压强减小
解析:
选AC.实际气体在温度不太低、压强不太大时可看做理想气体.充气袋被挤压,气体体积减小,外界对气体做正功,则W>0,即气体对外界做负功,由于袋内气体与外界无热交换,即Q=0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q知,内能增大,温度升高,选项A、C正确;根据理想气体状态方程
=C可判断压强一定增大,选项B、D错误.
*8、根据分子动理论,下列说法正确的是( )
A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,就是分子的运动
C.分子间的相互作用力一定随分子间距离的增大而减小
D.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
D [由于气体分子的间距大于分子直径,故气体分子的体积小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比,故A错误;显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,是布朗运动,它是分子无规则运动的体现,但不是分子的运动,故B错误;若分子间距离从平衡位置开始增大,则引力与斥力的合力先增大后减小,故C错误;若分子间距是从小于平衡距离开始变化,则分子力先做正功再做负功,故分子势能先减小后增大,故D正确。
]
*9、在高原地区烧水需要使用高压锅.水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽.停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却.在冷却过程中,锅内水蒸气的变化情况为( )
A.压强变小B.压强不变
C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽
解析:
选AC.高压锅在密封的状态下缓慢冷却,在冷却过程中气体发生等容变化,温度降低,压强变小,A项正确,B项错误;锅内的水蒸气始终处于饱和汽状态,C项正确,D项错误.
*10、对一定质量的气体来说,下列几点能做到的是( )
A.保持压强和体积不变而改变它的温度
B.保持压强不变,同时升高温度并减小体积
C.保持温度不变,同时增加体积并减小压强
D.保持体积不变,同时增加压强并降低温度
C [根据理想气体状态方程
=C逐一分析,只有C正确。
]
*11、一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,气体的压强随热力学温度的变化如图所示,则此过程( )
A.气体的密度增大B.外界对气体做功
C.气体从外界吸收了热量D.气体的内能不变
解析:
选ABD.由题图可得:
从状态A到状态B,该理想气体做等温变化,而压强变大,由理想气体状态方程
=C,知气体的体积V减小,由密度公式ρ=
,故气体的密度增大,选项A正确;由体积减小知,外界对气体做功,故B正确;由温度不变知,气体内能不变,由热力学第一定律知,气体向外放热,故C错误,D正确.
二、非选择题
1、一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内.汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p,活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h,外界温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g.
解析:
求理想气体状态参数时,要找出初末状态,然后由理想气体状态方程列方程求解.
设汽缸的横截面积为S,沙子倒在活塞上后,对气体产生的压强为Δp,由玻意耳定律得
phS=(p+Δp)
S①
解得Δp=
p②
外界的温度变为T后,设活塞距底面的高度为h′,根据盖-吕萨克定律,得
=
③
解得h′=
h④
据题意可得Δp=
⑤
气体最后的体积为V=Sh′⑥
联立②④⑤⑥式得V=
.
答案:
2、
(1)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.医学上利用液晶来检查肿瘤,是利用了液晶的温度效应
B.自然发生的热传递过程是沿着分子热运动无序性增大的方向进行的
C.非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性
D.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加
E.分子热运动各速率间的分子数占总分子数的比例是常数,与温度无关
(2)如图所示,在上端开口、竖直放置的足够高光滑导热气缸内,体积均为V的理想气体1、2被轻活塞A隔开,气体1上面有活塞B,两活塞均被锁定.已知气体1的压强、大气压均为p0,气体2的压强为2p0.现解除对活塞A的锁定.求:
①稳定后气体1的体积和压强;
②稳定后,再解除对活塞B的锁定,求再次稳定后气体2的体积.
【答案】
(1)ABD
(2)①
V
p0 ②2V
解析:
(1)液晶具有各向异性,医学上利用液晶来检查肿瘤,是利用了液晶的温度效应,A选项正确;热力学第二定律的微观意义是一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行的,B选项正确;非晶体和多晶体的物理性质各向同性,而单晶体的物理性质都是各向异性,C选项错误;根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加,D选项正确;分子热运动各速率间的分子数占总分子数的比例与温度有关,E选项错误.
(2)①气体1做等温变化,根据玻意耳定律,对气体1,P0V=P1V1.
对气体2,2P0V=P2V2.
稳定后,两气体的压强相等,P1=P2.
总体积不变,V1+V2=2V.
联立解得,V1=
V,P1=
P0.
②再次稳定后,气体2的压强等于大气压,根据玻意耳定律可知,
2P0V=P0V3.
解得,V3=2V.
3、【计算题】如图所示,向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管,接口用蜡密封,在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。
如果不计大气压的变化,这就是一个简易的气温计。
已知铝罐的容积是360cm3,吸管内部粗细均匀,横截面积为0.2cm2,吸管的有效长度为20cm,当温度为25℃时,油柱离管口10cm。
(1)吸管上标刻温度值时,刻度是否应该均匀;
(2)估算这个气温计的测量范围。
[解析]
(1)由于罐内气体压强始终不变,所以
=
,
=
,
ΔV=
ΔT=
ΔT,
ΔT=
·SΔL
由于ΔT与ΔL成正比,刻度是均匀的。
(2)ΔT=
×0.2×(20-10)K≈1.6K
故这个气温计可以测量的温度范围为(25-1.6)℃~(25+1.6)℃,即23.4~26.6℃。
[答案]
(1)刻度是均匀的
(2)23.4~26.6℃
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