2014高考物理分类汇编热学

导读：　　　热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，它起源于人类对冷热现象的探索。人类生存在季节交替、气候变幻的自然界中， ...

　　热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，它起源于人类对冷热现象的探索。人类生存在季节交替、气候变幻的自然界中，冷热现象是他们最早观察和认识的自然现象之一。以下是中国招生考试网www.chinazhaokao.com 分享的2014高考物理分类汇编热学，希望能帮助到大家!

　　2014高考物理分类汇编热学

　　H单元　热学

　　H1　分子动理论

　　10.【选修3-3】

　　(1)(6分)[2014•重庆卷] 重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)(　　)

　　A.压强增大，内 能减小

　　B.吸收热量，内能增大

　　C.压强减小，分子平均动能增大

　　D.对外做功，分子平均动能减小

　　(2)(6分)题10图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0、压强为p0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩，若气泡内气体可视为理想 气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力.

　　题10图

　　10.[答案] (1)B　(2)V0Vp0S

　　本题第一问考查分子动理论、内能的相关知识，第二问考查理想气体状态方程和受力分析.

　　[解析] (1)B

　　(2)设压力为F，压缩后每个气泡内的气体压强为p.

　　由p0V0=pV和F=pS

　　得F=V0Vp0S

　　29.[2014•福建卷Ⅰ] (1)如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比.图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是________.(填选项前的字母)

　　A.曲线① B.曲线② C.曲线③ D.曲线④

　　(2)图为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图像，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________.(填选项前的字母)

　　A.TA<TB，TB<TC B.TA>TB，TB=TC

　　C.TA>TB，TB<TC D.TA=TB，TB>TC

　　29.[答案] (1)D　(2)C

　　[解析] (1)速率较大或较小的分子占少数，接近平均速率的分子占多数，分子速率不可能为0，也不可能为无穷大，因此只有曲线④符合要求.

　　(2)一定质量的理想气体，由状态A经等容过程到状态B有pATA=pBTB，由于pA>pB，所以TA>TB;由状态B经等压过程到状态C有VBTB=VCTC， 由于VB<VC，所以TB<TC.故C项正确.

　　13.[2014•北京卷] 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

　　13.B　本题考查分子动理论、内能相关知识.温度是分子平均动能的宏 观标志.物体温度降低，其分子热运动的平均动能减小，反之，其分子热运动的平均动能增大，A错，B对;改变内能的两种方式是做功和热传递，由ΔU=W+Q知，温度降低，分子平均动能减小，但是做功情况不确定，故内能不确定，C、D错.H2　固体、液体、气体的性质

　　33.[物理——选修3-3][2014•新课标全国卷Ⅰ] (1)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到 原状态.其p-T图像如图所示.下列判断正确的是________.

　　A.过程ab中气体一定吸热

　　B.过程bc 中气体既不吸热也不放热

　　C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热

　　D.a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小

　　E.b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同

　　33.(1)ADE　[解析] 本题考查了气体性质.因为 pVT=C，从图中可以看出，a→b过程pT不变，则体积V不变，因此a→b过程外力做功W=0，气体温度升高，则ΔU>0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知Q>0，即气体吸收热量，A正确;b→c过程气体温度不变，ΔU=0，但气体压强减小，由pVT=C知V增大，气体对外做功，W<0，由ΔU=Q+W可知Q>0，即气体吸收热量，B错误;c→a过程气体压强不变，温度降低，则ΔU<0，由pVT=C知V 减小，外界对气做功，W>0，由ΔU=W+Q可知W<Q，C错误;状态a温度最低，而温度是分子平均动能的标志，D正确;b→c过程体积增大了，容器内分子数密度减小，温度不变，分子平均速率不变，因此容器壁单位面积单位时间受到分子撞击的次数减少了，E正确.

　　17.[2014•广东卷] 用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，2014高考物理分类汇编热学如图10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

　　17.AC　[解析] 充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体做功，由于袋内气体与外界无热交换，故由热力学第一定律知，气体内能增加，故选项C正确，选项D错误;体积减小，内能增加，由理想气体状态方程可知压强变大，故选项A正确，选项B错误.

　　16.[2014•全国卷] 对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是(　　)

　　A.压 强变大时，分子热运动必然变得剧烈

　　B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈

　　C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小

　　D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小

　　16.BD　[解析] 本题考查气体性质.压强变大，温度不一定升高，分子热运动不一定变得剧烈，A错误;压强不变，温度也有可能升高，分子热运动可能变得剧烈，B正确;压强变大，体积不一定减小，分子间的距离不一定变小，C错误;压强变小，体积可能减小，分子间的距离可能变小，D正确.

　　H3　内能　热力学定律

　　10.【选修3-3】

　　(1)(6分)[2014•重庆卷 ] 重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体(可视为理想气体)(　　)

　　A.压强增大，内能减小

　　B.吸收热量，内能增大

　　C.压强减小，分子平均动能增大

　　D.对外做功，分子平均动能减小

　　(2)(6分)题10图为一种减震垫，上面布满了 圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0、压强为p0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩，若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力.

　　题10图

　　10.[答案] (1)B　(2)V0Vp0S

　　本题第一问考查分 子动理论、内能的相关知识，第二问考查理想气体状态方程和受力分析.

　　[解析] (1)B

　　(2)设压力为F，压缩后每个气 泡内的气体压强为p.

　　由p0V0=pV和F=pS

　　得F=V0Vp0S

　　37.(12分)【物理-3-3】

　　[2014•山东卷] (1)如图所示，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体________.(双选，填正确答案标号)

　　a.内能增加

　　b.对外做功

　　c.压强增大

　　d.分子间的引力和斥力都增大

　　(2)一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量M=3×103 kg、体积V0=0.5 m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上.向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1=40 m，筒内气体体积V1=1 m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮，求V2和h2.

　　已知大气压强p0=1×105 Pa，水的密度ρ=1×103 kg/m3，重力加速度的大小g=10 m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略.

　　5ykj

　　37.[答案] (1)ab　(2)2.5 m3　10 m

　　[解析] (1)根据理想气体状态方程，缸内气体压强不变，温度升高，体积增大，对外做功.理想气体不计分子间的作用力，温度升高，内能增加.选项a、b正确.

　　(2)当F=0时，由平衡条件得

　　Mg=ρg(V0+V2)①

　　代入数据得

　　V2=2.5 m3②

　　设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得

　　p1=p0+ρgh 1③

　　p2=p0+ρgh2④

　　在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得

　　p1V1=p2V2⑤

　　联立②③④⑤式，代入数据得

　　h2=10 m⑥

　　17.[2014•广东卷] 用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图10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

　　17.AC　[解析] 充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体做功，由于袋内气体与外界无热交换，故由热力学 第一定律知，气体内能增加，故选 项C正确，选项D错误;体积减小，内能增加，由理想气体状态方程可知压强变大，故选项A正确，选项B错误.

　　H4　实验：用油膜法估测分子的大小

　　H5　热学综合

　　37.(12分)【物理-3-3】

　　[2014•山东卷] (1)如图所示，内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体________.(双选，填正确答案标号)

　　a.内能增加

　　b.对外做功

　　c.压强增大

　　d.分子间的引力和斥力都增大

　　(2)一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量M=3×103 kg、体积V0=0.5 m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上.向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1=40 m，筒内气体体积V1=1 m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮，求V2和h2.

　　已知大气压强p0=1×105 Pa，水的密度ρ=1×103 kg/m3，重力加速度的大小g=10 m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略.

　　37.[答案] (1)ab　(2)2.5 m3　10 m

　　[解析] (1)根据理想气体状态方程，缸内气体压强不变，温度升高，体积增大，对外做功.理想气体不计分子间的作用力，温度升高，内能增加.选项a、b正确.

　　(2)当F=0时，由平衡条件得

　　Mg=ρg(V0+V2)①

　　代入数据得

　　V2=2.5 m3②

　　设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得

　　p1=p0+ρgh1③

　　p2=p0+ρgh2④

　　在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得

　　p1V1=p2V2⑤

　　联立②③④⑤式，代入数据得

　　h2=10 m⑥

　　(2)H5一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界的温度为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h4.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)解：设气缸的横载面积为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)h-14hS①

　　解得

　　Δp=13p②

　　外界的温度变为T后，设活塞距底面的高度为h′.根据盖一吕萨克定律，得

　　h-14hST0=h′ST③

　　解得

　　h′=3T4T0h④

　　据题意可得

　　Δp=mgS⑤

　　气体最后的体积为

　　V=Sh′⑥

　　联立②④⑤⑥式得

　　V=9mghT4pT0.⑦

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