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首页高考知识点物理知识点12.热学热力学定律与能量守恒

高考物理知识点

热力学定律与能量守恒

绩优堂高考知识点热力学定律与能量守恒

考点

分子动理论、内能固体、液体和气体热力学定律与能量守恒气体实验定律理想气体状态方程

共计40道相关试题精选知识点题

【正确答案】
(1)BC(4分,选对1个给2分,选错1个扣2分,最低得0分)

(2)解:设气阀闭合时,左管中空气压强为  ,因左右两管中的水银面等高,故

   ①

打开气阀后,容器中有一部分空气进人左管,可按这部分空气与左管中原有空气不混,但气体分界面移动来处理.设移动的长度为  ,此时左管及容器中空气压强为  ,有

   ②

设左管的截面积为  ,空气经历等温过程,由玻意耳定律得

    ③

    ④

联立①②③④式得

    ⑤

评分参考:本题共8分.①式1分,②③④式各2分,⑤式1分.

【命题立意】

(1)本题考查饱和汽与饱和汽压的区别.(2)本题考查气体实验定律的应用.

【解题思路】

(1)人对潮湿的感觉与空气的相对湿度有关,所以A错误,B正确;空气绝对湿度是用空气中水蒸气的压强定义的,C正确;相对湿度为空气中水蒸气的压强与饱和汽压的比值,D错误.

【试题延伸】

(2)本题考查气体实验定律的应用.玻意耳定律成立条件:①质量一定,温度不变,且压强与大气压相比不太大,温度与常温相比不太低.②  .其中常量  与气体的质量、种类、温度有关.③研究对象:一定质量的等温气体.

【易错点】

(1)本题考查的知识点比较生僻,考生由于对这部分知识掌握不牢固而出错.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)ABE (5分)

(2)(10分)

解:以 为压强单位.在活塞下推前,玻璃管下部空气柱的压强为

    ①

设活塞下推后,下部空气柱的压强为 ,由玻意耳定律得

  ②

如图,设活塞下推距离为△l,则此时玻璃管上部空气柱的长度为

  ③

设此时玻璃管上部空气柱的压强为 ,则

  ④

由玻意耳定律得

  ⑤

由①至⑤式及题给数据解得

   ⑥

【命题立意】

(1)本题考查分子动理论及内能.难度较小.(2)本题考查玻意耳定律与共点力平衡条件.难度中等.

【解题思路】

(1)气体的体积是指分子所能到达的空间,选项A正确;气体的温度只与分子平均动能有关,降低分子运动的剧烈程度,分子平均动能减少,温度降低,选项B正确;气体的压强是由于分子对器壁的撞击形成的,与分子重力无关,选项C错误;若气体从外界吸热的同时对外做功,且做的功大于吸收的热量,则内能减少,选项D错误;由理想气体状态方程可知,一定质量的理想气体等压膨胀时温度升高,选项E正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
  (1)BCE   (6分)

(2)(9  分)

解:(i)如图甲所示,与恒温热源接触后,在 未打开时,右活塞不动,两活塞下方的气体经历等压过程,由盖一吕萨克定律得

  ①

由此得

  ②

(ii)如图乙所示,由初始状态的力学平衡条件可知,左活塞的质量比右活塞的大.打开 后,左活塞下降至某一位置,右活塞必须升至气缸顶,才能满足力学平衡条件.

气缸顶部与外界接触,底部与恒温热源接触,两部分气体各自经历等温过程,设左活塞上方气体压强为  由玻意耳定律得

  ③

  ④

联立③④式得

其解为

  ⑤

另一解 ,不合题意,舍去

【命题立意】

(1)本题考查的是分子力、分子力做功及能量关系.难度较小.(2)本题考查的是盖一吕萨克定律和玻意耳定律的应用.难度中等.

【解题思路】

(1)由分子间作用力与分子距离的关系图象可知,这一过程中分子力先增大、后减小、再增大,分子力先做正功,后做负功,选项A错误,选项B正确;由动能定理知分子动能先增大,后减小,选项C正确;由于这一过程中无外力做功,故分子势能和动能之和不变,则分子势能先减小,后增大,选项D错误,选项E正确.故本题答案为BCE.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案    (Ⅰ)    (Ⅱ)
【答案详解】

解析    (Ⅰ)当活塞上方的压强为 时,活塞下方气体的体积为 。抽气过程为等温过程,活塞上面抽成真空时,下面气体的压强为

依题意,由玻意耳定律得                                     ①

式中 是抽成真空时活塞下面气体的体积。此后,气体等压膨胀,由盖-吕萨克定律得                                                             ②

式中 是活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度,由①②得                ③

(Ⅱ)活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程。由查理定律得      ④

式中 是气体温度达到 时气体的压强。由③④式得

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案 (1)   (2)
【答案详解】

解析    (1)设活塞到达气缸端口时,被封气体压强为 ,则

由玻意耳定律得:

解得:

(2)由盖-吕萨克定律得:

解得: ,则

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案 (1) (2)
【答案详解】

解析    (i)环境温度缓慢降低过程中,气缸中气体压强不变,初始时温度为 ,体积为 ,变化后温度为 ,体积为 ,由盖-吕萨克定律有

                                                             (2分)

解得                                                           (1分)

(ii)设大气压强为 ,初始时体积

                                                (1分)

变化后体积

                                            (1分)

由玻意耳定律有

                                                          (2分)

解得                                            (2分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案     ①   ②放热 内能不变
【答案详解】

解析    ①由于针管中的气体是质量、温度均不变的理想气体,由玻意耳定律,有:

                                            (3分)

解得                                                    (1分)

②由于气体的温度不变,则内能不变。压缩过程,外界对气体做功,而内能又不变,由热力学第一定律 知,气体对外放热。                            (3分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.温度降低,物体内所有分子运动的速度不一定都变小
  • B.布朗运动就是液体分子的热运动
  • C.将大颗粒的盐磨成细盐,就变成了非晶体
  • D.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的
  • E.在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加
【正确答案】
ADE
【答案详解】

布朗运动是固体小颗粒的运动,B错误。物质是否是晶体与分子结构有关,与体积大小无关,C错误。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.点燃的爆竹在空中爆炸
  • B.冬天暖气片为房间供暖
  • C.汽车的车轮与地面相互摩擦发热
  • D.两小球碰撞后粘合起来,同时温度升高
【正确答案】
B
【答案详解】

 爆竹爆炸,车轮与地面摩擦,两小球碰撞,均属于通过做功的方式改变物体内能。只有暖气片为房间供暖是通过热传递的方式改变物体的内能,故B正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量
  • B.对某物体做功,必定会使该物体的内能增加
  • C.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功
  • D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
  • E.机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程
【正确答案】
ACE
【答案详解】

可知做功和热传递是改变内能的两种途径,它们是等效的,故A正确、B错误。由热力学第二定律可知,可以从单一热源吸收热量,使之全部变为功,但会产生其他影响,故C正确。由热力学第二定律知,热量只是不能自发地从低温物体传向高温物体,则D项错。一切与热现象有关的宏观过程不可逆,则E正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则的,说明液体分子的运动也是无规则的
  • B.物体中分子热运动的动能的总和等于物体的内能
  • C.橡胶无固定熔点,是非晶体
  • D.热机的效率可以等于
  • E.对于同一种气体,温度越高,分子平均动能越大
【正确答案】
ACE
【答案详解】

根据布朗运动可知悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,间接说明液体分子的运动也是无规则的,所以A项正确。因为物体的内能是分子热运动的动能和分子势能之和,所以B项错误。晶体有固定的熔点,非晶体无固定熔点,C项正确。因为热机工作时必有能量耗散,所以热机的效率不可能达到 ,D项错误。因为温度是分子平均动能的唯一标志,所以E项正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.在一定条件下物体的温度可以降到
  • B.一定质量的 的水吸收热量后变成 的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能
  • C.物理性质各向同性的固体一定是非晶体
  • D. 的冰与 的水,分子的平均动能相同
  • E.即使使用高科技手段,也不能将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
【正确答案】
BDE
【答案详解】

 根据热力学第三定律可知,绝对零度不可达到,所以A项错。水吸热后变成水蒸气,体积增大,对外做功,根据热力学第一定律 ,因 ,则 ,B项正确。因为多晶体物质也具有各向同性的特点,所以C项错。温度是分子平均动能的标志,所以 的冰和 的水的分子平均动能相同,D项对。因为能量耗散后无法重新收集起来加以利用,所以E项正确。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案    ①     ②
【答案详解】

解析    ①气缸正立放置时气体压强

体积 ,温度

气缸倒过来放置时气体压强

体积 ,温度

由理想气体状态方程: 解得

②逐渐升高温度,气体做等压变化:

,解得

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案 
【答案详解】

解析    对汽缸中的理想气体,当汽缸水平横放时,气体压强为 ,气体体积为

当汽缸悬挂并保持静止时,气体压强为                       (3分)

设气柱长为 ,由等温过程有 ,                   (3分)

解得                                                    (3分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案 见解析
【答案详解】

解析    温度升高时,下端气体做等压变化:   ,解得: ,即

②由玻意耳定律,同样温度下,大气压降低则下端气柱变长,即 变大。而刚好报警时 不变,由 可知, 变小,即报警温度降低。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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