2012高考物理 考前冲刺Ⅲ专题14 选修热学

2012考前冲刺物理专题14 选修热学图11如图1所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图1中曲线所示图中分子势能的最小值为E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是()A乙分子在P点(xx2)时加速度最大B乙分子在P点(xx2)时，其动能为E0C乙分子在Q点(xx1)时，处于平衡状态D乙分子的运动范围为xx1解析：分子处于平衡位置时分子势能最小，所以在x2位置上有最大的速度，根据题中“总能量为0”知BD正确答案：BD2一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S.已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为，阿伏加德罗常数为NA，下列表达式正确的有()A油酸分子的直径dB油酸分子的直径dC油酸所含的分子数nNAD油酸所含的分子数nNA3分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质据此可判断下列说法中错误的是()A显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素5密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)()A内能增大，放出热量B内能减小，吸收热量C内能增大，对外界做功D内能减小，外界对其做功解析：本题考查热力学第一定律，意在考查考生对基本的定律的掌握情况气体的温度降低，则内能减小，又外界对气体做了功，由热力学第一定律知，气体要向外放出热量答案：D6关于热力学定律，下列说法正确的是()A在一定条件下物体的温度可以降到0 KB物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C吸收了热量的物体，其内能一定增加D压缩气体总能使气体的温度升高解析：本题考查热力学温标、热力学第一定律、热力学第二定律，意在考查考生对热学基础知识的理解.0 K是低温的极限，任何物体的温度只能接近而不能达到，所以A项错误；根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收热量全部用来对外做功而不产生其他影响，但在“产生其他影响的情况”下，也可以从单一热源吸收热量全部用来做功，所以B项正确；内能的改变与热传递和做功同时有关，所以C、D错误答案：B7现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是()A化石能源为清洁能源B纳米材料的粒度在1100 m之间C半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间D液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性解析：选项A错误：化石能源是指煤炭、石油和天然气，这些能源在燃烧时要产生大量J，则此过程()A气体从外界吸收热量2.0105 JB气体向外界放出热量2.0105 JC气体从外界吸收热量6.0104 JD气体向外界放出热量6.0104 J状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如VT图所示设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则()Apbpc，QabQacBpbpc，QabQacCpbQac Dpbpc，QabVc，所以PbQac，C对D错答案：C10下列说法正确的是()A机械能和内能的转化具有方向性B大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体C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D当温度由20 变为40 ，物体分子的平均动能应变为原来的2倍把_转变成内能(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图3.这是因为烧瓶里的气体吸收了水的_，温度_，体积_解析：(1)本题主要考查了热力学第一定律和能量守恒定律，意在考查考生对热力学第一定律的理解热力学第一定律是对能量守恒定律的一种表述方式热力学第一定律指出，热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变所以钻木取火是通过做功把机械能转化为内能(2)本题主要考查热力学第一定律和气体的等压变化，意在考查考生利用物理规律分析实际问题的能力内能可以从一个物体传递给另一个物体(高温到低温)，使物体的温度升高；一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积V随温度T线性地变化所以从冰箱里拿出的烧瓶中的空气(低温)吸收水(高温)的热量温度升高，体积增大答案：(1)做功机械能(2)热量升高增大12一定量的理想气体与两种实际气体、在标准大气压下做等压变化时的VT关系如图4(a)所示，图中.用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计，然后将其中两个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体、.在标准大气压下，当环境温度为T0时，三个温度计的示数各不相同，如图4(b)所示，温度计()中的测温物质应为实际气体_(图中活塞质量忽略不计)；若此时温度计()和()的示数分别为21和24，则此时温度计()的示数为_；可见用实际气体作为测温物质时，会产生误差为减小在T1T2范围内的测量误差，现针对T0进行修正，制成如图4(c)所示的复合气体温度计，图中无摩擦导热活塞将容器分成两部温度为T0时，T21，T24，由于，代入数据可得T023，对T0校正，在温度T1时装入气体体积比为21.答案：232113利用所学的热学知识，回答下列问题：(1)我们知道分子热运动的速率是比较大的，常温下能达到几百米每秒，生活中一些污染企业排放刺激性废气，同时发出噪声，声波在空气中传播速度约为340 m/s.按说离得较远的人闻到气味和听到噪声应差不多同时发生，而实际上往往是听到噪声较长时间后才会闻到气味，为什么？(2)随着科学技术的不断发展，近几年来，出现了许多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等，摩擦焊接是使焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转，同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力)，瞬间就焊成一个整体了试用所学知识分析摩擦焊接的原理解析：(1)分子热运动速率虽然较大，但分子之间的碰撞是很频繁的，由于频繁的碰撞使分子的运动不再是匀速直线运动，分子到鼻孔前走过了一段曲折的路程，况且引起人的嗅觉需要一定量的分子；声波传播速率与分子热运动速率差不多，传播距离也相等，但声波在空气中沿直线传播，到达接收者的时间较短，所以听到噪声较长时间后，才会闻到发出的气味(2)摩擦焊接是利用分子引力作用焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力，就可以使两个接触面发生熔化使大多数分子之间的距离达到分子力发生明显作用的范围，靠摩擦熔化使大量的分子距离达到表现引力的距离范围，使两个焊件成为一个整体答案：见解析14新华社北京2008年11月12日电：在中国探月工程一期即“嫦娥一号”圆满成功的同时，中国探月工程二期也已启动其中，嫦娥二号卫星将于2011年底前完成发射已知大气压强是由于大气的重力而产生的，某学校兴趣小组的同学，通过查资料知道：月球半径R1.7106 m，月球表面重力加速度g1.6 m/s2.为开发月球的需要，设想在月球表面覆盖一层厚度为h的大气，使月球表面附近的大气压达到p01.0105 Pa，已知大气层厚度h1.3103 m比月球半径小得多，假设月球表面初始没有空气试估算(1)应在月球表面添加的大气层的总质量m；(2)月球大气层的分子数为多少？(3)分子间的距离为多少？(空气的平均摩尔质量M2.9102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1)4.71043个(3)可以认为每一个气体分子占据空间为一个立方体，小立方体紧密排列，其边长即为分子间的距离设分子间距离为a，大气层中气体的体积为V，则有V4R2h，aa1.0109 m.答案：(1)2.271018 kg(2)4.71043个(3)1.0109 m15喷雾器内有10 L水，上部封闭有1 atm的空气2 L关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1 atm的空气3 L(设外界环境温度一定，空气可看作理想气体)(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因(2)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由解析：(1)设气体初态压强为p1，体积为V1；末态压强为p2，体积为V2，由玻意耳定律p1V1p2V2代入数据得p22.5 atm16如图6，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)，气体温度为T1.开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1.活塞因重力而产生的压强为0.5p0.继续将活塞上方抽成真空并密封整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变然后将密封的气体缓慢加热求：(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；(2)当气体温度达到1.8T1时气体的压强8