届高考物理历年易错题集锦热学.docx
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届高考物理历年易错题集锦热学
2018届高考物理历年易错题集锦:
热学
状态变化
[第107页第1题](2018江苏连云港)如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力。
a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现将乙分子从a移动到d的过程中,两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是()
A.从a到bB.从b到cC.从b到dD.从c到d
[答案]D
[解析]乙分子从c到d时,分子力表现为斥力,分子力和分子势能同时都增大,选项D正确。
[变式训练](2012长沙二校联考,33
(1))以下说法正确的是(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子势能最小
B.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C.一滴油酸酒精溶液体积为V,在水面上形成的单分子油膜面积为S,则油酸分子的直径d=
D.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,但气体的压强不一定增大
E.高压下的油会透过钢壁渗出,说明分子是不停运动着的
F.存放过煤的混凝土地面下一段深度内部有黑色颗粒,说明煤分子、混凝土分子都在做无规则的热运动
[变式答案]ADF
[变式解析]当r>r0时分子力表现为引力,当r [第107页第2题](2018广东揭阳、潮州联考)夏天将密闭有空气的矿泉水瓶放进低温的冰箱中会变扁,此过程中瓶内空气(可看成理想气体)() A.内能减小,外界对其做功 B.内能减小,吸收热量 C.内能增加,对外界做功 D.内能增加,放出热量 [答案]A [解析]瓶内空气温度降低,内能减小,体积减小,外界对其做功;由热力学第一定律,知瓶内空气放出热量,选项A正确。 [变式训练](辽宁省五校协作体2018届高三摸底考试理科综合试题题14 (1))[物理——选修3-3]甲、乙两分子间作用力与距离的关系图象如图所示,现把甲分子固定在坐标原点 ,乙分子从 轴上的 处由静止释放,则乙分子() A.从 到 一直加速 B.从 到 加速,从 到 减速 C.从 到 过程中,两分子间的分子势能一直减小 D.从 到 过程中,两分子间的分子势能先减小后增加 [变式答案]AC [变式解析]从 到 过程中,两分子间作用力为引力,故从 到 过程中,两分子间作用力一直对乙分子做正功,乙分子一直做加速运动,其分子势能一直减小,故AC正确。 [第107页第3题](2012广东理综,13,4分)清晨,草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠。 这一物理过程中,水分子间的() A.引力消失,斥力增大 B.斥力消失,引力增大 C.引力、斥力都减小 D.引力、斥力都增大 [答案]D [解析]因为空气中水汽凝结成水珠时水分子间距离减小,再根据分子力与分子间距离的关系可知,当分子间距离减小时斥力、引力同时增大,所以只有D项正确。 [变式训练](2012山东基本能力,65,易)轨道车运行时,车与轨道摩擦使轨道温度升高.下列说法正确的是() A.温度升高,但轨道的内能不增加 B.温度升高,但轨道不会产生热辐射 C.摩擦生热与摩擦生电一样,都涉及能量转化 D.轨道对车的摩擦力方向与车的运动方向无关 [变式答案]C [变式解析]温度是分子平均动能的标志,对于轨道,温度升高时分子平均动能增大,其内能也增大,A错误.轨道温度升高后与周围环境间存在温差而发生热传递,其中包括传导、对流、辐射三种方式,B错误.从能量转化的情况来看,摩擦生热是机械能转化为内能,摩擦生电是机械能转化为电能,故C正确.轨道对车的摩擦力方向总是在作为动力时与车的运动方向相同,作为阻力时与车的运动方向相反,故D错误. [第107页第4题](2012广东理综,14,4分)景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒。 猛推推杆,艾绒即可点燃。 对筒内封闭的气体,在此压缩过程中() A.气体温度升高,压强不变 B.气体温度升高,压强变大 C.气体对外界做正功,气体内能增加 D.外界对气体做正功,气体内能减少 [答案]B [解析]对封闭气体,猛推压缩过程中,外界对气体做正功,时间极短,热传递不计,即Q=0,由ΔU=W+Q可知内能增大,C、D均错误。 因气体内能等于所有分子动能与分子势能之和,其中分子势能不变或减小,所以分子平均动能增加,温度升高,再由气体状态方程 =常量可知,气体压强变大,故A错误、B正确。 [变式训练](2011上海单科,8,易)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为TⅠ,TⅡ,TⅢ,则() A.TⅠ>TⅡ>TⅢB.TⅢ>TⅡ>TⅠC.TⅡ>TⅠ,TⅡ>TⅢD.TⅠ=TⅡ=TⅢ [变式答案]B [变式解析]温度是气体分子平均动能的标志.由图像可以看出,大量分子的平均速率 > > ,因为是同种气体,则 > > ,所以B正确,A、C、D错误. [第107页第5题](2011上海单科,8,2分)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为TⅠ,TⅡ,TⅢ,则() A.TⅠ>TⅡ>TⅢ B.TⅢ>TⅡ>TⅠ C.TⅡ>TⅠ,TⅡ>TⅢ D.TⅠ=TⅡ=TⅢ [答案]B [解析]温度是气体分子平均动能的标志。 由图象可以看出,大量分子的平均速率 > > 因为是同种气体,则 > > 所以B正确,A、C、D错误。 [变式训练](2012长沙二校联考,33 (1))以下说法正确的是(选对一个给3分,选对两个给4分,选对三个给6分.每选错一个扣3分,最低得分为0分) A.当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子势能最小 B.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动 C.一滴油酸酒精溶液体积为V,在水面上形成的单分子油膜面积为S,则油酸分子的直径d= D.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,但气体的压强不一定增大 E.高压下的油会透过钢壁渗出,说明分子是不停运动着的 F.存放过煤的混凝土地面下一段深度内部有黑色颗粒,说明煤分子、混凝土分子都在做无规则的热运动 [变式答案]ADF [变式解析]当r>r0时分子力表现为引力,当r [第107页第6题](2011广东理综,13,4分)如图所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是() A.铅分子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用 C.铅柱间存在万有引力作用 D.铅柱间存在分子引力作用 [答案]D [解析]压紧的两个光滑铅柱分子间距离变小,分子间的作用力增大,分子力表现为引力,导致铅柱不脱落,D正确。 压紧与否铅柱受的大气压力始终不变,铅柱间的万有引力很小,可以忽略,故B、C错误。 铅分子做无规则热运动不影响铅柱之间的相互作用,故A错误。 [变式训练](2009上海单科,8,中)牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据,运用严密的逻辑推理,建立了万有引力定律.在创建万有引力定律的过程中,牛顿() A.接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想 B.根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实,得出物体受地球的引力与其质量成正比,即F∝m的结论 C.根据F∝m和牛顿第三定律,分析了地、月间的引力关系,进而得出F∝ D.根据大量实验数据得出了比例系数G的大小 [变式答案]ABC [变式解析]根据物理学史知A、B、C正确;比例系数G是卡文迪许测量得出的,D错误. [第107页第7题](2012四川理综,14,6分)物体由大量分子组成,下列说法正确的是() A.分子热运动越剧烈,物体内每个分子的动能越大 B.分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小 C.物体的内能跟物体的温度和体积有关 D.只有外界对物体做功才能增加物体的内能 [答案]C [解析]分子热运动越剧烈,分子的平均动能越大,但不一定是每个分子的动能都大,故A错。 分子间的引力和斥力都是随着分子间距离的减小而增大,故B错。 物体的内能由物质的量、物态、体积及温度决定,即所有分子动能和分子势能之和,故C正确。 物体内能的变化由做功和热传递共同决定,故D错。 [变式训练](2009上海单科,2,易)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和,其大小与气体的状态有关,分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的() A.温度和体积B.体积和压强C.温度和压强D.压强和温度 [变式答案]A [变式解析]由于温度是分子平均动能的标志,所以气体分子的热运动动能宏观上取决于温度;分子势能是由分子间引力和分子间距离共同决定的,宏观上取决于气体的体积.因此答案A正确. [第107页第8题][2012福建理综,28 (1),6分]关于热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是() A.一定量气体吸收热量,其内能一定增大 B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体 C.若两分子间距离增大,分子势能一定增大 D.若两分子间距离减小,分子间引力和斥力都增大 [答案]D [解析]由热力学第一定律知内能的变化取决于做功和热传递两个方面,故A错误。 由热力学第二定律知在引起其他影响的情况下热量也可由低温物体传递到高温物体,B错误。 当r>r0时分子力表现为引力,分子距离增大时分子势能增大,而r0时则相反,故C错误。 分子间引力和斥力都是随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,故D正确。 [变式训练](2010上海单科,14,易)分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生,并随着分子间距的变化而变化,则() A.分子间引力随分子间距的增大而增大 B.分子间斥力随分子间距的减小而增大 C.分子间相互作用力随分子间距的增大而增大 D.分子间相互作用力随分子间距的减小而增大 [变式答案]B [变式解析]分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而减小,斥力变化得快些,据此可知A项错误、B项正确.分子间相互作用力是分子引力与分子斥力的合力,简称分子力,分子力随分子间距变化的特点是非单调的,有最小值,故C、D两项均错误. [第107页第9题][2011江苏单科,12A (1),4分]如图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。 轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动。 离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。 下列说法正确的是() A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量 B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身 C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高 D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 [答案]D [解析]形状记忆合金从热水中吸收热量后,一部分热量在伸展划水时转变为水和转轮的动能,另一部分释放到空气中,根据能量守恒定律可知只有D项正确。 [变式训练](2008海南单科,11,易)当光照射到光敏电阻上时,光敏电阻的阻值(填“变大”、“不变”或“变小”).半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随变化而改变的特性制成的. [变式答案]变小温度 [变式解析]半导体材料的光敏电阻的特点是随光照增强其电阻的阻值变小.热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随温度升高而变小、随温度降低而变大的特点制成的. [第107页第10题](2018江苏徐州摸底)下列说法正确的是() A.晶体都具有确定的熔点 B.布朗运动就是物质分子的无规则热运动 C.一定质量的理想气体压强增大,其分子的平均动能可能减小 D.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故 [答案]AC [解析]晶体都具有确定的熔点,选项A正确;布朗运动是液体分子的无规则热运动的反映,选项B错误;一定质量的理想气体压强增大,可能温度降低,其分子的平均动能可能减小,选项C正确;气体如果失去了容器的约束就会散开,这是由于气体分子无规则运动的缘故,选项D错误。 [变式训练](2010四川理综,14,易)下列现象中不能说明分子间存在分子力的是() A.两铅块能被压合在一起B.钢绳不易被拉断C.水不容易被压缩D.空气容易被压缩 [变式答案]D [变式解析]A、B选项说明分子间存在引力,C选项说明分子间存在斥力,D选项说明气体分子间距大,故答案为D. [第107页第11题](2012上海单科,19,4分)图a为测量分子速率分布的装置示意图。 圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置。 从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。 展开的薄膜如图b所示,NP,PQ间距相等。 则() A.到达M附近的银原子速率较大 B.到达Q附近的银原子速率较大 C.位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率 D.位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率 [答案]AC [解析]根据分子速率分布规律的“中间多,两头少”特征可知: M附近的银原子速率较大,故选项A正确,B错误。 PQ区间的分子百分率最大,故选项D错误,C正确。 [变式训练](2012江西重点中学第二次联考,33 (1))关于物体的内能变化,以下说法中正确的是() A.物体吸收热量,内能一定增大 B.物体对外做功,内能一定减小 C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变 D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变 [变式答案]C [变式解析]改变物体的内能方式有做功和热传递,物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变,AB错,C正确;物体放出热量,同时对外做功,内能一定减小,D错。 [第108页第12题][2012江苏苏北四市二模]下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是() A.微粒运动就是物质分子的无规则热运动,即布朗运动 B.当两个相邻的分子间距离为r0时,它们间相互作用的引力和斥力大小相等 C.食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 D.小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用 [答案]BD [解析]微粒是个巨大的分子团,它的运动不能代表分子的运动,故A错。 B项叙述正确。 食盐是单晶体,沿各个方向的物理性质不同,C错。 液体的表面张力使露珠尽可能向面积缩小的形状收缩,从而使其呈球形,故D正确。 [变式训练](2008北京理综,15,中)假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数,每人每小时可以数5000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6×1023mol-1)() A.10年B.1千年C.10万年D.1千万年 [变式答案]C [变式解析]1g水所含水分子的个数为 ×6×1023,要数完水分子个数所需时间为t= 年=1×105年,所以答案为C. [第108页第13题](2018江苏连云港)测量分子大小的方法有很多,如油膜法、显微法。 (1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250mL的溶液。 然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图甲所示。 坐标格的正方形大小为2cm×2cm。 由图可以估算出油膜的面积是cm2,由此估算出油酸分子的直径是m(保留一位有效数字)。 甲乙 (2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片。 这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10-8m的圆周而组成的。 由此可以估算出铁原子的直径约为m(结果保留两位有效数字)。 [答案] (1)256±88×10-10 (2)9.4×10-10 [解析] (1)数油膜的正方形格数,大于半格的算一格,小于半格的舍去,估算出油膜的面积是S=格数×2cm×2cm=256cm2,溶液浓度 每滴溶液体积为 mL,2滴溶液中所含油酸体积为V=2×10-5cm3,油膜厚度即油酸分子的直径是d=V/S=8×10-10m。 (2)直径为1.43×10-8m的圆周周长为πd=4.5×10-8m,可以估算出铁原子的直径约为4.5×10-8m/48=9.4×10-10m。 [变式训练](2012东北四校第一次高考模拟,33 (1))对一定量的气体,下列说法正确的是() A.在体积缓慢地不断增大的过程中,气体一定对外界做功 B.在压强不断增大的过程中,外界对气体一定做功 C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加 D.在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变 [变式答案]A [变式解析]气体缓慢膨胀时,外界对容器的压力必与气体对容器的压力平衡,体积膨胀时气体克服外界压力对外做功,A正确.在压强增大而气体的体积不变时即等容升温的过程中,气体不对外做功且外界也不对气体做功,B错误.改变内能的方式有做功和热传递两种,在体积被压缩的过程中外界对气体做功,内能不一定增加;在与外界没有发生热量交换的过程中,内能也不一定不变,C、D皆错误. [第108页第14题][2012江苏单科,12A (2)]密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大。 从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的增大了。 该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示,则T1(选填“大于”或“小于”)T2。 [答案]平均动能小于 [解析]温度是分子平均动能大小的标志,温度升高时分子平均动能增大,大速率的分子占总分子数的比例增大,故T1小于T2。 [变式训练](2008广东单科,13,中) (1)如图所示,把一块洁净的玻璃板吊在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接触水面,如果你想使玻璃板离开水面,必须用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋.原因是水分子和玻璃的分子间存在作用. (2)往一杯清水中滴入一滴红墨水,一段时间后,整杯水都变成了红色.这一现象在物理学中称为现象,是由于分子的而产生的.这一过程是沿着分子热运动的无序性的方向进行的. [变式答案] (1)大分子引力 (2)扩散无规则运动(热运动)增加 [变式解析] (1)由于玻璃板除受竖直向下的重力外还受向下的水分子和玻璃分子间的分子引力,故向上的拉力应大于重力. (2)题目中的现象是由于分子无规则运动而引起的扩散现象. (本题考查考生对分子热运动、分子作用力等基础知识的理解和应用物理知识分析实际问题的能力) [第108页第15题][2012海南单科,17 (1),4分]两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0。 相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近。 若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是(填入正确选项前的字母。 选对1个给2分,选对2个给3分,选对3个给4分;每选错1个扣2分,最低得分为0分)。 A.在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小 B.在r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小 C.在r=r0时,分子势能最小,动能最大 D.在r=r0时,分子势能为零 E.分子动能和势能之和在整个过程中不变 [答案]ACE [解析]由Ep-r图可知: 在r>r0阶段,当r减小时F做正功,分子势能减小,分子动能增加,故选项A正确。 在r0阶段,当r减小时F做负功,分子势能增加,分子动能减小,故选项B错误。 在r=r0时,分子势能最小,动能最大,故选项C正确。 在r=r0时,分子势能最小,但不为零,故选项D错误。 在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变,故选项E正确。 [变式训练](2012广东理综,13,易)清晨,草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠.这一物理过程中,水分子间的() A.引力消失,斥力增大B.斥力消失,引力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大 [变式答案]D [变式解析]因为空气中水汽凝结成水珠时水分子间距离减小,再根据分子力与分子间距离的关系可知,当分子间距离减小时斥力、引力同时增大,所以只有D项正确. [第108页第16题](2011上海单科,27,5分)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中, (1)某同学操作步骤如下: ①取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液; ②在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积; ③在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开稳定; ④在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积。 改正其中的错误: (2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%,一滴溶液的体积为4.8×10-3mL,其形成的油膜面积为40cm2,则估测出油酸分子的直径为m。 [答案] (1)②在量筒中滴入N滴溶液 ③在水面上先撒上痱子粉 (2)1.2×10-9 [解析] (1)②由于一滴溶液的体积太小,直接测量时相对误差太大,应用微小量累积法减小测量误差。 ③液面上不撒痱子粉时,滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜,油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败。 (2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可
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