高考物理 《五星题库》热学训练.docx
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高考物理《五星题库》热学训练
八、分子动理论能量守恒
水平预测
双基训练
★1.0.5mol氢气中含有().
(A)0.5个氢分子(B)1个氢分子
(C)3.01×1023个氢分子(D)3.01×1012个氢分子
答案:
C
★★2.有人设想用降低海水的温度可以得到大量的能量,相当于一个很好的永动机,关于这样的永动机,下列说法中正确的是().
(A)这样做可以成功,因为它符合能量守恒定律
(B)这样做不能成功,因为它违反能量守恒定律
(C)这样做没有违反能量守恒定律,但是不能成功
(D)这样做不能成功,因为它违反热力学第二定律
答案:
CD
纵向型
★★★3.当将橡皮筋拉伸时,橡皮筋内分子的().
(A)引力增大,斥力减小
(B)斥力增大,引力减小
(C)引力和斥力都增大,引力增大得较多
(D)引力和斥力都减小,斥力减小得较多
答案:
D
★★★★4.如图,甲、乙两金属球完全相同,若将两球从相同的初温加热到相同的末温,且不计悬线和支持面的吸热,则().
(A)甲球吸热较多(B)乙球吸热较多
(C)两球吸热一样多(D)无法比较哪只球吸热较多
答案:
B(提示:
两球受热后,体积都要膨胀,甲球因放在不导热的水平面上,受热膨胀后,球的重心升高,要克服重力做功,而耗费一部分能量,所以用来提高球体温度的能量就减少了一些(严格地讲,是甲球内能的增量就减少了一些).乙球情况刚好与甲球相反,乙球莺心的下降引起乙球重力势能的减少,重力对乙球做了功,所以乙球内能的增量要大于”供给的热量”,而两球因膨胀而引起的对大气的做功情况是几乎相同的,所以Δt甲<Δt乙,选项B正确)
横向型
★★★★5.质量M=200g的木块,静止在光滑水平面上.质量m=20g的铅弹(铅的比热容c=126J/(㎏·℃))以水平速度v0=500m/s射入木块,当它射出木块时速度变为vt=300m/s.若这一过程中损失的机械能全部转化为内能,其中42%被子弹吸收而使其升温,对铅弹穿过木块过程,求:
(1)子弹离开木块时,木块的速度.
(2)子弹克服摩擦力做的功.
(3)摩擦力对木块做的功.
(4)产生的总热量.
(5)子弹升高的温度.
答案:
(1)子弹射穿木块过程中,不受外力作用,系统的总动量守恒,有:
mv0=Mv+mvt,木块的速度为:
v=
(v0-vt)=
×(500—300)m/s=20m/s
(2)子弹克服摩擦力做的功:
W1=
mv02-
mvt2=
×0.02×(5002-3002)J=1600J(3)摩擦力对木块做的功:
W2=
Mv2-0=
×0.2×202J=40J(4)这一过程中损失的机械能为:
W=W1-W2=(1600-40)J=1560J.已知损失的机械能全部转化为内能,则内能的增量,即产生的总热量Q为1560J(5)已知产生的总热量中有42%被子弹吸收而使其升温,则子弹升高的温度为:
阶梯训练
分子动理论
双基训练
★1.通常分子直径的数量级是_____m;乒乓球直径是3.8cm,其数量级是_____m;地球直径是12740km,其数量级是_____m.【1】
答案:
10-10,10-2,108
★2.物体的内能是分子的_____和_____的总和,宏观上由物体的______、_____和_____决定.【0.5】
答案:
动能,势能,质量,温度,体积
★★3.布朗运动是说明分子运动的重要实验事实,则布朗运动是指().【0.5】
(A)液体分子的运动(B)悬浮在液体中的固体分子运动
(C)固体微粒的运动(D)液体分子与固体分子的共同运动
答案:
C
★★4.温度的宏观意义是________________________________;温度的微观意义是________________________________.【0.5】
答案:
物体的冷热程度,大量分子平均动能大小的标志
纵向应用
★★5.两种液体的体积分别为V1、V2,将它们混合在一个密闭容器中,经过一段时间后总
体积V (A)两种液体的密度不同(B)两种液体的温度不同 (C)混合后,液体内部的压强有了变化(D)液体分子间有空隙存在 答案: D ★★6.分子的热运动是指().【0.5】 (A)扩散现象(B)热胀冷缩现象 (C)分子永不停息地作无规则运动(D)布朗运动 答案: C ★★★7.下列数据中可以算出阿伏伽德罗常数的一组数据是().【1】 (A)水的密度和水的摩尔质量(B)水的摩尔质量和水分子的体积 (C)水分子的体积和水分子的质量(D)水分子的质量和水的摩尔质量 答案: D ★★★8.在观察布朗运动时,从微粒在a点开始计时,每隔30s记下微粒的一个位置,得到b、c、d、e、f、g等点,然后用直线依次连接,如图所示,则微粒在75s末时的位置().【1】 (A)一定在cd的中点 (B)一定在cd的连线上,但不一定在cd的中点 (C)一定不在cd连线的中点 (D)可能在cd连线以外的某点 答案: D ★★★9.下列现象中,最能恰当地说明分子间有相互作用力的是().【1】 (A)气体容易被压缩 (B)高压密闭的钢筒中的油从筒壁渗出 (C)两块纯净的铅压紧后合在一起 (D)滴入水中的墨汁微粒向不同方向运动 答案: C ★★★10.甲、乙两个分子相距较远(此时它们的分子力可忽略).设甲固定不动,乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的整个过程中().【1】 (A)分子力总是对乙做正功 (B)乙总是克服分子力做功 (C)先是乙克服分子力做功,然后是分子力对乙做正功 (D)先是分子力对乙做正功,然后是乙克服分子力做功 答案: D ★★★11.标准状况下,1cm3中含有_______个空气分子,运动员一次深呼吸吸入空气约4000cm3,则一次呼吸吞入的空气分子数约为___________个.【3】 答案: 2.69×1019,1.08×1023 ★★★★12.较大的悬浮颗粒不作布朗运动,是由于().【2】 (A)液体分子不一定与颗粒相撞 (B)各个方向的液体分子对颗粒冲力的平均效果相互平衡 (C)颗粒的质量大,不易改变运动状态 (D)颗粒分子本身的热运动缓慢 答案: BC ★★★★13.在使两个分子间的距离由很远(r>10-9m)变到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将().【2】 (A)先减小后增大(B)先增大后减小 (C)先增大后减小再增大(D)先减小后增大再减小 答案: C ★★★★14.已知铜的摩尔质量M=63.5g,铜的密度是ρ=8.9g/cm3,试估算铜原子的质量和铜原子的体积.已知NA=6.02×1023mol-1. 答案: 1.1×10-25㎏,1.2×10-23cm3 横向拓展 ★★★15.在做”用油膜法估测分子大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1000ml.溶液中有纯油酸1ml,用注射器测得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL,油酸膜的面积是____cm2.根据上述数据,估测出油酸分子的直径是_______nm. 答案: 5×10-6,40,1.25×10 ★★★★16.下列关于分子动能的说法中正确的是().【2】 (A)物体温度升高,每个分子的动能都增加 (B)物体温度升高,分子的总动能增加 (C)如果分子质量为m,平均速度为 则分子平均动能 (D)分子的平均动能等于物体内所有分子的动能之和与分子总数之比 答案: BD ★★★★17.已知氯化铯的摩尔质量为168g/mol,其分子结构如图所示,氯原子(白点)位于立方体中心,铯原子(黑点)位于立方体八个顶角上,这样的立方体紧密排列成氯化铯晶体.已知两个氯原子的最近距离为4×10-10m,则氯化铯的密度为多大? 【6】 答案: 4.4×103㎏/m3 能量守恒 双基训练 ★1.能源的利用过程,实质上是能量的_________过程.【0.5】 答案: 转化和传递 ★2.常规能源是指_______;新能源有_______.【0.5】 答案: 煤、石油、天然气等,核能、太阳能、风能、地热能、海洋能等 ★3.做功与热传递对_______________是等效的,但从能的转化观点来看.它们的区别在于: 做功是_______________________________;热传递则是_________________________.【0.5】 答案: 改变物体的内能,能量的转化,能量的转移 纵向应用 ★★4.相互作用的两个物体没有发生热传递,这是因为它们具有有相同的().【0.5】 (A)体积(B)热量(C)温度(D)比热 答案: C ★★5.如图所示的实验装置中,把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒内底部,当很快向下压活塞时,由于被压缩的气体骤然变热,温度升高达到乙醚的燃点,使浸有乙醚的棉花燃烧起来,此实验的目的是要说明对物体().【0.5】 (A)做功可以增加物体的热量 (B)做功可以改变物体的内能 (C)做功一定会升高物体的温度 (D)做功一定可以使物态发生变化 答案: B ★★6.下列改变物体内能的物理过程中,属于对物体做功来改变物体内能的有().【1】 (A)用锯子锯木料,锯条温度升高(B)阳光照射地面,地面温度升高 (C)搓搓手就感觉手暖和些(D)擦火柴时,火柴头燃烧起来 答案: ACD ★★★7.下列过程中,由于热传递而使物体内能改变的是().【1】 (A)用打气筒给自行车打气时,打气筒下部温度升高 (B)太阳光照在物体上,物体温度升高 (C)食品放入冰箱,温度降低 (D)用铁锤连续打击物体使物体温度升高 答案: BC ★★★8.下列说法中正确的是().【1】 (A)热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体 (B)机械能可以全部转化为内能而不引起其他变化 (C)不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化 (D)凡是不违背能量守恒定律的过程都一定能实现 答案: BC ★★★9.空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对空气做功为1.2×105J,空气的内能增加了0.8×105J,则空气_________(选填”吸收”或”放出”)热量为________J.【1】 答案: 放出,0.4×105 ★★★l0.说明下列能源利用方式中的能量转化过程: (1)水力发电: _________________________________________. (2)电动水泵抽水: _______________________________________. (3)柴油机车牵引列车前进: _________________________________________. (4)火箭发射人造卫星: _________________________________________.【1.5】 答案: (1)机械能→电能 (2)电能→机械能(3)化学能→内能→机械能(4)化学能→内能→机械 ★★★★11.在标准大气压下,1g100℃的水吸收2264J的热量变为1g100℃的水蒸气.在这个过程中,下列四个关系式中正确的是().【2】 (A)2264J=汽的内能+水的内能(B)2264J=汽的内能-水的内能 (C)2264J>汽的内能-水的内能(D)2264J<汽的内能-水的内能 答案: C ★★★★12.如图所示,A、B各有一个可以自由移动的轻活塞,活塞下是水,上为空气,大气压恒定.A、B底部由带有阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热.原先A中水面比B中高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡.在这个过程中().(1993年全国高考试题)【2】 (A)大气压力对水做功,水的内能增加 (B)水克服大气压力做功,水的内能减少 (C)大气压力对水不做功,水的内能不变 (D)大气压力对水不做功,水的内能增加 答案: D 横向拓展 ★★★13.1997年诺贝尔物理学奖授与朱棣文等三人,以表彰他们在激光冷却和捕获原子的方法上所作出的贡献.目前已应用激光将原子的温度冷却到10-12K的数量级,已经非常接近0K,下列关于”0K”说法中正确的是().【1】 (A)0K即0℃,随着科学的发展是可以达到的 (B)0K即0℃,只能无限接近,但不可能达到 (C)0K即绝对零度,随着科学的发展是可以达到的 (D)0K即绝对零度,只能无限接近,但不可能达到 答案: D ★★★★14.在光滑水平面上停放一木块,一子弹水平射穿木块,对此过程,下列说法中正确的是().【2】 (A)摩擦力(子弹与木块间)对木块做的功等于木块动能的增加 (B)摩擦力对木块做的功完全转化为木块的内能 (C)子弹损失的机械能等于子弹与木块增加的内能 (D)子弹损失的机械能等于木块动能与系统内能的增加量 答案: AD ★★★★15.如图所示,直立容器内部有被隔板隔开的A、B;两部分气体,A的密度小,B的密度大.抽去隔板,加热气体,使两部分气体均匀混合.设在此过程中气体吸热Q,气体内能增量为ΔE,则().【2】 (A)ΔE=Q(B)ΔE<Q(C)ΔE>Q(D)ΔE=0 答案: B ★★★★16.在一间隔热很好的密闭房间中,把正在工作的电冰箱门打开,室内空气温度将 __________(选填”升高”、”不变”或”降低”),其原因是_________________________.(第二届全国中学物理竞赛预赛试题)【1】 答案: 升高,电动机工作时部分电能转化为热能 ★★★★17.长江三峡工程位于长江西陵峡中段,坝址在湖北省宜昌市三斗坪.三峡工程是一座具有防洪、发电、航运及养殖和供水巨大综合利用效益的特大型水利水电工程,其主要数据如表1、表2所示. 表1 坝高(m) 185 大 坝长(m) 2335 坝 最大蓄水位(m) 175 总库容量(m3) 3.930×1010 水 库 防洪库容量(m3) 2.215×1010 平均年流量(m3) 4.510×l011 表2 总装机数(台) 26 电 总装机容量(kw) 1.820×107 站 年平均发电量(kW·h) 8.468×1010 万吨级双线5级船闸(座) 1 通 航 3000吨级单线垂直升船机(座) 1 年单向通船能力(总吨数)(t) 5×107 长江三峡具有丰富的水利资源.请根据表1、表2的有关数据完成下列问题. (1)最大蓄水位h=________m,平均年流量V=_______m3;年平均消耗水能E=________J,转化为电能的百分比η=_______. (2)若26台发电机组全部建成并发电,按设计要求年发电时间为多少天? 答案: (1)175,4.510×1011,7.9×1017,38.6% (2)193.8d 九、气体的性质 水平预测 双基型 ★1.下列说法中正确的是(). (A)一定质量的气体的体积是不会改变的 (B)气体的体积等于所有分子的体积之和 (C)所有气体的压强都是由气体受重力引起的 (D)密闭容器内气体对各个方向上器壁的压强大小相同 答案: D ★2.一定质量的理想气体发生状态变化时,其状态参量p、V、T、的变化情况可能是().(1995年上海高考试题) (A)p、V、T都增大(B)p减小,V和T增大 (C)p和V减小,T增大(D)p和T增大,V减小 答案: ABD ★★3.如图所示各图中,p表示气体的压强,V表示体积,T表示热力学温度,t表示摄氏温度,则正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是图().(2002年上海高考试题) 答案: AC 纵向型 ★★4.如图所示,竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为70cm,当时大气压为标准大气压.现保持温度不变,将玻璃管向上提起一些,管内水银面将(). (A)向上移动(B)向下移动 (C)不移动(D)先向下移动,然后再向上移动 答案: A ★★5.一定质量的理想气体可经不同的过程从一种状态(p1、V1、T1)变到另一种状态(p2、V2、T2),已知T2>T1,则在这些过程中().(1990年全国高考试题) (A)气体一定从外界吸收热量(B)气体和外界交换的热量都是相等的 (C)外界对气体所做的功都是相等的(D)气体内能的变化都是相等的 答案: D ★★6.某同用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验,操作完全正确.根据实验数据却在如图所示的p-V图上画出了两条不同的双曲线,造成这种情况的可能原因是().(2001年上海高考试题) (A)两次实验中空气质量小同 (B)两次实验中温度不同 (C)两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体压强的数据不同 (D)两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体体积的数据不同 答案: AB ★★★7.一绝热隔板将一绝热长方形容器隔成两部分,两边分别充满气体,隔板可无摩擦移动.开始时,左边的气体的温度为0℃,右边的气体的温度为20℃,隔板处于静止状态,当左边的气体加热到20℃,右边的气体加热到40℃时,则达到平衡状态时隔板的最终位置().(2000年全国高考理科综合试题) (A)保持不动(B)在初始位置右侧(C)在初始位置左侧(D)决定于加热过程 答案: B ★★★8.如图所示,一端封闭的U形玻璃管竖直放置,左管中封闭有20cm长的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.现将阀门S打开,流出部分水银,使封闭端水银面下降18cm,则开口端水银面将下降___cm(设此过程中气体温度保持不变,大气压强为76cmHg). 答案: 54 ★★★9.已知高山上某处的气压为0.40atm,气温为-30℃,则该处1cm3大气中的分子数约为____________个.(在标准状态下1mol气体的体积为22.4L).(1991年全国高考试题) 答案: 1.2×1019 横向型 ★★★10.A、B为两个相同的固定在地面上的气缸,内部有质量相等的同种气体,且温度相同,C、D为两重物,质量mC>mD,按如图所示方式连接并保持平衡.现使它们的温度都升高10℃,不计活塞质量及滑轮系统的摩擦,则系统重新平衡后(). (A)C下降的高度比D下降的多 (B)C下降的高度比D下降的少 (C)C、D下降的高度一样多 (D)A、B气缸内气体的最终压强与初始压强不相同 答案: A ★★★★11.如图所示,竖直放置的气缸内盛有气体,上面被一活塞盖住,活塞通过劲度系数k=600N/m的弹簧与气缸相连接,系统处于平衡状态.已知此时外界大气压强p0=1.00×105N/m? 活塞到缸底的距离t=0.500m,缸内横截面积S=1.00×10-2m2.今在等温条件下将活塞缓慢上提到距缸底为2l处,此时提力为F=500N.弹簧的原长l0应为多少? 若提力为F=700N,弹簧的原长l0又应为多少(不计摩擦及活塞和弹簧的质量,并假定在整个过程中,气缸不漏气,弹簧都遵从胡克定律)? (2002年北京春季高考试题) 答案: 1.5m,0.833m ★★★★★12.一球形热气球,其隔热很好的球皮连同吊篮等装载物的总质量为300㎏.经加热后,气球膨胀到最大体积,此时它的直径为18m,球内外气体成分相同,而球内气体压强则稍稍高过大气压,试求出刚好能使热气球上升时球内空气的温度.已知此时大气温度为27℃,压强为1atm,在标准状况下空气的密度为1.3㎏/m3.(第九届全国中学生物理竞赛决赛试题) 答案: 54℃ 阶梯训练 气体的状态和状态参量 双基训练 ★1.关于气体的体积,下列说法中正确的是().【1】 (A)气体的体积与气体的质量成正比 (B)气体的体积与气体的密度成反比 (C)气体的体积就是所有气体分子体积的总和 (D)气体的体积是指气体分子所能达到的空间 答案: D ★2.对于一定量的气体,下列说法中正确的是().(2000年全国高考试题)【1】 (A)当分子热运动变剧烈时,压强必变大 (B)当分子热运动变剧烈时,压强可以不变 (C)当分子间的平均距离变大时,压强必变小 (D)当分子间的平均距离变大时,压强必变大 答案: B ★3.在研究气体的热学性质时,描述气体的热力学状态的参量有_________.对于一定质量的气体,若这三个参量都不变,则气体状态________(选填”变化”或”不变”).若该气体状态发生改变,则至少有______个参量发生广变化.【1】 答案: 气体的温度、体积和压强,不变,两 ★4.据报道,美国的一个研究小组利用激光制冷技术,将铯原子冷却到了290nK的极低温度,这一温度是______K.某人体温是36.5℃,也可以说体温为__________K.某人体温升高1.5℃,也可以说体温升高了_________K.【1.5】 答案: 2.9×10-7,309.5,1.5 ★★5.有一房间,上午10时温度为15℃,下午2时的温度为25℃,假定大气压强无变化,则下午2时与上午10时相比较,房间内的().【1.5】 (A)空气密度增大(B)空气分子的平均动能增大 (C)空气分子的速率增大(D)空气质量增大 答案: B 纵向应用 ★★6.如图所示,粗细均匀的U形管竖直放置,管内由水银柱封住一段空气柱.如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉,保持弯曲部分管子位置不动,则封闭在管内的空气柱将().【2】 (A)体积变小(B)体积变大 (C)压强变小(D)压强不变 答案: A ★★7.对于一定质量的气体,下列说法中上正确的是().【2】 (A)如果体积V减小,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面 积的总冲量一定增大 (B)如果压强p增大,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定增大 (C)如果温度T不变,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变 (D)如果密度ρ不变,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的总冲量一定不变 答案: B ★★8.如图所示,水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U形管内都有一段水银柱,封闭端里有一定质量的气体,图(a)中的水银柱长度和图(b)、(c)、(d)中U形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm,外界大气压强p0=76cmHg,则四部分气体的压强分别为pa=________cmHg,pb=__________cmHg,pc=_______cmHg,pd=_________cmHg.【3】 答案: 76,86,66,86 ★★★9.如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M.不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于().(1994年全国高考试题)>>p.147【3】 (A) (B) (C) (D) 答案: D ★★★10.如图所示,一气竖直倒放,气缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定量的理想气体封在气缸内,活塞与气缸擘无摩擦,气体处于平衡状态.现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点.在气缸达到平衡后,与原来相比,则().(2000年广东高考试题)【3】 (A)气体的压强变大(B)气体的压强变小
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