热点27热学-高考物理30热点最新模拟题精练

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1. （2024江苏扬州期末） 如图所示，一定质量的理想气体在绝热过程中由状态A变化到状态B，该过程中（ ）
A. 外界对气体做功
B. 气体的内能不变
C. 气体分子的平均动能增大
D. 单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减小
【参考答案】D
【名师解析】由图像可知，气体的体积不断增大，故气体对外界做功。故A错误；
由于气体对外做功，而理想气体处于绝热状态。故根据热力学第一定律
可知，理想气体的内能减小。故B错误；
理想气体的内能只与温度有关，有上分析可知，理想气体的内能减小，故理想气体的温度降低，则气体分子的平均动能减小。故C错误；
气体的体积变大，平均动能减小，而分子总个数不变，则单位体积的分子个数减少。故单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减小。故D正确。
2. (2024天津宁河区期末)下列说法正确的是（ ）
A. 在油膜法估测分子大小的实验中，如果有油酸未完全散开，会使测量结果偏大
B. 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
C. 绕地球运行的“天宫二号”中自由漂浮的水滴成球形，这是表面张力作用的结果
D. 一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定增大
【参考答案】AC
【名师解析】
在油膜法估测分子大小的实验中，如果有油酸未完全散开，油膜的面积偏小，会使测量结果偏大，故A正确；当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子间作用力做负功，分子势能增大，故B错误；
绕地球运行的“天宫二号”自由漂浮的水滴成球型，是由于液体表面张力的作用而形成球型，故C正确；
根据理想气体状态方程
可知，一定质量的理想气体在等压压缩的过程中气体的温度一定降低，而一定量的理想气体得内能仅仅与温度有关，温度降低气体的内能减小，所以一定质量的理想气体在等压压缩的过程中内能一定减小，故D错误。
3. (2024山西吕梁和孝义期末)下列关于分子动理论和热力学定律的表述，正确的是（ ）
A. 若已知阿伏加德罗常数和物质的质量，就一定能算出该物质的分子质量
B. 在布朗运动实验的某次观察记录中，画出的折线是固体颗粒的运动轨迹，它反映了液体（或气体）分子的无规则运动
C. 如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡
D. 一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量和它对外界做功之和
【参考答案】C
【名师解析】
已知阿伏加德罗常数和物质的摩尔质量才能算出该物质的分子质量，故A错误；
布朗运动是固体小颗粒的运动，折线是每隔一段时间悬浮颗粒的位置，折线不是运动轨迹，但是它能间接反映液体（或气体）分子的无规则运动，故B错误；
由热平衡定律可知，如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡。故C正确；
一个热力学系统的内能变化量等于外界向它传递的热量和外界对它做功之和。故D错误。
。
4. （2024四川成都一诊）下列说法中正确的是（ ）
A. 一定质量的理想气体经过一个绝热压缩过程，其温度一定升高
B. 给自行车打气时气筒活塞压下后反弹，是由分子斥力造成的
C. 第二类永动机不可能制成的原因是违反了能量守恒定律
D. 运送货物的卡车停于水平地面，在缓慢卸货过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体从外界吸热
E. 液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对微粒的撞击作用不平衡所引起的
【参考答案】ADE
【名师解析】
．—定质量的理想气体经过绝热压缩，则
外界对气体做功，则
根据热力学第一定律
可知 ，即气体的内能增大，则气体的温度升高，故A正确；
用气筒给车胎打气，气筒压下后有反弹是轮胎的内部压强大于外界大气压，并不是分子间的斥力，故B错误；
第二类永动机不可能制成的原因是其违反了热力学第二定律，故C错误；
运送货物的卡车停于水平地面，在缓慢卸货过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则气体的内能不变，气体做等温变化，根据
可知气体压强减小，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，故胎内气体从外界吸热，故D正确；液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子对微粒的撞击作用不平衡所引起的，故E正确。
5. （2024福建泉州质检2）图示为某一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内均充满一定质量的理想气体。当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。假设在压缩过程中，气泡内气体温度保持不变。下列说法正确的是（ ）
A. 压缩后气泡内气体的压强变大B. 压缩过程气泡内气体对外做正功
C. 压缩过程气泡内气体吸收热量D. 压缩过程气泡内气体内能不变
【参考答案】AD
【名师解析】
由理想气体状态方程可知压缩过程中气泡内气体温度保持不变，体积变小，则气泡内气体的压强变大，故A正确；压缩过程气泡内气体对外做负功，故B错误；
压缩过程中气泡内气体温度保持不变，则
体积变小，则
由热力学第一定律可知
压缩过程气泡内气体放出热量，故C错误，D正确。
6. （2024江苏扬州期末）如图所示，水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层，附着在玻璃上；在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层。下列说法正确的是（ ）
A. 水浸润石蜡
B. 玻璃面上的水没有表面张力
C. 蜡面上水滴呈扁平形主要是由于表面张力
D. 水与玻璃的相互作用比水分子间的相互作用强
【参考答案】D
【名师解析】水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层，是浸润现象，说明水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强，玻璃面上的水存在表面张力，在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层，是不浸润现象，水在蜡面上不浸润，则水分子间表现为引力。故选D。
7. （2024贵州高考适应性考试）下图是一个简易温度计示意图，左边由固定的玻璃球形容器和内径均匀且标有刻度的竖直玻璃管组成，右边是上端开口的柱形玻璃容器，左右两边通过软管连接，用水银将一定质量的空气封闭在左边容器中。已知球形容器的容积为，左边玻璃管内部的横截面积为。当环境温度为且左右液面平齐时，左管液面正好位于刻度处。设大气压强保持不变。
（1）当环境温度升高时，为使左右液面再次平齐，右边柱形容器应向上还向下移动？
（2）当液面位于刻度处且左右液面又一次平齐时，对应的环境温度是多少摄氏度？
【参考答案】（1）向下；（2）22℃
【名师解析】（1）当环境温度升高时，假设右边容器不动，则由于左侧气体体积变大，则右侧管中液面将高于左侧管中液面，则为使左右液面再次平齐，右边柱形容器应向下移动；
（2）开始时左侧气体体积
温度
当液面位于刻度处使气体的体积
气体进行等压变化，则根据盖吕萨克定律可得
解得
T2=295K
则
t2=T2-273℃=22℃
8．（12分）（2024年辽宁顶级名校质检）如图所示，小明用仪器测一质量为的生肖摆件的密度。已知密闭容器的容积为，抽气筒的容积为，把生肖摆件放入密闭容器，抽气筒与密闭容器通过单向阀门相连，活塞从抽气筒的左端向右移动到右端的过程中，阀门开启，密闭容器内的气体进入抽气筒，活塞从右端向左移动到左端过程中，阀门关闭，抽气筒内活塞左侧的气体被排出，完成一次抽气过程。开始时密闭容器内空气压强为，抽气一次后，密闭容器内气体压强为，抽气过程中气体的温度不变，气体可视为理想气体，求：
（1）生肖摆件的密度；
（2）抽气10次后，密闭容器内剩余气体和抽气前气体质量的比值。
【参考答案】（1）；（2）
【名师解析】（1）设生肖摆件的体积为，第一次抽气过程，
由玻意耳定律有
其中解得
生肖摆件的密度
（2）设第二次抽气后，容器内气体压强为，有
设第三次抽气后，容器内气体压强为，有
依次类推可知
设剩余气体压强为时体积为，则有
则剩余气体与抽气前气体的质量的比值为
9. .（2024江苏南京期末）如图所示，某实验小组将带刻度的导热容器放在水平地面上，用质量为的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦滑动，这样就改装成一个“温度计”。当活塞静止在距容器底为时，气体的温度为。已知容器的横截面积为，高度为，重力加速度为，大气压强恒为。求：
（1）该温度计能测量的最高温度；
（2）当气体从外界吸收热量后，活塞由位置缓慢上升到容器最高点过程中，气体内能的变化量。
【参考答案】（1）；（2）
【名师解析】
（1）因为不变，气体做等压变化，有
解得
（2）对活塞由平衡知识得
根据热力学第一定律
得出
10. （2024四川成都一诊）如图（a），竖直圆柱形汽缸导热性良好，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体，活塞质量为，此时活塞静止，距缸底高度为H。在活塞上放置质量为（未知）的物块静止后，活塞距缸底高度为，如图（b）所示。不计活塞与汽缸间的摩擦，已知大气压强为，外界温度为27℃，重力加速度为g，汽缸始终保持竖直。
（i）求物块质量；
（ii）活塞上仍放质量为物块，为使得活塞回到距缸底为H的高度，求密封气体的热力学温度T应缓慢上升为多少；若此过程中气体内能增加了，求该过程中缸内气体从外界吸收的热量Q。
【参考答案】（i）；（ii）
【名师解析】
（i）以被密封气体为研究对象，初态，由力的平衡条件有
活塞从位置H到位置，气体发生等温变化，由玻意耳定律可知
解得
末态，由力的平衡条件有
解得
（ii）活塞从位置回到H位置的过程，气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律有
解得
外界对气体做功为
由热力学第一定律可有
解得
11. （2024深圳龙岗期末）如图为洗衣烘干机，其容积为。现把湿衣服放进去，占了其一半的容积，关闭机门，启动电源开始烘干。下面两个排气口，能够把变成水蒸气的水和热气排出，同时使机内的气压与外界大气压一直保持相等。设研究的气体为开始烘干前封闭在机内的一定质量的理想气体，气温为；当衣服烘干时因排水共排出了的研究气体（忽略衣服体积变化）。
（1）烘干时研究的气体（包括机内和排出）的温度为多少？
（2）若电源输出的电能只有被研究的气体吸收为热量而升温，且的气体每升高需要吸收热量，则电源输出的电能约为多少？
【参考答案】（1）；
【名师解析】
（1）由盖—吕萨克定律可得
其中
，，
解得
则
烘干时研究的气体（包括机内和排出）的温度为。
（2）因为的气体每升高需要吸收热量，则的气体升高
需要吸收热量为
故电源输出的电能约为
12. （2024江苏扬州宝应县期末）某同学想用一圆柱形导热汽缸来测物体的质量，如图所示将汽缸开口向上竖直放置，用质量、横截面积的光滑活塞封闭一定质量的理想气体，稳定时测得气柱高度。然后将质量为M的待测物体轻放在活塞上，再次稳定后气柱高度变为原来的。这时再对汽缸缓慢加热，当气体吸收10J热量时，活塞恰好回到初次稳定时的位置。大气压强，取。求：
（1）待测物质量M；
（2）缓慢加热过程中，气体内能增加量。

【参考答案】（1）；（2）
【名师解析】
（1）放上物体前，对活塞受力分析
代入数据解得
将质量为M的待测物体轻放在活塞上，气体发生等温变化
即
代入数据解得
再对活塞受力分析得
解得
（2）缓慢加热过程中，气体压强不变，气体对外做功
气体内能增加