高考物理复习特训考点十四热学第110练高考真题含解析

这是一份高考物理复习特训考点十四热学第110练高考真题含解析，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．[2021·北京卷，4]比较45 ℃的热水和100 ℃的水蒸汽，下列说法正确的是( )
A．热水分子的平均动能比水蒸汽的大
B．热水的内能比相同质量的水蒸汽的小
C．热水分子的速率都比水蒸汽的小
D．热水分子的热运动比水蒸汽的剧烈
2．(多选)[2021·天津卷，6]列车运行的平稳性与车厢的振动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减振，空气弹簧主要由活塞、气缸及内封的一定质量的气体构成．上下乘客及剧烈颠簸均能引起车厢振动，上下乘客时气缸内气体的体积变化缓慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换．若气缸内气体视为理想气体．在气体压缩的过程中( )
A．上下乘客时，气体的内能不变
B．上下乘客时，气体从外界吸热
C．剧烈颠簸时，外界对气体做功
D．剧烈颠簸时，气体的温度不变
3．[2021·山东卷，4]血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示．加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V；每次挤压气囊都能将60 cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V，压强计示数为150 mmHg.已知大气压强等于750 mmHg，气体温度不变．忽略细管和压强计内的气体体积．则V等于( )
A．30 cm3 B．40 cm3
C．50 cm3 D．60 cm3
二、非选择题
4．[2021·湖北卷，15(2)]某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27 ℃时，压强为3.0×103 Pa.
(1)当夹层中空气的温度升至37 ℃，求此时夹层中空气的压强；
(2)当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环境温度为27 ℃，大气压强为1.0×105 Pa.
5.
[2021·全国甲卷，33(2)]如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为A、B两部分；初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压p0.隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5p0时隔板就会滑动，否则隔板停止运动．气体温度始终保持不变．向右缓慢推动活塞，使B的体积减小为 eq \f(V,2) .
(1)求A的体积和B的压强；
(2)再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A的体积和B的压强．
6.
[2021·全国乙卷，33(2)]如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通．A、B两管的长度分别为l1＝13.5 cm, l2＝32 cm.将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差h＝5 cm.已知外界大气压p0＝75 cmHg.求A、B两管内水银柱的高度差．
7．[2021·湖北卷，14]质量为m的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体．在下述所有过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离．当气缸如图(a)竖直倒立静置时，缸内气体体积为V1，温度为T1.已知重力加速度大小为g，大气压强为p0.
(1)将气缸如图(b)竖直悬挂，缸内气体温度仍为T1，求此时缸内气体体积V2；
(2)如图(c)所示，将气缸水平放置，稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为V3时，求此时缸内气体的温度．
8．[2021·湖南卷，15(2)]小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示．导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量m1＝600 g、截面积S＝20 cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦．一轻质直杆中心置于固定支点A上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量m2＝1 200 g的铁块，并将铁块放置到电子天平上．当电子天平示数为600.0 g时，测得环境温度T1＝300 K．设外界大气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2.
(1)当电子天平示数为400.0 g时，环境温度T2为多少？
(2)该装置可测量的最高环境温度Tmax为多少？
第110练 高考真题
1．答案：B
解析：由于温度是分子平均动能的标志，故热水分子的平均动能比水蒸气的小，A错误；热水与相同质量的水蒸气相比，分子数相同，水蒸气分子的平均动能和分子势能均比较大，故热水的内能比相同质量的水蒸气的小，B正确；热水分子的平均速率比水蒸气的小，但并不是每个热水分子的速率都比水蒸气的小，故C错误；水蒸气分子的热运动比热水的剧烈，故D错误．
2．答案：AC
解析：上下乘客时气缸内气体与外界有充分的热交换，即发生等温变化，温度不变，故气体的内能不变；在气体压缩的过程中，外界对气体做正功，又气体内能不变，根据热力学第一定律可知气体向外界放热，选项A正确，B错误．剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换，气体经历绝热压缩过程，外界对气体做功，气体温度升高，故C正确，D错误．
3．答案：D
解析：根据玻意耳定律可知：p0V＋5p0V0＝p1×5V.已知p0＝750 mmHg，V0＝60 cm3，p1＝750 mmHg＋150 mmHg＝900 mmHg代入数据整理得V＝60 cm3，故选项D正确．
4．答案：（1）3.1×103Pa （2） eq \f(97,3)
解析：（1）由题意可知夹层中的气体发生等容变化，根据理想气体状态方程可知 eq \f(p1,T1) ＝ eq \f(p2,T2)
代入数据解得p2＝3.1×103Pa
（2）当保温杯外层出现裂缝后，静置足够长时间，则夹层压强和大气压强相等，设夹层体积为V，以静置后的所有气体为研究对象有p0V＝p1V1
解得V1＝ eq \f(100,3) V
则增加空气的体积为ΔV＝V1－V＝ eq \f(97,3) V
所以增加的空气质量与原有空气质量之比为 eq \f(Δm,m) ＝ eq \f(ΔV,V) ＝ eq \f(97,3)
5．答案：（1）0.4V 2p0 （2）（ eq \r(5) －1）V eq \f(\r(5)＋3,4) p0
解析：（1）对B部分气体由玻意耳定律有p0V＝pB eq \f(V,2)
解得pB＝2p0
对A部分气体由玻意耳定律有p0V＝（pB＋0.5p0）VA
解得VA＝0.4V
（2）设回到初始位置时A的体积为V′A，B的压强为p′B
对B部分气体由玻意耳定律有p0V＝p′B（2V－V′A）
对A部分气体由玻意耳定律有p0V＝（p′B－0.5p0）V′A
联立解得p′B＝ eq \f(\r(5)＋3,4) p0
V′A＝（ eq \r(5) －1）V
6．答案：1 cm
解析：
设A、B两管内横截面积分别为S1、S2，注入水银后如图所示，A、B气柱分别减少了h1和h2，压强分别为p1和p2
则有：p0l1S1＝p1（l1－h1）S1①
p0l2S2＝p2（l2－h2）S2②
压强：p2＝p0＋ρgh③
p1＝p2＋ρg（h2－h1）④
代入数据解得Δh＝h2－h1＝1 cm
7.
答案：（1） eq \f(p0S＋mg,p0S－mg) V1 （2） eq \f(p0SV3T1,（p0S＋mg）V1)
解析：（1）图（a）状态下，对气缸受力分析，如图1所示，则封闭气体的压强为p1＝p0＋ eq \f(mg,S) ，当气缸按图（b）方式悬挂时，对气缸受力分析，如图2所示，则封闭气体的压强为p2＝p0－ eq \f(mg,S) ，对封闭气体由玻意耳定律得
p1V1＝p2V2
解得V2＝ eq \f(p0S＋mg,p0S－mg) V1
（2）当气缸按图（c）的方式水平放置时，封闭气体的压强为p3＝p0
由理想气体状态方程得 eq \f(p1V1,T1) ＝ eq \f(p3V3,T3)
解得T3＝ eq \f(p0SV3T1,（p0S＋mg）V1)
8．答案：（1）297 K （2）309 K
解析：（1）当环境温度为T1＝300 K时，设铁块所受支持力为N1
对铁块受力分析得N1＋F1＝m2g
对活塞受力分析得F1＋p1S＝m1g＋p0S
联立可得p1＝p0＋ eq \f(m1g－m2g＋N1,S) ＝1.0×105 Pa
同理，当环境温度为T2时，设铁块所受支持力为N2
p2＝p0＋ eq \f(m1g－m2g＋N2,S) ＝0.99×105 Pa.
由查理定律可得 eq \f(p1,T1) ＝ eq \f(p2,T2)
联立可得T2＝297 K
（2）当环境温度最高时，细绳上的拉力刚好为零，则p3＝p0＋ eq \f(m1g,S) ＝1.03×105 Pa
由查理定律可得 eq \f(p1,T1) ＝ eq \f(p3,Tmax)
解得Tmax＝309 K