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1、2023广东版物理高考第二轮复习专题十四热学一、选择题1.物理生活I （2022河南焦作市县级中学期末联考）（多选）关于生活中的热学现象,下列说法正确的是（）A.夏天和冬天相比,夏天的气温较高,水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏天的绝对湿度较大B.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是用银子夹一棉球,沾一些酒精,点燃,在罐内迅速旋转一下再抽出,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上,其原因是,当火罐内的气体体积不变时,温度降低,压强增大C.盛有氧气的钢瓶，在 27 C 的室内测得其压强是9.0X1 0,P a,将其搬到-3 的工地上时，测得瓶内氧气的压强变为7
2、.8X1 0 P a,通过计算可判断出钢瓶漏气D.汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气又变废为宝E.一辆空载的卡车停于水平地面,在缓慢装沙过程中,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能，则胎内气体向外界放热答 案 A C E 夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，相对湿度等于绝对湿度与水的饱和汽压之比,因此在相对湿度相同的情况下,夏天的绝对湿度较大,选项A 正确;根据华=C可知,当火罐内的气体体积不变时,温度降低,压强减小,选项B 错误;盛有氧气的钢瓶,在27 的室内测得其压强是9.O X 1 06 P a,将其搬到-3 的工
3、地上时,测得瓶内氧气的压强变为7.8X1 0 P a,若不漏气则气体做等容变化,由段叫得s 爷=8.1 X 1 0,P a,由于P 27.8 X 1 06 P a,所以钢瓶在搬运过程中漏气,选项C 正确;有害气体排入大气后不能自发地分离,故D错误;胎内气体温度不变,则内能不变,在缓慢装沙过程中，外界对气体做功,故气体应向外界放热,故E正确。2.物理生活I （2022贵州黔南罗甸模拟）（多选）如图所示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外,下列说法正确的是（）A.热量可以自发地从
4、冰箱内传到冰箱外B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律E.电冰箱的工作原理正是热力学第二定律的应用答 案B C E由热力学第二定律知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助,电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部,需要压缩机的帮助并消耗电能,这正是热力学第二定律的应用,故A错误,B、E正确;热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律,是能量守恒定律的具体表现,适用于所有的热学过程，故C正确,D错误。3.物理生活I （2022江苏南通二模）山地自行车前轮
5、有气压式减震装置来抵抗颠簸,其原理如图所示。当路面不平时,活塞上下振动,在汽缸内封闭气体的作用下，起到延缓震动的目的。在活塞迅速下压过程中（）上接车把活塞A.汽缸内的气体分子的平均动能不变B.汽缸内所有气体分子的速率都增大C.汽缸内的气体压强可能不变D.单位时间内撞到汽缸内壁单位面积上的气体分子数增多答 案 D活塞迅速下压时,活塞对气体做功，气体来不及散热，由热力学第一定律可知，气体内能增加，温度升高,汽缸内气体分子的平均动能增大,A 错误;汽缸内气体分子的平均动能增大,则分子的平均速率增大，但不是汽缸内所有气体分子的速率都增大,B 错误;当活塞迅速下压时,汽缸内气体的体积减小，单位体积内的分
6、子数增多,且分子的平均速率增大，则单位时间内撞到汽缸内壁单位面积上的气体分子数增多,再由华=C可知,汽缸内气体的压强变大,故C 错误,D 正确。4.物理探索I （2022上海杨浦二模）（多选）在一次科学晚会上，某老师表演了一个“马德堡半球实验”。他先取出两个在碗底各焊接了铁钩的不锈钢腕,在一个碗里烧了一些纸,然后迅速把另一个碗扣上,再在碗的外面浇水，使其冷却到环境温度。用两段绳子分别系着铁钩朝相反的方向拉,试图把两个碗拉开,如图所示。当两边的人各增加到5 人时,才把碗拉开。已知碗口的直径为20 cm,环境温度为1 5,大气压强为1.0义1。5 P a。实验过程中碗不变形，也不漏气,设每个人平均
7、用力为200 N。下列说法中正确的是（）A.浇水过程中不锈钢碗里的气体压强逐渐增大B.浇水过程中不锈钢碗里气体分子的平均速度逐渐变小C.碗快要被拉开时，碗内封闭气体压强约为3.6X1 01 P aD.不锈钢碗刚被扣上时，里面空气的温度约为1 50 答 案 B D 在碗的外面浇水，使其冷却到环境温度,温度降低,体积不变,由胎C知气体压强减小,分子平均动能减小,平均速度减小,故B 正确,A 错误;每人平均用力为200 N,则快要被拉开时,对单边半个碗受力分析有p J i 2+5X200 N=p0 解得p-6.8X1 01 P a,故 C 错误;对碗内气体分析，气体做等容变化，有%T=288 K,解
8、得T 0*423 K=1 50,故 D 正确。5.（2022山东青岛一模,2）下列关于热学中的一些说法正确的是（）A.茶叶蛋变色是布朗运动产生的结果B.第二类永动机违反了热力学第一定律C.温度是分子平均动能的标志,两个动能不同的分子相比,动能大的温度高D.一定质量理想气体对外做1 00 J 的功，同时从外界吸收70 J 的热量，则它的内能减小了 30 J答 案 1）茶叶蛋变色是扩散现象的结果,A 错误;第二类永动机违反了热力学第二定律,B 错误;温度是分子热运动的平均动能的标志,是统计规律,适用于大量分子,对单个分子不成立,C 错误;一定质量理想气体对夕M故1 00 J 的功，同时从外界吸收7
9、0 J 的热量,根据热力学第一定律可得U=W+Q=-1 00 J+70J=-30 J,可知气体的内能减小了 30 J.D正确。6.（2022山东荷泽一模,6）一个充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉,越往下水温越低,气球导热良好，则气球内气体（）A.内能增加B.对外界做正功C.减少的内能小于放出的热量D.减少的内能大于放出的热量答 案c充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉,越往下水温越低,内能降低,A错误;气球体积减小,气体对外界做负功,B错误;气球下降时,气球内气体内能减小，外界对气体做正功,根据热力学第一定律 U=Q+W,知放出的热量大于减小的内能,C正确,D错误。7.（2
10、022衡阳八中开学考,1 5）（多选）2021年8月5日东京奥运会跳水女子1 0 m台决赛中，1 4岁的全红婵领先第二名9 0多分,以总分466.2拿到金牌,并打破了世界纪录。五次跳水有三次满分,娴熟的动作,标准的姿势，李小鹏感叹:我扔个硬币溅起的水花都比她跳水大。下列说法错误的是（）A.运动员出水后泳衣上的水很快滑落是因为制造泳衣的材料对水不浸润B.运动员入水过程中,在水中产生的气泡内的气体压强小于大气压C.运动员入水过程中,激起的水花中有很多水滴呈现球形是因为水的表面张力的作用D.跳水池水温保持恒定约26 保证运动员入水后的舒适度,此时运动员和水池中的水处于热平衡状E.跳水运动员入水后,身
11、体周围会出现一些小气泡,这些小气泡在做无规则的布朗运动答 案B D E运动员出水后泳衣上的水很快滑落是因为泳衣采用了对水不浸润的材料制成,故A正确；运动员入水后水下气泡内的气体压强大于大气压,故B错误;运动员入水激起的水花中,水滴呈现球形是因为水的表面张力的作用,故C正确;跳水池水温约26 保证运动员入水后处于舒适的温度，但入水后运动员和水池温度并不相同,所以没有处于热平衡状态,故D错误;跳水运动员入水后,身体周围会有一些小气泡,这些小气泡的运动不符合布朗运动的特点,故E错误。8.（2022南开一模,6）（多选）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
12、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.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和答 案 B D 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动是布朗运动,布朗运动虽然是悬浮在液体中的颗粒的无规则运动，但反映了液体分子运动的无规则性,A 正确;分子间的作用力与分子间距离的变化关系如图1 所示,B 错误;分子势能随着分子间距离变化的关系如图2 所示,C 正确;内能是分子动能和分子势能的总和,D 错误。9.（2020南开中学月考,3）民 间 常 用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一
13、个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上（忽略皮肤的形变）。其原因是，当火罐内的气体（）A.温度不变时,体积减小,压强增大B.体积不变时,温度降低,压强减小C.压强不变时,温度降低,体积减小D.质量不变时，压强增大，体积减小答 案 B把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低,气体发生等容变化,由查理定律可知，气体压强减小,火罐内气体压强小于外界大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。1 0.物理生活1（2022和平二模,6）（多选）小明在和父母西藏自驾游的时候发现,由于大气压强随海拔的升高而减小，密封包装的
14、小零食会出现“胀袋”的现象。他用学过的物理知识对此现象进行分析，首先将零食密封袋中气体视为理想气体,考虑到在行车过程中一直使用暖风取暖，可近似认为汽车内温度不变,汽车从平原行驶到高原,下列判断正确的是（）A.外界对密封袋中气体做功 B.密封袋中气体从外界吸热C.密封袋中气体压强减小 I）.密封袋中气体内能减小答 案 B C 密封包装的小零食出现“胀袋”的现象说明零食密封袋中气体体积增大，密封袋中气体对夕微功,A 错误;由于可近似认为汽车内温度不变,汽车从平原行驶到高原，有 P M=P M,密封包装的小零食出现“胀袋”，则零食密封袋中气体体积增大，密封袋中气体压强减小,C 正确;由于可近似认为汽
15、车内温度不变,则密封袋中气体内能不变,分析选项A 可知密封袋中气体对外做功W0,结合热力学第一定律 U=Q+W,可知密封袋中气体从外界吸热,B 正确,D 错误。1 1.物理生活（2022南开二模,2）自热米饭因其便于加热和携带越来越受到“驴友”的欢迎。自热米饭盒内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热量,不需要明火,温度可超过1 00 C,盖上盒盖便能在 1 0、1 5分钟内迅速加热食品。自热米饭的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞,容易造成小型爆炸。下列说法正确的是（）A.自热米饭盒爆炸,是盒内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果B.在自热米饭盒爆炸的瞬间,盒内气体内能增加C.在自
16、热米饭盒爆炸的瞬间,盒内气体温度降低D.自热米饭盒爆炸前,盒内气体温度升高,标志着每一个气体分子速率都增大了答 案 C自热米饭盒爆炸前,盒内气体温度升高,由分子动理论知，体积不变，气体分子间分子力（引力）可忽略不计,分子间相互作用力不变,选项A 错误;突然爆裂的瞬间气体对外界做功,因为来不及与外界进行热交换，所以既不吸热也不放热,根据热力学第一定律,其内能减少,温度也会有所下降,选项B错误,C 正确;自热米饭盒爆炸前,盒内气体温度升高,分子平均动能增加，但并不是每一个气体分子速率都增大，故 D 选项错误。1 2.（2022北京东城一模,5）新冠肺炎疫情期间,某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。
17、闭合阀门K,向下热压杆A 可向瓶内储气室充气,多次充气后按下按柄B,打开阀门K,消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。在室温下，储气室内气体视为理想气体,喷壶由绝热材料制造,下列说法正确的是（）A.充气过程中，储气室内每个气体分子的动能都增大B,充气过程中,储气室内气体分子热运动的平均动能不变C.喷液过程中，储气室内气体的压强增加D.喷液过程中,储气室内气体分子热运动的剧烈程度降低答 案 D充气过程中，外界对气体做功,由热力学第一定律A U=Q+W可知，气体内能增大,由于是理想气体,故平均动能增加，但不是每个分子动能都增大,A 错;喷液过程中，气体对外做功，A U ol=0.007 mol,故 B、
18、D 错误;含有的水分子的数量为 N=nN,、=O.007X6X 1 02个=4.2X 1 0”个,故 c 正确。1 6.自然现象（2022江苏南京六校联考,2）石墨烯是从石墨中分离出的新材料,其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构,如图所示,则（）A.石墨是非晶体B.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯C.单层石墨烯的厚度约3 umD.碳原子在六边形顶点附近不停地振动答 案 D石墨是晶体，故 A 错误;石墨烯是石墨中分离出来的新材料，故 B 错误;单层石墨烯厚度约为原子尺寸1 0%,故 C 错误;根据分子动理论可知,碳原子应在平衡位置附近不停地振动,故D 正确。1 7.自然现象I 2022江苏宿迁联考
19、,3（1）如题图所示,夏天,从湖底形成的气泡,在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面，湖内水的温度越高，大气压强不变，将气泡内气体视为理想气体。则在气泡缓慢上升的过程中,对于气泡内气体,下列说法正确的是（）A.每一个气体分子的热运动都变快B.对气泡壁单位面积单位时间内的冲量变小C.对气泡壁做功,内能减少D.内能增大，放热答 案B如果气体温度升高,分子的平均动能增大，但并不是每一个分子热运动的速率都增加,A错误;根据气体压强定义及其微观意义,气泡内气体压强减小，气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小,由I=Ft易知气泡内气体分子对气泡壁单位面积单位时间内的冲量一定减小,B正确;
20、气泡上升过程中,温度升高,与水面的距离减小,P=P o+P gh,压强减小，则根据牛=C，可 知V增大气体对外界做正功,但温度升高说明内能增大,C错误;湖内水的温度越高，气体的温度升高，气体内能增大,根据以上分析可知体积增大,则气泡内气体对外界做正功,根据热力学第一定律可知气泡内气体吸热,D错误。审题指导 气 泡“缓慢”上升，意味着热传递很充分,气泡内的气体温度始终与环境温度相同。将气泡内气体视为“理想气体”，对于定质量的理想气体，温度升高，内能一定增加。由此可见,审题时抓住关键语句，就可以找到解题的突破口。二、非选择题1 8.物 理 生 活（2022陕西西安西工大附中第七次适应练）如图所示,
21、喷洒农药用的某种喷雾器,其药液桶的总容积为1 4 L,装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2 L,气 压 为1 atm。打气筒活塞每次可以打进气压为1 atm、体积为0.2 L的空气。不考虑环境温度的变化和药液的压强。要使药液上方的气体压强增大到5 atm,应打气多少次？如果药液上方的气体压强达到5 atm时停止打气，并开始向外喷药,那么当喷雾器不能再向外喷药时,桶内剩下的药液还有多少升？答 案 40次4 L解析 设应打气 n 次，则有 pi=l atm,Vi=0.2n L+2 L,p2=5 atm,V2=2 L根据玻意耳定律得pM=pM代入数据解得n=40P 3=2 L,丫 3=5 atm
22、,p=l atm根据 p3V3=pM 可得 V 3=1 0 LP4剩下的药液V=1 4 L-1 0 L=4 L1 9.(2022山东枣庄二模,1 5)为防止文物展出时因氧化而受损,需抽出存放文物的展柜中的空气,充入惰性气体，形成低氧环境。如图所示,为用活塞式抽气筒从存放青铜鼎的展柜内抽出空气的示意图。已知展柜容积为V。,开始时展柜内空气压强为P。,抽气筒每次抽出空气的体积为瞿;抽气一次后,展柜内压强传感器显示内部压强为需挣。;不考虑抽气引起的温度变化。求：(1)青铜鼎材料的总体积；(2)抽气两次后,展柜内剩余空气与开始时空气的质量之比。曾一_ V-k I-答 案(l)lVo(2)1 96：22
23、5解析 由玻意耳定律得P o(Vo-A V)=po(V0-V+白。)io lo解 得 A V=V0 设第二次抽气后气体压强为P 2,则皆。(V。-V)=P 2(V。-A V+白。)13IO设剩余气体压强为P o时体积为V,则P l)V=p2(Vo-A V)剩余气体与原气体的质量比詈 下 先m2 VQ-isv解 彳 蜉 啜m2 22520.物理生活(2022江苏苏州调研,1 3)很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时,利用三氮化钠(N aN j产生气体(假设都是N2)充入导温效果良好的气囊。若氮气充入前后安全气囊的容积分别为匕=1 0 L、V2=70 LO已知大气
24、压强p=L O X IO,P a,气囊中氮气密度P =2.5kg/m 一个氮气分子的质量约为4.65 X 1 0您 g,氮气摩尔质量M=0.028 kg/mol,阿伏加德罗常数N.Q6X 1 023 mol1,在标准大气压下,氮气的摩尔体积为22.4 L/mole求氮气充入后：该气囊中氮气分子的总个数N;(2)该气囊中氮气分子间的平均距离；(3)安全气囊的压强。(结果均保留一位有效数字)答案(D4X1 021(2)3X1 0 m(3)2X1 0 P a解 析(1)设氮气分子物质的量为n,则 片等该气囊中氮气分子的总个数N=nN,、与 弧 上 嚅 答 X 6 X X 1 021M 0.028 每个分子所占的空间设分子间的平均距离为d,每个氮气分子占有的空间可以看成是棱长为d 的立方体，则有V0=d3该气囊中氮气分子间的平均距离d=需 心 3X 1 0%(3)在标准大气压下，采用收集法，充入前“气囊”中氮气的体积%=nX22.4 L2 端普X22.4U.U ZoL=1 40 L根据玻意耳定律有pM=pM其中p尸po=1.0X105 Pa,V/=140 L,V2=70 L,代入数据解得氮气充入后安全气囊的压强为p2=2X105 Pa