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专题14 热学-2023年高考高频考点冲刺分类训练
一、多选题
1.(2023·福建泉州·统考二模)在中国首次太空授课活动中,神舟十号航天员展示了失重环境下的物理现象,其中有一实验是航天员挤出的水在空中形成水球。水球蕴涵着很多物理知识,下列说法正确的是( )
A.水球中的水分子的直径数量级为
B.水的内能比冰的内能大
C.挤出的水呈球形是水的表面张力作用的结果
D.悬浮在水中的小颗粒做无规则运动,说明水分子间存在相互作用力
考查方向:分子直径大小的数量级、布朗运动、内能的理解
2.(2023春·广东广州·高三校联考开学考试)在飞机起飞的过程中,由于高度快速变化,会引起机舱内气压变化,乘客小周同学观察发现,在此过程中密封桶装薯片的薄膜盖子凸起,如图所示。若起飞前后桶内气体的温度保持不变,则下列关于桶内气体(可视为理想气体)的说法中正确的是( )
A.桶内气体压强增大
B.桶内气体分子平均动能不变
C.桶内气体从外界吸收热量
D.桶内气体对外做功,内能减小
考查方向:温度的概念以及与分子动能的关系、波意耳定律应用、热力学第一定律
3.(2022秋·湖南湘潭·高三校考学业考试)如图所示,F表示两分子间的作用力,表示分子间的势能,图中两条图像分别表示分子间作用力和分子势能随分子间距离变化的规律,图中是分子势能为0时对应的距离,是分子间作用力为0时对应的距离,是分子间作用力随分子间距离变化的图像最低点对应的距离,是分子间作用力及分子势能均可视为0的足够远的某一距离。下列说法正确的是( )
A.对应着分子势能的最小值
B.从到,先增大后减小
C.从到,F一直减小
D.从到,F先增大后减小,不断增大
E.在仅受分子力的情况下,若将两个相距的分子由静止释放,分子间能达到距离
考查方向:分子力的势能与距离的关系
4.(2022·天津·高考真题)采用涡轮增压技术可提高汽车发动机效率。将涡轮增压简化为以下两个过程,一定质量的理想气体首先经过绝热过程被压缩,然后经过等压过程回到初始温度,则( )
A.绝热过程中,气体分子平均动能增加 B.绝热过程中,外界对气体做负功
C.等压过程中,外界对气体做正功 D.等压过程中,气体内能不变
考查方向:理想气体方程,热力学第一定律
5.(2022秋·全国·高三开学考试)有一钢瓶氧气,因为压强不是很大,可视为理想气体,它的图像如图所示,若瓶中氧气经历了过程,则它( )
A.正在充气
B.正在放气
C.内部气体内能减少
D.内部气体平均动能减少
E.内部气体密度增大
考查方向:理想气体方程,热力学第一定律
6.(2022·高三课时练习)在实验室将一容积比较大的烧瓶放入冰箱冷冻室内,经过几小时后,将烧瓶从冰箱内迅速取出,并立即用小气球紧紧地套在烧瓶的瓶口,然后将烧瓶放入装有热水的烧杯中,如图所示,将烧瓶及气球内的气体看成是理想气体。则下列说法正确的是( )
A.经过一段时间后气球会膨胀起来
B.气球的体积一直都不会发生变化
C.烧瓶及气球内的气体内能增加
D.烧瓶及气球内的气体的压强一定变大
考查方向:应用理想气体方程处理实际问题
7.(2022·高三课时练习)某校中学生参加中央电视台“异想天开”栏目的活动,他们提出了下列四个设想方案。从理论上讲可行的方案是( )
A.城市上空的气温比周围环境要高,利用城市上空的热源来进行发电
B.在繁华的马路上设计一种装置,使行人走路时的一部分能量转化为电能
C.将屋顶都盖上太阳能板,可直接用太阳能来解决家庭照明和热水供应问题
D.想办法使汽车尾气中的各类有害气体自发地分离开,再将干净的气体排到空气中
考查方向:热力学第二定律
二、解答题
8.(2023·辽宁·校联考模拟预测)如图所示,底部带有阀门K的导热汽缸静置在水平地面上,质量为m、横截面积为S的活塞将汽缸内的空气分为高度均为h的上、下两部分,初始时上面封闭空气的压强恰好等于外界大气压强。现用打气筒从阀门K处缓慢充入空气,使活塞缓慢上升。已知重力加速度大小为g,大气压强恒为,活塞可在汽缸内无摩擦滑动且汽缸不漏气,空气可视为理想气体,不考虑空气温度的变化,当活塞上升时,求:
(1)活塞上方封闭空气的压强p;
(2)活塞下方原来封闭的空气与充入空气的质量之比k。
考查方向:应用查理定律、应用盖吕萨克定律、计算内能的改变
9.(2023·河南·校联考模拟预测)如图甲所示,上端开口的导热汽缸放置在水平面上,质量为m、横截面积为S的活塞密封了一定质量的理想气体。当环境温度为时,活塞静止的位置与汽缸底部距离为h,离缸口的距离为。已知重力加速度为g,活塞厚度及活塞与汽缸壁之间的摩擦不计,大气压强为。
(1)若缓慢升高环境温度,使活塞刚好能上移到缸口,求升高后的环境温度T;
(2)若先在缸内壁紧贴活塞上表面固定一卡环(