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专题突破练(十四) 热学
1.(2023·浙江6月选考)(多选)下列说法正确的是( )
A.热量能自发地从低温物体传到高温物体
B.液体的表面张力方向总是跟液面相切
C.在不同的惯性参考系中,物理规律的形式是不同的
D.当波源与观察者相互接近时,观察者观测到波的频率大于波源振动的频率
BD 解析:根据热力学第二定律可知热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,A错误;液体的表面张力方向总是跟液面相切,B正确;由狭义相对论的两个基本假设可知,在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的,C错误;根据多普勒效应可知,当波源与观察者相互接近时,观察者观测到波的频率大于波源振动的频率,D正确。
2.下列说法正确的是( )
A.两个接触在一起的固体间不可能发生扩散现象
B.布朗运动指的是悬浮在液体里的花粉中分子的运动
C.温度相同的物体分子的平均速率相同
D.无论今后科技发展到什么程度,都不可能达到绝对零度
D 解析:固体的分子也在不停地做无规则运动,同时固体的分子之间也存在间隙,所以扩散现象不仅发生在气体和液体之间,固体之间也会发生扩散现象,故A错误;布朗运动指的是悬浮在液体里的花粉微粒的无规则运动,不是花粉中分子的无规则运动,故B错误;温度是分子平均动能的标志,温度相同说明分子的平均动能相等,而不是速率相等,故C错误;由热力学第三定律可知,无论今后科技发展到什么程度,都不可能达到绝对零度,故D正确。
3.(2023·山东名校联考)(多选)玻璃器皿的制造过程中玻璃液的形成是重要环节,当温度达到1 200 ℃时,大量的气泡分布在玻璃液中,经过一系列工艺后获得澄清的玻璃液,之后可以通过降温到合适温度,然后选择合适大小的玻璃液进行吹泡(即往玻璃液中吹气)制造玻璃器皿,下列与玻璃有关的物理学问题的说法正确的是( )
A.因为分子间存在着斥力,所以破碎的玻璃不能简单地拼接在一起
B.玻璃从开始熔化到形成玻璃液的过程中,温度不固定
C.玻璃内部的原子是无序分布的,具有各向异性的特点
D.使1 200 ℃的玻璃液继续升温,可能使其中的气泡减少
BD 解析:破碎的玻璃不能拼接在一起,是因为分子间距达不到分子作用力的范围,A错误;玻璃是非晶体,熔化时无固定温度,B正确;玻璃是非晶体,玻璃内部的原子是无序排列的,具有各向同性的特点,C错误;温度继续升高,气泡内气体升温,膨胀,气体的密度变小,上浮,从玻璃液中排出,D正确。
4.(2023·江苏卷)在“探究气体等温变化的规律”的实验中,实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是( )
A.把柱塞快速地向下压
B.把柱塞缓慢地向上拉
C.在橡胶套处接另一注射器,快速推动该注射器柱塞
D.在橡胶套处接另一注射器,缓慢推动该注射器柱塞
B 解析:因为该实验是要探究气体等温变化的规律,所以实验中要缓慢推动或拉动活塞,目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变;为了方便读取封闭气体的体积,不需要在橡胶套处接另一注射器,B正确。
5.(2021·山东卷)如图所示,密封的矿泉水瓶中,距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中,小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶,小瓶下沉到底部;松开后,小瓶缓慢上浮。上浮过程中,小瓶内气体( )
A.内能减少
B.对外界做正功
C.增加的内能大于吸收的热量
D.增加的内能等于吸收的热量
B 解析:小瓶内的空气可视为理想气体,在小瓶缓慢上浮的过程中,瓶内空气的温度随水温升高,内能增加,故A错误;同时,瓶内空气的压强减小,由理想气体的状态方程=C可知瓶内气体体积增大,气体对外界做正功,故B正确;根据热力学第一定律ΔU=W+Q,由于ΔU>0,W<0,则Q>0,可见气体吸收的热量大于增加的内能,故C、D错误。
6.(2023·海南海口模拟)如图所示是一定质量的某种气体状态变化的pV图像,气体由状态A变化至状态B的过程中,气体分子平均速率的变化情况是( )
A.一直保持不变 B.一直增大
C.一直减小 D.先增大后减小
D 解析:由图像可知pAVA=pBVB,所以A、B两状态的温度相等,在同一等温线上,且图线所对应的函数为p=8-V,则图线对应着坐标为(6,4)的点,由理想气体状态方程有==,即==,可知从状态A到状态B温度应先升高后降低,分子的平均速率先增大后减小,D正确。
7.(2021·山东卷)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,臂带内气体的体积变为5V,压强计示数为150 mmHg。已知大气压强