专题十 热学中的图像问题（共5种图像类型）——2024年高考物理图像题型专项训练

专题十 热学中的图像问题 知识点一、热学中的图像问题 1、两种等温变化图像 内容 p－图像 p－V图像 图像 特点 物理 意义 一定质量的某种气体，温度不变时，pV＝恒量，p与V成反比，p与就成正比，在p－图上的等温线应是过原点的倾斜直线 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，p与V成反比，因此等温过程的p－V图像是双曲线的一支 温度 高低 直线的斜率为p与V的乘积，斜率越大，pV乘积越大，温度就越高，图中T2>T1 一定质量的某种气体，温度越高，气体压强与体积的乘积必然越大，在p－V图上的等温线就越高，图中T2>T1 2、p－T图像与V－T图像的比较 不同点 图像 纵坐标 压强p 体积V 斜率意义 斜率越大，体积越小，V4<V3<V2<V1 斜率越大，压强越小，p4<p3<p2<p1 相同点 ①都是一条通过原点的倾斜直线 ②横坐标都是热力学温度T ③都是斜率越大，气体的另外一个状态参量越小 3、分析气体图像问题的注意事项 (1)在根据图像判断气体的状态变化时，首先要确定横、纵坐标表示的物理量，其次根据图像的形状判断各物理量的变化规律． (2)不是热力学温度的先转换为热力学温度． (3)要将图像与实际情况相结合． 类型1 分子间的作用力和分子间势能随距离关系图像 1．（2023春•吉安期末）用电脑软件模拟两个相同分子在仅受分子力作用下的运动。将两个质量均为m的A、B分子从x轴上的﹣x0和x0处由静止释放，如图1所示。其中B分子的速度v随位置x的变化关系如图2所示。取无限远处势能为零，下列说法正确的是（　　） A．A、B间距离为x1时分子力为零 B．A、B间距离为2（x1﹣x0）时分子力为零 C．A、B系统的分子势能最小值为 D．释放时A、B系统的分子势能为 2．（2023春•石屏县校级期末）分子力F随分子间距离r的变化如图所示.将两分子从相距r＝r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　） A．从r＝r2到r＝r0，分子间作用力表现为斥力 B．从r＝r2到r＝r1，分子力的大小先减小后增大 C．从r＝r2到r＝r0，分子势能先减小后增大 D．从r＝r2到r＝r1，分子动能先增大后减小 3．（2023春•玉林期中）如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图申曲线所示。F＞0表示斥力，F＜0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，则下列选项中的图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（2023春•邯郸期中）分子间存在着分子力，并且分子间存在与其相对距离有关的分子势能。分子势能Ep随分子间距离r变化的图像如图所示，取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑两个分子间的作用，下列说法正确的是（　　） A．分子间距离由r3减小为r2的过程中，分子力逐渐增大 B．分子间距离为r2时，引力和斥力平衡 C．假设将两个分子从r＝r2处释放，它们将相互靠近 D．假设将两个分子从r＝r1处释放，则分子间距离增大但始终小于r3 5．（2023春•驿城区校级期末）如图所示，有关分子力和分子势能曲线的说法中，正确的是（　　） A．当r＝r0时，分子为零，分子势能最小也为零 B．当r＞r0时，分子力和分子势能都随距离的增大而增大 C．在两分子由无穷远逐渐靠近直至距离最小的过程中分子力先做正功后做负功 D．在两分子由无穷远逐渐靠近直至距离最小的过程中分子势能先增大，后减小，最后又增大 类型2 分子数的百分比随气体分子速率的变化图像 6．（2023•黄浦区二模）如图，曲线Ⅰ和Ⅱ为某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则（　　） A．曲线Ⅰ对应状态的温度更高 B．曲线Ⅰ对应状态的速率的分布范围更广 C．曲线Ⅰ与横轴所围面积更大 D．曲线Ⅰ对应状态的气体分子平均速率更小 7．（2023春•浦东新区校级期末）如图，曲线Ⅰ和Ⅱ为某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则下列说法正确的是（　　） A．曲线Ⅰ对应状态的气体分子平均动能更小 B．曲线Ⅰ与横轴所围面积更大 C．曲线Ⅱ与横轴所围面积更大 D．说明单个分子做无规则运动具有一定的规律性 8．（2023春•富平县期末）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．图甲中，状态①的温度比状态②的温度低 B．图甲中，两条曲线如果完整，下方的面积不相等 C．由图乙可知，当分子间的距离从r2逐渐减小为r1时，分子力做正功 D．由图乙可知，当分子间的距离从r2逐渐减小为r0时，分子势能不