高考易错题集锦6专题六热学分子热运动及能量守恒

1．以下关于分子力的说法，正确的是()A.分子间既存在引力也存在斥力B.液体难于被压缩表明液体中分子力总是引力C.气体分子之间总没有分子力的作用D.扩散现象表明分子之间不存在引力2．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是A.当分子表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.当分子力表现为斥力时，当分子和分子势能总是随分子间距离的减小而减小3．下列说法正确的是()A.机械能全部变成内能是不可能的B.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能以一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式C.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的4．下列说法正确的是()A.热量不能由低温物体传递到高温物体B.外界对物体做功，物体的内能必定增加C.第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化5．下列说法正确的是()A.外界对气体做功，气体的内能二定增大B.气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大C.气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大D.气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大6．如图所示，两端封闭、粗细均匀的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将其分为两部分，分别充有空气，现将玻璃管竖直放置，两段空气柱长度分别为l1，l2，已知l1＞l2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是：（）A．水银柱上升B．水银柱下降C．水银柱不动D．无法确定7．将一装有压缩空气的金属瓶的瓶塞突然打开，使压缩空气迅速跑出，当瓶内气体压强降至等于大气压p0时，立即盖紧瓶塞，过一段时间后，瓶内压强将：（设瓶外环境温度不变）A．仍为p0B．大于p0C．小于p0D．无法确定8．一个绝热气缸，压缩活塞前容积为V，内部气体的压强为p，现用力将活塞推进，使容积减小到6V，则气缸内气体的压强为A.等于6PB.等于6pC．大于6pD．小于6p9．容积V=201的钢瓶充满氧气后，压强为p=30个大气压，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V'=51的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶中的氧气压强均为P'=2个大气压。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是：A．4瓶B．50瓶C．56瓶D．60瓶10．下列说法中正确的是A．温度低的物体内能小B．温度低的物体分子运动的平均速率小C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D．外界对物体做功时，物体的内能不一定增加11．如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体。和A．气体分子之间相互作用势能可忽略．现通过电热丝对气体。加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡()A.a的体积增大了，压强变小了B.b的温度升高了C.加热后。的分子热运动比b的分子热运动更激烈D.a增加的内能大于b增加的内能12．如图所示，密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计．置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为ED(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)．现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态．经过此过程()A.ED全部转换为气体的内能B.EP，一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C.ED全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D.EP一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能13．某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为y，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为A.0AVNVB.AVNmC.AMNmD.0AMNV14．若以μ表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状况下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、△分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：其中()①AVNm②AN③AmN④AVNA.①和②都是正确的B.①和③都是正确的C.③和④都是正确的D.①和④都是正确的15．如图所示，一个横截面积为S的圆筒型容器竖直放置，金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计圆板A与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为P0，则被圆板封闭在容器中气体的压强p等于（）A.0cosMgpSB.0coscospMgSC.0cos2MgpSD.0MgpS16．如图所示，在一个圆柱形导热的气缸中，用活塞封闭了一部分空气，活塞与气缸壁间是密封而光滑的，一弹簧秤挂在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上。当外界气温升高（大气压不变）时，（）A.弹簧秤示数变大B.弹簧秤示数变小C.弹簧秤示数不变D.条件不足，无法判断17．设一氢气球可以自由膨胀以保持球内外的压强相等，则随着气球的不断升高，因大气压强随高度而减小，气球将不断膨胀。如果氢气和大气皆可视为理想气体，大气的温度、平均摩尔质量以及重力和速度随高度变化皆可忽略，则氢所球在上升过程中所受的浮力将______（填“变大”“变小”“不变”）18．如图，A，B是体积相同的气缸，B内有一导热的、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C，D为不导热的阀门。起初，阀门关闭，A内装有压强p1=2.0×105a温度T1=300K的氮气。B内装有压强P2=1.0×105Pa，温度T2=600K的氧气。打开阀门D，活塞C向右移动，最后达到平衡，以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积，则V1∶V2=______（假定氧气和氮气均为理想气体，并与外界无热交换，连接气缸的管道体积可忽略）19．把一根两端开口带有活塞的直管的下端浸入水中，活塞开始时刚好与水面平齐，现将活塞缓慢地提升到离水面H=15m高处，如图所示，求在这过程中外力做功为多少？（已知活塞面积S=1.0dm2，大气压户p0=1.0×105Pa，活塞的厚度和质量不计，取g=10m/s2）20．如图所示，左端封闭，右端开口的均匀U型管中用水银封有一段长150mm的空气柱。左臂总长为250mm，右臂足够长。如果将管的开口变为竖直向下，求空气柱的长度。（设大气压为750mmHg）21．如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A，B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气。A的质量可不计，B的质量为M，并与一劲度系数k=5×103N/m的较长的弹簧相连，已知大气压强p0=1×105Pa，平衡时，两活塞问的距离l0=0.6m，现用力压A，使之缓慢向下移动一定距离后，保持平衡，此时，用于压A的力F=5×102N,求活塞A向下移动的距离。（假定气体温度保持不变）22．内径均匀的U型细玻璃管一端封闭，如图所示，AB段长30mm，BC段长10mm，CD段长40mm，DE段充满水银，DE=560mm，AD段充满空气，外界大气压p0=1，01325×105Pa=760mmHg，现迅速从E向上截去400mm，长玻璃管，平衡后管内空气柱的长度多大？23．如图所示，一根一端封闭的玻璃管，当l=0.96m，内有一段长h1=0.20m的水银柱。当温度为t1=27℃，开口端竖直向上时，封闭空气柱h2=0.60m。问温度至少升到多高时，水银柱才能从管中全部溢出？（外界大气压相当于l0=0.76m高的水银柱产生的压强）24．圆柱形气缸筒长2l，截面积为S，缸内有活塞，活塞可以沿缸壁无摩擦不漏气的滑动，气缸置于水平面上，缸筒内有压强为p0，温度为T0的理想气体，气体体积恰好占缸筒容积的一半，如图所示。此时大气压也是p0，弹簧的劲度系数为k，气缸与地面的最大静摩擦力为f，求：（1）当kl＜f，对气缸缓慢加热到活塞移至缸筒口时，气缸内气体温度是多少？（2）当kl＞f，对气缸缓慢加热到活塞移至缸筒口时，气缸内气体的温度又是多少？25．如图所示，A，B两容器容积相同，用细长直导管相连，二者均封入压强为户，温度为T的一定质量的理想气体，现使A内气体温度升温至T'，稳定后A容器的压强为多少？参考答案1．A【解析】【错解分析】CD对分子力及其特点理解不透彻所致．【正解】分子间既存在引力也存在斥力，分子力是指其合力，A选项正确；液体分子间排列较紧密，随分子间距离减小，分子间斥力大于引力，表现为斥力，故难以被压缩，B选项错误；气体分子间间距较大，引力、斥力都很小，因而分子力很弱，但有分子力存在(否则即是真正的“理想气体”了)，即C选项也错；扩散现象是分子运动的结果，但不能据此说分子间不存在斥力，故D选项不对，正确的只有A项．2．C【解析】【错解分析】A、B或D不能把握分子力变化特点以及子力做功与分子势能的改变关系【正解】子力表现为引力时，分子间距rr0，再增大r，引力、斥力均减小，斥力减小得快，分子力(引力和斥力的合力)是先增大后减小的，故A、B均不正确，分子力为引力时，r增大，则克服分子力做功，分子势能必增大，即B还是不对。分子力表现为斥力时，分子间间距，的rr0，r减小，则引力、斥力将均增大，而斥力增得快些，故分子力(合力为斥力)将增大，同时是克服分子力做功，分子势能必增大，故D错，C对应选C。3．D【解析】【错解分析】ABC没有确切理解热力学第二定律的两种表述及实质．【正解】能量转移转换是有方向性的，机械能全部转化为内能是可能的，即A错；第二类永动机并不违反能量守恒定律，其实质是能量转移转化是有方向的，故B错；据热力学第二定律，欲使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化是不可能的，但借助其他，则完全可以(如冰箱)，故C错；同理功、热转换有方向性，但借助其他物理过程，也能从单一热源吸收热量，使之全部变成，功．D项正确．4．D【解析】【错解分析】AC没有全面正确地理解热力学第二定律．【正解】热量不能自发地由低温物体传递给高温物体，故A不对；据热力学第一定律，△U=W+Q，W为正，而吸热或放热未知，故AU不确定，B不对；第二类永动机符合能量守恒定律，但违反了内能与机械能转化的方向性，故C不对．效率是100％的热机不可能制成，任何宏观热现象都具有方向性，故D对．5．D【解析】【错解分析】ABD不能从能量守恒的角度理解做功和热传递是改变物体内能的两种方式而选了AB．【正解】依据能量转化和守恒定律，做功和热传递是改变物体内能的两种方式，仅凭其一，是无法判断其内能改变的，即A、B均不对；又温度是物体分子平均动能的标志，故C错D对，应选D．6．A【解析】【错解分析】错解：假设两段空气柱的压强p1，p2保持不变，它们的初温为T。当温度升高△T时，空气柱1的体积由V1增至V'1；，增加的体积△V1=V'1-V1，考虑到空气柱的总长度不变，空气柱2的体积从V2增至V'2，且△V2=V'-V2，由盖·吕萨克定律得：11VVTT22VVTT在T，△T都同的情况下，因为V1＞V2，所以△V1＞△V2，所以，水银柱应向下移动。选B。【错解原因】这道题因为初温一样，又升高相同的温度，所以比较液柱移动，可能有两种假设，一种为设压强不变，另一种是设体积不变。而上述解法中假定压强不变而导出水银柱下降这本身就是自相矛盾的。水银柱的移动情况是由水银柱的受力情况决定的，而受力情况是由两边压强的大小决定的，因此不能假设压强不变。【正解】假定两段空气柱的体积不变，即V1，V2不变，初始温度为T，当温度升高△T时，空气柱1的压强由p1增至p'1，△p1=p'1-p1，空气柱2的压强由p2增至p'2，△p2=p'2-p2。由查理定律得：11ppTT22ppTT因为p2=p1+h＞