2019年高考物理试题分类汇编：热学(带详细解析)

2019年高考物理试题分类汇编——热学（全国卷1）19．右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r2时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功【答案】BC【解析】分子间距等于r0时分子势能最小，即r0=r2。当r小于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，A错BC对。在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D错误。【命题意图与考点定位】分子间距于分子力、分子势能的关系。（全国卷2）16.如图，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变答案：BD解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0。稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0。根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变。稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小。BD正确。【命题意图与考点定位】考查热力学第一定律的应用及对气体的问题、压强和体积的判断。（重庆卷）15.给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，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A从外界吸热B对外界做负功C分子平均动能减小D内能增加【答案】A【解析】胎内气体经历了一个温度不变，压强减小，体积增大的过程。温度不变，分子平均动能和内能不变。体积增大气体对外界做正功。根据热力学第一定律气体一定从外界吸热。A正确。（上海理综）6．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。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（上海物理）10.如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（A）,hl均变大（B）,hl均变小（C）h变大l变小（D）h变小l变大解析：根据clp，l变大，p变小，根据ghpp0，h变大，选D。本题考查气体状态方程。难度：中等。（上海物理）14.分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则（A）分子间引力随分子间距的增大而增大（B）分子间斥力随分子间距的减小而增大（C）分子间相互作用力随分子间距的增大而增大（D）分子间相互作用力随分子间距的减小而增大答案：B解析：根据分子力和分子间距离关系图象，如图，选B。本题考查分子间相互作用力随分子间距的变化，图象的理解。难度：中等。（上海物理）17.一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在（A）ab过程中不断增加（B）bc过程中保持不变（C）cd过程中不断增加（D）da过程中保持不变解析：首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A正确；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接ao交cd于e，则ae是等容线，即eaVV，因为edVV，所以adVV，所以da过程中体积不是保持不变，D错误；本题选AB。本题考查气体的T-P图象的理解。难度：中等。对D，需要作辅助线，较难。（上海物理）22.如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为325*10m，一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为____pa（大气压强取1.01*510pa，g取210/ms）。若从初温027c开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m，则此时气体的温度为____℃。解析：501.4110mgPPpaS1212PVPVTT，T2=306K，t2=33℃本题考查气体实验定律。难度：易。（上海物理）28.（6分）用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图Ⅰ所示，实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P；③用1/VP图像处理实验数据，得出如图2所示图线，（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_______；（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_______和_____；（3）如果实验操作规范正确，但如图所示的1/VP图线不过原点，则0v代表_____。解析：（1）用润滑油凃活塞（2）慢慢抽动活塞、活塞导热。（3）体积读数值比实际值大0V。根据0()PVVC,C为定值，则0CVVP。（上海物理）33．（14分）如图，一质量不计，可上下自由一点的活塞将圆筒分为上下两室，两室中分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底N，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积22Scm。在电键K断开时，两室中气体压强均为0240ppa，ND间距11lm，DM间距23lm，将变阻器的滑片P滑到左端B，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场，在电场力作用下活塞D发生移动。稳定后，ND间距'13lm，DM间距'21lm，活塞D所带电流的绝对值qSE(式中E为D与M所带电荷产生的合场强，常量12228.85*10/cNm)求：（1）两室中气体的压强（设活塞移动前后气体温度保持不变）；（2）活塞受到的电场力大小F；（3）M所带电荷产生的场强大小ME和电源电压U;（4）使滑片P缓慢地由B向A滑动，活塞如何运动，并说明理由。解析：（1）0111'plpl解得P1=80Pa0222'plpl，解得P2=720Pa（2）根据活塞受力的平衡，21()0.128FppSN。（3）因为E为D与M所带电荷产生的合场强，EM是M所带电荷产生的场强大小，所以E=2EM，所以002MqsEsE，所以02MMFFEqsE，得60610/2MFENcs。电源电压22'12MUElV分别封闭有理想气体，筒的侧壁为绝缘体，上底N，下底M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积22Scm。在电键K断开时，两室。（4）因MDU减小，MDE减小，向下的力F减小，DNU增大，DNE减小，向上的力F增大，活塞向上移动。本题考查电场、电场力，气体等综合知识和分析综合能力。难度：难。把电场和气体结合一起，具有新意。（浙江自选模块）题号：14科目：物理“物理3-3”模块（10分）（浙江自选模块）（10分）质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态I与气态Ⅲ（可看成理想气体）变化过程中温度（T）随加热时间（t）变化关系如图所示。单位时间所吸收的热量可看作不变。（1）（本小题4分。在给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）以下说法正确的是。A．在区间Ⅱ，物质的内能不变B．在区间Ⅲ，分子间的势能不变C．从区间I到区间Ⅲ，物质的熵增加D．在区间I，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大（2）在区间Ⅲ,若将压强不变的条件改为体积不变，则温度升高（变快、变慢或快慢不变）请说明理由。（6分）答案（1）B、C、D（2）变快根据热力学第一定律UQW和理想气体的状态方程PVCT可知，在吸收相同的热量Q时，压强不变的条件下，V增加，0W,||UQW;体积不变的条件下，0W，UQ；所以12UU，体积不变的条件下温度升高变快。（江苏卷）12.【选做题】A.（选修模块3-3）（12分）（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是▲。（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24KJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5KJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小▲KJ,空气▲（选填“吸收”或“放出”）（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/3m和2.1kg/3m，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数AN=6.0223110mol。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有效数字）答案：（1）B（2）5；放出；（3）3×1022解析：（1）PVc，P与1V成正比，选B。本题考查气体1PV图象。（2）根据热力学第一定律W+Q=△U，第一阶段W1=24J，△U1=0，所以Q1=-24J，放热；第二阶段W2=0，△U2=-5J，所以Q2=-5J，放热；所以Q=Q1+Q2=29J，放热。△U=-5J，即减少5J。（3）设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为海和岸，一次吸入空气的体积为V，则有A()NMn海岸，代入数据得△n=3×1022。（福建卷）28．[物理选修3-3]（本题共2小题，第小题6分，共12分。第小题只有一个选项符合题意）（1）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率，纵坐标()f表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是。（填选项前的字母）答案：D解析：图像突出中间多两边少的特点，答案选D。（2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体。（填选项前的字母）A．温度升高，压强增大，内能减少B．温度降低，压强增大，内能减少C．温度升高，压强增大，内能增加D．温度降低，压强减小，内能增加答案：C解析：外力F做正功，W＞0；绝热，Q=0；由热力学第一定律△U=Q+W＞0，内能增加，温度升高；另外，由PVCT可以判断出压强增大。（广东卷）14.图3是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的A.温度升高，内能增加600JB.温度升高，内能减少200JC.温度降低，内能增加600JD.温度降低，内能减少200J答案：A解析：由UQW得：JJJU600)200(800，一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关，0U故温度升高，选A。（广东卷）15.如图4所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气A.体积不变，压强变小B.体积变小，压强变大C.体积不变，压强变大D.体积变小，压强变小答案：B解析：由连通器原理知：对同一液面压强相同：水气PP0P（P0为大气压）P水增加因而P气增加，由PV=nRT得体积减小，选B。(山东卷)36．（8分）[物理—物理3-3]一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太阳暴晒，气体温度由T0=300K升至T1=350K。（1）求此时气体的压强。（2）保持T1=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。判断在抽气过程