2017北京一模二模物理试题分类--热学

中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第1页共5页2017北京一模二模试题分类--热学（2017西城二）14．对一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。当气体温度升高时，下列判断正确的是A．气体的内能不变B．气体分子的平均动能增大C．外界一定对气体做功D．气体一定从外界吸收热量（2017丰台二）13．下列说法中不正确．．．的是A．布朗运动不是分子的热运动B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大C．当分子间距离增大时，分子的引力和斥力都增大D．气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁持续频繁的撞击（2017昌平二）14．关于分子动理论，下列说法正确的是A．扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C．两个分子间距离减小时，分子间的引力减小，斥力增大D．如果两个系统处于热平衡状态，则它们的内能一定相同（2017东城二）13．下列说法正确的是A．液体中悬浮微粒的无规则运动是布朗运动B．液体分子的无规则运动是布朗运动C．物体对外界做功，其内能一定减少D．物体从外界吸收热量，其内能一定增加（2017海淀二）13．下列说法中正确的是A．物体的温度升高时，其内部每个分子热的动能都一定增大B．气体的压强越大，单位体积内气体的分子个数一定越多C．物体的温度越高，其内部分子的平均动能就一定越大D．分子间距离减小，分子间的引力和斥力都一定减小13．下列说法中正确的是（A）A．物体的温度升高时，其内部分子的平均动能一定变大B．气体的压强越大，其分子运动得一定越剧烈C．气体的压强越大，其分子之间的斥力一定越大D．分子间距离减小，分子间的势能也一定减小（2017房山一）13．下列说法正确的是A．布朗运动就是液体分子的热运动B．一定质量的气体从外界吸热，其内能一定增加C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大D．分子间引力随分子间距离的增大而增大，斥力随分子间距离的增大而减小(2017平谷一)13．下列说法正确的是（）A．物体吸收热量，其内能一定增加B．物体放出热量，其内能一定减少中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第2页共5页C．温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越明显D．封闭在汽缸中的气体，体积减小，压强一定减小（2017顺义一）13.下列说法正确的是A．布朗运动就是液体分子的热运动B．气体压强是气体分子间的斥力产生的C．物体的温度越高，分子的平均动能越大D．对一定质量的气体加热，其内能一定增加（2017东城一）13．能直接反映分子平均动能大小的宏观物理量是A．物体的温度B．物体的体积C．物体的压强D．物体所含分子数（2017西城一）13．下列说法正确的是A．液体分子的无规则运动称为布朗运动B．两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都减小C．热力学温度T与摄氏温度t的关系是T=t+273.15KD．物体对外做功，其内能一定减小（2017海淀一）14．下列说法中正确的是A．悬浮在液体中的微粒质量越大，布朗运动越显著B．将红墨水滴入一杯清水中，一会儿整杯清水都变成红色，说明分子间存在斥力C．两个表面平整的铅块紧压后会“粘”在一起，说明分子间存在引力D．用打气筒向篮球内充气时需要用力，说明气体分子间有斥力（2017石景山一）14．快递公司用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示。假设袋内气体与外界没有热交换，当充气袋四周被挤压时，袋内气体A．对外界做负功，内能增大B．对外界做负功，内能减小C．对外界做正功，内能增大D．对外界做正功，内能减小（2017朝阳二）24．（20分）科学精神的核心是对未知的好奇与探究。小君同学想寻找教科书中“温度是分子平均动能的标志”这一结论的依据。她以氦气为研究对象进行了一番探究。经查阅资料得知：第一，理想气体的模型为气体分子可视为质点，分子间除了相互碰撞外，分子间无相互作用力；第二，一定质量的理想气体，其压强p与热力学温度T的关系式为p=nkT，式中n为单位体积内气体的分子数，k为常数。她猜想氦气分子的平均动能可能跟其压强有关。她尝试从理论上推导氦气的压强，于是建立如下模型：如图所示，正方体容器静止在水平面上，其内密封着理想气体——氦气，假设每个氦气分子的质量为m，氦气分子与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，分子的速度方向都与器壁垂直，且速率不变。请根据上述信息帮助小君完成下列问题：（1）设单位体积内氦气的分子数为n，且其热运动的平均速率为v.中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第3页共5页a．求一个氦气分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I；b．求该正方体容器内氦气的压强p；c．请以本题中的氦气为例推导说明：温度是分子平均动能（即212mv）的标志。（2）小君还想继续探究机械能的变化对氦气温度的影响，于是进行了大胆设想：如果该正方体容器以水平速度u匀速运动，某时刻突然停下来，若氦气与外界不发生热传递，请你推断该容器中氦气的温度将怎样变化？并求出其温度变化量ΔT。24．（20分）解：（1）a．对与器壁碰撞的一个氦气分子，由动量定理可得：I=2mv①（3分）b．设正方体容器某一侧壁面积为S，则t时间内碰壁的氦气分子数为：16NnSvt②由动量定理得：FtNI③由牛顿第三定律可得：器壁受到的压力=FF④由压强的定义式得：=FPS⑤联立①②③④⑤得：213pnmv⑥（7分）c．由于压强p和温度T的关系式为p=nkT⑦联立⑥⑦得21322kEmvkT⑧由⑧可得：分子的平均动能kE与热力学温度T成正比，故温度是分子平均动能的标志。（4分）（2）设正方体容器中有N个氦气分子，当氦气随容器匀速运动时，整个气体机械运动的动能为212Nmu，设此时氦气温度为T1，容器内氦气的内能等于分子热运动的动能之和即132NkT。当氦气随容器突然停止时，气体机械运动的动能为零，设此时氦气温度为T2，则该容器内氦气的内能为232NkT。根据能量转化与守恒定律有：212133222NmuNkTNkT⑨解得：2213muTTTk⑩所以氦气温度升高，升高的温度为ΔT=23muk。（6分）中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第4页共5页h图1BARv0CO（2017西城一）24.（20分）在长期的科学实践中，人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法，其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。（1）如图1所示，内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上，将一个质量为m的小球（可视为质点）放在碗底的中心位置C处。现给小球一个水平初速度v0（gRv20），使小球在碗中一定范围内来回运动。已知重力加速度为g。a.若以AB为零势能参考平面，写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式；b.求小球能到达的最大高度h；说明小球在碗中的运动范围，并在图1中标出。（2）如图2所示，a、b为某种物质的两个分子，以a为原点，沿两分子连线建立x轴。如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零，则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图3所示。a．假设分子a固定不动，分子b只在ab间分子力的作用下运动（在x轴上）。当两分子间距离为r0时，b分子的动能为Ek0（Ek0Ep0）。求a、b分子间的最大势能Epm；并利用图3，结合画图说明分子b在x轴上的运动范围；b．若某固体由大量这种分子组成，当温度升高时，物体体积膨胀。试结合图3所示的Ep-x关系图线，分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。24.（20分）（1）a.（3分）小球的机械能mgRmvE-2120b.（5分）以水平面为零势能参考平面根据机械能守恒定律mghmv2021解得gvh220小球在碗中的M与N之间来回运动，M与N等高，如图所示。x图2OabAhBv0COMNh中央民族大学附属中学赵子强微信175485203第5页共5页（2）a.（7分）当b分子速度为零时，此时两分子间势能最大根据能量守恒，有Epm=Ek0-Ep0由Ep-x图线可知，当两分子间势能为Epm时，b分子对应x1和x2两个位置坐标，b分子的活动范围△x=x2-x1，如图所示。b.（5分）当物体温度升高时，分子在x=r0处的平均动能增大，分子的活动范围△x将增大。由Ep-x图线可以看出，曲线两边不对称，xr0时曲线较陡，xr0时曲线较缓，导致分子的活动范围△x主要向xr0方向偏移，即分子运动过程中的中间位置向右偏移，从宏观看物体的体积膨胀。（或：当温度升高时，△x增大，xr0方向增大的多；或两分子间的平均距离（x1+x2）/2增大等。只要观点合理均可给分）思考与讨论：（2）a.当两分子间距离为r0时，b分子的动能为Ek0。求a、b分子间的最大势能，讨论分子b的运动范围，并在图3所示的Ep-x关系图线中标示出。最大势能EPm=Ek0-EP0当Ek0EP0时，可知EPm0，此时b分子对应x1r0和x2r0两个坐标位置，……当Ek0EP0时，可知EPm0，此时b分子对应x3r0一个位置坐标，……Epm△xx1x2-Ep0