20广东高三下学期物理模拟试题专题精编热学

2022届广东高三下学期物理模拟试题专题精编热学一．不定项选择题t/℃ρot1t240(肇庆一模)1.家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器，其电阻率与温度的关系如图所示，由于这种特性，因此，PTC元件具有发热、控温双重功能.对此，下列判断中正确的是（）A.通电后，其电功率先增大后减小B.通电后，其电功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度能自动保持在t1或t2不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度能自动保持在t1～t2的某一值不变(三校联考)2.分子太小，不能直接观察，我们可以通过墨水的扩散现象来认识分子的运动，在下面所给出的四个研究实例中，采用的研究方法与上述研究分子运动的方法最相似的是()A.利用磁感线去研究磁场B.把电流类比为水流进行研究C.通过电路中灯泡是否发光判断电路中是否有电流D.研究加速度与合外力、质量间的关系时，先在质量不变的条件下研究加速度与合外力的关系，然后再在合外力不变的条件下研究加速度与质量的关系ab(陈经纶中学)3．如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（27℃）中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是()A．与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较少B．与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大C．在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等D．从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量二．实验题（茂名市）1．-9-/9\n(1)分子之间的作用力跟分子间距离的关系如图9所示，从图中可看出，分子之间的引力随着分子间距离的增大而________________，分子之间的斥力随着分子间距离的增大而________________，当分子间距离为________________时，分子之间的引力等于分子之间的斥力。(2)如图10所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体（不考虑分子势能）。将一个热敏电阻（电阻值随温度升高而减小）置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能。若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体压强一定____________，若发现欧姆表读数变小，则气缸内气体内能一定______________。（茂名市）2．(1)心电图仪是用来记录心脏生物电的变化规律的装置，下面是甲、乙两人在同一台心电图机上作出的心电图分别如图11甲、乙所示，医生通过测量后记下甲的心率是60次／分．试分析：甲的心动周期为________________，该心电图机图纸移动的速度为________________，乙的心率为________________。(2)光热转换是将太阳光能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳光能转换成水的内能。真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳光能转化为________________，这种镀膜技术的物理学依据是________________。（湛江市）3.（1）第一类永动机不可能制成的原因是；第二类永动机不可能制成的原因是。（2）一定质量的理想气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，则物体的内能（填“增加”或“减少”）了J,分子平均动能（填“增加”或“减少”）（深圳一模）4．（1）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2-9-/9\n，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是．热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明能不能完全转化为能．PV0ⅠⅡ（2）如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要（填“高”或“低”）。在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的倍．（湛师附中）5、（1）汽车是一种将内能转化为机械能来工作的机器。有人总想：将汽车发动机的工作效率提升到100%，根据我们所学的热学知识可知，这是不可能的，这种想法违背了。（选填“热力学第二定律”、“热力学第三定律”）（2）布朗运动说明了液体分子在；某种固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，则这种物质的分子分子直径。（潮州市）6．（1）通常把白菜腌成咸菜需要几天时间，而把白菜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，只需几分钟，造成这种差别的主要原因是。俗话说："破镜不能重圆"．这是因为镜破处分子间的距离都___________（填"大于""小于""等于"）分子直径的10倍以上，分子间相互吸引的作用微乎其微。在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度同时打开电冰箱和电风扇，二电器工作较长时间后，房内的气温将__________。（填“升高”“降低”或“不变”）（2）生活中常见的固体物质分为晶体和非晶体，常见的晶体有：__________________。非晶体有：____________。（每空至少写出三种物质，不足三种的扣１分）（汕头市）7．（1）以下说法正确的是______________（填入选项前面的英文代号，全对的得6分，漏选一个扣1分，错选一个扣1分，全选不得分）A．分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动B．碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力C．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大D．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性E．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降F．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形（2）如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，封闭有一定质量的理想气体，若用力缓慢向下推动活塞，使活塞向下移一段距离，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．由此可以判断，被封闭气体的内能（填不变或改变），体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体热（填吸或放）．-9-/9\n(三校联考)8.（1）利用油膜法可以粗测阿伏加德罗常数，若已知一滴油的体积为V，它在液面上展成的单分子油膜面积为S，假如这种油的摩尔质量为μ，密度为ρ，并把油分子看成小球状，则阿伏加德罗常数可表示为（5分）。（2）分子间同时存在着引力和斥力，若分子间的距离等于r0时，引力和斥力大小相等．则当r＞r0时，引力斥力；当r＜r0时，引力斥力．（填“大于”、“小于”或“等于”）（3）质量相等的冰、水、水蒸气，它们的分子个数，它们分子的平均动能，它们的内能。（填“相同”或“不同”）（六校联考）9.（1）分子动理论内容包括三方面：：①物质是由大量分子组成，②，③分子间存在相互作用力，引力和斥力同时存在，都随距离的增大而，但斥力变化得。（2）第一类永动机制不成，是因为它违反；第二类永动机制不成，是因为它违反。三．计算题（乐从中学）1、如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.40Ω。导轨上停放一质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；（2）求第2s末外力F的瞬时功率；（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W=0.35J，求金属杆上产生的焦耳热。甲乙aMbQNFRP电压传感器接电脑t/sU/V00.51.01.52.00.10.2-9-/9\n（深圳高中）2．如图所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金属导轨，O是它们的交点且接触良好．两导轨处在同一水平面内，并置于有理想边界的匀强磁场中(图中经过O点的虚线即为磁场的左边界)．导体棒ab与导轨始终保持良好接触，并在弹簧S的作用下沿导轨以速度v0向左匀速运动．已知在导体棒运动的过程中，弹簧始终处于弹性限度内．磁感应强度的大小为B，方向如图．当导体棒运动到O点时，弹簧恰好处于原长，导轨和导体棒单位长度的电阻均为r，导体棒ab的质量为m．求：（1）导体棒ab第一次经过O点前，通过它的电流大小；（2）弹簧的劲度系数k；（3）从导体棒第一次经过O点开始直到它静止的过程中，导体棒ab中产生的热量．abOMNSPQ-9-/9\n（茂名市）3．如图16(甲)为一研究电磁感应的装置，其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时送到计算机，经计算机处理后在屏幕上显示出I-t图象。已知电阻R及杆的电阻r均为0.5Ω，杆的质量m及悬挂物的质量M均为0.1kg，杆长L=1m。实验时，先断开K，取下细线调节轨道倾角，使杆恰好能沿轨道匀速下滑。然后固定轨道，闭合K，在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让杆在物M的牵引下从图示位置由静止开始释放，此时计算机屏幕上显示出如图(乙)所示的I-t图象(设杆在整个运动过程中与轨道垂直，且细线始终沿与轨道平行的方向拉杆，导轨的电阻忽略不计，细线与滑轮间的摩擦忽略不计，g=l0m/s2)。试求：0～0.4s内R上产生的焦耳热。-9-/9\n2022届高三下学期物理模拟试题专题精编热学参考答案一．不定项选择题1.AD2.C3.C二．实验题1、(1)减少(2分)，减少(2分)，r1(2分)；(2)减小(2分)，增大(2分)2、(1)1s(2分)，25mm/s(2分)，75次/分(2分)；2）内能(2分)，光的干涉(2分)3.（1）违背了能量守恒定律与热力学第二定律矛盾（2）增加400增加4．(1)（2分）内（2分）机械（2分）（2）低（2分）1/2（3分）5．（1）热力学第二定律（2）永不停息地做无规则运动；6．（1）炒菜时温度高，分子热运动激烈大于升高（2）金属、食盐、明矾沥青、玻璃、石蜡　7．（1）ADEF．（2）不变；放．8、（1）6μS3/πρV3(2)大于;小于(3)相同不同不同9、（1）②分子永不停息做无规则运动，③减小、更快（2）能量守恒定律热力学第二定律三．计算题1．（1）设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势E=BLv，　　　通过电阻R的电流　　　电阻R两端的电压U=由图乙可得U=kt，k=0.10V/s解得，因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度。（用其他方法证明也可以）（2）在2s末，速度v2=at=2.0m/s，电动势E=BLv2，-9-/9\n通过金属杆的电流金属杆受安培力解得：F安=7.5×10-2N设2s末外力大小为F2，由牛顿第二定律，，解得：F2=1.75×10-2N故2s末时F的瞬时功率P=F2v2=0.35W(3)设回路产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律，W=Q＋解得：Q=0.15J电阻R与金属杆的电阻r串联，产生焦耳热与电阻成正比　　　　所以，，　运用合比定理，，而故在金属杆上产生的焦耳热解得：Qr=5.0×10-2J2．解：（1）设ab棒在导轨之间的长度为l，由欧姆定律得（3分）（2）设O点到ab棒距离为x，则ab棒的有效长度l'=2xtan30°=（2分）∵ab棒做匀速运动，∴（3分）∴（3分）（3）裸导线最终只能静止于O点，故其动能全部转化为焦耳热，即（3分）则3、解：(1)由图知：杆达到稳定运动时的电流为1.0A…………(2分)K接通前K接通后且杆达到稳定时………(2分)-9-/9\n解得………………………………(1分)(2)0.4s内通过电阻的电量为图线与t轴包围的面积由图知：总格数为144格(140～150均正确，以下相应类推)……(2分)q=144×0.04×0.04C=0.23C……………………………………(2分)(3)由图知：0.4s末杆的电流I=0.86A………………(1分)………………(1分)………………(1分)…………………………………(1分)………………………………(1分)………………(1分)………………(1分)-9-/9