高中物理大题热学题目和相关例题如下:
例题:
【例1】(2021·湖南长沙·高三一模)一容器内封闭一定质量的理想气体,气体分子间的平均距离不变,下列说法正确的是( )
A. 保持气体压强不变,温度升高时,单位时间内撞击器壁单位面积的气体分子数增多
B. 保持温度不变,气体体积增大时,气体分子对器壁单位面积的平均撞击力增大
C. 保持体积不变,气体温度升高时,单位时间内气体分子撞击器壁的次数增多
D. 气体压强增大时,气体分子在单位时间内撞击器壁单位面积的次数增多
【分析】
本题考查了理想气体状态方程和气体压强的微观意义。
A.根据理想气体状态方程分析温度变化时体积如何变化,再根据气体压强的微观意义分析;
B.根据气体压强的微观意义分析;
C.根据气体压强的微观意义分析;
D.根据理想气体状态方程分析体积变化时温度如何变化,再根据气体压强的微观意义分析。
【解答】
A.根据理想气体状态方程$frac{PV}{T} = C$可知,温度升高时体积增大,则单位时间内撞击器壁单位面积的气体分子数减少,故A错误;
B.温度不变时体积增大,则压强减小,根据气体压强的微观意义可知,分子对器壁单位面积的平均撞击力减小,故B错误;
C.体积不变时温度升高,则压强增大,根据气体压强的微观意义可知,单位时间内气体分子撞击器壁的次数增多,故C正确;
D.根据理想气体状态方程$frac{PV}{T} = C$可知,压强增大时体积减小,温度升高,则单位时间内撞击器壁单位面积的气体分子数增多,故D正确。
故选CD。
【例2】(2020·湖南长沙·高三二模)一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ,现设法使气体经历一系列过程后到达状态Ⅱ,下列说法正确的是( )
A. 如果这个过程要放热,那么在状态Ⅱ中气体的压强一定比状态Ⅰ中的压强小
B. 如果这个过程要吸热,那么在状态Ⅱ中气体的内能一定比状态Ⅰ中的内能小
C. 如果这个过程要放热,那么在状态Ⅱ中气体的内能一定比状态Ⅰ中的内能小
D. 如果这个过程要吸热且温度不变,那么在状态Ⅱ中气体的压强一定比状态Ⅰ中的压强大
【分析】
本题考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律的应用。
根据理想气体的状态方程分析状态变化过程中温度、体积和压强的变化情况;根据热力学第一定律分析内能的变化情况。
【解答】
A.如果这个过程要放热,由理想气体的状态方程可知在状态Ⅱ中气体的体积一定比状态Ⅰ中的体积大,由理想气体的特点可知在状态Ⅱ中气体的压强一定比状态Ⅰ中的压强大,故A错误;
BC.如果这个过程要吸热,由理想气体的状态方程可知在状态Ⅱ中气体的体积一定比状态Ⅰ中的体积大;如果这个过程要放热,由理想气体的特点可知在状态Ⅱ中气体的温度一定比状态Ⅰ中的高;由于理想气体的内能只与温度有关,所以如果这个过程要吸热且温度不变,那么在状态Ⅱ中气体的内能一定比状态Ⅰ中的内能大,故B错误;C正确;
D.如果这个过程要吸热且温度不变,由理想气体的特点可知在状态Ⅱ中气体的压强一定比状态Ⅰ中的压强大,故D正确。
故选CD。
以上题目都是高中物理大题的热学题目类型,希望对您有所帮助。
以下是一道高中物理大题热学的题目及解析:
题目:在一个绝热隔绝的系统中,一个热力学恒温箱内的理想气体向另一个同样温度的恒温箱中的理想气体传递热量。请解释这个过程对系统熵的变化有何影响?
解析:
这个过程对系统熵的变化是增加的。这是因为在一个绝热隔绝的系统中,热量只能从高温物体传递到低温物体,而在这个过程中,高温物体(即热力学恒温箱内的气体)向低温物体(另一个恒温箱中的气体)传递了热量,因此系统的熵增加了。
此外,这个过程还涉及到理想气体的状态方程和热力学第一定律。根据理想气体的状态方程,我们可以得到气体在恒温箱中的压力和体积的关系,以及气体在传递热量后的温度保持不变。而根据热力学第一定律,我们可以得到气体在传递热量过程中的能量变化。
总的来说,这个过程对系统熵的变化的影响是增加的,因为系统的熵增加了,同时这个过程也涉及到理想气体的状态方程和热力学第一定律的应用。
高中物理大题热学题目通常会考察以下内容:
1. 气体性质:气体状态参量,气体实验定律(如玻意尔定律),理想气体状态方程等。
2. 热力学第一定律:内能,热量,功三者之间的关系。
以下是一个相关例题:
例题:一容器被盖紧,内装一定质量的气体,气体分子间的平均距离为r。已知外界的温度为T1,容器内的温度为T2(T2>T1)。求:
1. 容器内气体分子的总动能和平均平动动能。
2. 容器内气体分子的总势能和分子间相互作用势能的变化。
解答:
1. 根据理想气体状态方程,气体分子的总动能与气体的压强和体积有关。由于容器被盖紧,体积不变,所以总动能也不变。而温度是平均动能的标志,所以温度升高时,平均平动动能增大。
2. 容器内气体分子的总势能取决于分子间相互作用势能的变化。由于容器被盖紧,所以分子间相互作用势能只与分子间的距离有关。当温度升高时,分子间的距离增大,所以分子间相互作用势能减小。
在解答此类问题时,需要注意理想气体模型的使用条件,以及气体实验定律的应用。同时,理解温度升高时分子平均动能的变化以及分子间距离的变化也是解题的关键。
希望以上解答对你有所帮助。更多相关问题,可以请教你的老师或查阅相关教材。