專題07,熱學圖象專題-2021年高考物理三輪復習圖象專題一本通（解析版）

1、本文格式為word版，下載可任意編輯專題07,熱學圖象專題-2021年高考物理三輪復習圖象專題一本通（解析版） 專題 七 熱力學圖象專題 【綱要導引】 選考熱學常常也會消失一些圖象信息題，需要考生熟知種類和對應(yīng)考法。 【點撥練習】 考點一 分子力- 間距圖象、分子勢能- 間距圖象 1（2021 春禪城區(qū)校級月考）如圖所示，甲分子固定于坐標原點 o，乙分子從無窮遠 a 點處由靜止釋放，在分子力的作用下靠近甲。圖中 b 點合外力表現(xiàn)為引力，且為數(shù)值最大處，d 點是分子靠得最近處。則對乙分子下列說法正確的是（ ） a在 a 點勢能最小 b在 b 點動能最大 c在 c 點動能最大 d在 d 點加速度為

2、零 【答案】c 【解析】a、b、c、乙分子由 a 運動 c，分子表現(xiàn)為引力，分子力做正功，動能增大，分子勢能減小，所以乙分子在 c 處分子勢能最小，在 c 處動能最大，故 ab 錯誤，c 正確； d、由題圖可知，乙在 d 點時受到的分子力不為 0，所以乙分子在 d 處的加速度不為 0故 d 錯誤。 2（2021 春天心區(qū)校級期末）如圖為兩分子系統(tǒng)的勢能 e與兩分子間距離 r 的關(guān)系曲線。下列說法正確的是（ ） a當 r 大于 r 1 時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力 b在 r 由 r 1 變到 r 2 的過程中，分子間的作用力做負功 c當 r 等于 r 1 時，分子間的作用力為零 d當 r 等于

3、r 2 時，分子間的作用力為零 【答案】d 【解析】由圖象可知：分子間距離為 r 2 時分子勢能最小，此時分子間的距離為平衡距離； a、在 r 由 r 1 變到 r 2 的過程中，分子力為斥力，當 rr 2 時分子力為引力，故 a 錯誤； b、在 r 由 r 1 變到 r 2 的過程中，分子力為斥力，分子間距離增大，分子間的作用力做正功，故 b 錯誤； c、當 r 等于 r 1 時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，故 c 錯誤； d、當 r 等于 r 2 時，分子間的作用力為零，故 d 正確； 3（2021 春聊城期末）如圖所示：假設(shè)分子位于坐標原點 o 不動，乙分子位于 x 軸上，甲分子對乙分子的

4、作用力 f 與兩分子間距離 x 的關(guān)系如圖中曲線所示：f0 為斥力，f0 為引力，a、b、c、d 為 x 軸上四個特定的位置，乙分子從 a 處由靜止釋放則（ ） a乙分子從 a 到 b 做加速運動，由 b 到 c 做減速運動 b乙分子由 a 到 c 的過程中，兩分子間的分子勢能先增大后減小 c乙分子由 a 到 c 做加速運動，到達 c 時速度最大 d乙分子由 b 到 d 的過中，兩分子間的分子勢能始終增大 【答案】c 【解析】a、乙分子從 a 到 b，分子力表現(xiàn)為引力，分子力方向與速度方向相同，乙分子做加速運動，從 b到 c，分子力表現(xiàn)為引力，分子力方向與速度方向仍舊相同，仍舊做加速運動，故

5、a 錯誤。 b、乙分子從 a 到 c 的過程中，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子勢能減小，故 b 錯誤。 c、由 a 選項分析知，從 a 到 c，乙分子始終做加速運動，過 c 點后，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力方向與運動方向相反，乙分子做減速運動，可知 c 點的速度最大，故 c 正確。 d、乙分子從 b 到 c 的過程中，分子力表現(xiàn)為引力，分子力做正功，分子勢能減?。灰曳肿訌?c 到 d 的過程中，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力做負功，分子勢能始終增加，故 d 錯誤。 4 （2021 秋濰坊期末）如圖所示為兩分子勢能與分子間距離之間的關(guān)系圖象，則下列說法中正確的是（ ） a當兩分子間距離 rr 1

6、時，分子勢能為零，分子力也為零 b當兩分子間距離 rr 1 時，分子勢能最小，分子力表現(xiàn)為引力 c當兩分子間距離 rr 2 時，隨著 r 的增大，分子力做負功 d當兩分子間距離 rr 2 時，隨著 r 的增大，分子勢能減小 【答案】c 【解析】a、由圖可知 r 2 r 0 ，當兩分子間距離 rr 1 時，分子勢能為零，但 rr 0 ，分子力表現(xiàn)為斥力，故a 錯誤。 b、由于 r 2 r 0 ，分子勢能最小，故 b 錯誤。 cd、當 rr 2 時，由圖象可以看出分子勢能隨著 r 的增大而增大，分子力做負功，故 c 正確，d 錯誤。 5 （2021紅花崗區(qū)校級模擬）如圖所示是分子間引力或斥力大小隨

7、分子間距離變化的圖象，由此可知（ ） aab 表示引力圖線 bcd 表示引力圖線 c當分子間距離 r 等于兩圖線交點 e 的橫坐標時，分子力肯定為零 d當分子間距離 r 等于兩圖線交點 e 的橫坐標時，分子勢能肯定最小 e當分子間距離 r 等于兩圖線交點 e 的橫坐標時，分子勢能肯定為零 【答案】acd 【解析】a、分子間同時存在引力和斥力，隨著分子間距的增加，引力和斥力同時減小，但斥力變化快，引力變化慢，由此可知，ab 表示引力圖線，cd 表示斥力圖線。故 a 正確，b 錯誤； c、當分子間距離 r 等于兩圖線交點 e 的橫坐標時，分子引力與分子斥力大小相等，所以分子力肯定為零。故 c 正確

8、； d、當分子間距離 r 等于兩圖線交點 e 的橫坐標時，分子力肯定為零；若增大分子之間的距離，則分子力表現(xiàn)為引力，增大距離的過程中分子引力做負功，分子勢能增大；若減小分子之間的距離，則分子力表現(xiàn)為分子斥力，減小距離的過程中分子斥力做負功，分子勢能也增大，所以當分子間距離 r 等于兩圖線交點 e 的橫坐標時，分子勢能肯定最小。故 d 正確； e、分子勢能的大小與分子之間的距離有關(guān)，同時也與零勢能點的選擇有關(guān)。當分子間距離 r 等于兩圖線交點 e 的橫坐標時，分子勢能肯定最小，但不肯定等于 0故 e 錯誤。 6（2021 秋瀘縣校級期末）分子力 f、分子勢能 e p 與分子間距離 r 的關(guān)系圖線

9、如圖所示（取無窮遠處分子勢能 e p 0）。若甲分子固定于坐標原點 o，乙分子從某處（分子間的距離大于 r 0 小于 10r 0 ）靜止釋放，在分子力的作用下沿 r 正半軸靠近甲（ ） a乙分子所受甲分子的引力漸漸增大 b乙分子在靠近甲分子的過程中乙分子的動能漸漸增大 c當乙分子距甲分子為 rr 0 時，乙分子的速度最大 d當乙分子距甲分子為 rr 0 時，乙分子的勢能最小 e甲分子與乙分子之間的作用力隨 r 的減小而增大 【答案】acd 【解析】a、在靠近甲的過程中，依據(jù)分子間距減小，則乙分子所受甲分子的引力始終增大，故 a 正確； b、乙分子在靠近甲分子的過程中，先是分子引力做正功，后是分

10、子斥力做負功，則乙分子的動能先增大后減小，故 b 錯誤； c、當乙分子距甲分子為 rr 0 時，分子引力與分子斥力相等，連續(xù)靠近，則斥力做負功，則當乙分子距甲分子為 rr 0 時，乙分子的速度最大，故 c 正確； d、當乙分子距甲分子為 rr 0 時，分子引力始終做正功，則乙分子的勢能減小，此時分子勢能最小，故 d正確。 e、由圖可知，甲分子與乙分子之間的作用力隨 r 的減小，先增大后減小，再增大，故 e 錯誤； 考點二 分子速率分布圖 1（2021 春曲阜市校級月考）肯定質(zhì)量的抱負氣體經(jīng)受一個等容變化從狀態(tài) 1 變化到狀態(tài) 2在這兩個狀態(tài)下，各速率區(qū)間的氣體分子數(shù) n 占總分子數(shù) n 的百分

11、比（ 100%）與分子速率 v 之間的關(guān)系分別如圖中 1、2 所示。下列說法中正確的是（ ） a氣體在狀態(tài) 1 時溫度較高 b氣體的壓強不變 c圖中兩條曲線下面積 1 的較大 d在此過程中氣體從外界吸熱 【答案】d 【解析】a、由圖知氣體在狀態(tài) 1 時分子平均速率較小，則知氣體在狀態(tài) 1 時溫度較低，故 a 錯誤。 b、氣體發(fā)生等容變化，溫度上升，由氣態(tài)方程 c，知氣體的壓強增大，即氣體經(jīng)受的是等容升壓過程，故 b 錯誤。 c、依據(jù)圖象知 2 的曲線下面積較大，故 c 錯誤。 d、肯定質(zhì)量的抱負氣體的內(nèi)能僅僅與溫度運動，溫度上升，抱負氣體的內(nèi)能增大，體積不變，說明氣體吸熱，故 d 正確。 2（

12、2021黃浦區(qū)二模）在不同溫度下，肯定量氣體的分子速率分布規(guī)律如圖所示。橫坐標 v 表示分子速率，縱坐標 f（v）表示某速率四周單位區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分率，圖線 1、2 對應(yīng)的氣體溫度分別為t 1 、t 2 ，且 t 1 t 2 以下對圖線的解讀中正確的是（ ） at 1 溫度時，分子的最高速率約為 400m/s b對某個分子來說，溫度為 t 1 時的速率肯定小于 t 2 時的速率 c溫度上升，f（v）最大處對應(yīng)的速率增大 d溫度上升，每個單位速率區(qū)間內(nèi)分子數(shù)的占比都增大 【答案】c 【解析】a、縱坐標表示是不同速率的分子數(shù)所占的比例，而不是速率的大小；t 1 溫度時，分子速率約為

13、400m/s的分子數(shù)所占的比例最大，分子速率可以大于、小于或等于 400m/s。故 a 錯誤； b、溫度上升分子的平均動能增加，平均速率也增加，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，對個別的分子沒有意義，并不是每個分子的速率都增加。故 b 錯誤； c、溫度是分子的平均動能的標志，溫度上升，速率大的分子所占的比例增加，f（v）最大處對應(yīng)的速率增大。故 c 正確； d、溫度上升，速率大的區(qū)間分子數(shù)所占比增加，速率小的區(qū)間分子數(shù)所占比減小。故 d 錯誤。 3（2021 秋南崗區(qū)校級期末）肯定質(zhì)量的某種氣體，在不同溫度下的氣體熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如圖所示，下列說法正確的是（ ） a曲線的溫度低于曲線的溫度 b

14、該氣體分子在高溫狀態(tài)時的平均速率大于低溫狀態(tài)時的平均速率 c不計分子勢能，氣體在曲線時具有的內(nèi)能較大 d溫度上升時每個分子運動的動能都增大 e通過定量的分析可以得出：抱負氣體的熱力學溫度與分子的平均動能成正比 【答案】abe 【解析】a、密閉在鋼瓶中的抱負氣體體積不變，溫度上升時分子平均動能增大壓強增大。溫度上升時，速率大的分子所占比重較大 t 1 t 2 故 a 正確； b、由圖可知，高溫時速率大的分子占比更多，因此氣體分子在高溫狀態(tài)時的平均速率大于低溫狀態(tài)時的平均速率；故 b 正確； c、由于狀態(tài)時的溫度高，故不計分子勢能時，氣體在狀態(tài)時具有的內(nèi)能較??；故 c 錯誤； d、溫度上升時，分子

15、的平均動能增大，但并不是每個分子的動能都增大；故 d 錯誤； e、抱負氣體的熱力學溫度與分子的平均動能成正比，故 e 正確。 4（2021 春聊城期末）我們知道，氣體分子的運動是無規(guī)章的，每個分子運動的速率一般是不同的，但大量分子的速率分布卻有肯定的統(tǒng)計規(guī)律。如圖所示描繪了某種氣體在不同溫度下分子數(shù)百分比按速率分布的曲線，兩條曲線對應(yīng)的溫度分別為 t 1 和 t 2 ，則下列說法正確的是（ ） at 1 t 2 bt 1 t 2 c兩曲線與橫軸所圍圖形的面積相等 d兩曲線與橫軸所圍圖形的面積不相等 【答案】ac 【解析】ab、由不同溫度下的分子速率分布曲線可知，分子數(shù)百分率呈現(xiàn)中間多，兩頭少統(tǒng)

16、計規(guī)律，溫度是分子平均動能的標志，溫度高則分子速率大的占多數(shù)，所以有 t 1 t 2 ，故 a 正確，b 錯誤； cd、由題圖可知，在兩種不憐憫況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)當?shù)扔?1，即相等，故 c 正確，d 錯誤。 考點三 抱負氣 體狀態(tài)圖象+ 熱力學定律 1（2021崇明區(qū)一模）肯定質(zhì)量的抱負氣體狀態(tài)變化過程中，其壓強 p 與攝氏溫度 t 的變化規(guī)律如圖中直 線 ab 所示（直線 ab 延長線通過坐標原點），依據(jù)圖象可以判定（ ） av a v b bv a v b cv a v b d無法推斷 【答案】b 【解析】依據(jù)抱負氣體運用狀態(tài)方

17、程，有： ； 其中：tt+273； 聯(lián)立得到： ； 變形得到： ； 由圖象得到 ，t a t b ； 故 v a v b ； 2（2021 春長春月考）如圖所示，為 0.5mol 的某種氣體的壓強和溫度關(guān)系的 pt 圖線。p 0 表示 1 個標準大氣壓，則在狀態(tài) b 時氣體的體積為（ ） a11.2 l b14l c2.4 l d6.4 l 【答案】b 【解析】1mol 任何氣體在標準狀況下的體積都是 22.4l，0.5mol 氣體在標準狀況下的體積是 11.2l。 依據(jù)氣體狀態(tài)方程 知：在 pt 圖象中等容線為過原點的直線，其中 t 為熱力學溫度溫度。所以在圖中，虛線及延長線為等容線，a 點

18、的體積為 11.2l。 a 到 b，壓強不變，依據(jù)氣體狀態(tài)方程得： 3（2021 秋敦煌市校級月考）如圖所示為肯定質(zhì)量的抱負氣體在 pv 圖象中的等溫變化圖線，a、b 是雙曲線上的兩點，oad 和obc 的面積分別為 s 1 和 s 2 ，則（ ） as 1 s 2 bs 1 s 2 cs 1 s 2 ds 1 與 s 2 的大小關(guān)系無法確定 【答案】b 【解析】三角形面積：s pv，由題意可知，圖線為等溫曲線，由抱負氣體狀態(tài)方程： c， 則：pvct，由于 c 是常數(shù)，溫度 t 保持不變，則 pv 相等，兩三角形的面積相等，即 s 1 s 2 ，故 b 正確，acd 錯誤； 4（2021 春

19、聊城期末）如圖，肯定質(zhì)量的抱負氣體從狀態(tài) a 開頭，經(jīng)受過程、，到達狀態(tài)e 對此氣體：下列說法錯誤的是（ ） a過程中氣體對外界做正功 b狀態(tài) c、d 的內(nèi)能相等 c過程中氣體從外界汲取了熱量 d狀態(tài) d 的壓強比狀態(tài) b 的壓強小 【答案】c 【解析】a、過程中氣體的體積增大，氣體對外界做正功，故 a 正確。 b、狀態(tài) c、d 的溫度相等，依據(jù)肯定質(zhì)量的抱負氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，可知，狀態(tài) c、d 的內(nèi)能相等。 故 b 正確 c、過程中氣體作等容變化，氣體不做功，溫度降低，氣體的內(nèi)能削減，依據(jù)熱力學第肯定律uw+q知氣體向外界放出了熱量，故 c 錯誤。 d、連接 bo 和 do，依據(jù)數(shù)學學

20、問可知，狀態(tài) d 的 值大于狀態(tài) b 的 值，依據(jù)氣態(tài)方程 c 知狀態(tài) d的壓強比狀態(tài) b 的壓強小，故 d 正確。 5（2021 春金州區(qū)校級期中）肯定質(zhì)量的抱負氣體狀態(tài)變化的 pt 圖，如圖所示，若用 p a ，p b ，p c 和v a 、v b 、v c 分別表示氣體在 a、b、c 三種狀態(tài)下的氣體的密度和體積則（ ） ap a p b p c v a v b v c bp a p b p c v a v b v c cp a p b p c v a v b v c dp a p b p c v a v b v c 【答案】b 【解析】肯定質(zhì)量的抱負氣體其密度和體積的關(guān)系為 p 依據(jù)抱

21、負氣體的狀態(tài)方程可得： c， 則 p t，所以 pt 圖象的斜率肯定則體積肯定，故 v a v b ，密度 p a p b ； 連接 oc，則 oc 的斜率較大，c 狀態(tài)的體積小，即 v b v c ，密度 p b p c ， 故 acd 錯誤、b 正確。 6（2021 春羅莊區(qū)期中）肯定量的抱負氣體從狀態(tài) a 開頭，經(jīng)受等溫或等壓過程 ab、bc、cd、da 回到原狀態(tài)，其 pt 圖象如圖所示，其中對角線 ac 的延長線過原點 o下列推斷正確的是（ ） a在過程 ab 中氣體分子碰撞器壁的平均沖力增大 b氣體在狀態(tài) a 時的內(nèi)能大于它在狀態(tài) c 時的內(nèi)能 c在過程 cd 中氣體向外界放出的熱

22、量大于外界對氣體做的功 d在過程 da 中氣體從外界汲取的熱量小于氣體對外界做的功 【答案】b 【解析】a、由圖象可知，由 ab 過程，溫度不變，所以分子平均動能不變，又壓強減小，依據(jù)玻意耳定律可知體積增大，分子密度減小，所以在過程 ab 中氣體分子碰撞器壁的平均沖力減小，故 a 錯誤； b、抱負氣體在狀態(tài) a 的溫度大于狀態(tài) c 的溫度，抱負氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度高，內(nèi)能大，故氣體在狀態(tài) a 時的內(nèi)能大于它在狀態(tài) c 時的內(nèi)能，故 b 正確； c、在過程 cd 中溫度不變，內(nèi)能不變u0，等溫變化壓強與體積成反比，壓強大體積小，從 c 到 d 體積減小，外界對氣體做正功 w0，依據(jù)熱力學

23、第肯定律uw+q，所以 w|q|，所以在過程 cd 中氣體向外界放出的熱量等于外界對氣體做的功，故 c 錯誤； d、在過程 da 中，等壓變化，溫度上升，內(nèi)能增大u0，體積變大，外界對氣體做負功即 w0，依據(jù)熱力學第肯定律uw+q，q|w|，所以在過程 da 中氣體從外界汲取的熱量大于氣體對外界做的功，故d 錯誤； 7（2021崇明縣二模）如圖所示，表示肯定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)由 a 經(jīng) b 到 c 回到 a 的圖象，其中 ab 延長線通過坐標原點。bc 和 ac 分別與 t 軸和 v 軸平行。則，下列描述正確的是（ ） aab 過程氣體壓強增加 bbc 過程氣體壓強不變 cca 過程氣體分子密度

24、減小 dab 過程氣體分子平均動能增加 【答案】d 【解析】a、過各點的等壓線如圖， 從狀態(tài) a 到狀態(tài) b，同一條斜線上，壓強相等，故 a 錯誤； b、從狀態(tài) b 到狀態(tài) c，斜率變大，則壓強變小，故 b 錯誤； c、從狀態(tài) c 到狀態(tài) a，溫度不變，體積減小，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，故 c 錯誤； c、從狀態(tài) a 到狀態(tài) b，溫度上升，則分子平均動能增大，故 d 正確； 8（2021 春鹽城月考）如圖所示，肯定質(zhì)量的抱負氣體分別在溫度 t 1 和 t 2 情形下做等溫變化的 pv 圖象，則下列關(guān)于 t 1 和 t 2 大小的說法，正確的是（ ） at 1 大于 t 2 bt 1 小于 t

25、 2 ct 1 等于 t 2 d無法比較 【答案】a 【解析】由圖示圖象可知，當體積 v 相等時，p 1 p 2 ， 由抱負氣體狀態(tài)方程： c 可知，t 1 t 2 ； 9（2021 春察右前旗校級期末）如圖所示，在斯特林循環(huán)的 pv 圖象中，肯定質(zhì)量抱負氣體從狀態(tài) a 依次經(jīng)過狀態(tài) b、c 和 d 后再回到狀態(tài) a，整個過程由兩個等溫柔兩個等容過程組成，下列說法中正確的是（ ） a狀態(tài) a 的溫度高于狀態(tài) c 的溫度 bbc 過程中，單位體積里氣體分子數(shù)目減小 ccd 過程中，氣體分子每次與容器壁碰撞的平均沖力的平均值變小了 d一個循環(huán)過程中，氣體要從外界汲取肯定的熱量 【答案】d 【解析】

26、a、a 到 b 是等溫變化，所以 t a t b ，b 到 c 等容變化，壓強增大，溫度上升，即 t b t c ，所以狀態(tài) a 的溫度低于狀態(tài) c 的溫度，故 a 錯誤； b、bc 過程中，體積不變，單位體積里氣體分子數(shù)不變，故 b 錯誤； c、cd 過程，溫度不變，分子的平均動能不變，所以氣體分子每次與容器壁碰撞的平均沖力的平均值不變，故 c 錯誤； d、一個循環(huán)中，氣體內(nèi)能不變u0，氣體對外界做功 w0，依據(jù)熱力學第肯定律知 q0，故 d 正確； 10（2021 秋六安期末）如圖所示，在 p 一 t 圖象中，肯定質(zhì)量的抱負氣體經(jīng)受了從狀態(tài) a 到狀態(tài) b、再到狀態(tài) c，最終回到狀態(tài) a 的過程，在該過程中，下列說法正確的是（ ） a從 a 到 b 過程中，氣體對外做功 b從 b 到 c 過程中，氣體放出熱量 c從 c 到 a 過程中，氣體分子密度減小 d從 a 到 b 過程和從 c 到 a 過程，氣體做功的肯定值相等 e從 a 到 b 再到