2010届高三联考模拟题热学

2010届高三联考、模拟题热学
题组一
一、选择题
1. 陕西省西安高新一中2010届高三高考模拟下列说法中错误的是（ABC ）A在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出，是因为白天气温升高，大气压强变大
B 一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于起始体积
C布朗运动就是液体分子的运动
D在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降
2. 上海市七校2010届高三下学期联考一定量的理想气体的p-V图像如图所示，气体由状态A—B—C- D- A变化.气体对外做正功的变化过程是下列选项中的（B ）
A. A T B
B. B T C
C. C T D
D. D T A
3•四川省内江市2010届高三二模模拟如图所示，电路与一绝热密闭气缸相连，R a为电阻丝，电源有内阻，气缸内有一定质量的理想气体，电键S闭合，现将变阻器的滑动片向下移
动的过程中，下列说法正确的是（B ）
A .气缸内气体压强减小
B. 气缸内气体的内能增大
C. 气体分子平均动能减小
D. 气体分子单位时间内对器壁单位面积的撞击次数减少
4.河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟一定质量的理想气体，体积由M膨胀到V2,
如果是通过等压过程实现，做功为W、传递热量为Q、内能变化为△ U;如果是通过等温过过程实现，做功为W、传递热量为Q、内能变化为△ U2,贝U （ A ）
A、W>W2, Q>□>△ U2 B 、W> W, Q> ©,△ UM U c、W > W，Q1=Q2, △ U1=^ U2 D、W v W，Q =Q2，△ U1=^U2
5 .广东省阳东广雅中学2010届高三周测如图所示，竖直放置的固定容器及质量为m的可动光滑活塞P都是不导热的，中间有一导热的固定隔板Q, Q的上下两边盛有温度和体积均
相同的同种气体甲和乙，现用外力F将活塞P缓慢向下移动一段距离，则在移动P的过程中（B ）
A .外力F对活塞做功，甲的内能不变
B •甲传热给乙，乙的内能增加
C.甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较少
D .甲气体与乙气体相比，甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较多
6. 上海市七校2010届高三下学期联考如图所示，两端开口的弯管，右管插入水银槽中，
管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则（A ）
A. 弯管右管内外水银面的高度差为h
B. 若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大
C. 若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱的高度上升
D .若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升
7 •河南省新郑州二中分校2010届高三第一次模拟下列叙述中，正确的是（C ）
A •物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大
B .布朗运动就是液体分子的热运动
C •一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
D. 根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
8 •河南省开封高中2010届高三上学期1月月考对一定量的气体，下列说法正确的是
（BC ）
A •气体体积是指所有气体分子的体积之和
B. 气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高
C. 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D. 当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少
9. 江西会昌中学2009〜2010学年第一学期第三次月考下列有关热学知识的论述正确的是
（BD ）
A. 两个温度不同的物体相互接触时，热量既能自发地从高温物体传给低温物体，也可
以自发地从低温物体传给高温物体
B. 在一定条件下，低温物体可以向高温物体传递能量
C. 第一类永动机违背能的转化和守恒定律，第二
类永动机不违背能的转化和守恒定律，
随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来
D. 温度是物体分子热运动平均动能的标志
10. 河南省新郑州二中分校 2010届高三第一次模拟 绝热气缸的质量为 M,绝热活塞的质量 为m,活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气 ，气缸中密封一部分理想气体 ，最初气缸被销钉固定 在足够长的光滑固定斜面上。

如图所示 ，现拔去销钉，让气缸在斜面上自由下滑，当活塞与气 缸相对静止时，被封气体与原来气缸静止在斜面上时相比较 ，以下说法正确的是(B )
A. 气体的压强不变
B.气体的内能减少
C.气体的温度升高
D.气体的体积减小
11. 上海市六校2010届高三第一次联考 如图所示，在一只烧瓶口插入一细玻璃管，管的另
一端与一水银压强计相通，烧瓶中封闭着一定质量的理想气体，开始气压计的 U 形管的两水 银面一样高。

现将瓶浸入热水中，改变烧瓶中气体的温度，则下面操作中正确的是
(BC )
(A) 为使气体保持等压，应向上移动 A 管
(B )为使气体保持等压，应向下移动 A 管
(C )为使气体保持等容，应向上移动 A 管(D )为使气体保持等容，应向下移动 A 管
缸内活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现在
沙桶底部钻一小洞，细沙慢慢漏出，并缓慢降低缸外部环境温度，则( AB )
A. 气体压强增大，内能可能不变
B. 外界对气体做功，气体温度可能降低
C. 气体体积减小，压强增大，内能一定减小
D. 外界对气体做功，气体内能一定增加
13.上海市六校2010届咼三第一次联考 关于物体的内能，下列说法中正确的是( B )
14
•福建省龙岩二中 2010届高三摸底考试一定质量的气体(分子力及分子势能不计)处于平 衡状态I,12•江西省吉水中学高三第二次月考物理试卷 如图，导热气缸开口向下，内有理想气体,
(A )温度升高时，每个分子的动能都增大 (C )机械能越大，分子的平均动能就越大 (B) 温度升高时，分子的平均动能增大
(D )机械能越大，物体的内能就越大
过程
现设法使其温度升高同时压强减小，达到平衡状态n,则在状态I变为状态n的
(BD )
A .气体分子的平均动能必定减小
B. 单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少
C. 气体的体积可能不变
D. 气体必定吸收热量
15. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，U形管A、B内装有一部分水
银，通过橡胶软管与玻璃管C相连，C管竖直插入水银槽中，若
A、B、C三管内径相同，U形管两侧液面高度差为h,中间封有一段空气，则
（ABC ）
（A）C管内外水银面的高度差为h
（B）若将C管向下移动少许，则B管内水银面沿管壁上升
（C）若再往B管注入一些水银，则A管水银面上升的高度大于C管水银面下降的高度
（D）若环境温度升高，则A管水银面下降的高度等于C管水银面下降的高度
16. 四川省宜宾市2010届高三摸底测试下列说法中正确的是
A.第二类永动机无法制成是因为它违背了热力学第一定律
B.教室内看到透过窗子的"阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动
C.地面附近有一正在上升的空气团（视为理想气体），它与外界的热交换忽略不计。

已知大
气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中气团体积增大，温度降低
D.热量只能从高温物体向低温物体传递，不可能由低温物体传给高温物体
17•河南省豫南九校2010届高三上学期第三次联考如图所示，一个与外界绝热的气缸有一个绝热的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B ,活塞
处于静止平衡状态，现通过电热丝对A气体加热一段时间，后来活塞达到新的静止平衡状
态，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁的摩擦，大气压强保持不变，则（AC ）
A •气体A吸热，内能增加
B .气体B吸热，对外做功，内能不变
C .气体A分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增多
D .气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数不变
18. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起
气缸，活塞与气缸间无摩擦，封闭一定质量的理想气体。

现使气缸内气体的温度升高，则在
此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是（ D ）
（A）V增大，F增大（B）V增大，F减小（C）V不变，F不变（D）V增大,
F不变
19. 江西会昌中学2009〜2010学年第一学期第三次月考一水平放置的绝热气缸置于光
滑平面上，用活塞封有部分理想气体，气缸与活塞的质量均为m (如右图所示)，现给
活塞施一向左的冲量I，使其向左运动，则在此后的运动中，被封闭气体增加内能的最大值
是 ___________ .
答案：12/4m
20. 江苏省南师大附属扬子中学2010届高三周练(1)以下说法正确的是__________________ .
A.达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度
B.分子间距增大，分子势能就一定增大
C.浸润与不浸润均是分子力作用的表现
D.液体的表面层分子分布比液体内部密集，分子间的作崩体现为相互吸引
(2)某热机在工作中从高温热库吸收了8X 106kJ的热量，同时有2X 106kJ的热量排放给
了低温热库(冷凝器或大气)，则在工作中该热机对外做了_______________ kJ的功，热机的效率r = %.
答案：(1) AC (2) 6 X 106, 75
21. 海南省海口市2010届高三调研测试(1)下列说法正确的是
A. 布朗运动虽然不是液体分子的运动，但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏伽德罗常数
-9
C. 在使两个分子间的距离由很远( r> 10 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大；分子势能不断增大
D. 在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减小饱和汽的压强。

E. 液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
F. 通过科技创新，我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机
(2)如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。

活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。

现通过电热丝缓慢加热气体，
当气体吸收热量Q时，活塞上升了h,此时气体的温为「。

已知大气压强为P。

，重力加
速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：
①加热过程中气体的内能增加量。

②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m时，
活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。

答案：(1)A B E
■L o 6
22. 上海市六校2010届高三第一次联考如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时, 温度为tA=27 C,则在状态B的温度为___________ Co气体从状态A等容变化到状态
再等压变化到状态B的过程中对外所做的功为_________ J。

（取1atm=1.0 105Pa）
答案：33 C 300J
23. 江苏省淮阴中
学2010届高三摸底考试（1）奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐有液态丙烷）、稳压装置和燃
烧器三部分组成，当稳压阀打开以后，燃气以气态形式从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧。

则以下说法中正确的是—▲_
A .燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
B •燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少
C •燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程
D •燃气在燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用
⑵某运动员吸一口气，吸进400cm3的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为 ___________ ▲
个。

已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L。

（结果保留一位有效数字）
（3）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，是光滑的。

两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体
之间相互作用可忽略不计.现通过恒定电压为U的电源和阻值为R的电热丝构成回路,
t后，a、b各自达到新的平衡状态。

在此过程中，气体能增加量为U，试求气体b的内能增加量。

S
O
a
b
（2）气体对外做功W = PSh =（P o S mg）h （2分）由热力学第一定律得（1
解得L U = Q -（F0S mg）h （1
（3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T2
P i
则初态
=2 hs
T i
P2
末态』V2
T2
• m）g
S
由气态方程
PM
1 P2V2
2
（1分）
解得T21
[1
2 p o S mg
m°g
=hs
=？
（2分）
]T i （1 分）
S与气缸壁的接触
a和b。

气体分子
对气体a缓慢加热一段时间电源
a
（2） 1 X 1022 （4 分）
(3)对气体a ,设气体克服外力做功的值为 W 。

由于绝热系统，所以，由热力学第一定律:
2 2
U 2 U 2 U t -W ，得出W t - AU 。

则对气体
R R
― U 2 量为 U =W t -：.U （ 4 分）
R
24. 山东省费县一中 2010届高三第一次调研测试(一)下列说法正确的是
A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 E. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力 C. 气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小 D. 单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
(二)一气象探测气球，在充有压强为
1 . OOatm (即76. OcmHg )、温度为27. 0C 的氦气
时，体积为3. 50m 3。

在上升至海拔 6. 50km 高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高 度上的大气压 36. 0cm H g ，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。

此后停止 加热，保持高度不变。

已知在这一海拔高度气温为 -48. 0C 。

求：
(1) 氦气在停止加热前的体积；
(2) 氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

答案：(一)A
【解析】本题考查气体部分的知识 •根据压强的定义 A 正确,B 错.气体分子热运动的平均动 能减小，说明温度降低,但不能说明压强也一定减小 ,C 错.单位体积的气体分子增加，但温度 降低有可能气体的压强减小 ，D 错.
3
3
(二) (1) V^ 7.39m (2) V^ 5.54m
【解析】
(1) 在气球上升至海拔 6.50km 高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。

根据玻意耳一马略特定律有
p 1V^p 2V 2
3
式中，5 =76.0cmHg M =3.50m , p^36.0cmHg, V 2是在此等温过程末氦气的体积。

由
①式得V 2 = 7.39m
(2)
在停止加热较长一段时间后，氦气的温度
答案: （1） AC （4分，漏选得 2分，多选或错误不得分） b 来说，由于绝热系统，所以，内能增加
逐渐从T1 ^300K下降到与外界气体温度相
3
式中，乂是在此等压过程末氦气的体积。

由③式得 V 3= 5.54m
④
25.
吉林省长白县2010届高三质量检测（1）一定量的气体从外界吸收了
4.7X 105J 的热量,
同时气体对外做功 2.5X 105 J,则气体的内能增加了 ______________ J .
（2） 热力学第二定律有两种表述，一种是克劳修斯表述，另一种叫开尔文表述。

请你写 出开尔文表述 ： ___________________________________________________
（3） 用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为一个大气压的空气 125cm 3。

自
行车内胎的容积为 2.0L ，假设胎内原来没有空气，那么打了 40次后胎内空气压强为多少？
（设打气过程中气体的温度不变） 答案：（1） 2.2X 105J
（3 分）
（2） 不可能从单一热库（源）吸收热量，使之完全变成功（全部对外做功） 影响（不引起其他变化）.（3分） （3） 根据玻意耳定律得：P 1V 1=p 2V
26. 上海市六校2010届高三第一次联考 如图均匀薄壁 U 形
管，左管上端封闭，右 管开口且足够长，管的截面积为 S,内装有密度为 的液
体。

右管内有一质量为
m
的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。

温 度为T 0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为
L ,压强均为大气压强
P o ,重力加速度为 g 。

现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前， 左右两管液面保持不动，试求：
（1） 右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强
P 仁
（2） 温度升高到T 1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升； （3） 温度升高到T 2为多少时，两管液面高度差为 L 。

解析：（1）活塞刚离开卡口时，对活塞
mg+P °S=P 1S
同，即T 2 =225K 。

这是一等过程 根据盖一吕萨克定律有
，而不产生其他
P 2=
PM
~VT
=2.5大气压 （4分，方程结果各2分.）
得P1 =P0+晋（3 分）
(3)左管内气体，V2=》S P2= P o+詈+ gL
2 S
27. 上海市七校2oio届高三下学期联考如图(a)所示，长为L= 75cm的粗细均匀、一端开
口一端封闭的玻璃管，内有长度为d= 25cm的汞柱.当开口向上竖直放置、管内空气温度为27oC时，封闭端内空气柱的长度为36cm.外界大气压为75cmHg不变.
(1) 现以玻璃管的封闭端为轴，使它做顺时针转动，当此玻璃管转到水平方向时，如图
(b)所示，要使管内空气柱的长度变为45cm,管内空气的温度应变为多少摄氏度？
(2)让气体的温度恢复到27oC,继续以玻璃管封闭端为轴顺时针缓缓地转动玻璃管，当
开口向下，玻璃管与水平面的夹角0 =30o，停止转动如图(C)所示。

此时再升高温度，要
使管内汞柱下表面恰好移动到与管口齐平，则温度又应变为多少摄氏度？
100 X 36/300=(75-7.5) X 60/T 4 T 4=337.5K t 3=64.5 oC
(2)两侧气体体积不变右管气体P0 =T1
I 0 I 1
得T i=T o( 1+PS)(3 分)
应用理想气体状态方程
P o?LS = P2?L2S
T o = T2
3T o mg
F( 7 +
gL)(4分)
解析：(1)P W/T1=P2V2/T2
100 X 36/300=75 X 50/T2 T
⑵ P M/T1=P3V3/T3
100 X 36= (75-h )X( 75-h )
2=312.5K t2=39.5 oC2
2
h=15cm1
P 2/T1 = P4V7T4
2
1。