高三物理一轮复习热学单元练习热学检测题
高考物理课标全国版一轮单元过关检测13选考33热学
单元过关检测(十三) 选考3－3 热学1．(1)关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是________．A ．气体吸收的热量可以完全转化为功，而不引起其他变化B ．气体从外界吸收热量，同时外界对气体做功，则其内能一定增加C ．气体体积增大，同时压强也增大，则其内能一定增加D ．气体与外界没有发生热量交换，则其内能一定不变E ．气体体积增大，同时压强减小，则其分子平均动能可能不变(2)如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直玻璃管内，用一可自由移动的绝热活塞A 封闭体积相等的两部分气体．开始时玻璃管内的气体温度都为T 0＝480 K ，下部分气体的压强p ＝×105 Pa ，活塞质量m ＝ kg ，玻璃管内的横截面积S ＝1 cm 2.现保持玻璃管下部分气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至T ，最终玻璃管内上部分气体体积变为原来的34，若不计活塞与玻璃管壁间的摩擦，g 取10 m/s 2，求此时：①下部分气体的压强；②上部分气体的温度T .解析 (1)根据热力学第二定律的开尔文表述——不可能从单一热库吸收热量使之完全变成功，而不产生其他影响知，选项A 错误；气体从外界吸收热量，即Q >0，外界对气体做功，即W >0，根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，得ΔU >0，即气体内能一定增加，选项B 正确；气体体积增大，同时压强也增大，根据理想气体状态方程pV T＝C ，可知温度T 一定升高，气体内能一定增加，选项C 正确；虽然气体与外界没有发生热量交换，但气体可能对外界做功，其内能可能变化，选项D 错误；气体体积增大，同时压强减小，根据理想气体状态方程pV T＝C ，得气体温度可能不变，即其分子平均动能可能不变，选项E 正确．(2)①设初状态时两部分气体体积均为V 0对下部分气体，等温变化pV 0＝p 2VV ＝54V 0 解得p 2＝1×105 Pa②对上部分气体，初态p 1＝p －mg S末态p ′2＝p 2－mg S根据理想气体状态方程，有p 1V 0T 0＝p ′2·34V 0T解得T ＝270 K答案 (1)BCE (2)①1×105 Pa ②270 K2．(1)下列说法正确的是________．A ．空调制冷时把热量从低温物体传递到高温物体是自发的B ．单晶体和多晶体一定有确定的熔点，都是各向异性的C ．知道水的摩尔质量和水分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数D ．液体表面存在张力是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离E ．影响蒸发快慢的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距(2)在热力学中有一种循环过程叫做焦耳循环，它由两个等压过程和两个绝热过程组成，图示为一定质量的理想气体的焦耳循环过程(A →B →C →D →A )，已知某些状态的部分参数如图所示(见图中所标数据)，状态P 位于过程AB atm ＝1×105 Pa.①已知状态A 的温度T A ＝400 K ，求状态D 的温度T D ；②若已知P →C 过程放热Q ＝5×105 J ，求B →C 过程外界对气体做的功．解析 (1)空调制冷时把热量从低温物体传递到高温物体是通过压缩机进行的，不是自发的，选项A 错误；单晶体和多晶体一定有确定的熔点，单晶体是各向异性的，多晶体是各向同性的，选项B 错误；知道水的摩尔质量M 和水分子质量m ，可以计算出阿伏加德罗常数N A ＝M /m ，选项C 正确；液体表面存在张力是由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为吸引力，选项D 正确；影响蒸发快慢的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距，即相对湿度，选项E 正确．(2)①由题意知D →A 过程为绝热过程，根据理想气体状态方程，有：p A V A T A ＝p D V D T D代入数据解得：T D ＝600 K②对P →C 过程，根据理想气体状态方程，有：p P V P T P ＝p C V C T C可知，状态P 和C 的温度相同．根据理想气体的内能只与温度有关，可知P 、C 两个状态内能相等对P →B 过程，外界做功W 1＝p P ΔV ＝1×105×(6－4) J ＝2×105 J设B →C 过程外界对气体做的功为W 2从P到C过程根据热力学第一定律，有0＝W1＋W2－Q代入数据解得B→C过程外界对气体做的功：W2＝3×105 J答案(1)CDE(2)①600 K②3×105 J3．(2019·领航高考冲刺卷)(1)下列说法正确的是________．A．在显微镜下可以观察到悬浮在液体中花粉颗粒的无规则运动，这说明液体分子在做无规则运动B．物体温度升高，物体内每个分子做无规则热运动的分子动能都会增大C．晶体的物理性质都是各向异性的D．从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的E．一定质量的理想气体在经历等温膨胀的过程中，一定从外界吸热(2)一个空的小容积易拉罐中插入一根粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一段长度为4 cm的水银柱，构成一个简易的“温度计”．已知铝罐的容积是148 cm3，cm2，罐外玻璃管的长度L为24 ，将“温度计”水平放置，当温度为27℃时，水银柱右端离管口的距离为10 cmHg，若“温度计”能重复使用，其内气体可视为理想气体，且使用过程中水银不溢出．求：①将“温度计”如图甲放置，能测量的最高温度；②将“温度计”如图乙竖直放置后(水银不会流入易拉罐中)，能测量的最高温度．解析(1)显微镜下观察到的花粉颗粒的运动是在液体分子无规则运动的碰撞下产生的，选项A正确．物体温度升高时，分子平均动能增大，但并非每个分子的动能都增大，选项B 错误．单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质则是各向同性，选项C错误．气体压强的微观解释告诉我们，大量气体分子频繁持续碰撞容器壁产生了压强，选项D正确．根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，一定质量的理想气体内能只与温度有关，等温则内能不变，体积膨胀则对外做功，W<0，故一定有Q>0，即从外界吸热，选项E正确．(2)①对封闭气体：V1＝V0＋(L－4 cm－10 cm)S＝150 cm3T1＝t1＋273 K＝300 KV2＝V0＋(L－4 cm)S＝152 cm3气体发生等压变化，有V1T1＝V2 T2解得T2＝304 K②对封闭气体p1＝p0＝76 cmHgp 3＝p 0＋p 水银＝80 cmHgV 3＝V 2＝152 cm 3由理想气体状态方程有p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3解得T 3＝320 K答案 (1)ADE (2)①304 K ②320 K4．(1)关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是________．A ．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能增大B ．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成C ．气体向真空的自由膨胀是不可逆的D ．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E ．1 kg 的0 ℃的冰比1 kg 的0 ℃的水的内能小些(2)利用如图所示的实验装置来测定容器内液体的温度，容器右侧部分水银压强计的左管中有一段长度为h ＝10 cm 水银柱，水银柱下密封一段长为l ＝4 cm 的空气柱B .实验开始时水银压强计的两侧水银柱上端在同一水平面，这时容器内液体的温度为7 ℃，后来对液体加热，通过向水银压强计右管中注入水银，使左管水银面仍在原来的位置，此时测得水银压强计左管中密封空气柱B 的长度为l ′＝3 ：①加热后液体的温度t ；②向水银压强计右管中注入水银的长度．解析 (1)一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则Q ＝0，W <0，根据ΔU ＝W ＋Q 可知，气体的内能减小，选项A 错误；热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成，选项B 正确；热力学第二定律表明：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，选项C 正确；热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化”，选项D 错误；1 kg 的0 ℃的冰变成1 kg 的0 ℃的水要吸收热量，所以选项E 正确．(2)①由题意知，B 部分气体发生等温变化，则初始时p B ＝p 0＋(ρgh ＋ρgl )＝(76＋10＋4) cmHg ＝90 cmHg其中ρ为水银密度，g 为重力加速度根据玻意耳定律得，p B lS ＝p ′B l ′S得p ′B ＝p B l l ′＝90×43 cmHg ＝120 cmHg这时A 气体压强p ′A ＝p ′B －ρgh ＝110 cmHgA 气体做等容变化，初始时p A ＝p 0＋ρgl ＝80 cmHg根据查理定律，p A T A ＝p ′A T A得T ′A ＝p ′A T A p A ＝110×(273＋7)80K 得t ℃②由题意知120 cmHg ＝13 cmHg ＋76 cmHg ＋ρg Δh得Δh ＝31 cm所以水银压强计右管注入水银的长度为Δh ＋(4－3) cm ＝32 cm答案 (1)BCE (2)① ℃ ②32 cm5．(1)下列说法正确的是________．A ．分子间距离减小时分子势能一定减小B ．热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体C ．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同D ．知道某物质的摩尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子的质量E ．若一定质量的理想气体的压强和体积都不变，则其内能也一定不变(2)如图所示，在竖直圆柱形绝热气缸内，可移动的绝热活塞a 、b 密封着质量相同的A 、B 两部分同种气体，且处于平衡状态．已知活塞a 、b 的横截面积之比为S a ∶S b ＝2∶1，密封气体的长度之比为h A ∶h B ＝1∶3，活塞厚度、质量和摩擦均不计．①求A 、B 两部分气体的热力学温度T A 、T B 的比值．②若对B 部分气体缓慢加热，同时在活塞a 上逐渐增加细砂使活塞b 的位置不变，当B部分气体的温度为65T B 时，活塞a 、b 间的距离h ′A 与h A 之比为k ∶1，求此时A 部分气体的绝热温度T ′A 与T A 的比值．解析 (1)当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增大，A 错误；热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，而温度是分子平均动能的标志，B 正确；温度相同，两气体分子的平均动能相同，但是由于两气体分子的质量不同，故两气体分子的平均速率不同，C 错误；任何物质的摩尔质量除以阿伏加德罗常数就是该物质分子的质量，D 正确；由理想气体状态方程可知，若一定质量的理想气体的压强和体积都不变，则温度不变，所以内能也一定不变，E 正确．(2)①A 、B 两部分气体质量相同且为同种气体，压强也相同，根据盖－吕萨克定律有S a h A T A＝S b h B T B解得T A T B ＝23②加热前后，B 部分气体体积不变，设外界大气压强为p 0，由查理定律有p 0T B ＝p 65T B解得p ＝65P 0 对A 部分气体，压强也为p ，由理想气体状态方程有p 0S a h A T A ＝pS a h ′A T ′A且h ′A h A＝k 联立解得T ′A T A ＝65k 答案 (1)BDE (2)①23 ②65k。
高三物理一轮复习单元质检十三热学解析含答案
单元质检十三热学(选修3-3)(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分。
在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2017·河北唐山模拟)对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是( )A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.外界对物体做功,物体内能一定增加C.温度越高,布朗运动越显著D.当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小E.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,但是内能不一定大,选项A正确;外界对物体做功,若物体同时向外散热,物体内能不一定增加,选项B错误;温度越高,布朗运动越显著,选项C正确;当分子间的距离增大时,分子间作用力可能先增大后减小,选项D错误;当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,选项E正确。
2.(2017·山西四校联考)下列叙述正确的是( )A.扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动B.布朗运动就是液体分子的运动C.分子间距离增大,分子间的引力和斥力一定减小D.物体的温度越高,分子运动越激烈,每个分子的动能都一定越大E.两个铅块压紧后能连在一起,说明分子间有引力,选项A正确;布朗运动是液体分子无规则运动的反映,不是液体分子的运动,选项B错误;分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力,分子间距增大时,引力和斥力均减小,选项C正确;物体的温度越高,分子运动越激烈,分子平均动能增大,并非每个分子的动能都一定越大,选项D错误;两个铅块压紧后,由于分子间存在引力,所以能连在一起,选项E正确。
3.(2017·广东东莞实验中学期末)有关分子的热运动和内能,下列说法正确的是( )A.一定质量的气体,温度不变,分子的平均动能不变B.物体的温度越高,分子热运动越剧烈C.物体的内能是物体中所有分子热运动动能和分子势能的总和D.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的,所以温度不变,分子的平均动能不变,A正确;物体的温度越高,分子热运动越剧烈,B正确;物体的内能就是物体内部所有分子的热运动动能和分子势能的总和,C正确;布朗运动是由液体分子之间的不规则运动引起的,D错误。
2025届高中物理(人教版)一轮复习单元素养评价十四：热学(含解析)
单元素养评价(十四)热学一、单项选择题(本题共6小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．[2024·河北邢台巨鹿中学校联考]下列叙述正确的是()A.晶体熔化时吸收热量，分子的平均动能增大，内能增加B.液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点C.用气筒给自行车打气，越压缩越费劲，这是因为气体分子之间斥力变大D.机械能自发地转变为内能的实际宏观过程是可逆过程2．[2024·南京六校联考]对于以下配图的说明，正确的是()A.甲图为油膜法估算分子直径的实验图，实验中需将痱子粉撒的尽量厚一些B.乙图为布朗运动产生原因示意图，说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显C.丙图为模拟气体压强产生机理实验图，说明气体压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的D.丁图为热机工作时的能流分配图，说明热机的效率可能达到100%3．以下实验中，说法正确的是()A.“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐增大，放电时电流逐渐减小B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积C.“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；温度升高，金属热电阻阻值减小D.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10 V的交流电时，副线圈输出电压不为零4．[2024·天津南开区一模]某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示．若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是( )A.气垫内的气体内能增加B.外界对气垫内的气体做负功C.气垫内的气体从外界吸收热量D.气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加5. 一定质量的理想气体由状态a 变为状态c ，其过程如p V 图中a →c 直线段所示，状态b 对应该线段的中点．下列说法正确的是( )A.a →b 是等温过程B.a →b 过程中气体吸热C.a →c 过程中状态b 的温度最低D.a →c 过程中外界对气体做正功6．肺活量是指在标准大气压p 0下，人尽力呼气时呼出气体的体积，是衡量心肺功能的重要指标．如图所示为某同学自行设计的肺活量测量装置，体积为V 0的空腔通过细管与吹气口和外部玻璃管密封连接，玻璃管内装有密度为ρ的液体用来封闭气体．测量肺活量时，被测者尽力吸足空气，通过吹气口将肺部的空气尽力吹入空腔中，若此时玻璃管两侧的液面高度差设为h ，大气压强为p 0保持不变，重力加速度为g ，忽略气体温度的变化，则人的肺活量为( )A.ρgh ＋2p 0p 0 V 0 B ．ρgh ＋p 0p 0 V 0 C.ρgh p 0 V 0 D ．ρgh －p 0p 0V 0 二、多项选择题(本题共2小题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求)7．[2024·海南省嘉积中学校考一模]一定质量的理想气体，其内能与热力学温度成正比．该理想气体从状态A 经一系列变化，最终又回到状态A ，其变化过程的V T 图像如图所示，其中BA 的延长线经过坐标原点，BC 与横轴平行，气体在状态A 时的内能为U .则下列说法中正确的是( )A.气体由状态A 至状态B 的过程中，外界对气体做负功B.气体由状态B 至状态C 的过程中，气体对外界做正功C.气体由状态A 至状态B 的过程中，气体吸收的热量大于U 2D.气体由状态C 至状态A 的过程中，气体释放的热量等于U8．气压式升降椅通过汽缸上下运动来支配椅子升降，其简易结构如图乙所示，圆柱形汽缸与椅面固定连接，柱状气动杆与底座固定连接．可自由移动的汽缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体，设汽缸气密性、导热性能良好，不计气动杆与汽缸之间的摩擦．设气体的初始状态为A ，某人坐上椅面，椅子缓慢下降一段距离后达到稳定状态B ，此过程温度不变．然后开空调让室内温度降低到某设定温度，稳定后气体状态为C ；接着人离开座椅，椅子重新处于另一个稳定状态D .则气体从状态A 到状态D 的过程中，关于p 、V 、T 的关系图或叙述中正确的有( )A.气体的V T 图如图甲B.气体的p 1V图如图乙 C.从状态A 到状态D ，气体向外放出的热量大于外界对气体做的功D.与状态A 相比，处于状态D 时，单位时间内碰撞单位面积容器壁的分子数增多三、非选择题(本题共3小题，按要求答题)9．在“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学采用如图1所示的实验装置，一个带刻度的导热试管内封闭一定质量的气体，有一定厚度的活塞可在试管内无摩擦地滑动，试管的右端通过一个小软管与压强传感器相连．该同学向右缓慢推动活塞左侧的手柄，在这个过程中未用手接触试管，每次从活塞左边沿对应的试管刻度读取体积值，并输入计算机，同时由压强传感器测得对应的压强值．实验共测了6次，实验结果如表所示．(1)在图2并作出对应的图像．(2)该同学经老师提醒后发现自己的体积数据记录有误，漏记了小软管内气体的体积．你认为他的体积数据记录还存在什么问题：______________________________________________．结合图2中画出的图像，判断该同学________________(选填“需要”或“不需要”)修正体积的数据记录．(3)该同学从分子动理论的角度分析实验过程：试管内封闭一定质量的气体，温度保持不变，气体分子的________和________一定；气体的体积减小时，单位时间内撞击单位面积的分子数________(选填“增大”“减小”或“不变”)，宏观表现为气体的____________．10．[2024·江苏省丹阳联考]某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图．一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的轻活塞密封在导热汽缸内，活塞厚度不计，横截面积S＝100 cm2，开始时活塞距汽缸底部的高度为h＝0.3 m，周围环境温度为t0＝27 ℃，当环境温度上升，活塞上移Δh＝0.01 m时，活塞上表面与a、b两触点接触，报警器报警．不计一切摩擦，大气压强恒为p0＝1.0×105 Pa，求：(1)该报警装置的报警温度为多少摄氏度；(2)若上述过程气体吸收的热量为30 J，则此过程气体内能的增加量为多少．11．[2024·安徽模拟预测]如图，两等高、内壁光滑、导热性良好的圆柱形汽缸竖直放置，左、右两侧汽缸的横截面积分别为S、2S，汽缸顶部由细管(体积不计)连通，右侧汽缸底部带有阀门K，两汽缸中均有一厚度可忽略的活塞a、b，两活塞的质量m＝p0Sg相同与汽缸密闭且不漏气．初始时，阀门K关闭，活塞b处于左侧汽缸的顶部且与顶部无弹力，封闭着气体C，活塞a处于右侧汽缸的中间位置，将汽缸分成A、B两部分，A中气体的压强为1.5p0、体积为V0.现打开阀门K，用打气筒通过K给右侧汽缸下部分充气，每次将体积为V012、压强为p0的空气打入汽缸中，直至活塞b下降到整个汽缸高度的23处．已知大气压强为p0，重力加速度为g，整个过程中，周围环境温度不变，其他量均为未知量．求：(1)初始时，左侧汽缸中封闭的气体C的压强p C；(2)充气后，右侧汽缸中封闭的气体A的压强p；(3)打气次数n.1．解析：晶体熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，分子平均动能不变，故A错误；液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故B正确；气体分子之间的作用力可以忽略不计，用气筒给自行车打气，越压缩越费劲，这是因为车轮胎的内外压强差变大，故C 错误；机械能转变为内能的实际宏观过程是不可逆过程，故D 错误．故选B.答案：B2．解析：甲图为油膜法估算分子直径的实验图，实验中需将痱子粉撒的尽量薄一些，选项A 错误；乙图为布朗运动产生原因示意图，说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越不明显，选项B 错误；丙图为模拟气体压强产生机理实验图，说明气体压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的，选项C 正确；丁图为热机工作时的能流分配图，高温热库的热量一部分做功，一部分排放到低温热库，说明热机的效率不可能达到100%，选项D 错误．答案：C3．解析：“观察电容器的充、放电现象”实验中，充电时电流逐渐减小，放电时电流也逐渐减小，故A 错误；“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，滴入油酸酒精溶液后，需待油酸溶液全部散开，形状稳定后，用一玻璃板轻轻盖在浅盘上，然后用水笔把油酸溶液的轮廓画在玻璃板上，测出油膜面积，故B 错误；“观察光敏电阻特性”实验中，光照强度增加，光敏电阻阻值减小；“观察金属热电阻特性”实验中，温度升高，金属热电阻阻值增大，故C 错误；“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上，原线圈接入10 V 的交流电时，变压器的效率会很低，副线圈磁通量还是会发生变化，副线圈输出电压不为零，故D 正确．故选D.答案：D4．解析：由于该过程中气垫内的气体温度不变，因此气垫内的气体内能不变，该过程中气垫内的气体压强增大，根据玻意耳定律可知，气垫内的气体体积减小，外界对气垫内的气体做正功，结合热力学第一定律可知，该过程中气垫内的气体放热，选项A 、B 、C 均错误；由于温度不变，气垫内的气体分子平均动能不变，而气体压强增大，因此该过程中气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加，选项D 正确．答案：D5．解析：根据理想气体的状态方程pV T＝C 可知a →b 气体温度升高，内能增加，且体积增大气体对外界做功，则W < 0，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋ Q可知a →b 过程中气体吸热，A 错误、B 正确；根据理想气体的状态方程pV T＝C 可知，p V 图像的坐标值的乘积反映温度，a 状态和c 状态的坐标值的乘积相等，而中间状态的坐标值乘积更大，a →c 过程的温度先升高后降低，且状态b 的温度最高，C 错误；a →c 过程气体体积增大，外界对气体做负功，D 错误．故选B.答案：B6．解析：设人的肺活量为V ，将空腔中的气体和人肺部的气体一起研究，初状态p 1＝p 0，V 1＝V 0＋V末状态p 2＝p 0＋ρgh ，V 2＝V 0根据玻意耳定律有p 1V 1＝p 2V 2联立解得V ＝ρgh p 0V 0 故选C.答案：C7．解析：由题意可知，气体由状态A 至状态B 为等压变化，体积增大，外界对气体做负功，A 项正确；气体由状态B 变化至状态C 为等容变化，气体对外界不做功，B 项错误；由状态A 变化至状态B 为等压变化，由V A T A ＝V B T B解得T A ＝200 K由题意可知U T A ＝U B T B ＝U C T C解得U B ＝1.5U ，U C ＝2U气体由状态A 变化至状态B ，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于U 2，C 项正确； 由状态C 变化至状态A ，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体释放的热量大于U ，D 项错误．故选AC.答案：AC8．解析：A 到B 的过程中，气体等温压缩，压强增大，体积减小；从B 到C 的过程中，气体等压降温，温度降低，体积减小；从C 到D 的过程中，等温膨胀，压强减小，体积增加，而且此时D 状态的压强又恢复到最初A 状态的压强，其V T 图像和p 1V图像如图所示AB 错误；根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，由于气体温度降低，内能减小，因此气体向外放出的热量大于外界对气体做的功，C 正确；由于状态A 与状态D 压强相等，而状态D 温度更低，单个分子撞击容器壁力减小，因此单位时间内碰撞单位面积容器壁的分子数更多，D 正确．故选CD.答案：CD9．解析：（1）将余下的两组数据在坐标纸上标出，并用平滑线连接各个点，如图所示． （2）该同学将有一定厚度的活塞体积也计入气体体积值．结合图像可知，温度不变时，压强与体积成反比，所以不需要修正．（3）因为气体温度及质量不变，所以气体分子的分子总数和分子平均动能不变，气体的体积减小时，单位体积内的分子数增多，所以单位时间内撞击单位面积的分子数增大．每个分子撞击的平均作用力不变，但是单位时间内撞击的分子数增多，所以宏观表现为气体的压强增大．答案：（1）见解析图 （2）将有一定厚度的活塞体积也计入气体体积值 不需要 （3）分子平均动能（或平均速率） 总分子数增大 压强增大10．解析：（1）气体发生等压变化，由盖吕萨克定律有V 1T 1 ＝V 2T 2 ，得hS 300 K＝（h ＋Δh ）S （t 2＋273）K ，代入数据解得t 2＝37 ℃. （2）气体等压膨胀对外做功，则W ＝－p 0·ΔV ＝－p 0（S ·Δh ），代入数据得W ＝－10 J ，由热力学第一定律得ΔU ＝W ＋Q ，代入数据得ΔU ＝－10 J ＋30 J ＝20 J.答案：（1）37 ℃ （2）20 J11．解析：（1）初始时，对活塞b ，根据受力平衡有p C S ＝mg ＋p B S对活塞a ，根据受力平衡有p B ·2S ＋mg ＝p A ·2S联立解得p C ＝2p 0，p B ＝p 0（2）对气体C ，根据玻意耳定律可知p C V C ＝p ′C ·23V C 再次对活塞b 和c 根据平衡条件有p ′C S ＝mg ＋p ′B S ，p ′B ·2S ＋mg ＝p ·2S联立解得p ＝2.5p 0（3）对气体B ，根据玻意耳定律可知p B V 0＝p ′B ·V ′B解得V ′B ＝12V 0 可知V A ＝2V 0－12 V 0＝32V 0 对气体A ，根据玻意耳定律有1.5p 0V 0＋np 0·V 012 ＝2.5p 0·32V 0 解得n ＝27次答案：（1）2p 0 （2）2.5p 0 （3）27次知识归纳总结（本页为知识归纳总结页，用户使用此文档时可删除本页内容）2025届高中物理（人教版）一轮复习单元素养评价十四：热学（标准版）一、单项选择题本部分题目旨在考察对热学基本概念和原理的理解与应用。
高考物理一轮复习 第十一章 热学单元过关检测
权掇市安稳阳光实验学校热学考试时间：100分钟；满分：100分.第I卷（选择题）1.如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一只灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞．用打气筒慢慢向筒内打气，使容器内的压强增加到一定程度，这时读出温度计的示数．打开卡子，胶塞冲出容器过程中（）A．温度计示数变大B．温度计示数不变C．气体内能减少D．气体内能增加2.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。
气缸外部温度恒定不变，则A．缸内的气体压强减小，内能减小B．缸内的气体压强增大，内能减小C．缸内的气体压强增大，内能不变D．外界对气体做功，缸内的气体内能增加3.下列说法正确的是（）A．布朗运动是液体分子的运动，故分子在永不停息地做无规则运动B．分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等C．只要已知阿伏加德罗常数、某液体的摩尔质量和这种液体的质量，就可以估算出该液体的分子直径D．分子间相互作用表现为引力时，随着分子间距的增大分子间的作用力一直减小4.一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的（填选项前的字母）（）A．温度降低，密度增大B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大D．温度升高，密度减小5.分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。
据此可判断下列说法中错误的是A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．在等温条件下压缩一定质量的气体，该气体的压强增大，这反映了气体分子间的斥力增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素6.关于分子间的作用力，下列说法正确的是______。
新人教版高三物理一轮复习 热学复习题及答案解析
章末检测(十一)(时间:50分钟，分值:100分)一、选择题(本大题共9小题，每小题6分，共54分，每小题至少一个选项符合题意)1．下列说法正确的是()A．气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行B．大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因D．气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关2．下列说法不正确的是()A．由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该种气体分子的大小B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间的斥力随分子间距离的增大而减小D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体3．在以下事例中，只是通过热传递的方式来改变物体内能的是()A．点燃的爆竹在空中爆炸B．冬天暖气片为房间供暖C．汽车的车轮与地面相互摩擦发热D．两小球碰撞后粘合起来，同时温度升高4．关于热学知识的下列叙述中正确的是()A．温度降低，物体内所有分子运动的速率不一定都变小B．布朗运动就是液体分子的热运动C．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的D．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加5．以下说法正确的是()A．分子间距离增大时，分子势能也增大B．已知某种液体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，则该液体分子间的平均距离可以表示为3MρN A或36MπρN AC．空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用D．液体的饱和汽压与温度和液体的种类有关6．下列说法中正确的是()A．根据热力学第二定律可知热机效率不可能达到百分之百B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢C．由于液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，液体表面存在张力D．一定质量的理想气体在等温变化时，内能不改变，但可能与外界发生热交换7．如图是分子间引力(或斥力)大小随分子间距离变化的图象，下列说法正确的是() A．ab表示引力图线B．当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子势能为零C．当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子力为零D．当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，分子力表现为斥力8.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度的变化如图所示，则此过程()A．气体的密度增大B．外界对气体做功C．气体从外界吸收了热量D．气体分子的平均动能增大9.如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则()A．弯管左管内外水银面的高度差为hB．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，则右管内的水银柱沿管壁上升D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升二、非选择题(本大题共4小题，共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10．(10分)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴．现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm2，则:(1)估算油酸分子的直径大小是________ cm.(2)用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的________．A．摩尔质量B．摩尔体积C．质量D．体积11.(10分)汽缸长为L＝1 m，固定在水平面上，汽缸中有横截面积为S＝100 cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t＝27 ℃，大气压强为p0＝1×105Pa时，气柱长度为l＝90 cm，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计．求:(1)如果温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸右端口，此时水平拉力F的大小是多少？(2)如果汽缸内气体温度缓慢升高，使活塞移至汽缸右端口时，气体温度为多少摄氏度？12.(12分)如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A .其中，A →B 和C →D 为等温过程，B →C 和D →A 为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”．(1)该循环过程中，下列说法正确的是________．A ．A →B 过程中，外界对气体做功B ．B →C 过程中，气体分子的平均动能增大C ．C →D 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D ．D →A 过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A →B ”、“B →C ”、“C →D ”或“D →A ”)．若气体在A →B 过程中吸收63 kJ 的热量，在C →D 过程中放出38 kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.(3)若该循环过程中的气体为1 mol ，气体在A 状态时的体积为10 L ，在B 状态时压强为A 状态时的23.求气体在B 状态时单位体积内的分子数．(已知阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1，计算结果保留一位有效数字)13.(14分)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K .两汽缸的容积均为V 0，汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p 0和p 03；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空； 右活塞上方气体体积为V 04.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T 0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求:(1)恒温热源的温度T ；(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积V x .章末检测(十一)1．[解析]选ACD.由扩散定义可知，A 正确；由晶体定义可知，B 错；气体分子之间间距很大，几乎无分子力作用，胎内气体压强增大造成自行车打气越打越困难，C 正确；封闭气体产生的压强由分子密集程度和温度决定，密集程度越大，温度越高，压强越大，且压强是大量分子对器壁的碰撞产生的，所以D 正确．2．[解析]选ACD.由于气体分子间距离大，所以不能估算分子大小，A 错．布朗运动的显著程度与温度和微粒大小有关，B 正确．分子引力和斥力都是随分子间距离的增大而减小的，则C 错．热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故D 错．3．B 4.ACD5．[解析]选BCD.分子间距离增大时，由于不知道此时分子力是引力还是斥力，所以无法判断分子势能的变化情况，A 错误；B 中的两种表达形式，一种是将分子所占据的空间看成是球体，一种是将分子所占据的空间看成是立方体，结果都对，B 正确；空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用，C 正确；液体的饱和汽压与温度和液体的种类有关，D 正确．6．[解析]选ABD.热力学第二定律的表述之一是热量不可能自发地全部转化成机械能，故A 正确；空气相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，所以B 正确；液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子间作用力表现为引力，故C 错误；一定质量的理想气体在等温变化时，由于内能只取决于温度，所以内能不改变，根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，如果外界对气体做功与气体向外放热相等，则其内能仍然不变，所以，可能与外界发生热交换，故D 正确．7．[解析]选ACD.根据分子动理论，分子间相互作用的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，但分子间斥力减小快，所以A 正确；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，引力等于斥力，C 正确；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子势能最小，但不一定为零，B 错误；当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，D 正确．8．[解析]选AB.由图象可得:从状态A 到状态B ，该理想气体做等温变化，而压强变大，由理想气体状态方程pV T ＝C ，气体的体积V 减小，由密度公式ρ＝m V，故气体的密度增大，选项A 正确；温度是分子平均动能的标志，温度不变，气体分子的平均动能不变，选项D 错误；一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度不变，内能不变，而体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，该气体要放热，故选项B 正确，选项C 错误．9．[解析]选ACD.封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生的压强之差，故左管内外水银面高度差也为h ，A 正确；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B 错误，C 正确；环境温度升高，封闭气体压强增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D 正确．10．[解析](1)油酸酒精溶液的浓度为a b ，一滴油酸酒精溶液的体积为1nmL ，一滴油酸酒精溶液含纯油酸a bn mL ，则油酸分子的直径大小为d ＝a bSnc m . (2)设一个油酸分子体积为V ，则V ＝43π⎝⎛⎭⎫d 23，由N A ＝V mol V可知，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油滴的摩尔体积．[答案](1)a bSn(2)B 11．[解析](1)设活塞到达汽缸端口时，被封气体压强为p 1，则p 1S ＝p 0S －F (2分) 由玻意耳定律得:p 0lS ＝p 1LS (2分)解得:F ＝100 N (2分)(2)由盖－吕萨克定律得:lS 300 K ＝LS T(2分) 解得:T ＝333 K ，则t ′＝60 ℃(2分)[答案](1)100 N (2)60 ℃12．[解析](1)在A →B 的过程中，气体体积增大，故气体对外界做功，选项A 错误；B →C 的过程中，气体对外界做功，W ＜0，且为绝热过程，Q ＝0，根据ΔU ＝Q ＋W ，知ΔU ＜0，即气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，选项B 错误；C →D 的过程中，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项C 正确；D →A 的过程为绝热压缩，故Q ＝0，W ＞0，根据ΔU ＝Q ＋W ，ΔU ＞0，即气体的内能增加，温度升高，所以气体分子的速率分布曲线发生变化，选项D 错误．(2)从A →B 、C →D 的过程中气体做等温变化，理想气体的内能不变，内能减小的过程是B →C ，内能增大的过程是D →A.气体完成一次循环时，内能变化ΔU ＝0，热传递的热量Q ＝Q 1－Q 2＝(63－38)kJ ＝25 kJ ，根据ΔU ＝Q ＋W ，得W ＝－Q ＝－25 kJ ，即气体对外做功25 kJ .(3)从A →B 气体为等温变化，根据玻意耳定律有p A V A ＝p B V B ，所以V B ＝p A V A p B ＝p A ×10 L 23p A＝15 L . 所以单位体积内的分子数n ＝N A V B ＝6.0×102315L －1＝4×1022 L －1 ＝4×1025 m －3.[答案](1)C (2)B →C 25 (3)4×1025 m －313.[解析](1)与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖—吕萨克定律得 T T 0＝7V 0/45V 0/4①(3分) 由此得T ＝75T 0.②(2分) (2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大．打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至汽缸顶，才能满足力学平衡条件．汽缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为p ，由玻意耳定律得p V x ＝p 03·V 04③(3分) (p ＋p 0)(2V 0－V x )＝p 0·74V 0④(2分) 联立③④式得6V 2x －V 0V x －V 20＝0(2分)其解为V x ＝12V 0(1分) 另一解V x ＝－13V 0，不合题意，舍去．(1分) [答案](1)75T 0 (2)12V 0。
湖北黄冈中学高考物理第一轮单元《热学》检测试题(含答案)
湖北黄冈中学高考物理第一轮单元《热学》检测试题（含答案）一、选择题(本题共30小题，每小题4分，共120分。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。
)1.分子间有相互作用势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零。
设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直至它们之间的距离最小，在此过程中，a、b之间的势能( )A.先减小，后增大，最后小于零B.先减小，后增大，最后大于零C.先增大，后减小，最后小于零D.先增大，后减小，最后大于零2.下列现象中不能说明分子间存在分子力的是( )A.两铅块能被压在一起B.钢绳不易被拉断C.水不容易被压缩D.空气容易被压缩3.下面的叙述中正确的是( )A.物体的温度升高，物体中分子热运动加剧，所有分子的热运动动能都会增大B.对气体加热，气体的内能一定增大C.布朗运动是液体分子对悬浮颗粒碰撞作用不平衡而造成的D.装在气缸中的气体压缩到一定的程度，如要继续压缩难度越来越大，这充分说明分子间的距离越小，分子间斥力越大，而分子间引力越小4.若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，N A为阿伏加德罗常数，m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①N A＝；②ρ＝m0；④V0其中( )A.①和②都是正确的B.①和③都是正确的C.③和④都是正确的D.①和④都是正确的5.一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中( )A.外界对气体做功，气体分子的平均动能增加B.外界对气体做功，气体分子的平均动能减少C.气体对外界做功，气体分子的平均动能增加D.气体对外界做功，气体分子的平均动能减少6.分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法正确的是( )A.固体分子间的吸引力总是大于排斥力B.气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力C.分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小D.分子间吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力随距离的增大而减小7.关于热力学定律，下列说法正确的是( )A.在一定条件下物体的温度可以降到0KB.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C.吸收了热量的物体，其内能一定增加D.压缩气体总能使气体的温度升高8.如图8-1所示，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同深度内，A、B球用同一种特殊的材料制作，当温度稍微升高时，球的体积明显地增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相等两球也不上升，则( )A.A球吸收的热量多B.B球吸收的热量多C.两球吸收的热量相同D.不能确定两球吸收热量多少9.如图8-2所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力。
2022届新高考物理一轮复习：第十四单元 热学 单元检测(word版)
第十四单元热学单元检测1（解析版）第I卷（选择题）一、选择题（共48分）1．下列说法正确的是（）A．由于扩散现象，我们能闻到巷子中的酒香B．空调能使热量从低温物体传到髙温物体，突破了热力学第二定律的限制C．非晶体有固定的熔点，而晶体没有固定的熔点D．布朗运动是悬浮颗粒分子的无规则运动2．设分子间距0=时，甲、乙两个分子间的作用力为零。
现将甲固定不动，让乙从无r r限远处逐渐向甲靠近直到不能再靠近，对该过程，下列说法正确的是（）A．当0=时，甲、乙分子间的分子引力为零r rB．当0=时，甲、乙分子间既存在分子引力也存在分子斥力r rC．分子力先对乙做负功，后对乙做正功D．当0=时，甲、乙分子间的分子势能最大r r3．如图所示，一端封口的玻璃管开口向下插在水银槽里，管内封有长度分别为L1和L2的两段气体，当将管慢慢地向下按一段距离时，管内气柱的长度将如何变化（）A．L1变小，L2变大B．L1变大，L2变小C．L1、L2都变小D．L1、L2都变大4．如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端置于水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管而平衡，此时管内外水银面高度差为1h，弹簧测力计示数为1F，若在水银槽中缓慢地倒入部分水银，使槽内水银面升高一些，稳定后管内外水银面高度差为2h，弹簧测力计示数为2F，则（）A ．2121, h h F F ==B ．2121, h h F F <<C ．2121, h h F F <>D ．2121, h h F F ><5．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ） A ．相同质量的水和冰在0℃时，分子平均动能一定相等B ．若仅知道氦气的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就能算出氦气分子的体积C ．当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子势能越小D ．用“油膜法”估测分子直径时，滴在水面的油酸酒精溶液体积为V ，铺开的油膜面积为S ，则可估算出油酸分子的直径为V S6．下列说法中正确的是（ ）A ．对于一定质量的某种理想气体，它的内能只由温度决定B ．液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力C ．液体的表面张力的方向总垂直于液体表面且指向液体内部D ．液晶具有光学的各向异性，所以是晶体 7．下列说法中正确的有（ ）A ．已知某气体的摩尔体积及阿伏加德罗常数，可求得该气体分子的体积B ．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大C ．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D ．一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大 8．根据分子动理论，下列关于气体的说法中正确的是（ ） A ．气体的温度越高，气体分子无规则运动越剧烈 B ．气体的压强越大，气体分子的平均速率越大 C ．气体的温度越高，气体分子的平均速率越大 D ．气体的体积越大，气体分子之间的相互作用力越大 9．关于扩散现象，下列说法正确的是（ ） A ．扩散现象是指相互接触的物体彼此进入对方的现象 B ．扩散现象只能在液体中进行C ．扩散现象说明分子在做无规则运动且分子之间是有空隙的D ．扩散的快慢与温度无关10．如图所示，ACBD 是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，AB 和CD 是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化（两种情况下都接触良好），关于圆板，下列说法不正确的是（ ）A ．圆板的导电性能具有各向异性B ．圆板是非晶体C ．圆板是多晶体D ．圆板是单晶体E.不知有无固定熔点，无法判定是晶体还是非晶体 11．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（ ） A ．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其内能增大。
(高三物理一轮复习)热学测试
高三热学测试题1.若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积,则不能计算出( )A.固体物质分子的大小和质量B.液体物质分子的大小和质量C.气体分子的大小和质量D.气体分子的质量和分子间的平均距离2.将1cm3的油酸溶于酒精,制成200 cm3的油酸酒精溶液,已知1 cm3的溶液有50滴,现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积为0.2 m2,由此可估测油酸分子的直径为( )A.5×10-10mB.6×10-10mC.7×10-10mD.8×10-10m3.(2014·龙岩一模)下列说法正确的是( )A.当分子间有相互作用力时,随着分子间距离增大,分子间的引力和斥力都减小B.随着科学技术的不断进步,永动机终究是可以研制成功的C.热量不可能由低温物体转移到高温物体D.布朗运动就是液体分子的热运动4．(2015年潮州二模改编)在以下说法中，正确的是()A．分子间距离为平衡距离时，分子势能最小B．热量可能自发地从低温物体传到高温物体C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点D．饱和汽压随温度的升高而变小5．(2011年海南卷)关于空气湿度，下列说法正确的是( )A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比6.(2014·株洲模拟)下列说法错误的是( )A.单晶体、多晶体都具有固定的熔点B.热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体C.能量耗散说明能量不会凭空产生,但可以凭空消失D.单晶体具有规则的几何外形,物理性质具有各向异性7.(2014·福州一模)根据分子动理论和热力学定律,下列说法正确的是( )A.气体体积是指所有气体分子体积的总和B.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大C.空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性D.悬浮在空气中的PM2.5颗粒的运动不是分子热运动8.(2014·龙岩一模)一定质量的理想气体,在某一状态变化过程中,气体对外界做功8J,气体内能减少12 J,则在该过程中( )A.气体吸热4 JB.气体放热4 JC.气体吸热20 JD.气体放热20 J9.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。
高考物理一轮复习 单元练十三 热学(选修3—3)(含解析)
学习资料单元质检十三热学(选修3—3)（时间:45分钟满分:100分）一、多项选择题(本题共6小题,每小题6分，共36分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.(2020陕西安康月考）下列说法正确的是（)A。
布朗运动表明分子越小,分子运动越剧烈B。
气体放出热量,其分子的平均动能可能增大C.影响气体压强大小的两个因素是气体分子的平均动能和分子的密集程度D.液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子相互吸引E。
只要是具有各向异性的物体一定是晶体，具有各向同性的物体一定是非晶体2。
(2020重庆八中月考）关于热现象及热力学定律,下列说法正确的是（)A。
布朗运动是由于液体各部分温度不同引起的B.物体吸收热量同时对外做功，其内能可能增加C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性D。
把一枚针放在水面上，它会浮在水面,这是由于水表面存在表面张力E.当两玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向上很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故3。
(2020广西柳州一模)如图所示,一定质量的理想气体经历A→B的等压过程和B→C的绝热过程（气体与外界无热交换），则下列说法正确的是()A。
A→B过程中，外界对气体做功B.A→B过程中,气体分子的平均动能变大C。
A→B过程中，气体从外界吸收热量D.B→C过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少E。
B→C过程中，单位体积内气体分子数增多4。
（2020云南师大附中月考）下列说法正确的是（）A.内能不可能完全转化为机械能B。
液晶既有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性C。
碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力D.在自由下落的过程中，熔化的金属能够收缩成标准的球形E.一定量的气体,在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随温度的降低而增加5.一定质量的理想气体从状态a开始，经ab、bc、cd、da回到原状态,其p-T图像如图所示.abcd为正方形,ab平行于T轴,T b=3T a。
高考物理复习：《热学》测试卷及答案
《热学》测试卷一、单选题(共15小题) 1.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示．在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )A ． 对外做正功，分子的平均动能减小B ． 对外做正功，内能增大C ． 对外做负功，分子的平均动能增大D ． 对外做负功，内能减小 2.如下图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 的关系图象，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的温度分别为TA 、TB 、TC ，则下列关系式中正确的是(填选项前的字母)( )A ．TA <TB ，TB <TCB ．TA >TB ，TB ＝TC C ．TA >TB ，TB <TCD ．TA ＝TB ，TB >TC 3.最近发现纳米材料具有很多的优越性，有很广阔的应用前景．已知1 nm(纳米)＝10－9m ，边长为1 nm 的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10－10m)的个数最接近下面的哪一个数值？( )A ． 102B ． 103C ． 106D ． 1094.如图所示，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强( )A ． 逐渐增大B ． 逐渐减小C ． 始终不变D ． 先增大后减小5.对气体的特点，有关说法中不正确的是( )A ． 温度相同的氢气和氧气，氧气分子和氢气分子的平均动能相等B ． 当气体的温度升高时，每个气体分子的速率都增大C ． 压强不太大、温度不太低情况下的实际气体可看成理想气体D ． 气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的 6.在测定分子大小的油膜实验中，下面的假设中与该实验无关的是( )A ． 油膜中分子沿长度方向排列B ． 油膜为单层分子且分子都是球形C ． 油膜的体积等于分子体积之和D ． 分子一个挨一个排列，分子间隙可忽略7.一般物质分子非常小，分子质量也非常小．科学家采用摩尔为物质的量的单位，实现了微观物理量与宏观物理量间的换算.1 mol的任何物质都含有相同的粒子数，这个数量称为阿伏加德罗常数N A .通过下列条件可以得出阿伏加德罗常数的是( )A ． 已知水的密度和水的摩尔质量B ． 已知水分子体积和水分子质量C ． 已知水的摩尔质量和水分子质量D ． 已知水分子体积和水的摩尔质量8.如图所示，容积一定的测温泡，上端有感知气体压强的压力传感器，待测物体温度升高时，泡内封闭气体( )A ． 内能不变，压强变大B ． 体积不变，压强变大C ． 温度不变，压强变小D ． 温度降低，压强变小 9.如图所示，绝热汽缸封住一定质量的理想气体，竖直倒放于水平地面，活塞质量不可忽略，不计摩擦．现把汽缸稍微倾斜一点重新达到平衡，则( )A ． 气体的密度变小B ． 气体的密度不变C ． 气体的压强增大D ． 气体的压强减小10.分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的( )A ． 引力增加，斥力减小B ． 引力增加，斥力增加C ． 引力减小，斥力减小D ． 引力减小，斥力增加 11.如图横坐标v 表示分子速率，纵坐标f (v )表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是( )A ． 曲线①B ． 曲线①C ． 曲线①D ． 曲线①12.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断下列说法中错误的是( )A ． 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B ． 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C ． 分子势能随着分子间距离的增大，可以先减小后增大D ． 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素13.如图所示，竖直放置的弯曲管A 端开口，B 端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内．若大气压强为p 0，管内液面高度差分别为h 1、h 2和h 3，则B 端气体的压强为( )A ．p 0－ρg (h 1＋h 2－h 3)B ．p 0－ρg (h 1＋h 3)C．p0－ρg(h1－h2＋h3)D．p0－ρg(h2＋h3)14.在标准状况下，水蒸气分子的间距约是水分子直径的()A． 1倍B． 10倍C． 100倍D． 1 000倍15.气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外()A．气体分子可以做布朗运动B．气体分子的动能都一样大C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大二、填空题(共3小题)16.下列说法正确的是________．A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变17.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是________．A．所有晶体沿各个方向的光学性质都相同B．非晶体沿各个方向的物理性质都相同C．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性D．物质是晶体还是非晶体，是绝对的，不可能相互转化E．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体18.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和p0为已知量．(1)从状态A到B，气体经历的是________(选填“等温”、“等容”或“等压”)过程；(2)从B到C的过程中，气体做功大小为________；(3)从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为________(选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”)．三、实验题(共3小题)19.在“油膜法估测油酸分子的大小”试验中，有下列实验步骤：①往边长约为40 cm的浅盆里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．①将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．①将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是______________．(填写步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2.由此估算出油酸分子的直径为__________m．(结果保留1位有效数字)20.在“油膜法估测分子直径”的实验中：(1)下列关于油膜法实验的说法中正确的是()A．可以直接将油酸滴到浅水盆中进行实验B．实验中撒痱子粉应该越多越好C．该实验中的理想化假设是将油膜看成单分子层油膜D．实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓(2)某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.25 m2的蒸发皿，滴管，量筒(60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)，纯油酸和无水酒精若干等．已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为多少？21.某同学做“用油膜法估测分子大小”的实验时，在边长约30 cm的浅盘里倒入约 2 cm深的水，然后将痱子粉均匀的撒在水面上，用注射器滴一滴________(选填“纯油酸”、“油酸水溶液”或“油酸酒精溶液”)在水面上．稳定后，在玻璃板上描下油膜的轮廓，放到坐标纸上估算出油膜的面积．实验中若撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径偏________(选填“大”或“小”)．四、计算题(共3小题)22.物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住．当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸气就从排气孔向外排出．由于高压锅内的压强大，温度高，食物容易煮烂．若已知排气孔的直径为0.3 cm，外界大气压为1.0×105Pa，温度为20 ①，要使高压锅内的温度达到120 ①，则(1)此时锅内气体的压强为多大？(2)限压阀的质量应为多少？(g取10 m/s2)23.如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l1＝25.0 cm的空气柱，中间有一段长为l2＝25.0 cm的水银柱，上部空气柱的长度l3＝40.0 cm.已知大气压强为p0＝75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1′＝20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．24.如图为一注射器，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度V m ＝20 ml，其活塞的横截面积为 2 cm2.先将注射器活塞移到刻度V1＝18 ml的位置，然后用橡胶帽密封住注射器的针孔．已知环境温度t1＝27 ①，大气压p0＝1.0×105Pa，为使活塞移到最大刻度处，试问(活塞质量及活塞与针筒内壁间的摩擦均忽略不计．)(1)若把注射器浸入水中缓慢加热，水温须升至多少①？(2)若沿注射器轴线用力向外缓慢拉活塞，拉力须达到多大？答案解析1.【答案】A【解析】密闭于汽缸内的压缩气体膨胀对外做正功W＜0，缸内气体与外界无热交换说明Q＝0，忽略气体分子间相互作用，说明内能是所有分子动能的总和．根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知内能减小，分子平均动能减小，温度降低，所以只有A正确．2.【答案】C【解析】由题中图象可知，气体由A到B过程为等容变化，由查理定律得＝，pA>pB，故TA>TB；由B到C过程为等压变化，由盖－吕萨克定律得＝，VB<VC，故TB<TC.选项C正确．3.【答案】B【解析】边长为1 nm的立方体的体积为V＝10－27m3，而氢分子体积数量级为10－30m3，所以立方体可容纳的液态氢分子的数值最接近103个．4.【答案】A【解析】根据理想气体状态方程＝C，因为沿直线从a到b，V逐渐变小，T逐渐变大，所以p逐渐变大．A正确．5.【答案】B【解析】温度是分子平均动能的标志：温度高，分子的平均动能大；温度低，分子的平均动能小．分子的平均动能指的是大量分子的平均动能，而不是单个分子，故选B.6.【答案】A【解析】油膜法测分子大小的实验的关键是测出油膜的体积与面积，与油膜中分子沿任何方向排列无关．7.【答案】C【解析】已知水的密度和水的摩尔质量，只能得到水的摩尔体积，选项A错误；已知水分子体积和水分子质量不能得出阿伏加德罗常数，选项B错误；用水的摩尔质量除以水分子质量，可得阿伏加德罗常数，选项C正确；已知水分子体积和水的摩尔质量，求阿伏加德罗常数还缺少水的密度，故选项D错误；故选C.8.【答案】B【解析】由题意知，该测温泡的容积一定，即体积不变，当待测物体温度升高时，泡内封闭气体的温度升高，根据理想气体状态方程＝常数，可知气体压强变大，所以A、C、D错误，B正确．9.【答案】C【解析】图中没有倾斜时，气体压力加活塞重力等于大气压力；假设活塞水平放置，则内部气体压力将会等于大气压，所以可知气体压强变大，C对．10.【答案】C【解析】根据分子动理论可知，物质是由大量分子组成的；组成物质的分子在永不停息的做着无规则的热运动；分子间同时存在相互作用的引力和斥力．随分子间距的增大，斥力和引力均变小，只是斥力变化的更快一些，C项正确．11.【答案】D【解析】根据麦克斯韦气体分子速率分布规律可知，某一速率范围内分子数量最大，速率过大或过小的数量较小，曲线向两侧逐渐减小，曲线①符合题意，选项D正确．12.【答案】B【解析】小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故A 项是正确的；分子间的相互作用力在间距r<r0的范围内，随分子间距的减小而增大，而在间距r>r0的范围内，随分子间距的增大先增大后减小，故B项是错误的；分子势能在r<r0时，随r的减小而增大；在r0处最小，在r>r0时，随r的增大而增大，故C选项是正确的；真空环境是为防止其他杂质的介入，而高温条件下，分子热运动剧烈，有利于所掺入元素分子的扩散，故错误选项为B.13.【答案】B【解析】中间部分气体的压强是p1＝p0－ρgh3，B端气体压强是：pB ＝p1－ρgh1＝p0－ρg(h1＋h3)，选项B正确．14.【答案】B【解析】在标准状况下，水蒸气的摩尔体积V＝22.4×10－3m3/mol，气每个水蒸气分子所占体积V1＝＝m3＝3.72×10－26m3.把每个水蒸气分子所占体积看成一个小立方体，分子间距等于每个立方体的边长，即d＝＝m＝3.34×10－9m＝＝m3/mol＝18×10－6m3/mol.建立水分子的水的摩尔体积V水球模型，其直径为D＝＝m≈3.85×10－10m，所以≈10.15.【答案】C【解析】布朗运动是微小颗粒的无规则运动，而不是分子的运动，A 错误；同一温度下，每个气体分子速率不一定相同，其气体分子动能不一定一样大，B错误；气体分子之间的距离远大于分子力的作用范围，分子力可以认为十分微弱，分子可以自由移动，但分子与分子之间的距离还是不一样大，C正确，D错误．16.【答案】BCD【解析】晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，B正确；同种元素构成的固体可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，C正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，D正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，E错误．17.【答案】BCE【解析】晶体分为单晶体和多晶体：其中单晶体具有各向异性，多晶体是由许多杂乱无章的排列着的小晶体组成的，多晶体和非晶体一样具有各向同性，故A错误；非晶体具有各向同性，故B正确；无论是单晶体还是多晶体，晶体内部的分子按一定的规律排布即具有一定的规律性，空间上的周期性，故C正确；物质是晶体还是非晶体，不是绝对的，在一定条件下可以相互转化，故D错误，E正确18.【答案】(1)等温(2)(3)放热【解析】(1)从状态A到B过程中pV＝C是定值，所以气体经历等温变化；(2)根据公式W＝Fl，F＝pS，可得气体做的功为梯形的面积，所以有W＝，(3)A到B到C围成的面积小，这个面积是对外做的功，C到A放热，面积大，也就是说放的热多．19.【答案】(1)①①①①①(2)5×10－10【解析】(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液(教师完成，记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积v＝(题中的①→准备浅水盘①→形成油膜①→描绘油膜边缘①→测量油膜面积①→计算分子直径①(2)计算步骤：先计算1滴油酸酒精溶液中油酸的体积＝1滴酒精油酸溶液的体积×配制比例＝×，再计算油膜面积，把油膜厚度L视为油酸分子的直径，则d＝，最后计算分子直径＝××m＝5×10－10m.20.【答案】(1)C(2)1.5×10－3或0.15%【解析】(1)直接滴油酸可以形成油膜，但是形不成单分子油膜，形成的油膜太厚了，即直接滴油酸无法形成符合条件的油膜，A错误；若撒的痱子粉过多，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，B错误；油膜法测分子直径实验中，向水中滴入一滴酒精油酸溶液，在水面上形成单分子油膜，求出纯油的体积与油膜的面积，然后求出油酸分子的直径，C正确；如果油酸不稀释形成的油膜面积很大，不便于测量，油酸可以溶于酒精，因此酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用，D错误．(2)根据题意可知，形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积，当油膜面积等于蒸发皿的面积时此时油酸浓度最大，一滴油酸的体积为：V＝dS＝10－10m×0.25 m2＝2.5×10－11m3，一滴酒精油酸溶液的体积为：V0＝×10－6m3，因此油酸的浓度为：＝＝1.5×10－3.21.【答案】油酸酒精溶液大【解析】此实验所用的液体是油酸酒精溶液；实验中若撒的痱子粉过多，则会使得油膜不能再水面上散成最大面积，则计算得到的油酸分子的直径偏大．22.【答案】(1)1.34×105Pa(2)0.024 kg【解析】(1)选锅内气体为研究对象，则有：初状态：T1＝273＋20＝293 K，p1＝1.0×105Pa末状态：T2＝273＋120＝393 K，由查理定律得：＝，解得：p2＝1.34×105Pa；(2)对限压阀受力分析可得：mg＝p2S－p1S，代入数据解得：m＝0.024 kg.23.【答案】15.0 cm【解析】以cmHg为压强单位．在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为p1＝p0＋l2①设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1′，由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′①如图所示，设活塞下推距离为Δl，则此时玻璃管上部空气柱的长度为l3′＝l3＋l1－l1′－Δl①设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′，则p3′＝p1′－l2①由玻意耳定律得p0l3＝p3′l3′ ①由①至①式及题给数据解得Δl＝15.0 cm.24.【答案】(1)60 ①(2)2 N【解析】(1)设水温度升至T时，活塞移到最大刻度处，根据理想气体状态方程可得：＝，将T1＝t1＋273＝300 K代入可得：T＝333 K，t＝T－273＝60 ①(2)设拉力为F时，活塞运动到最大刻度处，此时针筒内气压为p，根据玻意耳定律p0V1＝pV m解得：p＝9.0×104Pa由活塞平衡条件可得：F＝(p0－p)S＝2 N.春天的广西百色早已淹没在了天蓝水绿，鲜花绽放的暖春里。
高考物理一轮复习专题十四热学专题检测(含解析)
专题十四热学【专题检测】A组一、选择题1.(2020山东济南一模,2)关于一定质量的理想气体,下列说法正确的是()A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.气体的压强是由气体分子重力产生的C.气体压强不变时,气体的分子平均动能可能变大D.气体膨胀时,气体的内能一定减小答案C气体的体积是气体分子所能充满的整个空间,不是所有气体分子的体积之和,故选项A错误;大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强,与气体重力无关,故选项B错误;气体压强不变时,体积增大,气体温度升高,则分子的平均动能增大,故选项C正确;气体膨胀时,气体对外做功,由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,气体对外做功同时可能吸收更多的热量,内能可以增加,故选项D错误。
2.(多选)如图所示是用光学显微镜观察一滴充分稀释的碳素墨汁,调节好合适的放大倍数后,显示屏上会跟踪一个炭粒的运动,发现炭粒做无规则运动。
则下列说法中正确的有 ()A.炭粒无规则运动是炭粒分子无规则运动的结果B.炭粒无规则运动是液体分子不平衡撞击的结果C.炭粒体积越大,其无规则运动的现象越明显D.墨汁温度越高,炭粒无规则运动现象越明显E.这个装置无法直接观察到液体分子无规则运动答案BDE炭粒作为一种宏观微粒,不受外力作用时是无法凭借自身因素而运动的,其无规则运动是液体分子不平衡撞击的结果,故A错误,B正确;炭粒体积越大,受到液体分子的撞击越趋于平衡,无规则运动将越不明显,所以C错误;墨汁温度越高,液体分子无规则运动越激烈,撞击炭粒的作用力越大,不平衡撞击也越多,所以炭粒无规则运动会越明显,D正确;光学显微镜无法观察到分子个体,也就无法观察到液体分子无规则运动,所以E正确。
3.(2019北京东城一模,14)下列说法正确的是()A.同一个物体,运动时的内能一定比静止时的内能大B.物体温度升高,组成物体的分子的平均动能一定增加C.一定质量的物体,内能增加,温度一定升高D.温度升高时物体的每个分子的动能都将增大答案B温度是分子平均动能的标志,温度升高时平均动能增大,但不是每个分子的动能都增大;温度不升高时,使分子的势能增加,也可以使内能增加;内能由温度、体积、物质的量决定,与宏观机械运动无关。
高三物理一轮复习练习题【热学】
高三物理一轮复习练习题【热学】建议用时45分钟，实际用时________一、单项选择题1．关于分子动理论，下列说法正确的是()A．气体扩散的快慢与温度无关B．布朗运动是液体分子的无规则运动C．分子间同时存在着引力和斥力D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大解析：C温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子运动越剧烈，气体扩散越快，A项错误；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，B 项错误；分子间同时存在着引力和斥力，且随着分子间距的增大，引力和斥力均减小，故C 项正确、D项错误．2．下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是()A．分子间距离减小时分子势能一定减小B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性解析：B在分子间作用力表现为斥力时，随着分子间距离的减小分子势能增大，选项A错误；温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈，选项B正确；物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例随温度升高而增多，选项C错误；单晶体的物理性质是各向异性，而多晶体则是各向同性的，选项D错误．3．如图，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac.则()A．T b＞T c，Q ab＞Q ac B．T b＞T c，Q ab＜Q acC．T b＝T c，Q ab＞Q ac D．T b＝T c，Q ab＜Q ac解析：C 由理想气体状态方程知2p 0·V 0T c ＝p 0V 0T a ＝p 0·2V 0T b，故T c ＝T b ；过程ab 和ac 中内能改变量相同，ac 过程气体体积不变，做功为0，W 1＝0，ab 过程气体体积增大，气体对外做功，W 2＜0，由热力学第一定律Q ＋W ＝ΔU 知Q ac ＜Q ab ，选项C 正确．4．一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分，分别装有质量不等的同种气体．当两部分气体稳定后，它们的( )A ．密度相同B ．分子数相同C ．分子平均速率相同D ．分子间平均距离相同解析：C 根据ρ＝m V可知，m 不等，V 相等，则ρ不相等，A 项错误．质量不等的同种气体的分子数不相等，B 项错误．当两部分气体稳定后，二者的温度是相等的，故同种气体分子的平均速率相同，C 项正确．同体积、不同质量的同种气体分子间距不相同，D 项错误．5．某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么( )A ．外界对胎内气体做功，气体内能减小B ．外界对胎内气体做功，气体内能增大C ．胎内气体对外界做功，内能减小D ．胎内气体对外界做功，内能增大解析：D 中午比清晨时温度高，所以中午胎内气体分子平均动能增大，理想气体的内能由分子动能决定，因此内能增大；车胎体积增大，则胎内气体对外界做功，所以只有D 项正确.6.如图所示，竖直放置的U 形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门．开始时阀门关闭，左管的水银面较高．现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门．当重新平衡时( )A ．左管的水银面与右管等高B ．左管的水银面比右管的高C ．左管的水银面比右管的低D ．水银面高度关系无法判断解析：D 初态时右侧封闭气体的压强p ＞p 0，打开阀门，流出一些水银后关闭阀门，当重新平衡时，因封闭气体的体积变大，由pV ＝C 知压强p 减小，因气体末态压强p 有可能大于p0、等于p0或小于p0，故左右两管水银面的高度关系无法判断，选项D正确．二、多项选择题7．玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体．下列关于玻璃的说法正确的有()A．没有固定的熔点B．天然具有规则的几何形状C．沿不同方向的导热性能相同D．分子在空间上周期性排列解析：AC根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体．它没有一定规则的外形．它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”．它没有固定的熔点．故选AC.8．如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气()A．内能增大B．压强增大C．分子间引力和斥力都减小D．所有分子运动速率都增大解析：AB由于金属内筒导热而隔热外筒绝热，故水升温过程中封闭空气不停地从内筒吸收热量而不向外放热，且封闭空气的体积不能改变即不做功，故由热力学第一定律可知其＝C知温度升高时封闭空气的压强一定增大，B正确；气体分内能一定增大，A正确；由pVT子间作用力微弱，即使考虑分子间作用力，也因气体体积不变，分子间平均距离不变，某两分子间距离变化情况不能确定，而不能判定分子间作用力变化情况，C错误；温度升高时，分子平均动能增大，但这并不意味着每个分子的运动速率都增大，D错误．9．下列说法正确的是()A．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性B．当两薄玻璃板间加有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故C．当环境的相对湿度为1时，则干湿泡湿度计的两个温度计读数一定相同D．用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的密度和油酸的摩尔质量解析：ACD液晶既具有液体的流动性，同时又具有晶体的各向异性，故A正确；中间有一层水膜的薄玻璃板，沿垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，是由于大气压强的缘故，故B错误；当环境的相对湿度为1时，湿泡温度计停止蒸发，则干湿泡湿度计的两个温度计读数一定相同，故C正确；在已知直径的情况下要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积，若知道油酸的密度和油酸的摩尔质量，则可求得阿伏加德罗常数，则D正确．10．关于物体的内能，下列说法正确的是()A．橡皮筋被拉伸时，分子间势能增加B．物体内部所有分子动能的总和叫做物体的内能C．一定质量的0 ℃的冰融化为0 ℃的水时，分子势能增加D．一定质量的理想气体放出热量，它的内能可能增加解析：ACD橡皮筋被拉伸时，分子力做负功，分子间势能增加，故A正确．物体的内能包括分子动能和分子势能，物体内部所有分子动能的总和只是内能的一部分，故B错误．一定质量的0 ℃的冰融化为0 ℃的水时需要吸热，而此时分子平均动能不变，分子动能不变，故分子势能增加，故C正确．一定质量的理想气体放出热量，如果同时有外界对它做功，且做功的量大于它放出的热量，它的内能就会增加，故D正确．三、非选择题11.如图所示，一绝热汽缸固定在倾角为30°的固定斜面上，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.初始时，气体的温度为T0，活塞与汽缸底部相距为L.通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升到与汽缸底部相距2L处，已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦．求：(1)此时气体的温度；(2)加热过程中气体内能的增加量．解析：(1)设加热后的温度为T，此时气体体积V＝2LS初始时体积V0＝LS，由等压变化有：V 0T 0＝V T 解得T ＝2T 0.(2)由题意得，封闭气体压强为p ＝p 0＋mg sin 30°S ＝p 0＋mg 2S该过程气体对外界做功W ＝pSL ＝⎝⎛⎭⎫p 0＋mg 2S SL 气体内能的增加量ΔU ＝－W ＋Q ＝Q －⎝⎛⎭⎫p 0＋mg 2S SL . 答案：(1)2T 0 (2)Q －⎝⎛⎭⎫p 0＋mg 2S SL 12．中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病．常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门．使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上．抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强．某次使用火罐时，罐内气体初始压强与外部大气压相同，温度为450 K ，最终降到300 K ，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的2021.若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的2021，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同．罐内气体均可视为理想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化．求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值．解析：设火罐内气体初始状态参量分别为p 1、T 1、V 1，温度降低后状态参量分别为p 2、T 2、V 2，罐的容积为V 0，由题意知p 1＝p 0、T 1＝450 K 、V 1＝V 0、T 2＝300 K 、V 2＝2021V 0① 由理想气体状态方程得p 0V 0T 1＝p 2·2021V 0T 2② 代入数据得p 2＝0.7p 0③对于抽气拔罐，设初态气体状态参量分别为p 3、V 3，末态气体状态参量分别为p 4、V 4，罐的容积为V 0′，由题意知p 3＝p 0、V 3＝V 0′、p 4＝p 2④由玻意耳定律得p 0V 0′＝p 2V 4⑤联立②⑤式，代入数据得V 4＝107V 0′⑥ 设抽出的气体的体积为ΔV ，由题意知ΔV ＝V 4－2021V 0′⑦ 故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为Δm m ＝ΔV V 4⑧ 联立②⑤⑦⑧式，代入数据得Δm m ＝13⑨ 答案：13。
高考物理一轮复习 精选提分综合练 单元检测十三 热学
单元检测十三热学考生注意：1.本试卷共4页.2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟，满分100分.4.请在密封线内作答，保持试卷清洁完整.一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分.在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得4分，选错得0分)1.以下关于布朗运动的说法正确的是( )A.布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C.一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚.这说明温度越高布朗运动越激烈D.在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动2.关于温度的概念，下列说法中正确的是( )A.温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大B.物体温度高，则物体每一个分子的动能都大C.某物体内能增大时，其温度一定升高D.甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体的大3.(2015·北京理综·13)下列说法正确的是( )A.物体放出热量，其内能一定减小B.物体对外做功，其内能一定减小C.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变4.下列说法正确的是( )A.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B.扩散现象表明，分子在永不停息地运动C.当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小D.当分子间距等于r0时，分子间的引力和斥力都为零5.根据热力学定律，下列说法正确的是( )A.热量可以从低温物体自发地向高温物体传递B.空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C.科技的不断进步可以使内燃机成为单一热源的热机D.对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”6.用隔板将一容器隔成A和B两部分，A中充有一定量的气体，B为真空(如图1甲所示)，现把隔板抽去，A中的气体将自动充满整个容器(如图乙所示)，这个过程称为气体的自由膨胀.则关于气体的自由膨胀下列说法中正确的是( )图1A.在自由膨胀过程中，所有气体分子的运动方向相同B.在自由膨胀过程中，只要把握好隔板插入的时机，全部气体都能到达B部分C.气体充满整个容器后，只要时间足够长，还能全部自动回到A部分D.气体充满整个容器后，B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分.在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)7.一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其VT图象如图2所示.下列说法正确的有( )图2A.A→B的过程中，气体对外界做功B.A→B的过程中，气体放出热量C.B→C的过程中，气体压强不变D.A→B→C的过程中，气体内能增加8.对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )A.保持气体的压强不变，改变其体积，可以实现其内能不变B.保持气体的压强不变，改变其温度，可以实现其内能不变C.若气体的温度逐渐升高，则其压强可以保持不变D.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E.当气体体积逐渐增大时，气体的内能一定减小9.(2017·河南六市一联)下列说法中正确的是( )A.压缩气体需要用力，这是气体分子间有斥力的表现B.两个分子间距增大时，它们之间的分子势能一定增大C.在绝热过程中，外界对理想气体做功，气体的内能一定增加D.水的饱和汽压随温度的升高而增大E.液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，所以液体表面存在张力10.下列说法中正确的是( )A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动B.气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大C.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加D.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低E.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律三、非选择题(本题共7小题，共56分)11.(4分)(2017·上海单科·16)如图3，汽缸固定于水平面，用截面积为20 cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞与缸壁间摩擦不计.当大气压强为1.0×105 Pa、气体温度为87 ℃时，活塞在大小为40 N、方向向左的力F作用下保持静止，气体压强为________ Pa.若保持活塞不动，将气体温度降至27 ℃，则F变为________ N.图312.(6分)(1)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔，要完成本实验，还欠缺的器材有________________.(2)在用油膜法估测分子大小的实验中，在哪些方面作了理想化的假设：___________________ ____________________________________________________________.实验中滴在水面的是油酸酒精溶液而不是纯油酸，这是因为____________________________ ____________________________________________________________；在将油酸酒精溶液滴向水面前，要先在水面上均匀撒些痱子粉，这样做是为了________________________.(3)如图4所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示).图4(4)在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的体积浓度为A，又用滴管测得N滴这种油酸酒精溶液的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上，如图5所示，测得油膜占有的小正方形个数为X.图5①用以上字母表示油酸分子直径的大小d＝________.②从图中数得油膜占有的小正方形个数为X＝________.13.(8分)(2017·福建福州模拟)如图6所示，厚度和质量不计、横截面积为S＝10 cm2的绝热汽缸倒扣在水平桌面上，汽缸内有一绝热的“T”形活塞固定在桌面上，活塞与汽缸封闭一定质量的理想气体，开始时，气体的温度为T0＝300 K，压强为p＝0.5×105 Pa，活塞与汽缸底的距离为h＝10 cm，活塞可在汽缸内图6无摩擦滑动且不漏气，大气压强为p0＝1.0×105 Pa.求：(1)此时桌面对汽缸的作用力大小F N；(2)现通过电热丝给气体缓慢加热到T，此过程中气体吸收热量为Q＝7 J，内能增加了ΔU＝5 J，整个过程活塞都在汽缸内，求T的值.14.(8分)如图7所示，一细U 型管两端开口，用两段水银柱封闭了一段空气柱在管的底部，初始状态时气体温度为280 K ，管的各部分尺寸如图所示，图中封闭空气柱长度L 1＝20 cm.其余部分长度分别为L 2＝15 cm ，L 3＝10 cm ，h 1＝4 cm ，h 2＝20 cm ；现使气体温度缓慢升高，取大气压强为p 0＝76 cmHg ，求：图7(1)气体温度升高到多少时右侧水银柱开始全部进入竖直管； (2)气体温度升高到多少时右侧水银柱与管口相平.15.(10分)(2016·全国卷Ⅰ·33(2))在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp ＝2σr，其中σ＝0.070 N/m.现让水下10 m 处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升.已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2.(1)求在水下10 m处气泡内外的压强差；(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.16.(10分)(2018·陕西商洛模拟)如图8所示，一个绝热的汽缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性能良好的隔板，隔板将汽缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体A和B.活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h.现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T1.已知大气压强为p0，重力加速度为g.图8(1)加热过程中，若A气体内能增加了ΔU1，求B气体内能增加量ΔU2.(2)现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2.求此时添加砂粒的总质量Δm.17.(10分)如图9所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为S＝1×10－3m2，汽缸内有质量m＝2 kg的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦.开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底高度L1＝12 cm，此时汽缸内被封闭气体的压强p1＝1.5×105 Pa，温度T1＝300 K，外界大气压p0＝1.0×105 Pa，g＝10 m/s2.图9(1)现对密闭气体加热，当温度升到T2＝400 K.其压强p2多大？(2)若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度降为T3＝360 K，则这时活塞离缸底的距离L3为多少？(3)保持气体温度为360 K不变，让汽缸和活塞一起在竖直方向做匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底L4＝16 cm处，则求汽缸和活塞应做匀加速直线运动的加速度a的大小及方向.答案精析1.D2.A3.C [由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可知，改变物体内能的方式有两种：做功和热传递.若物体放热Q ＜0，但做功W 未知，所以内能不一定减小，A 选项错误；物体对外做功W ＜0，但Q 未知，所以内能不一定减小，B 选项错误；物体吸收热量Q ＞0，同时对外做功W ＜0，W ＋Q 可正、可负、还可为0，所以内能可能增加，故C 选项正确；物体放出热量Q ＜0，同时对外做功W ＜0，所以ΔU ＜0，即内能一定减小，D 选项错误.]4.B5.B6.D7.BC [由V-T 图象知，从A 到B 的过程中，气体被等温压缩，外界对气体做正功，气体的内能不变.由热力学第一定律知，气体放出热量，A 项错误，B 项正确；从B 到C 的过程中气体做等压变化，温度降低，气体内能减少，故C 正确，D 错误.]8.CD [一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关系，温度变化则其内能一定变化，B 选项错误；保持气体的压强不变，改变其体积，则其温度一定改变，故内能变化，A 选项错误；气体温度升高的同时，若其体积也逐渐变大，由理想气体状态方程pVT＝C 可知，则其压强可以不变，C 选项正确；由热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 知，气体温度每升高1 K 所吸收的热量Q 与做功W 有关，即与气体经历的过程有关，D 选项正确；当气体做等温膨胀时，其内能不变，E 选项错误.]9.CDE [压缩气体需要用力，是由大量气体分子的碰撞作用造成的，A 项错；当两个分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离增大分子势能增大，分子力表现为斥力时，随分子间距离增大分子势能减小，B 项错.]10.ACD [布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，而不是分子的运动，故A 对.温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个气体分子的速率都增大，故B 错.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，虽然温度没有升高，但此过程必须吸热，而吸收的热量使分子之间的距离增大，分子势能增加，故C 对.温度是分子热运动的平均动能的标志，故D 对.由热力学第二定律知，热量不可能从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，空调机作为制冷机使用时，消耗电能，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，故E 错.] 11.1.2×105解析 以活塞为研究对象，对其进行受力分析，如图所示(其中封闭气体的压强为p 1)由平衡条件可得F ＋p 0S ＝p 1S则p 1＝p 0＋F S代入数据，得p 1＝1.2×105 Pa保持活塞不动，就意味着气体的体积没有发生变化，即气体发生的是等容变化，设气体温度降至27 ℃时的压强为p 2，则p 1T 1＝p 2T 2代入数据，得p 2＝1.0×105 Pa对活塞列平衡状态方程F ′＋p 0S ＝p 2S得F ′＝0 N.12.(1)量筒、痱子粉、坐标纸(2)将油膜看成单分子油膜，将油酸分子看做球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的 纯油酸粘滞力较大，直接测量体积时误差太大 界定油膜的边界 (3)dacb (4)①VANXa 2②55 13.(1)50 N (2)720 K解析 (1)对汽缸受力分析，由平衡条件有F N ＋pS ＝p 0S ，得F N ＝(p 0－p )S ＝50 N.(2)设温度升高至T 时，活塞与汽缸底的距离为H ，则气体对外界做功W ＝p 0ΔV ＝p 0S (H －h )， 由热力学第一定律得ΔU ＝Q －W . 解得H ＝12 cm气体温度从T 0升高到T 的过程，由理想气体状态方程，得pSh T 0＝p 0SHT. 解得T ＝p 0HphT 0＝720 K. 14.(1)630 K (2)787.5 K解析 (1)设U 型管的横截面积是S ，以封闭气体为研究对象，其初状态：p 1＝p 0＋h 1＝(76＋4) cmHg ＝80 cmHg ，V 1＝L 1S ＝20S当右侧的水银全部进入竖直管时，水银柱的高度：h ＝h 1＋L 3＝ (4＋10) cm ＝14 cm ，此时左侧竖直管中的水银柱也是14 cm气体的状态参量：p 2＝p 0＋h ＝(76＋14) cmHg ＝90 cmHg ，V 2＝L 1S ＋2L 3S ＝20S ＋2×10S ＝40S由理想气体状态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2代入数据得：T 2＝630 K (2)水银柱全部进入右管后，产生的压强不再增大，所以左侧的水银柱不动.右侧水银柱与管口相平时，气体的体积：V 3＝L 1S ＋L 3S ＋h 2S ＝20S ＋10S ＋20S ＝50S由盖—吕萨克定律：V 2T 2＝V 3T 3代入数据得：T 3＝787.5 K.15.(1)28 Pa (2)32解析 (1)由公式Δp ＝2σr 得Δp ＝2×0.0705×10－3 Pa ＝28 Pa 则水下10 m 处气泡内外的压强差是28 Pa.(2)气泡上升过程中做等温变化，由玻意耳定律得 p 1V 1＝p 2V 2① 其中，V 1＝43πr 13 ②V 2＝43πr 23③ 由于气泡内外的压强差远小于10 m 深处水的压强，气泡内压强可近似等于对应位置处的水的压强，所以有p 1＝p 0＋ρgh 1＝1.0×105 Pa ＋1.0×103×10×10 Pa＝2×105 Pa ＝2p 0 ④p 2＝p 0⑤ 将②③④⑤代入①得，2p 0×43πr 13＝p 0×43πr 23 2r 13＝r 23r 2r 1＝32. 16.(1)Q －(mg ＋p 0S )h －ΔU 1 (2)(2T 2T 1－1)(Sp 0g＋m ) 解析 (1)B 气体对外做的功：W ＝pSh ＝(p 0S ＋mg )h由热力学第一定律得ΔU 1＋ΔU 2＝Q －W解得ΔU 2＝Q －(mg ＋p 0S )h －ΔU 1(2)停止对气体加热后，B 气体的初状态：p 1＝p 0＋mg S，V 1＝2hS ，T 1B 气体的末状态：p 2＝p 0＋(m ＋Δm )g S，V 2＝hS ，T 2 由理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2解得Δm ＝(2T 2T 1－1)(Sp 0g＋m ). 17.(1)2.0×105 Pa (2)18 cm (3)7.5 m/s 2，方向向上 解析 (1)气体发生等容变化，由查理定律得： p 1T 1＝p 2T 2，解得p 2＝2.0×105 Pa (2)活塞受力平衡，故封闭气体的压强p 3＝p 0＋mg S＝1.2×105 Pa 根据理想气体状态方程，有p 2V 2T 2＝p 3V 3T 3，又V 2＝L 1S ，V 3＝L 3S ，解得：L 3＝18 cm (3)气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p 3V 3＝p 4V 4，V 4＝L 4S ，解得p 4＝1.35×105 Pa汽缸和活塞应向上做匀加速直线运动对活塞，由牛顿第二定律：p 4S －p 0S －mg ＝ma解得：a ＝7.5 m/s 2.。
高考物理一轮复习 精选提分综合练 单元检测十一 热学
单元检测十一热学考生注意：1．本试卷共4页．2．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上．3．本次考试时间90分钟，满分100分．4．请在密封线内作答，保持试卷清洁完整．一、选择题(本题共6小题，每小题4分，共计24分．每小题至少有一个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)1．(2018·泰州中学模拟)下列说法正确的是( )A．空气中水蒸气的压强越大，空气的相对湿度就越大B．单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C．水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大2．(2018·南京市玄武区模拟)下列叙述正确的是( )A．布朗运动是液体分子的运动，所以它能说明分子永不停息地做无规则运动B．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发的进行C．当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同，就能显示各种颜色D．由于液体表面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面有张力3．(2018·无锡市暨阳地区联考)下列说法正确的是( )A．液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B．多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点C．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体4．(2017·启东中学模拟)下列说法正确的是( )A．悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．一滴橄榄油处于完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形，是其表面张力作用的结果C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D．干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远5．(2018·苏州市调研)下列说法正确的是( )A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变6．(2018·锦屏中学模拟)下列说法正确的是( )A．饱和汽压随温度升高而增大B．露珠成球形是由于液体表面张力的作用C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最大D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点二、非选择题(本题共12小题，共计76分)7.(4分)(2018·淮安市、宿迁市学业质量检测)一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，压强随体积变化的关系如图1所示．气体在状态A时的内能________状态B时的内能(选填“大于”“小于”或“等于”)；由A变化到B，气体对外界做功的大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)气体从外界吸收的热量．图18．(4分)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为____________，空气分子之间的平均距离为__________．9.(6分)(2017·淮安市高三年级信息卷)有一个氧气袋和一个氧气瓶，当所装氧气的压强不太大，可近似当成理想气体时，它们的p－T图象如图2所示．图2(1)如果氧气袋中的氧气质量不变，经历了1→2过程，则此过程袋中的氧气________(选填“吸热”或“放热”)；如果氧气瓶中氧气质量发生了变化，经历了1→2过程，则此时氧气瓶正在___________(选填“用气”或“充气”)．(2)如果氧气瓶的容积V＝30 L，由于用气，氧气瓶中的压强由p1＝100 atm降到p2＝50 atm，温度始终保持0 ℃，已知标准状况下1 mol气体的体积是22.4 L，则使用掉的氧气分子数为____________．(已知阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1，结果保留两位有效数字)10．(4分)(2018·南京市三校联考)甲分子固定在坐标的原点，乙分子位于横轴上，甲分子和乙分子之间的分子力曲线图如图3所示，a、b、c为横轴上的三个位置．现把乙分子从a 处由静止释放，若两分子之间只有分子力，则乙分子从a位置到b位置做________运动，从b位置到c位置做___________运动(填“加速”或“减速”)．11．(4分)(2018·南通市如东县质量检测)图4所示为一定质量的理想气体等压变化的p－T 图象．从A到B的过程，该气体内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，________(选填“吸收”或“放出”)热量．图3 图4 图5 12．(4分)(2018·泰州中学检测)如图5为利用饮料瓶制作的水火箭．先在瓶中灌入一部分水，盖上活塞后竖直倒置，利用打气筒充入空气，当内部气压达到一定值时可顶出活塞，便能喷水使水火箭发射升空．在喷水阶段，可以认为瓶内气体与外界绝热，则喷水阶段瓶内气体的温度________(选填“升高”“降低”或“不变”)，瓶内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力________(选填“增大” “减小”或“不变”)．13．(8分)(2018·田家炳中学调研)如图6所示，用销钉固定的活塞把导热汽缸分隔成两部分，A部分气体压强p A＝6.0×105 Pa，体积V A＝1 L；B部分气体压强p B＝2.0×105 Pa，体积V B＝3 L．现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体．求活塞稳定后A部分气体的压强．图614．(8分)(2018·南京市玄武区模拟)某次测量中在地面释放一体积为8升的氢气球，发现当气球升高到1 600 m时破裂．实验表明氢气球内外压强近视相等，当氢气球体积膨胀到8.4升时即破裂．已知地面附近大气的温度为27 ℃，常温下当地大气压随高度的变化如图7所示，求：高度为1 600 m处大气的摄氏温度．图715．(8分)(2017·扬州市高三上学期期末检测)游客到高原旅游常购买便携式氧气袋，袋内密闭一定质量的氧气，可视为理想气体，温度为0 ℃时，袋内气体压强为1.25 atm，体积为40 L，求袋内氧气的分子数(计算结果保留一位有效数字)．已知阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol－1，在标准状况(压强p0＝1 atm、温度t0＝0 ℃)下，理想气体的摩尔体积都为22.4 L.16．(8分)(2016·南京市、盐城市高三第二次模拟考试)如图8所示，足够长的汽缸竖直放置，其横截面积S＝1×10－3m2，汽缸内有质量m＝2 kg的活塞，活塞与汽缸壁之间密封良好，不计摩擦．开始时活塞被销钉K固定于图示位置，离缸底L1＝12 cm，此时汽缸内被封闭气体的压强p1＝1.5×105Pa，温度T1＝300 K．大气压p0＝1.0×105Pa，取重力加速度g＝10 m/s2.图8(1)现对密闭气体加热，当温度升到T2＝400 K时，其压强p2多大？(2)此后拔去销钉K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度降为T3＝360 K，则这时活塞离缸底的距离L3为多少？17．(9分)(2018·徐州三中月考)在如图9所示的装置中，两相同汽缸A、B的长度均为L＝30 cm，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热材料制成，起初阀门关闭，A内有压强p A＝2.0×105 Pa的氮气．B内有压强p B＝1.0×105 Pa的氧气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．求平衡后活塞C移动的距离x及平衡后B中气体的压强p.(假定氧气和氮气均为理想气体，连接汽缸的管道体积可忽略)图918．(9分)(2018·扬州市高邮中学阶段检测)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．(结果保留一位有效数字)答案精析1．CD [空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强就越接近同温度时水的饱和汽压，但是压强不一定越大，选项A 错误； 单晶体和多晶体都有固定的熔点，选项B 错误；水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的，选项C 正确；当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增大，选项D 正确．]2．C [布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，是由于液体分子无规则的碰撞造成的，则布朗运动反映了液体分子的无规则运动，A 错误；空调制冷、制热都是满足能量守恒定律的宏观过程，但不能够自发进行，B 错误；当液晶通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过．所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，C 正确；在液体表面，分子间的间距大于平衡距离r 0，分子间作用力表现为引力，从而使液体表面产生收缩的趋势，D 错误．]3．BC [液面表面张力的方向始终与液面相切，A 错误．单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体熔点不固定，B 正确．液晶的名称由来就是由于它具有液体的流动性和晶体的各向异性，C 正确．金属材料虽然显示各向同性，但并不意味着就是非晶体，可能是多晶体，D 错误．]4．BD [布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉的运动是大量液体分子不断撞击形成的，所以布朗运动反映了液体分子的无规则运动，故A 错误；一滴橄榄油处于完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形，是其表面张力作用使油滴表面有收缩趋势的结果，故B 正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C 错误；干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远，故D 正确．]5．BC [晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A 错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为单晶体具有各向异性，选项B 正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项C 正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项D 错误．]6．AB7．等于 等于解析 由题图可知，在A 、B 两状态的pV 乘积相同，故根据pV T ＝C 可知，状态A 和状态B 时的温度相同，内能相同；由A 变化到B ，气体的内能不变，根据热力学第一定律可知，气体对外界做功的大小等于气体从外界吸收的热量．8.4πp 0N A R 2Mg 3Mgh p 0N A解析 可认为地球大气层对地球表面的压力是由其重力引起的，即mg ＝p 0S ＝p 0×4πR 2，故大气层的空气总质量m ＝4πp 0R 2g ，空气分子总数N ＝m M N A ＝4πp 0N A R 2Mg.由于h ≪R ，则大气层的总体积V ＝4πR 2h ，每个分子所占空间设为一个棱长为a 的正方体，则有Na 3＝V ，可得分子间的平均距离a ＝ 3Mgh p 0N A .9．(1)吸热 用气 (2)4.0×1025个 解析 (1)1→2过程中气体的温度升高，则内能增大，但气体体积增大，对外做功，故需要吸热；根据pV T＝C ，如果气体质量恒定，经历1→2过程，则体积增大，现在质量变化了，相当于用气．(2)用气过程，温度不变，由p 1V ＝p 2V 2，得用掉的气体的压强是50 atm 、体积为ΔV ＝V 2－V ＝30 L这部分气体在标准状况下的体积为V 3＝1 500 L 所以，n ＝V 3V 0N A ＝1 50022.4×6.0×1023个＝4.0×1025个 10．加速 减速解析 乙分子由a 到b 受到的分子力表现为引力，做加速运动，从b 到c 受到的分子力表现为斥力，与运动的方向相反，所以做减速运动．11．增大 吸收解析 理想气体的分子势能可以忽略不计，气体等压升温，温度升高则气体的内能一定增大；根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，温度升高，内能增大，即ΔU 为正值；同时气体的体积增大，对外做功，则W 为负值，故Q 必定为正值，即气体一定从外界吸收热量．12．降低 减小解析 当水火箭将水瞬时间喷出时，气体对外做功，而此瞬间过程没有吸热，气体内能减少，故瓶内温度降低，从而使分子的平均速率减小，故在单位时间单位面积上分子的撞击力减小． 13．3.0×105Pa解析 拔去销钉，待活塞稳定后，p A ′＝p B ′①根据玻意耳定律，对A 部分气体，p A V A ＝p A ′(V A ＋ΔV )②对B 部分气体，p B V B ＝p B ′(V B －ΔV )③由①②③联立得：p A ′＝3.0×105 Pa14．17 ℃解析 由题图得：在地面处球内气体压强：p 1＝76 cmHg在1 600 m 处球内气体压强：p 2＝70 cmHg由气态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2； T 2＝p 2V 2p 1V 1T 1＝70×8.476×8×300 K≈290 K t 2＝(290－273) ℃＝17 ℃15．1×1024个解析 设袋内氧气在标准状况下的体积为V 0，由p 1V 1＝p 0V 0得V 0＝p 1V 1p 0＝50 L 分子数n ＝V 022.4N A ＝5022.4×6.0×1023个＝1×1024个 16．(1)2.0×105 Pa (2)18 cm解析 (1)气体发生等容变化，由p 1T 1＝p 2T 2，解得p 2＝2.0×105Pa(2)静止时，活塞受力平衡，故封闭气体压强为 p 3＝p 0＋mg S＝1.2×105 Pa 根据理想气体状态方程，有p 2V 2T 2＝p 3V 3T 3，则p 2L 1S T 2＝p 3L 3S T 3，解得L 3＝18 cm 17．10 cm 1.5×105 Pa解析 平衡后，汽缸A 、B 内气体的压强相等，设汽缸的横截面积为S ，取A 汽缸内的氮气为研究对象，由玻意耳定律有： p A LS ＝p (L ＋x )S取汽缸B 内的氧气为研究对象，由玻意耳定律有：p B LS ＝p (L －x )S联立解得：x ＝10 cm ，p ＝1.5×105 Pa18．1×10－5解析 设气泡内气体体积为V 1，完全变为液体后体积为V 2气体质量：m ＝ρV 1所含分子个数：n ＝m MN A每个分子的体积：V 0＝43π(D 2)3＝16πD 3 液体体积为：V 2＝nV 0 液体体积与原来气体体积之比：V 2V 1＝πρN A D 36M ＝3.14×1.29×6.02×1023×(2×10－10)36×0.029＝1×10－4.。
高三物理一轮复习 热学测试卷高三物理试题
峙对市爱惜阳光实验学校热学一、选择题(共10小题，每题4分，每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，选对的得4分，选对但不全的得2分．有选错的得0分)1．(2021·十校)关于热现象和热学规律的说法中，正确的选项是( )A．第二类永动机违背了能量守恒规律B．当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力增大C．温度高的物体内能不一大，但分子平均动能大D．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越明显解析第二类永动机违背了热力学第二律，没有违背能量守恒律，故A项错误；当物体被拉伸时，分子间的斥力减小、引力也减小，但斥力减小得更快，故B 项错误；温度是分子平均动能的标志，故温度高的物体分子热运动的平均动能一大，但内能不一大，故C项正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规那么运动，悬浮在液体中的固体微粒越小，液体分子碰撞的不平衡性越明显，布朗运动越明显，故D项正确．答案CD2．(2021·质检)以下物理现象及其原理的表达正确的选项是( )A．纤细小虫能停在平静的液面上，是由于受到浮力的作用B．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规那么运动的结果C．“破镜不能重圆〞，是因为接触部位的分子间斥力大于引力D．用热针尖接触金属外表的石蜡，熔解区域呈圆形，这是晶体各向异性的表现答案B解析纤细小虫能停在平静的液面上，是由于液体外表张力的作用，A项错误．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规那么运动的结果，B项正确．“破镜不能重圆〞，是因为再接触部位的分子间距离太大，没有到达分子力的范围，C项错误．用热针尖接触金属外表的石蜡，熔解区域呈圆形，这是非晶体各向同性的表现，D项错误．3．(2021·综测)分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断以下说法中正确的选项是( )A．布朗运动是指液体分子的无规那么运动B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一先减小后增大C．一质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D．气体从外界吸收热量，气体的内能一增大解析布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规那么运动，是液体分子无规那么热运动的反映；分子间引力和斥力随分子间的距离的增大而减小，随分子间的距离的减小而增大，且斥力减小或增大比引力变化要快些．A项，布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规那么运动，是液体分子无规那么热运动的反映，悬浮颗粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，故A 项错误；B项，分子间距离越大，分子间的引力和斥力越小，但合力不一减小；当分子间距大于平衡距离时，分子间距离越大，到达最大分子力之前，分子力越来越大，故B 项错误；C 项，一质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多；故C 项正确；D 项，气体从外界吸收热量，假设同时对外做功，那么内能可能不变，也可能减小，故D 项错误．答案 C此题旨在考查分子动理论的根本知识和热力学第一律4．一质量的气体，保持体积不变，当它的温度从100 ℃升高到200 ℃时，它的压强( )A ．改变为原来的12 B ．改变为原来的2倍C ．改变为原来的100273D ．改变为原来的473373解析 根据查理律一质量的气体，保持体积不变，温度升高时气体的压强跟它的热力学温度成正比，即p 1T 1＝p 0T 0，初状态T 0＝(273＋100) K ＝373 K ，末状态T 1＝(273＋200) K ＝473 K ；所以得p 1p 0＝T 1T 0＝473373，即温度从100 ℃升高到200 ℃时，它的压强改变为原来的473373，故正确的选项为D ，A 、B 、C 选项都错误．答案 D5．(2021·五校)一质量的理想气体由状态A 变化到状态B ，气体的压强随热力学温度的变化如下图，那么此过程( )A ．气体的密度增大B ．外界对气体做功C ．气体从外界吸收了热量D ．气体分子的平均动能增大 解析 由图像可得：从状态A 到状态B ，该理想气体做温变化，而压强变大，由理想气体状态方程pV T ＝C ，知气体的体积V 减小，由密度公式ρ＝mV ，故气体的密度增大，A 项正确；温度是分子平均动能的标志，温度不变，气体分子的平均动能不变，D 项错误；一质量的理想气体的内能只与温度有关，温度不变，内能不变，而体积减小，那么外界对气体做功，由热力学第一律可知，该气体要放热，故B 项正确，C 项错误． 答案 AB6．某球形固体物质，其各向导热性能相同，那么该物体( ) A ．一是非晶体B ．可能具有确的熔点C ．一是单晶体，因为它有规那么的几何外形D ．一不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质解析判断固体物质是晶体还是非晶体，要看其是否具有确的熔点；区分单晶体与多晶体，要看其物理性质是各向异性还是各向同性．导热性能各向相同的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，因此，A选项不正确；多晶体具有确的熔点，因此B选项正确；物体外形是否规那么不是判断是不是单晶体的依据，该说，单晶体具有规那么几何外形是“天生〞的，而多晶体和非晶体也可以有规那么的几何外形，当然，这只能是“后天〞人为加工的，因此，C选项错误；因为单晶体一具有各向异性的物理性质，所以，D选项正确．答案BD7．关于空气湿度，以下说法正确的选项是( )A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一较大B．当人们感到枯燥时，空气的相对湿度一较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D．空气的相对湿度义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸汽的压强之比解析在一气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一较大，但绝对湿度不一大，故A项错误；在一气温条件下，大气中相对湿度越小，水汽蒸发也就越快，人就越感到枯燥，故当人们感到枯燥时，空气的相对湿度一较小，但绝对湿度不一小，故B项正确；绝对湿度是指一空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸汽压来表示，故C项正确；相对湿度为某一被测蒸汽压与相同温度下的饱和气压的比值的百分数，相对湿度那么给出大气的潮湿程度，而不是水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比，故D项错误．答案BC8．根据你学过的热的有关知识，判断以下说法中正确的选项是( )A．机械能可以转化为内能，内能也可以用来做功转化成机械能B．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体C．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能到达100%D．第一类永动机违背能量守恒律，第二类永动机不违背能量守恒律，随着科技的进步和开展，第二类永动机可以制造出来解析机械能可以转化为内能，而内能在引起其他变化时也可以转化为机械能，A项正确；凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，也能从低温物体传递给高温物体，但必须借助外界的帮助，B项错误；尽管科技不断进步，热机的效率仍不能到达100%，机械总要消耗能量，C项正确；第一类永动机违背能量守恒律，第二类永动机不违背能量守恒律，而是违背了热力学第二律，第二类永动机不可能制造出来，D项错误．答案AC9．(2021·模拟)对于一质量的理想气体，以下论述中正确的选项是( ) A ．假设单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一变大 B ．假设单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变 C ．假设气体的压强不变而温度降低时，那么单位体积内分子个数一增加 D ．假设气体的压强不变而温度降低时，那么单位体积内分子个数可能不变 解析 假设单位体积内分子个数不变即气体体积不变，当分子热运动加剧即气体温度升高时，由理想气体状态方程知压强一变大，A 项正确，B 项错误；假设气体的压强不变而温度降低时，气体的体积减小，那么单位体积内分子个数一增加，C 项正确，D 项错误． 答案 AC10.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一量的空气．假设玻璃管内水柱上升，那么外界大气的变化可能是( )A ．温度降低，压强增大B ．温度升高，压强不变C ．温度升高，压强减小D ．温度不变，压强减小解析 外界温度降低，泡内气体体积减小，根据pVT ＝C 知：泡内气体压强可能增大，液柱上升，内外液柱高度差变大，外界大气压增大，选项A 正确；由pVT＝C 可知，当T 增大V 减小，那么p 一增大，而液柱上升，说明外界大气压增大，选项B 、C 错误；被封闭气体温度不变，液柱升高，气体体积减小，由pV ＝C ，可知气体压强增大，那么外界压强一增大，选项D 错误． 答案 A 二、题(20分)11.(10分)在“用油膜法测分子大小〞的中，已配制好油酸酒精溶液，其中油酸体积占溶液总体积的百分比为k.在量筒中滴入N 滴油酸酒精溶液．读出总体积为V.现将一滴这样的溶液滴在水面上，其散开的油膜在带有方格的玻璃板上描绘的图形如下图．玻璃板上每小方格的长和宽均为a.由此计算油膜的面积为________，油酸分子的直径为d ＝________． 解析 油膜面积约占26小格，每个方格的面积为a 2，那么油酸膜的面积约为S ＝26a 2.一滴纯油酸的体积为V 0＝V N k ，那么油酸分子的直径为d ＝V 0S ＝kV26Na2.答案 26a 2kV26Na212．(10分)有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系〞时，用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值．缓慢推动活塞，在使注射器内空气柱逐渐减小的过程中，屡次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对体积的压强值通过数据采集器传送给计算机．完成后，计算机屏幕上显示出如下图的p －1/V 图线．(1)仔细观察不难发现，该图线与玻意耳律不够吻合，造成这一现象的可能原因是________________________________________________________________________；(2)根据(1)中的答复，说明减小误差采取的措施：________________________________________________________________________.解析 (1)通过图像分析发现斜率k 在减小，即pV 的乘积在变小，根据理想气体状态方程公式pVT ＝C ，由于pV 减小，故可能是T 减小，也可能是C 减小，即气体质量减小．(2)根据理想气体状态方程公式pVT ＝C ，要保持温度T 恒，还要保持质量恒，即不能漏气．答案 (1)时环境温度降低了[或：时注射器内的空气向外发生了泄漏] (2)保持环境不变[或：给活塞涂润滑油，增加密闭性] 三、计算简答题(40分)13．(8分)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A ，1克拉＝0.2克．用以上所给物理量表达每个钻石分子的直径 (单位为m)．解析 a 克拉钻石物质的量为n ＝0.2a M ，所含分子数为N ＝nN A ＝0.2aN AM ，钻石的摩尔体积为V m ＝M×10－3ρ(单位为m 3/mol)，每个钻石分子体积为V 0＝V m N A ＝M×10－3N A ρ，设钻石分子直径为d ，那么V 0＝43π(d 2)3，联立解得d ＝36M×10－3N A ρπm答案 36M×10－3N A ρπm14．(8分)(2021·统一检测)假设一条鱼儿正在水下10 m 处戏水，吐出的一个体积为1 cm 3的气泡．气泡内的气体视为理想气体，且气体质量保持不变，大气压强为p 0＝1.0×105Pa ，g ＝10 m/s 2，湖水温度保持不变． (1)气泡在上升的过程中，气体吸热还是放热？请简述理由． (2)气泡到达湖面时的体积多大？解析 (1)因为湖水的温度不变，所以ΔU 于0，又因为气体的体积逐渐增大，所以对外做功，W 为负值，所以Q 为正值，即气体吸收热量，对外做功，内能不变；(2)初态为：p 1＝p 0＋ρgh＝2×105Pa ，V 1＝1 cm 3末态为：p 2＝1×105Pa ，V 2 由玻意耳律，得p 1V 1＝p 2V 2 解得V 2＝2 cm 3答案 (1)气体吸热、原因见解析 (2)2 cm 3此题旨在考查理想气体的状态方程、热力学第一律15．(12分)(2021·三校检测)一质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A 的变化过程可用如下图的p －V 图线描述，其中D→A 为温线，气体在状态A 时温度为T A ＝300 K ，试求：(1)气体在状态C 时的温度T C .(2)假设气体在AB 过程中吸热1 000 J ，那么在AB 过程中气体内能如何变化？变化了多少？解析 (1)D→A 为温线，那么T A ＝T D ＝300 K ，C 到D 过程由盖·吕萨克律，得V CT C ＝V D T D所以T C ＝375 K(2)A 到B 过程压强不变，由W ＝p ΔV ＝2×105×3×10－3＝600 J 由热力学第一律，得ΔU ＝Q ＋W ＝1 000 J －600 J ＝400 J那么气体内能增加，增加了400 J答案 (1)375 K (2)400 J此题旨在考查理想气体的状态方程16．(12分)(2021·三模)(10分)一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S ＝2×10－3 m 2，竖直插入水面足够宽广的水中．管中有一个质量m ＝0.6 kg 的活塞，封闭一段长度L 0＝66 cm 的气体，如图．开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦．外界大气压强p 0＝1.0×105Pa ，水的密度ρ＝1.0×103kg/m 3，重力加速度g ＝10 m/s 2.求： (1)开始时封闭气体的压强；(2)现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F 缓慢地拉动活塞．当活塞上升到某一位置时停止移动，此时F ＝8 N ，那么这时管内外水面高度差为多少； (3)在第(2)小问情况下管内的气柱长度．解析 (1)当活塞静止时p 1＝p 0＋mg S ＝1.03×105Pa(2)当F ＝8 N 时，有p 2S ＋F ＝mg ＋p 0S 得p 2＝p 0＋mg －F S ＝0.99×105PaΔh ＝p 0－p 2ρg ＝10 cm(3)由玻意耳律p 1L 1S ＝p 2L 2S得L 2＝68.67 cm答案 (1)1.03×105Pa (2)10 cm (3)68.67 cm此题旨在考查理想气体的状态方程。
(山东专用)高考物理一轮复习 单元过关检测12 热学(含解析)-人教版高三全册物理试题
单元过关检测(十二) 热学一、选择题(此题共12小题，在每一小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～12题有多项符合题目要求．)1．如下列图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是( )A．曲线①B．曲线②C．曲线③D．曲线④D[某一温度下气体分子的麦克斯韦速率呈“中间多，两头少〞的分布，应当选项D 正确．]2．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量 2.5×104 J，气体对外界做功1.0×104 J，如此该理想气体的( )A．温度降低，密度增大B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大D．温度升高，密度减小D[由ΔU＝W＋Q可得理想气体内能变化：ΔU＝－1.0×104J＋2.5×104J＝1.5×104 J>0，故温度升高，A、B两项均错．因为气体对外做功，所以气体一定膨胀，体积变大，由ρ＝m/V可知密度变小，故C项错误，D项正确．]3．节能减排是当前政府的重要工作，现代建筑出现了一种新设计：在墙面的装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球，球内充入一种非晶体材料，当温度升高时，球内材料熔化吸热，当温度降低时，球内材料凝固放热，使建筑内温度根本保持不变，如下四个图象中，表示球内材料的熔化图象的是( )C[晶体有固定的熔点，在熔化过程中当温度达到熔点后，不断吸热，但温度却保持在熔点温度，直到晶体全部熔化；而非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中不断吸热，先变软，然后熔化，在此过程中温度不断上升．]4．如下列图，汽缸放置在水平地面上，质量为m的活塞将汽缸分成甲、乙两气室，两气室中均充有气体，汽缸、活塞是绝热的且不漏气．开始活塞被销钉固定，现将销钉拔掉，活塞最终静止在距原位置下方h处，设活塞移动前后甲气体内能的变化量为ΔE，不计气体重心改变的影响，如下说法正确的答案是( )A．ΔE＝mgh B．ΔE>mghC．ΔE<mgh D．以上三种情况均有可能B[气体甲体积减小，外界对它做正功，其中包括mgh和乙气体分子对活塞的力做功WE＝mgh＋W乙．]乙，且为正功，Δ5．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，如此充气后储气罐中气体压强为( ) A．2.5 atm B．2.0 atmC．1.5 atm D．1.0 atmA[将充气之前的两局部气体合起来作为初状态，压强都是1.0 atm，故初始体积为两局部的和．初状态：p1＝1.0 atm，V＝V1＋V2＝(6.0＋9.0) L＝15.0 L，末状态：V′＝V1＝6.0 L由玻意耳定律：p1V＝p2V′，代入数据求得：p2＝2.5 atm，A选项正确．]6．有一段12 cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，假设开口向上将玻璃管放置在倾角为30 °的光滑斜面上，在下滑过程中被封气体的压强为(大气压强p0＝76 cmHg)( )A．76 cmHg B．82 cmHgC．88 cmHg D．70 cmHgA[水银柱所处的状态不是平衡状态，因此不能用平衡条件来处理．水银柱的受力分析如下列图，因玻璃管和水银柱组成系统的加速度a＝g sin θ，所以对水银柱由牛顿第二定律得：p0S＋mg sin θ－pS＝ma，故p＝p0＝76 cmHg.]7．对如下几种固体物质的认识，正确的有( )A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规如此D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同AD[假设物体是晶体，如此在熔化过程中，温度保持不变，可见A正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片在不同方向上导热性能不同造成的，说明云母片是晶体，所以B错误；沿晶体的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽一样，由此导致晶体在不同方向的物理性质不同，这就是晶体的各向异性，选项C错误，D正确．]8．封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的答案是( )A．气体的密度增大B．气体的压强增大C．气体分子的平均动能减小D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多BD[等容变化温度升高时，压强一定增大，分子密度不变，分子平均动能增大，单位时间撞击单位面积器壁的气体分子数增多，B、D正确．]9．根据热力学定律，如下说法中正确的答案是( )A．电冰箱的工作过程明确，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成“能源危机〞AB[在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体，A正确；空调机工作过程中，电流做功产生热，所以向室外放热多，从室内吸热少，B正确；C项中的说法违反热力学第二定律，C错；对能源的过度消耗会造成可以利用的能量减少，而总的能量是守恒的，D错．] 10．如下列图，一小段水银封闭了一段空气，玻璃管竖直静放在室内．如下说法正确的答案是( )A．现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这明确气温一定上升了B．假设外界大气压强不变，现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这明确气温上升了C．假设发现水银柱缓慢下降一小段距离，这可能是外界的气温下降所至D．假设把管子转至水平状态，稳定后水银未流出，此时管中空气的体积将大于原来竖直状态的体积BCD[假设水银柱上移，表示气体体积增大，可能的原因是外界压强减小而温度没变，也可能是压强没变而气温升高，A错，B对，同理水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致，C对，管子置于水平时，压强减小，体积增大，D对．]11．如下四幅图的有关说法中正确的答案是( )A．分子间距小于r0范围内分子间距离减小时，斥力增大引力减小，分子力表现为斥力B．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d大小时可把分子当作球形处理C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D．猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，分子间表现为斥力，可看作是绝热变化BC[分子间距小于r0范围内分子间距离减小时，斥力和引力都增大，但引力增大得慢，所以分子力表现为斥力，故A错误；水面上的单分子油膜，在测量油膜分子直径d大小时把它们当作球形处理，故B正确；晶体具有点阵结构，食盐属于晶体，食盐中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故C正确；猛推木质推杆，外界对气体做正功，密闭的气体温度升高，压强变大，此时气体分子之间的距离仍然大于r0，分子之间的相互作用力仍然是引力，但是很小，几乎可以忽略不计，故D错误．]12．(2019·山东泰安一模)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如下列图，O、A、D三点在同一直线上．如此( )A．由状态A变到状态B过程中，气体吸收热量B．由状态B变到状态C过程中，气体从外界吸收热量，内能增加C．D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少D．D状态与A状态，相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等ACD[由状态A变到状态B为等容变化，W＝0，温度升高，ΔU>0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，气体吸收热量Q>0，气体吸热，A正确；由状态B变到状态C过程中，内能不变，B错；D状态与A状态压强相等，D状态体积大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少，C、D正确．]二、非选择题13．一个空的小容积易拉罐中插入一根粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一段长度为4 cm的水银柱，构成一个简易的“温度计〞．铝罐的容积是148 cm3，玻璃管内部的横截面积为0.2 cm2，罐外玻璃管的长度L为24 cm.如图甲所示，将“温度计〞水平放置，当温度为27℃时，水银柱右端离管口的距离为10 cm.当地大气压强为76 cmHg，假设“温度计〞能重复使用，其内气体可视为理想气体，且使用过程中水银不溢出．求：(1)将“温度计〞如图甲放置，能测量的最高温度；(2)将“温度计〞如图乙竖直放置后(水银不会流入易拉罐中)，能测量的最高温度．解析(1)对封闭气体：V1＝V0＋(L－4 cm－10 cm)S＝150 cm3T1＝t1＋273 K＝300 KV2＝V0＋(L－4 cm)S＝152 cm3气体发生等压变化，有V 1T 1＝V 2T 2解得T 2＝304 K(2)对封闭气体p 1＝p 0＝76 cmHg p 3＝p 0＋p 水银＝80 cmHgV 3＝V 2＝152 cm 3由理想气体状态方程有p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3解得T 3＝320 K答案 (1)304 K (2)320 K14．在热力学中有一种循环过程叫做焦耳循环，它由两个等压过程和两个绝热过程组成，图示为一定质量的理想气体的焦耳循环过程(A →B →C →D →A )，某些状态的局部参数如下列图(见图中所标数据)，状态P 位于过程AB 的中点.1 atm ＝1×105Pa.(1)状态A 的温度T A ＝400 K ，求状态D 的温度T D ；(2)假设P →C 过程放热Q ＝5×105 J ，求B →C 过程外界对气体做的功．解析 (1)由题意知D →A 过程为绝热过程，根据理想气体状态方程，有：p A V A T A ＝p D V D T D代入数据解得：T D ＝600 K(2)对P →C 过程，根据理想气体状态方程，有：p P V P T P ＝p C V C T C可知，状态P 和C 的温度一样．根据理想气体的内能只与温度有关，可知P 、C 两个状态内能相等对P →B 过程，外界做功 W 1＝p P ΔV ＝1×105×(6－4) J ＝2×105 J设B →C 过程外界对气体做的功为W 2从P 到C 过程根据热力学第一定律，有0＝W 1＋W 2－Q代入数据解得B→C过程外界对气体做的功：W2＝3×105 J答案(1)600 K(2)3×105 J。
人教版高中物理第一轮复习第十三单元《 热学》测试题(解析版)
第十三单元《热学》测试题一、单选题(共15小题)1.已知铜的密度为8.9×103kg/m3，相对原子质量为64，通过估算可知铜中的每个铜原子所占的体积为()A． 7×10－6m3B． 1×10－29m3C． 1×10－26m3D． 8×10－24m32.如图是某种喷雾器示意图，在贮液筒装入一些药液后将密封盖盖好．多次拉压活塞后，把空气打入贮液筒内，贮液筒与外界热交换忽略不计，打开喷嘴开关，活塞位置不变，药液就可以持续地喷出，药液喷出过程中，贮液筒内的空气()A．分子间的引力和斥力都在增大B．体积变大，压强变大C．气体分子的平均动能不变D．气体的内能减小3.下列现象中不能说明分子间存在分子力的是()A．两铅块能被压合在一起B．钢绳不易被拉断C．水不容易被压缩D．空气容易被压缩4.下列说法正确的是()A．常温常压下，一定质量的气体，保持体积不变，压强将随温度的增大而增大B．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功3.5×105J，同时空气的内能增加了2.5×105J，则空气从外界吸收热量1×105JC．物体的温度为0 ℃时，分子的平均动能为零D．热量从低温物体传到高温物体是不可能的5.如图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是()A．B．C．D．6.甲、乙两个分子相距较远，若把甲固定，使乙逐渐向甲移动，直到不能再靠拢为止．在这一过程中，下列有关分子力对乙做功的说法中正确的是()A．分子力对乙总是做正功B．分子力对乙总是做负功C．先是乙克服分子力做功，然后分子力对乙做正功D．先是分子力对乙做正功，然后乙克服分子力做功7.关于液体的表面张力，下面说法正确的是()A．表面张力是液体内各部分间的相互作用B．表面张力的方向总是沿液体表面分布的C．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部D．小昆虫能在水面上自由走动与表面张力无关8.下列说法中正确的是()A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变9.体积为10－4cm3的油滴，滴在水面上形成单分子油膜，则油膜面积的数量级为()A． 108cm2B． 102cm2C． 106cm2D． 104cm210.下列说法正确的是()A．温度升高，物体的每一个分子的动能都增大B．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的C．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子力为零，分子势能最小D．温度越高，布朗运动越剧烈，所以布朗运动也叫做热运动11.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断下列说法中错误的是()A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可以先减小后增大D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素12.如图横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是()A．曲线①B．曲线②C．曲线③D．曲线④13.如图所示，一开口向右的汽缸固定在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有一挡板，外界大气压为p0.初始时，活塞紧压挡板处．现缓慢升高缸内气体温度，则图中能正确反应缸内气体压强变化情况的p－T图象是()A．B．C．D．14.下列说法正确的是()A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变15.关于固体和液体的性质，以下说法正确的是()A．液体分子没有固定的平衡位置，与晶体微观结构类似B．液体分子没有固定的平衡位置，与非晶体微观结构类似C．固体分子有固定的平衡位置，与非晶体微观结构类似D．固体分子有固定的平衡位置，与晶体微观结构不同二、实验题(共3小题)16.取一滴油酸酒精溶液滴到水面上，酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄膜，测出这一薄膜的面积为0.2 m2，已知油酸分子的直径为5×10－10m,1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，试估算原油酸酒精溶液的体积浓度(×100%)．17.在“粗测油酸分子大小”的实验中，具体操作如下：(1)取油酸1.00 mL注入250 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250 mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液．(2)用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00 mL为止，恰好共滴了100滴．(3)在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．(4)测得此油膜面积为3.60×102cm2.利用数据可求得油酸分子的直径为________m．(结果保留一位有效数字)18.用油膜法可粗略测出阿伏加德罗常数，把密度ρ＝0.8×103kg/m3的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油的体积V＝0.5×10－3cm3，形成的油膜的面积S＝0.7 m2，油的摩尔质量Ml＝0.09 kg/mol.若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：(1)油分子的直径为多大？(2)由以上数据可测出的阿伏加德罗常数大约为多少？(保留一位有效数字)三、计算题(共3小题)19.使一定质量的理想气体按图甲中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线一部分．(1)已知气体在状态A的温度TA＝300 K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？(2)将上述状态变化过程在图乙中画成体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向)．说明每段图线各表示什么过程．20.如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V0，气体最初的压强为p0，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p0，重力加速度为g.若一定质量理想气体的内能仅由温度决定，求：(1)活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；(2)整个过程中通过缸壁传递的热量Q.21.如图所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm2，厚度为1 cm，汽缸全长为21 cm，大气压强为1×105Pa，当温度为7 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．(g取10 m/s2，不计活塞与汽缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字)(1)将汽缸倒过来放置，若温度上升到27 ℃，求此时气柱的长度．(2)汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度．四、填空题(共3小题)22.关于分子动理论的规律，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．两个分子距离减小时，分子间引力和斥力都在增大D．如果两个系统分别于第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量叫做内能E．两个分子间的距离为r0时，分子势能最小23.在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用．某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试．测试时，对包装袋缓慢地施加压力．将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，包装袋内氮气的内能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)．24.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子只在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是________．A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．在r＝r0时，分子势能为零E．分子动能和势能之和在整个过程中不变答案解析1.【答案】B【解析】铜的相对原子质量为64，可知铜的摩尔质量M＝6.4×10－2kg，由铜的摩尔体积V＝知，一个铜原子所占体积V0＝＝＝m3＝1.2×10－29m3.2.【答案】D【解析】内部气体体积必然增大，气体分子之间的距离增大，引力和斥力都减小，选项A错误．体积增大，对外做功，内能减小，选项D正确．内能减小，温度降低，平均动能减小，选项C错误．体积变大，分子数密度减小，加之平均动能减小，压强减小，选项B错误．3.【答案】D【解析】两铅块能合在一起说明分子间存在相互作用的引力，故A不符合题意；钢绳不易被拉断说明分子间存在引力，而水不易被压缩说明分间存在斥力，故B、C不符合题意；气体分子间距离较大，分子间作用力忽略不计，故D符合题意．4.【答案】A【解析】根据一定质量气体压强、温度和体积的关系可知，体积一定时，气体温度升高，则压强增大，A项正确；由热力学第一定律可知，ΔE＝W＋Q，所以气体应向外界放热，B项错；物体的温度为热力学温度0 K时，分子平均动能为零，C项错；热量只是不能自发地从低温物体传到高温度物体，如空调可以把热量从温度较低的室内转移动室外，D项错．5.【答案】C【解析】首先要分清晶体与非晶体的图象，晶体凝固时有确定的凝固温度，而非晶体则没有，故A、D错误，它们是非晶体的图象；其次分清是熔化还是凝固的图象：熔化是固体变成液体，达到熔点前是吸收热量，温度一直在升高，而凝固过程则恰好相反，故C对．6.【答案】D【解析】乙逐渐向甲移动的过程中，r>r0时分子力表现为引力，r<r0时分子力表现为斥力，故分子力先对乙做正功，然后乙克服分子力做功，故D项正确．7.【答案】B【解析】表面张力是表面层分子间的相互作用，所以A错；表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，所以B对，C错；小昆虫能在水面上自由走动是由于表面张力的存在，因此D 错．8.【答案】B【解析】温度是分子平均动能的宏观标志．物体温度降低，其分子热运动的平均动能减小，反之，其分子热运动的平均动能增大，A错，B对；改变内能的两种方式是做功和热传递，由ΔU＝W＋Q 知，温度降低，分子平均动能减小，但是做功情况不确定，故内能不确定，C、D错．9.【答案】D【解析】由于分子直径的数量级为10－10m＝10－8cm所以面积S＝＝cm2＝104cm2.10.【答案】C【解析】温度升高时，物体分子的平均动能增大，但是物体的每一个分子的动能不一定都增大，选项A错误；气体的压强是大量的气体分子频繁的对容器壁的碰撞产生的，选项B错误；当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子力为零，分子势能最小，选项C正确；温度越高，布朗运动越剧烈，由于布朗运动是悬浮在液体(气体)表面的固体颗粒的无规则运动，所以布朗运动不叫做热运动，选项D错误．11.【答案】B【解析】小炭粒做布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故A项是正确的；分子间的相互作用力在间距r<r0的范围内，随分子间距的减小而增大，而在间距r>r0的范围内，随分子间距的增大先增大后减小，故B项是错误的；分子势能在r<r0时，随r的减小而增大；在r0处最小，在r>r0时，随r的增大而增大，故C选项是正确的；真空环境是为防止其他杂质的介入，而高温条件下，分子热运动剧烈，有利于所掺入元素分子的扩散，故错误选项为B.12.【答案】D【解析】根据麦克斯韦气体分子速率分布规律可知，某一速率范围内分子数量最大，速率过大或过小的数量较小，曲线向两侧逐渐减小，曲线④符合题意，选项D正确．13.【答案】C【解析】开始一段时间内，随着温度的升高，气体发生的是等容变化，即＝恒量，在p－T图象中，图线为一条过坐标原点的直线，当压强增加到内外压强相等时，温度再升高，活塞将向右移动，气体发生等压变化，图象是一条平行于温度轴的直线，因此C正确，A、B、D错误．14.【答案】C【解析】由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，改变物体内能的方式有两种：做功和热传递．若物体放热Q＜0，但做功W未知，所以内能不一定减小，A选项错误；物体对外做功W＜0，但Q未知，所以内能不一定减小，B选项错误；物体吸收热量Q＞0，同时对外做功W＜0，(W＋Q)可正、可负，所以内能可能增加，故C选项正确；物体放出热量Q＜0，同时对外做功W＜0，所以ΔU＜0，即内能一定减小，D选项错误．15.【答案】B【解析】液体中各个分子振动的平衡位置并不是固定不动的，而是随意移动的，因此分子的振动也会在一段很短的时间内移到另一个平衡位置，故B对．16.【答案】0.5%【解析】每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V0＝Sd＝1×10－10m3；体积浓度为P＝×100%＝0.5%.17.【答案】1×10－9【解析】由题意可得，一滴溶液中纯油酸的体积为V＝m3，油酸分子的直径为d＝＝m≈1×10－9m18.【答案】(1)7.1×10－10m(2) 6×1023【解析】(1)由题意知，油膜的厚度即为油分子的直径，根据V＝Sd，可得：d＝＝7.1×10－10m；(2)把每个分子看作球形，则每个分子的体积为：V′＝πd3＝π()3，因此一滴油中含有的分子数为：N＝＝由题意可知一滴油的质量：M＝ρV一个油分子的质量为：m＝＝所以有：N A＝＝＝6×1023个/mol.19.【答案】(1)600 K600 K300 K(2)在V－T图上状态变化过程的图线由A、B、C、D各状态点依次连接(如图所示)，AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD是等压压缩过程．【解析】p－V图中直观地看出，气体在A、B、C、D各状态下压强和体积分别为pA＝4 atm，pB＝4 atm，pC＝2 atm，pD＝2 atm，VA＝10 L，VC＝40 L，VD＝20 L.(1)根据理想气体状态方程＝＝，可得TC＝·TA＝×300 K＝600 K，＝·TA＝×300 K＝300 K，TD由题意TB＝TC＝600 K.(2)由状态B到状态C为等温变化，由玻意耳定律pBVB＝pCVC，得＝＝L＝20 L.VB在V－T图上状态变化过程的图线由A、B、C、D各状态点依次连接(如图所示)，AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD是等压压缩过程．20.【答案】(1)(2)(＋)V0【解析】(1)设活塞在B处时的封闭气体的压强为p，活塞受力平衡，则p0S＋mg＝pS解得：p＝p0＋由玻意耳定律p0V0＝pV解得气体体积V＝.(2)由于气体的温度不变，则内能的变化ΔE＝0，由能量守恒定律可得Q＝(p0S＋mg)h活塞下降的高度为h＝通过缸壁传递的热量Q＝(＋)V0.21.【答案】(1)16.1 cm(2)100 ℃【解析】以活塞为研究对象，汽缸未倒过来时，有p0S＋mg＝pS汽缸倒过来后，有p′S＋mg＝p0S温度为7 ℃不变，有pSl0＝p′Sl′联立解得l′＝l0＝15 cm(1)温度由7 ℃升高到27 ℃的过程中，封闭气体压强不变，由盖—吕萨克定律知＝＝解得l″≈16.1 cm.(2)活塞刚好接触平台时，气体的温度为T，则＝解得T≈373 K故t＝100 ℃.22.【答案】ACE【解析】扩散现象与布朗运动是分子无规则运动的宏观表现，故A正确；气体压缩可以忽略分子间作用力，压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是气体压强的原因，故B错误；两个分子距离减小时，分子间引力和斥力都增大，故C正确；表明没有热量交换，而没有热量交换意味着两者的温度是一样的，但总的热量不一定一样，故D错误；当分子间r＞r0时，分子势能随分子间的距离增大而增大．当分子间r＜r0时，随距离减少而增大．当r＝r0时，分子势能最小，故E正确．23.【答案】增大不变【解析】因为测试时，对包装袋缓慢地施加压力，外界对气体所做的功等于气体对外放出的热量，由热力学第一定律可知：气体的温度不变，即内能不变．玻意耳定律可知：气体体积变小，所以压强变大，由于气体的压强是由于气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大．24.【答案】ACE【解析】由E p－r图可知：在r>r0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故A正确．在r<r0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故B错误．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大，故C正确．在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，故D错误．在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故E正确．25.【答案】A．(1)A(2)大于等于(3)138.6 JB．(1)AD(2)A A(3)2 m/s0.8 mC．(1)B(2)1∶2(3)2mv＋mgt【解析】A．(1)A对：温度计示数减小说明水在蒸发，是因为空气中的相对湿度减小了．C、D错：水的饱和汽压与温度有关，温度不变，水的饱和汽压不变．B错：温度不变，水的饱和汽压不变，空气的相对湿度减小，所以空气中水蒸气的压强减小．(2)温度升高，速率大的分子比例较大，故T1>T2.温度一定，气体分子速率分布情况不变，故泄漏前后速率处于400～500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比保持不变．(3)整个过程中，外界对气体做功W＝WAB＋WCA，且WCA＝pA(VC－VA)由热力学第一定律ΔU＝Q＋W，得WAB＝－(Q＋WCA)代入数据得WAB＝－138.6 J即气体对外界做的功为138.6 J.B．(1)电磁波是横波，传播方向与振动方向垂直，既能在真空中传播，也能在介质中传播．电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，故选项A、D正确．(2)根据c＝λv知，因λA>λB，则νA<νB，在同一介质中频率越高折射率越大，即nA<nB而sin C＝，故>CB.CA根据Δx＝λ，由于λA>λB，故ΔxA>ΔxB，即A光产生的条纹间距大．(3)由图像可知，周期T＝0.4 s由于波长大于0.6 m，由图像可知，波从A到B的传播时间Δt＝0.3 s 波速v＝，代入数据得v＝2 m/s，波长λ＝vT，代入数据得λ＝0.8 mC．(1)根据衰变规律，经过2T后剩有的A的质量＝m0＝m0mA剩有的B的质量mB＝m0＝m0所以＝，故选项B正确．(2)该金属的逸出功W＝hν0＝h波长为的单色光的频率ν＝根据光电效应方程得，光电子的最大初动能E k＝hν－W＝h－h＝根据p＝，得A、B两光子的动量之比＝＝.(3)取向上为正方向，根据动量定律mv－(－mv)＝I且I＝(－mg)t解得IF＝t＝2mv＋mgt.。
高三物理一轮复习测试专题《热学》
绝密★启用前鲁科版新高三物理2019-2020学年一轮复习测试专题《热学》本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是()A．大气压强增加B．环境温度升高C．向水银槽内注入水银D．略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移2.下列说法正确的是()A．叶面上的小露珠呈球形是由于液体内部分子间吸引力作用的结果B．晶体熔化过程中要吸收热量，分子的平均动能变大C．天然水晶是晶体，熔化后再凝固的水晶(即石英玻璃)也是晶体D．当液晶中电场强度不同时，液晶对不同颜色光的吸收强度不同，就显示不同颜色3.麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是()A．B．C．D．4.在温度均匀且恒定的水池中，有一小气泡正在缓慢向上浮起，体积逐渐膨胀，在气泡上浮的过程中，下列说法正确的是()A．气泡内的气体向外界放出热量B．气泡内的气体与外界不发生热传递，其内能不变C．气泡内的气体对外界做功，其内能减少D．气泡内的气体对外界做功，同时从水中吸收热量，其内能不变5.在“油膜法估测分子大小”的实验中，能将油膜的厚度近似认为等于油酸分子的直径，下列措施可行的是()A．把痱子粉均匀地撒在水面上，测出其面积B．取油酸一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜C．取酒精油酸溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜D．把酒精油酸溶液滴在撒有均匀痱子粉的水面上后，要立即描绘油酸在水面上的轮廓6.如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中b点是引力最大处，d点是分子靠得最近处，则乙分子速度最大处是()A．a点B．b点C．c点D．d点7.分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的()A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小D．引力减小，斥力增加8.一个带活塞的汽缸内盛有一定量的气体，若此气体的温度随其内能的增大而升高，则() A．将热量传给气体，其温度必升高B．压缩气体，其温度必升高C．压缩气体，同时气体向外界放热，其温度必不变D．压缩气体，同时将热量传给气体，其温度必升高9.一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序由a→b→c→a，ab线段延长线过坐标原点，bc线段与t轴垂直，ac线段与V轴垂直．气体在此状态变化过程中()A．从状态a到状态b，压强不变B．从状态b到状态c，压强增大C．从状态b到状态c，气体内能增大D．从状态c到状态a，单位体积内的分子数减少10.下列说法正确的是 ()A．一定质量的密封气体膨胀过程中，对外界做功，这些气体的内能可能增加B．一定质量的气体，温度升高，压强一定增大C．一定质量的气体，压强增大，体积一定减小D．俗话说“破镜难重圆”，是由于分子之间存在斥力的原因11.下列说法正确的是()A．扩散现象说明分子间存在斥力B．布朗运动是液体分子的无规则运动C．一定质量的0 ℃的冰融化成0 ℃的水，其内能没有变化D．一定质量理想气体对外做功，内能不一定减少，但密度一定减小12.一定质量的理想气体，在某一状态变化过程中，气体对外界做功8 J，气体内能减少12 J，则在该过程中()A．气体吸热4 JB．气体放热4 JC．气体吸热20 JD．气体放热20 J13.根据分子热运动，分子间的距离为r0时分子间的引力和斥力相等，以下关于分子势能的说法正确的是()A．分子间距离为r0时，分子势能最大，距离增大或减小，分子势能都变小B．分子间距离为r0时，分子势能最小，距离增大或减小，分子势能都变大C．分子间距离越大，分子势能越大；分子间距离越小，分子势能越小D．分子间距离越大，分子势能越小；分子间距离越小，分子势能越大14.气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的()A．温度和压强B．体积和压强C．温度和体积D．压强和温度15.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小16.下列说法正确的是()A．布朗运动是液体分子的运动，故分子在永不停息地做无规则运动B．分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等C．只要已知阿伏加德罗常数、某液体的摩尔质量和这种液体的质量，就可以估算出该液体的分子直径D．分子间相互作用表现为引力时，随着分子间距的增大分子间的作用力一直减小17.下列说法正确的是()A．除了一些有机物大分子外，多数分子尺寸的数量级为10－10mB．凡是晶体都表现出各向异性C．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动越显著D．未饱和汽的压强一定大于饱和汽的压强18.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，选项中四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是()A．B．C．D．19.下列说法正确的是()A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力C．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D．露珠呈球形状是由于液体表面张力的作用20.下列说法中正确的是()A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动C．温度降低了，物体内每个分子动能一定减小D．温度低的物体内能一定小第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.如图所示，两个截面积都为S的圆柱形容器，右边容器高为H，上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的质量为M的活塞．两容器由装有阀门的极细管道相连，容器、活塞和细管都是绝热的．开始时阀门关闭，左边容器中装有理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空．现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到新的平衡，此时理想气体的温度增加为原来的1.4倍，已知外界大气压强为p0，求此过程中气体内能的增加量．22.某热水袋内水的体积约为400 cm3，已知水的摩尔质量为18 g/mol，阿伏加德罗常数为6×1023/mol，求它所包含的水分子数约为多少？(计算结果保留2位有效数字)23.如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA＝40 cm，右管内气体柱长为lB＝39 cm.先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm，已知大气压强p0＝76 cmHg，求：(1)A端上方气柱长度；(2)稳定后右管内的气体压强．24.如图所示，竖直放置的圆柱形汽缸内有一不计质量的活塞，可在汽缸内作无摩擦滑动，活塞下方封闭一定质量的气体．已知活塞截面积为100 cm2，大气压强为 1.0×105Pa，汽缸内气体温度为27 ℃，试求：(1)若保持温度不变，在活塞上放一重物，使汽缸内气体的体积减小一半，求这时气体的压强和所加重物的重力．(2)在加压重物的情况下，要使汽缸内的气体恢复原来体积，应对气体加热，使温度升高到多少摄氏度．答案解析1.【答案】A【解析】管内密封气体压强p＝p0－ρgh，绳子的拉力等于F T＝mg＋ρghS，S表示试管的横截面积，要想拉力增大，则必须使得玻璃管内部的液面高度上升，当p0增大，则h增大，符合题意，A正确，温度升高，气体体积增大，对外膨胀，h减小，不符合题意，向水银槽内注入水银或者略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移，都使得h下降，所以不符合题意，故选A.2.【答案】D【解析】叶面上的小露珠呈球形是由于在液体表面张力作用下表面收缩的结果，故A错误；晶体熔化过程中要吸收热量，但温度不变，分子的平均动能不变，故B错误；晶体与非晶体在一定条件下可相互转化，例如：天然水晶是单晶体，熔化后再凝固的水晶(即石英玻璃)就是非晶体，故C 错误；由液晶各向异性可知，对不同颜色光的吸收强度随电场强度的变化而变化，故D正确．3.【答案】D【解析】图象突出中间多两边少的特点，故选D.4.【答案】D【解析】气泡体积增大，对外做功；由于温度不变，因此分子的平均动能不变，气泡内气体的内能不变；根据ΔU＝Q＋W可知，气体吸收热量，故A、B、C错误，D正确．5.【答案】C【解析】在该实验中滴入油酸酒精溶液之前，要在水面上均匀的撒上薄薄的一层痱子粉，其作用是：形成清晰地油膜边缘；实验中，向水中滴入一滴酒精油酸溶液，在水面上形成单分子油膜；取酒精油酸溶液一滴，滴在撒有均匀痱子粉的水面上形成面积尽可能大的油膜，待薄膜形状稳定后，再描绘油酸在水面上的轮廓，所以正确选项为C.6.【答案】C【解析】由分子力与分子之间距离的图象可以看出，乙分子从无穷远处到c点过程中，分子力做正功，分子动能增大，从c到d过程中，分子力做负功，动能减小，所以经过位置c时速度最大．7.【答案】C【解析】根据分子动理论可知，物质是由大量分子组成的；组成物质的分子在永不停息的做着无规则的热运动；分子间同时存在相互作用的引力和斥力．随分子间距的增大，斥力和引力均变小，只是斥力变化的更快一些，C项正确．8.【答案】D【解析】因改变内能有两种方式：做功和热传递，根据热力学第一定律判断可知，将热量传给气体，气体的内能不一定增大，则其温度不一定升高，故A错误；压缩气体，外界对气体做功，且同时放热，内能可能减小，则温度就降低，故B错误；压缩气体，外界对气体做功，同时气体向外界放热，根据热力学第一定律可知，内能可能增大、可能不变，也可能减小，则其温度变化是不确定的，故C错误；压缩气体，外界对气体做功，同时将热量传给气体，根据热力学第一定律可知，内能一定增大，温度一定升高，故D正确．9.【答案】B【解析】过各点的等压线如图从状态a到状态b，斜率变大，则压强变小，故A错误；从状态b到状态c，斜率变小，则压强变大，故B正确；从状态b到状态c，温度不变，则内能不变，故C错误；从状态c到状态a，体积不变，则单位体积内的分子数不变，故D错误．10.【答案】A【解析】由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知气体膨胀对外做功时，气体可能吸热，内能增加，A 对；由气体状态方程＝C，可知B、C错；破镜难重圆是由于分子间存在空隙，D错．11.【答案】D【解析】扩散现象说明分子间存在间隙，A错误；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，B错误；一定质量的0 ℃的冰融化成0 ℃的水，分子的平均动能不变，但分子间距有变化，则分子势能有变化，故其内能有变化，C错误；一定质量的理想气体对外做功，气体体积增大，密度一定减小，但有可能同时吸热，故其内能不一定减少，D正确．12.【答案】B【解析】改变内能的方式有2种，即热传递和做功，气体内能变化ΔQ＝W＋Q，即－12 J＝－8 J＋Q，可得Q＝－4 J，即放热4 J，选项B对．13.【答案】B【解析】当分子间的距离为r0时，分子间的引力和斥力相等，即分子力为零；当分子间距离增大时，分子间的作用力表现为引力，分子力做负功，分子势能增加；当减小分子间的距离时，分子间的作用力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增加，故可以判断选项B是正确的．14.【答案】C【解析】温度是分子平均动能的量度，分子势能跟分子间的距离有关，故本题应选C.15.【答案】B【解析】当洗衣缸的水位升高时，封闭的空气的压强增大，由于气体的温度保持不变，根据玻意耳定律可得，pV＝C，所以气体的体积要减小，所以B正确．16.【答案】B【解析】布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，是由大量分子撞击引起的，反应了液体分子的无规则运动，故A错误；分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等，故B正确；已知阿伏加德罗常数、某液体的摩尔质量和这种液体的质量，无法计算分子体积，不可以估算出该液体的分子直径，C错误；分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，分子力先增大再减小，故D错误．17.【答案】A【解析】除一些有机物大分子的直径较大外，用油膜法测得油酸分子的直径的数量级(10－10m)适用于绝大多数分子大小，选项A正确；晶体有单晶体与多晶体之分，单晶体表现为各向异性而多晶体表现为各向同性，选项B错误；悬浮在液体中的固体微粒越大，碰撞的不平衡性越不明显，布朗运动越不明显，选项C错误；未饱和汽和饱和汽的性质完全不同，但他们在一定的条件下可以相互转化，未饱和汽变成饱和汽的方法是增加压强和降低温度，增加压强可以减小分子间的距离，增加汽的密度，从而增加单位时间内返回液体的分子个数，降低温度可以减低液体分子的平均动能，从而减少单位时间内飞出液体的分子数，使汽化和液化从不平衡变为平衡，故未饱和汽的压强小于饱和汽压，选项D错误．18.【答案】B【解析】乙分子的运动方向始终不变，A错误；加速度与力的大小成正比，方向与力相同，故B 正确；乙分子从A处由静止释放，分子势能不可能增大到正值，故C错误；分子动能不可能为负值，故D错误．19.【答案】D【解析】感觉“潮湿”还是“干燥”，取决于水分蒸发的快慢，在一定气温条件下，大气中相对的湿度越大，水汽蒸发的就越慢，人就感觉越潮湿，水汽蒸发的就越快，人就感觉越干燥．故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，故A错误；气体分子间的作用力极其微弱，可以忽略，用气筒给自行车打气，越打越费劲，主要是因为气体压强越来越大的原因，所以B错误；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，不是布朗运动，布朗运动中的颗粒很小，肉眼是看不见的，需用显微镜才能观察到布朗运动，所以C错误；小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，所以D正确．20.【答案】B【解析】布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动，不是指液体分子的无规则运动，但布朗运动可以间接反映液体分子的无规则运动，选项A错误，B正确；影响内能大小的因素是质量、温度和状态，所以温度低的物体内能不一定大；物体的温度降低，则组成物体的所有分子的平均动能减小，但对于每个分子，其动能不一定减小，选项C、D错误．21.【答案】(Mg＋p0S)H【解析】理想气体发生等压变化，气体压强为p，对活塞由：pS＝Mg＋p0S；设气体初温为T，活塞下降x，平衡时有：＝，解得x＝H；系统绝热，Q＝0，外界对气体做功W＝pSx，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W，所以ΔU＝(Mg＋p0S)H.22.【答案】1.3×1025个【解析】已知热水袋内水的体积大约是：V＝400 cm3＝4×10－4m3，水的密度为ρ＝1×103kg/m3，则含有的水分子数为n＝·N A＝1.3×1025个．23.【答案】(1)38 cm(2)78 cmHg【解析】(1)设A端上方气柱长度为l1，由题可知，插入水银槽后左管内气体压强为p1＝p0＋ρgΔh＝80 cmHg由玻意耳定律得：p0lA＝p1l1所以A端上方气柱长度为l1＝38 cm(2)设右管水银面上升h，则右管内气柱长度为l＝lB－h，气体压强为p＝p1－2ρgh由玻意耳定律得：p0lB＝(p1－2ρgh)(lB－h)解得h＝1 cm所以右管内气体压强为p＝p1－2h＝78 cmHg.24.【答案】(1)2×105Pa 1 000 N(2)327 ℃【解析】(1)若保持温度不变，在活塞上放一重物，使汽缸内气体的体积减小一半，根据理想气体的等温变化：p1V1＝p2V2，p1＝1×105Pa，V1＝V，p2＝p2，V2＝，解得：p2＝2×105Pa.活塞面积：S ＝100×10－4m2＝10－2m2，因为p2＝p0＋；解得：所加重物的重力G＝1 000 N.(2)在加压重物的情况下，保持汽缸内压强不变，要使汽缸内的气体恢复原来体积，应对气体加热，已知p3＝2×105Pa，V3＝V，T3＝T3；根据理想气体状态方程：＝；解得：T3＝600 K，所以t ＝T－273 ℃＝327 ℃.。
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高三物理一轮复习：热学单元练习热学检测题
（时间60分钟，赋分100分）
一、选择题（本题共10小题，每题4分，满分40分。
每题所给的选项中有的只有一个是正确的，有的有几个是正确的，将所有正确选项的序号选出，并填入括号中。
全部选对的得4分，部分选对的得2分，有错选或不选的得0分）
1、对于能源和环境的表述，正确的是（ ）
A 、能源就是能量
B 、石油是一种可再生能源
C 、使用沼气会污染和破坏环境
D 、利用水能实质是间接使用太阳能
2、关于布朗运动，如下说法中正确的是（ ）
A 、布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
B 、布朗运动是液体分子无规则运动的反映
C 、悬浮微粒越小，布朗运动越显著
D 、液体温度越高，布朗运动越显著
3、把表面光滑的铅块放在铁块上，经过几年后将它们分开，发现铅块中含有铁，而铁块中也含有铅，这种现象说明（ ）
A 、物质分子之间存在着相互作用力
B 、分子之间存在空隙
C 、分子在永不停息地运动
D 、分子的引力大于斥力
4、 分子间相互作用力由引力和斥力两部分组成，则（ ）
A 、引力和斥力是同时存在的
B 、引力总是大于斥力，其合力总表现为引力
C 、分子之间距离越小，引力越小，斥力越大
D 、分子之间距离越小，引力越大，斥力越小
5、关于分子势能的下面说法中，正确的是（ ）
A 、当分子距离为平衡距离时分子势能最大
B 、当分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零
C 、当分子距离为平衡距离时，由于分子力为零，所以分子势能为零
D 、分子相距无穷远时分子势能为零，在相互靠近到不能再靠近的过程中，分子势能逐渐增大
6、一木块从斜面上匀速下滑，在下滑过程中，木块的（不考虑木块的热膨胀）（ ）
A 、分子势能减小，分子平均动能不变
B 、机械能减小，内能增大
C 、机械能不变，内能增大
D 、分子势能不变，分子平均动能增大
7、对于液体和固体，如果用M 表示摩尔质量，ρ表示物质密度，V 表示摩尔体积，V 0表示分子体积，N A 表示阿伏加德罗常数，那么下列关系式中正确的是（ ）
A 、V V 0= N A
B 、0
V V = N A C 、M = V mol D 、ρM = V mol 8、做功和热传递都能够改变物体的内能。
在下列改变物体内能的方法中，属于做功过程的是（ ）
A 、燃气炉火上的壶水逐渐升温的过程
B、柴油机气缸内气体被压缩的过程
C、物体在阳光下被晒热的过程
D、把烧红的铁块投入水中使铁块温度降低的过程
9、根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（）
A、内能可以自发的转变成机械能
B、扩散的过程完全可逆的。
C、火力发电时，燃烧物质的内能不可以全部转化为电能
D、热量不可能自发的从低温物体传递到高温物体
10、对一定量的气体，它的压强、体积和温度存在某些关系。
关于它们关系的表述，正确的是（）
A、温度不变时，体积减小，压强增大
B、体积不变时，温度升高，压强减小
C、体积减小时，温度一定升高
D、温度升高时，压强可能减小
二、填空题（本题共7小题，每空3分，满分30分。
将正确的答案写在相应的横线上，不要写出解答过程）
11、影响气体压强的因素包括和。
12、热机是一种的装置。
热机做的功和它从高温热源吸收的热量的比值叫做。
13、水的摩尔质量是18g/moL，1个水分子质量的数量级是kg。
14、某物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，设分子为球体，且分子间隙不计，则此分子的直径为。
15、铝的密度为2.7×103 kg/m3，它的摩尔质量为0.027 kg/moL，阿伏加德罗常数为6×1023 mol-1。
体积为0.17 m3的铝块中所含的原子数约为个（保留一位有效数字）。
16、第一类永动机违背了定律；第二类永动机违背了定律。
17、对大量的事实分析表明：。
这个结论被称做热力学第三定律。
三、实验题（本题共1小题，每空3分，满分12分。
答题要求和填空题相同）
18、在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，已经准备的器材有：油酸酒精
溶液、滴管、浅盘和水、玻璃板、彩笔和坐标纸，要完成本实验，还欠缺的器材
有。
已知油酸酒精溶液中，油酸的体积比浓度为0.05%，1mL这样的溶液合80滴，
现将1滴溶液滴在水面上。
这滴溶液中纯油酸的体积是m3。
用彩笔描绘出的油膜轮廓线后，印在坐标纸上，如图1所示。
已知坐标纸每一小
格的边长为1cm ，则油膜的面积为m2。
根据上面的数据，估算油酸分子的直径是m（结果取一位有效数字）。
四、计算题（本题共2小题，满分18分。
每题均要求写出必要的文字说明，重
要的物理规律，答题时应写出完整的数值和单位。
只有结果没有过程的不能得分，过程不完整的不能得满分。
）
19、（本题8分）一定质量的气体从外界吸收了2.6×105J 的热量，内能增加了4.2×105J 。
这个过程是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少功？
20、（本题10分）质量为M 的木块静止于光滑的水平桌面上，另有一质量为m 的子弹，以水平初速度v 0向木块射来，与木块发生相互作用后，子弹最后停留在木块中。
设此过程中机械能损失的有30%转化为子弹的内能增加，并知道子弹的比热为C ，试求子弹的温度升高Δt 。
参考答案
一、选择题
1．D 2．BCD 3．BC 4．A 5．B 6．BD 7．B 8．B 9．CD 10．AD
二、填空题
11、温度；体积
12、将内能转化为机械能；热机的效率
13、10-26
14、3N ρμ（或36N
πρμ） 15、1×1028
16、能量守恒；热力学第二定律
17、热力学零度不可达到
三、实验题
18、量筒、痱子粉 6.25×10-12 1.25×10-2 5×10-10
四、计算题
19、外界对气体做功；1.6×105J
20、Δt = C
)M m (20Mv 320+。