2021版高考物理一轮复习第十四章热学章末综合测试

2021版高考物理一轮复习第十四章热学章末综
合测试
章末综合测试(十四)
(时刻：60分钟 分数：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分．在每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7～10题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.如图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变
钝了．产生这一现象的缘故是( )
A ．玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体
B ．玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体
C ．熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧
D ．熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张
解析：C 玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍旧是非晶体，故A 、B 错误；细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形，是表面张力的作用，因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，而体积相同情形下球的表面积最小，故呈球形，故C 正确，D 错误．
2．(2021·湖南师大附中月考)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p 甲、p 乙，且p 甲<p 乙，则( )
A ．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度
B ．甲容器中气体的温度等于乙容器中气体的温度
C ．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能
D ．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
解析：C 甲、乙两容器中的气体由于质量相等，能够看成同一气体的两个不同状态，则p 甲V 甲T 甲＝p 乙V 乙T 乙
，由于p 甲<p 乙，V 甲＝V 乙，因此T 甲<T 乙，C 正确． 3．(2021·江苏扬州月考)关于饱和汽和相对湿度，下列说法中错误的是( )
A ．使未饱和汽变成饱和汽，可采纳降低温度的方法
B ．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压
C ．密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽，若温度升高，同时增大容器的容积，饱和汽压可能会减小
D ．相对湿度过小时，人会感受空气干燥
解析：C 饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的性质和温度，温度越高，饱和汽压越大，故C 错误．
4.(2021·浙江名校协作体联考)如图所示为一定质量的某种气体在p－V图中的等温线，A、B是等温线上的两点，△OAD和△OBC的面积分别为S1和S2，则( )
A．S1>S2B．S1＝S2
C．S1<S2D．无法比较
解析：B △OBC的面积S2＝1
2
BC·OC＝
1
2
p B V B，同理，△OAD的面积S1＝
1
2
p A V A，依照玻意
耳定律p A V A＝p B V B，可知两个三角形面积相等．
5．(2021·山东泰州期末)如图所示，布满了肥皂膜的金属框架上系有一段质量不计的棉线．现将棉线下部的肥皂膜刺破，刺破后棉线形状最接近( )
解析：B 由于蒸发觉象，液体表面的分子数目较少，从而液体表面分子间距大于r0，分子间表现为引力，即液体的表面张力，表面张力的作用成效是：总想使液体的表面积减小，因此若将肥皂膜的下部分用热针刺破，上部分液体由于表面张力作用，表面积缩小将细线绷紧，故出现B所示的形状．
6.(2021·重庆西北狼教育联盟月考)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处由静止开释，选项图中
A、B、C、D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( )
解析：B 速度方向始终不变，A错误；加速度与力成正比，方向相同，故B正确；分子势能不可能增大到正值，故C错误；乙分子动能不可能为负值，故D错误．7．(2021·山东菏泽月考)用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图甲)，现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图乙)，那个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是( )
A．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，只要时刻足够长，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
解析：ABC 气体分子在永不停息地做无规则运动，在自由膨胀过程中也不例外，选项A错误；在自由膨胀过程中，气体分子将充满所能到达的空间，即整个容器，选项B错误；热力学第二定律指出具有大量分子参与的宏观过程都具有方向性，因此选项C错误；气体充满整个容器后，气体分子朝各个方向运动的机会均等，因此B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分，选项D正确．
8.(2021·江苏南京调研)某人用原子级显微镜观看高真空的空间，发
觉有一对分子A和B围绕一个共同“中心”旋转，如图所示，从而形成一
个“类双星”体系，同时发觉此“中心”离A分子较近，这两个分子间的距离用r表示．已知当r＝r0时两分子间的分子力为零，则在上述“类双星”体系中，A、B两分子间有( ) A．间距r>r0
B．间距r<r0
C．A的质量大于B的质量
D．A的速率大于B的速率
解析：AC 分子A和B围绕一个共同“中心”旋转，分子间引力提供向心力，故分子间
距离r >r 0；又F ＝mω2r ，v ＝ωr ，而它们的ω相同且r A <r B ，因此有m A >m B 、v A <v B .故A 、C 正确．
9.一定质量的理想气体从状态A 通过状态B 变化到状态C ，其V
－T 图象如图所示．下列说法正确的有( )
A ．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
解析：BC 由题图可知，从A 到B 气体的体积减小，外界对气体做功，A 项错误；从A 到B 过程气体的温度不变，内能不变，依照热力学第一定律可知，气体放出热量，B 项正确；由理想气体状态方程pV ＝nRT ，V ＝nR p
T 可知，从B 到C 气体发生的是等压变化，气体的温度在降低，内能在减少，C 项正确，D 项错误．
10.(2021·天津六校联考)如图所示，玻璃管A 和B 同样粗细，A 的
上端封闭，两管下端用橡皮管连通，两管中水银柱高度差为h ，若将B 管
慢慢地提起，则( )
A ．A 管内空气柱将变长
B ．A 管内空气柱将变短
C ．两管内水银柱高度差将增大
D ．两管内水银柱高度差将减小
解析：BC 将B 管慢慢提起，A 中气体的压强增大，体积减小，因此A 管内气柱将变短，B 项正确；而p A ＝p 0＋p h ，因此高度差增大，故C 正确．
二、非选择题(本题共3小题，共40分．第11题10分，第12、13题每题各15分．有步骤运算的写出规范的解题步骤或文字说明，只有结果不得分)
11．(2021·福建四地六校月考)在上海市青青年校外活动营地“东方绿舟”内有一个绿色能区，同学们能够在那个地点做太阳能和风能的研究性实验．某同学为了测定夏季中午单位面积上、单位时刻内获得的太阳能，制作了一个太阳能集热装置，实验器材有：(a)内壁涂黑的泡沫塑料箱一个，底面积为1 m 2；(b)盛水塑料袋一个；(c)温度计一个；(d)玻璃板一块(约1 m 2)．如图所示．
假设图为一斜坡草地，太阳光垂直照耀到草地表面，请将上述实验器材按实验设计要求画在图中．
假如已知水的比热容c，被水吸取的热量Q与水的质量m、水温升高量Δt间的关系是Q＝cmΔt，则为了测定中午单位面积上、单位时刻内获得的太阳能，除了需要测量m、Δt 外，还应测量的物理量是________，本实验会有一定误差，试写出一条产生误差的要紧缘故：____________________________________.
解析：产生误差的要紧缘故：太阳能没有全部被水吸取(或水吸取的太阳能还一部分缺失等)．
答案：实验图示见解析时刻T(或t)
12.(2021·辽宁沈阳东北育才学校五模)如图所示，上端封闭、下
端开口内径平均的玻璃管，管长L＝100 cm，其中有一段长h＝15 cm
的水银柱把一部分空气封闭在管中．当管竖直放置时，封闭气柱A的长
度L A＝50 cm.现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长L A′＝37.5
cm时为止，这时系统处于静止状态．已知大气压强p0＝75 cmHg，整个
过程中温度保持不变，求槽内的水银进入管内的长度．
解析：对A部分气体，由玻意耳定律有p A L A S＝p A′L A′S(2分)
及p A＝60 cmHg(2分)
解得p A′＝80 cmHg(2分)
对B部分气体p B L B S＝p B′L B′S(2分)
而L B＝L－h－L A＝35 cm，p B′＝95 cmHg，
p B＝p0＝75 cmHg(2分)
解得L B′≈27.6 cm(2分)
Δh＝L－L A′－h－L B′＝19.9 cm(2分)
答案：19.9 cm
13.(2021·湖北武汉一模)如图所示，一水平旋转的薄
壁汽缸，由横截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为m
＝1.0 kg 的活塞A 、B 用一长度为3L ＝30 cm 、质量不计的
轻细杆连接成整体，它们能够在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气．活塞A 、B 的面积分别为S A ＝200 cm 2和S B ＝100 cm 2，汽缸内A 和B 之间封闭有一定质量的理想气体，A 的左边及B 的右边差不多上大气，大气压强始终保持为p 0＝1.0×105 Pa.当汽缸内气体的温度为T 1＝500 K 时，活塞处于图示位置平稳．问：
①现在汽缸内理想气体的压强多大？
②当汽缸内气体的温度从T 1＝ 500 K 缓慢降至T 2＝400 K 时，活塞A 、B 向哪边移动？移动的位移多大？
解析：①设被封住的理想气体压强为p ，轻细杆对A 和对B 的弹力为F ，对活塞A 有： p 0S A ＝pS A ＋F (2分)
对活塞B ，有：
p 0S B ＝pS B ＋F (2分)
得：p ＝p 0＝1.0×105 Pa(1分)
②当汽缸内气体的温度缓慢下降时，活塞处于平稳状态，缸内气体压强不变，气体等压降温，活塞A 、B 一起向右移动．
活塞A 最多移动至两筒的连接处．设活塞A 、B 一起向右移动的距离为x .对理想气体： V 1＝2LS A ＋LS B (1分)
T 1＝500 K(1分)
V 2＝(2L －x )S A ＋(L ＋x )S B (2分)
T 2＝400 K(1分)
S A ＝200 cm 2 S B ＝100 cm 2(1分) 由盖－吕萨克定律：V 1T 1＝V 2T 2
(2分)
解得：x ＝10 cm(1分) x <2L ＝20 cm 说明活塞A 未碰两筒的连接处．故活塞A 、B 一起向右移动了10 cm.(1分) 答案：①1.0×105
Pa ②向右移10 cm。