高考物理二轮复习第十三章热学单元质量检测选修

1、单元质量检测(十三)热学(选修33)1(2017云南师大附中模拟)(1)(多选)下列说法正确的是()A当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小B一定量100 的水变成100 的水蒸气，其分子之间的势能增加C对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关E一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能不变(2)一圆柱形气缸，质量M为10 kg，总长度L为40 cm，内有一厚度不计的活塞，质量m为5 kg，截面积S为50 cm2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p0为1105 Pa，温度t0为7

2、 时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体高L1为35 cm，g取10 m/s2。求：此时气缸内气体的压强；当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。解析：(1)分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，A错误；一定量100 的水变成100 的水蒸气，由液态变成了气态，其分子之间的势能增加，B正确；对于一定量的气体，根据状态方程C(常量)可知，如果压强不变，体积增大，那么它的温度一定升高，同时又在对外做功，由能量守恒可知需要从外界吸热，C正确；物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，D正确；理想气体在等压膨胀的过程中，温度升高，气体分子的平均动能增加，E错误。

3、(2)以气缸为研究对象，受力分析，受到重力、外界大气压力，气缸内气体的压力，根据平衡条件得：p0SpSMg则：pp0 Pa0.8105 Pa。温度升高，气缸内气体的压强不变，体积增大，根据气体等压变化方程得：，T1(273t0) K280 K，V1L1S当活塞与气缸将分离时，气柱的总长度为40 cm，即V2LS，代入数据得：解得：T2320 K47 。答案：(1)BCD(2)0.8105 Pa47 2(2017内蒙古赤峰二中模拟)(1)(多选)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雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用C橡胶无固定的熔点，是非

4、晶体D热机的效率可达100%E气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现(2)如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，活塞质量为m、横截面积为S，可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热，初始时封闭气体的温度为T1，活塞距离气缸底部的高度为H，大气压强为p0。现用一电热丝对气体缓慢加热(电热丝未画出)，若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q，活塞上升的高度为，求：此时气体的温度；气体内能的增加量。解析：(1)温度是分子平均动能的标志，则温度高的物体分子平均动能一定大，但是物体的内能与物质的量、温度及体积等都有关系，故温度高的物体内能不一定大，选项A正确；雨伞伞

5、面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用，选项B正确；橡胶无固定的熔点，是非晶体，选项C正确；根据热力学第二定律可知，任何热机的效率都不可以达到100%，选项D错误；气体很容易充满整个容器，这是由于气体分子之间的作用力可以忽略，分子可以自由移动的缘故，选项E错误。(2)气体加热，活塞缓慢上升过程中，处于等压过程，设上升时温度为T2，V1SH，V2S(H)气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得，联立解得：T2T1。活塞缓慢上升过程中，据热力学第一定律得：UQW式中：W(p0Smg)因此：UQ(p0Smg)。答案：(1)ABC(2)T1Q(p0Smg)3(2017西藏日喀则地区模拟)(1)

6、(多选)关于一定量的理想气体，下列说法正确的是()A气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积B只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高C在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D气体从外界吸收热量，其内能不一定增加E气体在等压膨胀过程中温度一定升高(2)如图所示，在长为L57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4 cm 高的水银柱封闭着51 cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33 ，大气压强p076 cmHg。若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度为多少摄氏度；若保持管内温度始终为33 ，现将水银缓慢注入管中，直到水银

7、柱上表面与管口相平，求此时管中气体的压强。解析：(1)气体分子的体积小于每个气体分子平均所占有的空间体积，A错误；温度升高，气体分子平均动能增加，气体分子热运动剧烈程度增加，B正确；气体对容器壁的压强是气体分子不断撞击器壁产生的，与超、失重无关，故C错误；根据热力学第一定律UWQ可得，气体若从外界吸收热量，同时还对外做功，内能不一定增加，D正确；根据公式C可得等压变化中，体积增大，温度升高，E正确。(2)设玻璃管横截面积为S，以管内封闭气体为研究对象，气体经等压膨胀：初状态：V151S，T1(27333) K306 K末状态：V253S，T2？由盖吕萨克定律：解得：T2318 K45 。当水银

8、柱上表面与管口相平，设此时管中气体的高度为H，管内气体经等温压缩，由玻意耳定律：p1V1p2V2即p151Sp2S(57H)p1(764) cmHg80 cmHgp2(76H) cmHg解得：H9 cm故：p285 cmHg。答案：(1)BDE(2)45 85 cmHg4(2017文登检测)(1)(多选)下列说法中正确的是()A物体吸热后温度一定升高B布朗运动是悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的C物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和D单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大E一定量100 的水蒸气变成100 的水，其分子势能减少(2)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中

9、温度保持不变，则在此过程中，若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J的功，则此过程中的气泡_(填“吸收”或“放出”)的热量是_J。气泡到达湖面后，气泡中的气体温度上升，又对外界做了0.1 J 的功，同时吸收了0.3 J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了_J。解析：(1)物体吸热后温度不一定升高，如晶体的熔化过程，A错误；布朗运动是液体分子对悬浮颗粒的无规则碰撞引起的，B错误；据物体内能的定义知，C正确；决定气体压强的因素包括温度和单位体积内的分子个数，所以单位体积的气体分子数增加，气体压强不一定增大，D正确；一定量的水蒸气变成水，放出热量，内能减小

10、，由于温度均为100 ，分子动能不变，所以分子势能减少，E正确。(2)气泡从湖底上升到湖面的过程中，内能不变，外界做功W0.6 J，根据热力学第一定律UWQ，热量变化为Q0.6 J，说明气泡从外界吸收热量；到达湖面后，外界做功W0.1 J，热量变化为Q0.3 J，内能增加量U0.2 J。答案：(1)CDE(2)吸收0.60.25(2017浏阳一中模拟)(1)(多选)若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，M0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏加德罗常数，则下列关系式正确的是()AV BV0 CM0D ENA(2)一太阳

11、能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太阳曝晒，气体温度由T0300 K升至T1350 K。求此时气体的压强；保持T1350 K不变，缓慢抽出部分气体使气体压强再变为p0，求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值，判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。解析：(1)因表示在标准状态下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，则在标准状态下水蒸气的摩尔体积为V，选项A正确；表示一个水分子运动占据的空间，不等于一个水分子的体积，选项B错误；一个水分子的质量为M0，选项C正确；表示水的密度，选项D错误；V是水的摩尔质量，则阿

12、伏加德罗常数可表示为：NA，选项E正确。(2)设升温后气体的压强为p1，由查理定律得代入数据得p1p0。抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0p0V解得VV0设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得k解得k因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知，剩余气体要吸热。答案：(1)ACE(2)p0 吸热原因见解析6(2017湖南师大附中模拟)(1)(多选)下列说法正确的是()A理想气体等温膨胀时，内能不变B扩散现象表明分子在永不停息地运动C分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大D在绝热过程中，

13、外界对物体做功，物体的内能一定增加E布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则的热运动(2)如图所示，A气缸截面积为500 cm2，A、B两个气缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm、温度均为27 的理想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M，细管容积不计。现给左面的活塞N施加一个推力，使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，使此过程中A气缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为1 atm105 Pa，当推力F103 N时，求：活塞N向右移动的距离是多少？B气缸中的气体升温到多少？解析：(1)理想气体的内能只与温度有关，等温膨胀时，温

14、度不变，则内能不变，选项A正确；扩散现象表明分子在永不停息地运动，选项B正确；分子热运动加剧，则物体内分子的平均动能变大，但是每个分子的动能不一定都变大，选项C错误；根据热力学第一定律：UWQ，在绝热过程中Q0，外界对物体做功则W0，物体的内能一定增加，选项D正确；布朗运动反映了液体分子在不停地做无规则的热运动，选项E错误。(2)加力F后，A中气体的压强为pAp0105 Pa对A中气体由玻意耳定律得：pAVApAVA则得VAVA初态时：LA cm20 cm，LA15 cm故活塞N向右移动的距离是SLALA5 cm。对B中气体，因活塞M保持在原位置不动，末态压强为pBpA105 Pa根据查理定律

15、得：，TB(27327) K300 K，pB105 Pa解得，TB400 K，所以tB127 。答案：(1)ABD(2)5 cm127 7(2017云南师范大学附属中学联考)(1)(多选)下列说法正确的是()A扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动B一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵增大C自然界中自发进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性D由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力E一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小(2)如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l166 cm的水银柱，中间

16、封有长l26.6 cm的空气柱，上部有长l344 cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p076 cmHg。如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。解析：(1)布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒受到液体分子的作用而做的无规则运动。这种微粒是肉眼无法看到的，而尘埃的颗粒较大，是在空气气流作用下的宏观运动，A错误；一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵增大，B正确；自然界中自发进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性，C正确；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，故液体表面存在表面张力，D错误；一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小，E正确。(2)设玻璃管开口向上时，空气柱压强为：p1p