高考物理一轮总复习 第十二章 热 学章末检测卷.doc

第十二章 热 学一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68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，有选错或不选的得0分)1(2016通州模拟)下列物理现象及其原理的叙述正确的是()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，这是分子无规则运动的结果c“破镜不能重圆”，是因为再接触部位的分子间斥力大于引力d用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是晶体各向异性的表现解析：纤细小虫能停在平静的液面上，是由于液体表面张力的作用，选项a错误；墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果，选项b正确；“破镜不能重圆”，是因为再接触部位的分子间距离太大，没有达到分子力的范围，选项c错误；用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是非晶体各向同性的表现，选项d错误答案：b2(2017重庆模拟)下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能ep随分子间距离r变化关系的图线是()解析：当rr0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能ep增大当rr0时，分子力为零，此时分子势能最小故选项b正确答案：b3(2017沧州模拟)如图所示为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为v0，压强为p0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到v时气泡与物品接触面的面积为s，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力是()ap0sb.sc.s d.s解析：取气泡内的气体研究，设压缩后气体压强为p，由玻意耳定律得p0v0pv，则p，故气体对接触面处薄膜的压力fpss，选项b正确答案：b4(2016石家庄模拟)如图所示为电冰箱的工作原理示意图压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外下列说法正确的是()a热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外b在封闭的房间里打开冰箱一段时间后，房间温度会降低c电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律d电冰箱的工作原理违反热力学第一定律解析：由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，除非有外界的影响或帮助电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部，需要压缩机的帮助并消耗电能，故选项a错误；电冰箱工作时消耗电能，房间的总热量会增加，房间温度会升高，故选项b错误；热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故选项c正确，d错误答案：c5(2016西安模拟)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为t、t、t，则()atttbtttctt，ttdttt解析：温度是气体分子平均动能的标志由图象可以看出，大量分子的平均速率，因为是同种气体，则ekekek，所以b正确，a、c、d错误答案：b6(2015山东卷)墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀关于该现象的分析正确的是()a混合均匀主要是由于碳粒受重力作用b混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动c使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速d墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的解析：根据分子动理论的知识可知，混合均匀主要是由于水分子做无规则运动，使得碳粒无规则运动造成的布朗运动；由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会越明显，则混合均匀的过程进行得更迅速，故选b、c.答案：bc7(2015广东卷)如图所示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：题目中器材包含了金属内筒和隔热外筒，水加热升温，封闭空气温度升高，而外筒隔热，不会有能量损失，则当加热水时，热量通过金属筒传给气体，气体内能增加，温度升高，选项a正确；气体体积不变，温度升高，由理想气体状态方程又知压强增加，选项b正确；分子间的引力和斥力与分子间的距离有关，气体体积不变，分子间距不变，分子间的引力和斥力不变，选项c错误；温度只是与气体分子平均动能有关，温度增加并不是所有分子速率增加，选项d错误答案：ab8 (2016南京模拟)图中a、b两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体自状态a沿直线变化到状态b时()a气体内能一定增大b有可能经过体积减小的过程c外界对气体做正功d气体一定从外界吸热解析：一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，由于从a到b，气体的温度升高，所以其内能一定增大，故a正确；根据a、b与o点的连线表示等容变化，直线ao的斜率大，大，由理想气体状态方程c(常数)，a状态的体积小，可知从a到b，气体的体积增大，故b错误；由于气体的体积变大，气体对外界做正功，根据热力学第一定律uwq，气体体积增大，气体对外界做功，w为负值，从图中看出气体温度升高，即u为正值，所以q必须为正值，即气体必须从外界吸热，故c错误，d正确答案：ad二、非选择题(本题共5小题，共52分按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)9(8分)(2015海南卷)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na，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g.由此可以估算出，地球大气层空气分子总数为_，空气分子之间的平均距离为_解析：设大气层中气体的质量为m，由大气压强产生mgp0s，即m.分子数n.假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a，大气层中气体总体积为v，a，而v4r2h，所以a.答案：(4分)(4分)10(10分)(2016盐城模拟)在“用油膜法估测分子大小”实验中，(1)某同学操作步骤如下：取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积改正其中的错误：_.(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8103 ml，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为_ m.解析：(1)由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大，甚至使实验失败(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得dm1.2109m.答案：(1)在量筒中滴入n滴该溶液(3分)在水面上先撒上痱子粉(3分)(2)1.2109(4分)11(10分)一定质量的理想气体，经过如图所示的状态变化设状态a的温度为400 k，求：(1)状态c的温度tc为多少？(2)如果由a经b到c的状态变化的整个过程中，气体对外做了400 j的功，气体的内能增加了20 j，则这个过程气体是吸收热量还是放出热量？其数值为多少？解析：(1)由理想气体状态方程，(3分)解得状态c的温度tc320 k，(2分)(2)由热力学第一定律，uqw，(3分)解得q420 j，气体吸收热量(2分)答案：(1)320 k (2)吸收 420 j12(12分)(2015江苏卷)(1)在装有食品的包装袋中充入氮气，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_(填“增大”“减小”或“不变”)，包装袋内氮气的内能_(填“增大”“减小”或“不变”)(2)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 l将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 l请通过计算判断该包装袋是否漏气解析：(1)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，由玻意耳定律可知：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(6分)(2)若不漏气，设加压后的体积为v1，由等温过程得p0v0p1v1，(2分)代入数据得v10.5 l(2分)因为0.45 l0.5 l，故包装袋漏气(2分)答案：(1)增大(3分)不变(3分)(2)漏气(赋分见解析)13 (12分)(2015课标全国i卷)如图所示，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m12.50 kg，横截面积为s180.0 cm2，小活塞的质量为m21.50 kg，横截面积为s240.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l40.0 cm，气缸外大气压强为p1.00105 pa，温度为t303 k初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为t1495 k，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强解析：(1)设初始时气体体积为v1 ，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为v2 ，温度为t2 ，由题给条件得v1s2s1 (1分)v2s2l.(1分)在活塞缓慢下移的过程中，用p1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得s