高考物理一轮复习 第十三章 热学45分钟章末检测卷.doc

第十三章 45分钟章末检测卷满分100分授课提示：对应学生用书第333页1(2018广东华山模拟)(1)(10分)关于热现象和热学规律，下列说法正确的是_(填正确答案的标号)a只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积b气体温度升高，分子的平均动能一定增大c温度一定时，悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动越明显d一定温度下，饱和汽的压强是一定的e第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律(2)(15分)如图，将导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中，筒内封闭了一定质量的气体(可视为理想气体)当筒底与水面相平时，圆筒恰好静止在水中此时水的温度t17.0 ，筒内气柱的长度h114 cm.已知大气压强p01.0105 pa，水的密度1.0103 kg/m3，重力加速度大小g取10 m/s2.()若将水温缓慢升高至27 ，此时筒底露出水面的高度h为多少？()若水温升至27 后保持不变，用力将圆筒缓慢下压至某一位置，撤去该力后圆筒恰能静止，求此时筒底到水面的距离h(结果保留两位有效数字)解析：(1)知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出每个气体分子占据空间的体积，但不是分子体积(分子间隙大)，故a错误；温度是分子平均动能的标志，故气体温度升高，分子的平均动能一定增大，选项b正确；悬浮在液体中的固体微粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动就越明显，故c正确；饱和蒸汽压仅仅与温度有关，所以一定温度下，饱和汽的压强是一定的，故d正确；第一类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律，第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，故e错误(2)()设水温升至27 时，气柱的长度为h2，圆筒横截面积为s，根据盖吕萨克定律有，圆筒静止，筒内外液面高度差不变，有hh2h1，联立解得h1 cm；()设圆筒的质量为m，静止在水中时筒内气柱的长度为h3.则mggh1s，mggh3s，圆筒移动过程，根据玻意耳定律有(p0gh1)h2sp0g(h3h)h3s，解得h72 cm.答案：(1)bcd(2)()1 cm()72 cm2(2018重庆一诊)(1)(10分)下列说法正确的是_(填正确答案的标号)a多数分子直径的数量级是1010 cmb气体的温度升高时，气体的压强不一定增大c在一定的温度下，饱和汽的分子数密度是一定的d晶体都是各向异性的e一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的(2)(15分)如图所示的圆柱形汽缸是一“拔火罐”器皿，汽缸(横截面积为s)固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与质量为m的重物相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关s处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时(此时缸内温度为t )闭合开关s，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底的距离为l.由于汽缸传热良好，随后重物会被吸起，最后重物稳定在距地面处已知环境温度为t0 不变，p0，p0为大气压强，汽缸内的气体可看成理想气体，求：()酒精棉球熄灭时的温度t与t0满足的关系式；()汽缸内温度降低到重新平衡的过程中外界对气体做的功解析：(1)原子和分子的数量级是1010 m，a错误温度是分子平均动能的标志，温度升高，气体分子的平均动能增大，由气态方程c可知，温度升高，压强不一定增大，b正确饱和汽压与分子密度和温度有关，在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，饱和汽压也是一定的，c正确单晶体具有各向异性，而多晶体没有各向异性，d错误根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，e正确(2)()汽缸内封闭气体的初始状态：p1p0，v1ls，t1(273t) k；末状态：p2p0p0，v2ls，t2(273t0) k.由理想气体的状态方程有，解得tt091 .()汽缸内封闭气体的温度降低的过程中，开始时气体的压强变化，但气体的体积没有变化，故此过程外界对气体不做功活塞向上运动过程为恒压过程，气体的压强为p2，活塞上移的距离为，故外界对气体做的功为wp2vp0s.答案：(1)bce(2)()tt091 ()3(1)(10分)如图所示，一定质量的理想气体由状态a沿adc变化到状态c，吸收了340 j的热量，并对外做功120 j若该气体由状态a沿abc变化到状态c时，对外做功40 j，则这一过程中气体_(填“吸收”或“放出”)热量_j.(2)(15分)某同学设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡a内封有一定质量的气体，与a相连的b管插在水银槽中，管内外水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度，即环境温度t，并可由b管上的刻度直接读出设b管的体积与a泡的体积相比可略去不计，在1个标准大气压下对b管进行温度刻线(1标准大气压相当于76 cmhg的压强)已知当温度t127 时，管内外水银面的高度差x116 cm，此高度差即为27 的刻度线求：()推导高度差x随温度t变化的关系式；()判断该测温装置的刻度是否均匀，并指出温度t0 刻度线在何处解析：(1)对该理想气体由状态a沿abc变化到状态c，由热力学第一定律可得：uqw340 j(120 j)220 j，即从a状态到c状态，理想气体的内能增加了220 j；若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40 j，此过程理想气体的内能还是增加220 j，所以可以判定此过程是吸收热量，再根据热力学第一定律可得：uqw，得quw220 j(40 j)260 j.(2)()b管体积忽略不计，玻璃泡a内气体体积保持不变，是等容变化过程，根据查理定律可得根据平衡条件可知，玻璃泡a内气体压强pp0gx，其中p0为标准大气压，代入数据解得x21.4(cm)()由方程可知，x与t是线性函数，所以该测温装置的刻度是均匀的根据方程x21.4(cm)，将t0 代入上式可得，x21.4 cm.所以温度t0 刻度线在x21.4 cm处答案：(1)吸收260(2)()x21.4(cm)()刻度均匀x21.4 cm处4(1)(10分)关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是_(填正确答案的标号)a当分子间的距离rr0时，斥力等于引力，分子间作用力表现为零b分子之间的斥力和引力同时存在，且都随分子间距离的增加而减小c两个分子组成的系统的势能随分子间的距离增大而减小d扩散现象和布朗运动都与温度有关e热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体(2)(15分)两个固定汽缸按如图所示的方式放置，汽缸b在汽缸a的上方，两汽缸的底面均水平，两汽缸中的活塞各封住了一定质量的理想气体，而活塞通过穿过b底部的光滑刚性细杆相连两活塞面积分别为sa和sb，且sa：sb1：2.初始时活塞处于平衡状态，a、b中气体的体积均为v0，a、b中气体温度均为300 k，b中气体压强为0.75p0，p0是汽缸外的大气压强(活塞与缸壁间的摩擦不计，细杆和两活塞质量均不计)()求初始时a中气体的压强；()现对a中气体加热，同时保持b中气体的温度不变，活塞重新达到平衡状态后，b中气体的压强降为0.5p0，求此时a中气体的温度解析：(1)根据分子作用力与分子间距离的关系，当分子间的距离rr0时，斥力等于引力，分子间作用力表现为零，故a正确分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增加而减小，且斥力比引力变化得快，故b正确当分子间的距离rr0时，分子力表现为引力，r增大时分子力做负功，分子势能增加；当分子间的距离在rr0范围内增大时，分子力表现为斥力，并做正功，分子势能减小，c错误温度是分子平均动能的标志，是分子运动剧烈程度的标志，温度越高，扩散现象越明显，布朗运动越剧烈，故d正确根据热力学第二定律知，热量只能够自发地从高温物体传到低温物体，但也可以通过热机做功实现从低温物体传递到高温物体，故e错误(2)()初始时系统平衡，对两活塞和细杆整体，有pasapbsbp0(sasb)将已知条件sb2sa，pb0.75p0代入上式可解得pa1.5