高考物理 第八章 热学(B卷)练习

用心 爱心 专心1 第八章第八章 热学 热学 B B 卷 卷 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 5 分 共 50 分 在每小题 给出的四个选项中 有的小题只有一个选项正确 有的小题有多个选 项正确 全部选对的得 5 分 选对但不全的得 3 分 有选错或不答的 得 0 分 1 下列说法中正确的是 A 物体的分子热运动动能和势能的总和就是物体的内能 B 对于同一种气体 温度越高 分子平均动能越大 C 要使气体分子的平均动能增大 外界必须向气体传热 D 一定质量的气体 温度升高时 分子间的平均距离一定增大 解析解析 物体内能是指分子动能和势能总和 故 A 正确 温度是物 体分子平均动能的标志 温度越高 分子平均动能越大 故 B 项正 确 改变物体的内能 温度 有两种可能的方式 而不仅是向气体传 热 还可以对气体做功 故 C 项错误 对于一定质量的气体来说 分 子间的距离只取决于气体的体积 故 D 项错误 答案答案 AB 2 下列说法中正确的是 A 布朗运动是液体分子的运动 故分子永不停息地做无规则运 动 用心 爱心 专心2 B 只要人类不断努力 最终会达到热力学零度 C 能量只能从一个物体转移到另一个物体 而不能从一种形式 转化为另一种形式 D 尽管机械能可以全部转化为内能 但内能却不全部转化成机 械能 同时不引起其他的变化 这说明机械能和内能的转化过程具 有方向性 答案答案 D 3 如图所示 绝热隔板 K 把绝热的气缸分隔成两部分 K 与气 缸壁的接触是光滑的 隔板 K 用销钉固定 两部分中分别盛有相同 质量 相同温度的同种气体 a b a 的体积大于 b 的体积 气体分子 之间相互作用势能的变化可忽略 现拔去销钉 不漏气 当 a b 各 自达到新的平衡时 A a 的体积小于 b 的体积 B a 的体积等于 b 的体积 C 在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数相同 D a 的温度比 b 的温度高 解析解析 拔掉销钉 b 的体积增大 而 a 的体积减小 因绝热 用心 爱心 专心3 对 a 做正功 a 的内能增加 温度升高 对 b 做负功 b 的内能减少 温度降低 最终二者压强相等 a 的温度高 说明 a 的体积大 故选 项 D 对 答案答案 D 4 下列关于热现象的说法 正确的是 A 外界对物体做功 物体的内能一定增加 B 气体的温度升高 气体的压强一定增大 C 任何条件下 热量都不会由低温物体传递到高温物体 D 任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能 解析解析 改变内能的方式除做功之外 还有热传递 A 选项没有 明确热传递情况 A 项错误 气体的温度升高 在气体体积增大的情 况下 气体的压强不一定增大 所以 B 项错误 根据热力学第二定律 热机的效率永远不可能是 100 D 选项正确 在外界做功的条件下 热量可以由低温物体传递到高温物体 所以 C 选项错误 答案答案 D 5 如图所示 绝热隔板 K 把绝热的气缸分隔成体积相等的两部 分 K 与气缸壁的接触是光滑的 两部分中分别盛有相同质量 相同 温度的同种气体 a 和 b 气体分子之间相互作用势能可忽略 现通过 电热丝对气体 a 加热一段时间后 a b 各自达到新的平衡 用心 爱心 专心4 A a 的体积增大了 压强变小了 B b 的温度升高了 C 加热后 a 的分子热运动比 b 分子热运动更激烈 D a 增加的内能大于 b 增加的内能 解析解析 a 气体受热膨胀 通过活塞压缩气体 b 对 b 做功 气体 b 体积减小 由热力学第一定律 b 内能增加 温度升高 则 b 气体 压强增大 最终达到平衡时 a 气体和 b 气体压强相等 而 a 气体 体积变大 所以 a 气体的温度大于 b 气体的温度 所以 B C D 选 项正确 答案答案 BCD 6 第二类永动机不可能制成 是因为 A 违背了能量守恒定律 B 热量总是从高温物体传递到低温物体 C 机械能不能全部转化为内能 D 内能不能全部转化为机械能 而不引起其他变化 解析解析 第二类永动机设想符合能量守恒定律 故 A 选项错误 但 用心 爱心 专心5 是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律 即热量可以自发的 从高温物体向低温物体传递 但要使热量从低温物体向高温物体传 递 必须通过做功来实现 故 B 选项错误 对 C 选项 机械能可以 全部转化为内能 因而 C 选项错误 但内能不能全部转化为机械能 在内能转化为机械能时必引起其他变化 故 D 选项正确 答案答案 D 7 全世界每年消耗大量的石化燃料 产生的二氧化碳直接排入 地球大气层中 造成温室效应 温室效应严重威胁着地球生态环境 的安全 为了减少温室效应造成的负面影响 有的科学家受到了啤 酒在较高的压强下能够溶解大量二氧化碳的启发 设想了一个办法 用压缩机将二氧化碳送入深海底 永久贮存起来 在海底深处 压 强很大 温度很低 海底深水肯定能够溶解大量的二氧化碳 这样 就为温室气体二氧化碳找到了一个永远的 家 从而避免温室效应 在将二氧化碳送入深海底的过程中 以下说法中正确的是 A 压缩机对二氧化碳做正功 B 二氧化碳向海水放热 C 二氧化碳分子平均动能会减小 D 每一个二氧化碳分子的动能都会减小 答案答案 ABC 8 如图所示 厚壁容器一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一 用心 爱心 专心6 根气针 另一端有可移动的胶塞 用卡子卡住 用打气筒慢慢向容 器内打气 增大容器内的压强 当容器内压强增到一定程度时 打开 卡子 在气体把胶塞推出的过程中 A 温度计示数升高 B 气体内能增加 C 气体内能不变 D 气体内能减小 答案答案 D 9 某地区 1 7 月份气压与气温情况如表所示 月份 1234567 平均最高气温 1 43 910 719 626 730 230 8 平均大气压 105Pa 1 0211 0191 0141 0081 0030 9980 996 则 7 月份与 1 月份相比较 A 空气分子无规则热运动加剧了 B 空气分子无规则热运动减弱了 C 单位时间内 空气分子对单位面积地面撞击的次数减少了 D 单位时间内 空气分子对单位面积地面撞击的次数增多了 解析解析 分子无规则运动的剧烈程度仅与温度有关 由表格可知 用心 爱心 专心7 A 对 每次与地面撞击时对地面的压力大 而压强小 说明选项 C 对 答案答案 AC 10 如图所示 固定容器及可动活塞 P 都是绝热的 中间有一导 热的固定隔板 B B 的两边分别盛有气体甲和乙 现将活塞 P 缓慢地 向 B 移动一段距离 已知气体的温度随其内能的增加而升高 则在 移动 P 的过程中 A 外力对乙做功 甲的内能不变 B 外力对乙做功 乙的内能不变 C 乙传递热量给甲 乙的内能增加 D 乙的内能增加 甲的内能不变 解析解析 因为容器与活塞 P 是绝热 与外界没有传递 隔板 B 是 固定的 所以向左移动 P 时 乙体积减小 根据热力学第一定律 U W Q 乙的内能增加 温度上升 比甲温度高 所以发生热传递 乙传递热量给甲 答案答案 C 二 非选择题 本题共 6 小题 共 50 分 按题目要求作答 解答 用心 爱心 专心8 题应写出必要的文字说明 方程式和重要演算步骤 只写出最后答案答案 的不能得分 有数值计算的题 答案答案中必须明确写出数值和单位 11 4 分 1967 年 托雷一坎永号油轮在英吉利亚海峡触礁 使大约八万吨原油溢出 污染了英国一百多公里的海岸线 使二万 五千只海鸟死亡 石油流入海中 危害极大 在海洋中泄漏 1 t 原油 可覆盖 12 km2的海面 试计算油膜的厚度是分子直径的倍数约为 设原油的密度为 0 91 103 kg m3 保留一位有效数字 解析解析 S h 倍数 m 10 h 10 答案答案 9 105 12 9 分 高压锅使用时 锅内压强大 温度高 食物容易煮 烂 已知某高压锅的限压阀质量为 0 1 kg 排气孔直径为 0 3 cm 是锅内气体的压强最大可达多少 若每增加 3 6 103 Pa 水的沸点 相应增加 1 锅内的最高温度可达多少 大气压 p0 1 0 105 Pa g 10 m s2 解析解析 设最大压强为 pm 对限压阀由平衡条件得 p0S mg pmS S 2 d 4 由 得 pm 2 4 105 Pa 用心 爱心 专心9 最高温度 tm 100 139 0 3 pmp 3 6 10 答案答案 2 4 105 Pa139 13 9 分 钻石是手饰和高强度的钻头 刻刀等工具中的主要 材料 设钻石密度为 单位为 kg m3 摩尔质量为 M 单位为 g mol 阿伏加德罗常数为 NA 请写出 a 克拉钻石所含有的分子数 和每个钻石分子直径的表达式 1 克拉 0 2 克 解析解析 a 克拉钻石的物质的量为 0 2a M 所含分子数为 n NA 0 2a M 钻石的摩尔体积为 V 3 M 10 每个钻石分子的体积为 V0 3 AA VM 10 NN 设钻石分子直径为 d 则 33 3 0 A 4d6M 10 V d 32 N 答案答案 3 3 A A 0 2aN6M 10 d MN p 14 10 分 现有 m 0 90 kg 的硝酸甘油 C3H5 NO3 3 被密封于 体积 V0 4 0 10 3m3的容器中 在某一时刻被引爆 瞬间发生剧烈 的化学反应 反应的产物全是氮 氧 等气体 假设 反应中每消 耗 1 kg 硝酸甘油释放能量 U 6 00 106 J kg 反应产生的全部混合 气体温度升高 1 K 所需能量 Q 1 00 103 这些混合气体满足理想气 用心 爱心 专心10 体状态方程 C 恒量 其中恒量 C 2 400 J K 已知在反应前硝 pV T 酸甘油的温度 T0 300 K 若设想在化学反应发生后容器尚未破裂 且 反应释放的能量全部用于升高气体的温度 求器壁所受的压强 解析解析 化学反应完成后 硝酸甘油释放的总能量 W mU 设反应后气体的温度为 T 根据题意 有 W Q T T0 器壁所受的压强 p 0 CT V 联立 式并代入数据 p 3 4 109 Pa 答案答案 3 4 109 Pa 15 9 分 一质量 M 2 kg 的木块 放在高 h 0 8 m 的光滑桌面 上 被一个水平方向飞来的子弹打落在地面上 子弹留在木块中 落地点与桌边的水平距离 s 1 6 m 子弹的质量 m 10 g 试求 1 子弹击中木块时的速度 2 子弹射入木块时产生的热量若 90 被子弹吸收 子弹的温 度升高多少 设子弹的比热容为 3 78 102 J kg K 取 g 10 m s2 空气阻力不计 解析解析 1 由平抛运动规律可求子弹打入木块后的速度 用心 爱心 专心11 v1 m s s2h s 4 tg 以子弹 木块为系统 水平方向不受外力 动量守恒 mv0 m M v1 即子弹的初速 v0 4 m s 804 m s 1 Mm v m 2 2 2 10 10 2 碰撞中系统损失的机械能转化为内能 由能量转化和守恒 定律得 E m M m 1 2 2 0 v 1 2 2 1 v 2 0 Mmv 2 Mm 该能量的 90 被子弹吸收升温 T 则 90 cm T 2 0 Mm v 2 Mm 子弹的温度升高 T 7 66 102 K 2 0 0 9Mv 2c Mm 答案答案 1 804 m s 2 7 66 102 K 16 9 分 有一个排气口直径为 2 0 mm 的压力锅 如图甲所示 排气口上用的限压阀 G 的重量为 34 5 g 根据图乙所示的水的饱和 蒸气压跟温度关系的曲线 求当压力锅煮食物限压阀放气时 即限 压阀被向