高三物理一轮复习 第十一章 热学章末检测提升.doc

第十一章热学一、选择题(本大题共10小题，共40分每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)1如图所示为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是 ()A温度降低，压强增大 B温度升高，压强不变C温度升高，压强减小 D温度不变，压强减小答案：A解析：设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为p，则ppgh，且玻璃泡中气体与外界大气温度相同，液柱上升，气体体积减小，根据理想气体的状态方程C可知，变大，即变大，选项B、C、D均不符合要求，故选项A正确2(多选)下列关于分子热运动的说法中正确的是 ()A布朗运动就是液体分子的热运动B气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力C对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大D如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增大答案：CD解析：布朗运动是悬浮在液体中小颗粒的运动；气体分子散开的原因在于气体分子能做无规则热运动；对于一定量的理想气体，在压强不变的情况下，体积增大，温度升高，分子平均动能增加理想气体分子势能为零，所以内能增大3(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()A有规则几何外形的固体一定是晶体B晶体在物理性质上一定是各向异性的C晶体熔化时具有一定的熔点D晶体和非晶体在适当的条件下是可能相互转化的答案：CD解析：因为外形是否规则可以用人工的方法处理，所以选项A错误；因为晶体可分为单晶体和多晶体，而多晶体在物理性质上是各向同性的，所以选项B错误；因为晶体在物理性质上的重要特征之一是有一定的熔点，所以选项C正确；理论和实验都证明非晶体是不稳定状态，在适当的条件下会变成晶体，因此选项D正确4如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动下列说法正确的是 ()A转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C转动的叶片不断搅动热水，水温升高D叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量答案：D解析：该永动机叶片进入水中，吸收热量而伸展划水，推动转轮转动，离开水面后向空气中放热，叶片形状迅速恢复，所以转动的能量来自热水，由于不断向空气释放热量，所以水温逐渐降低，A、B、C三项错，D项对5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 ()答案：B解析：当分子间距离rr0时，分子间的引力大小等于斥力大小，分子力为零；当rr0时，分子间的引力大于斥力，分子力表现为引力，随着r的增大，分子力先增大后减小，r很大时，分子力接近于零；分子相距无穷远时的分子势能为零，分子间距缩小时引力做正功，分子势能减小，当rr0时，分子势能最小，且一定小于零，当rr0时，分子间距缩小，斥力做负功，分子势能增大，B项正确6某同学利用DIS实验系统研究一定量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图的pt图象已知在状态B时气体的体积为VB3 L，则下列说法正确的是 ()A状态A到状态B气体的体积越来越大B状态B到状态C气内能增加C状态A的压强是0.5 atmD状态C体积是2 L答案：D解析：状态A到状态B是等容变化，故体积不变，A项错；状态B到状态C是等温变化，气体内能不变，B项错；从图中可知，pB1.0 atm，TB(27391) K364 K，TA273 K，根据查理定律，有，即，解得pA0.75 atm，C项错；pB1.0 atm，VB3 L，pC1.5 atm；根据玻意耳定律，有pBVBpCVC，解得，VC2 L，D项对7清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的()A引力消失，斥力增大 B斥力消失，引力增大C引力、斥力都减小 D引力、斥力都增大答案：D解析：露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，液化过程中，分子间的距离变小，引力与斥力都增大，D项正确8(多选)设某种物质的摩尔质量为，分子间平均距离为d，已知阿伏加德罗常数为NA，则该物质的密度可表示为 ()A BC D答案：AB解析：分子为球形时，1 mol物质的体积：d3NA，则，故A项正确；分子为正方体时，1 mol物质的体积：d3NA，则，故B项正确9有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近感知一下尾气的温度，就能判断这台柴油机是否节能关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，下列说法中正确的是()A尾气的温度越高，内能越大，说明柴油机在做功时向低温热源排出的内能多，效率低，节能B尾气的温度越高，内能越大，说明柴油机在做功时向低温热源排出的内能少，效率高，不节能C尾气的温度越低，内能越小，说明柴油机在做功时向低温热源排出的内能少，效率高，节能D尾气的温度越低，内能越小，说明柴油机在做功时向低温热源排出的内能多，效率高，不节能答案：C解析：柴油在柴油机的气缸中燃烧，产生高温高压气体，燃料的化学能转变为气体的内能，气体的内能又转变为柴油机的机械能，燃烧相同的燃料，输出的机械能越多，表明柴油机越节能，是否节能是衡量机器性能好坏的重要指标内能与温度有关，尾气的温度越高，内能越大，说明排出的能量越多，利用的就少了，效率低，不节能10如图所示，有一圆筒形绝热容器，用绝热且具有一定质量的活塞密封一定量的理想气体，不计活塞与容器之间的摩擦开始时容器直立在水平桌面上，容器内气体处于状态a，然后将容器缓慢平放在桌面上，稳定后气体处于状态b.下列说法正确的是()A与a状态相比，b状态气体分子间作用力较小B与a状态相比，b状态气体的温度较低Ca、b两状态的气体分子对活塞的压力相等Da、b两状态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等答案：B解析：理想气体不计分子间作用力，A项错；由a到b，气体对外做功且绝热，所以温度降低，B项对；两状态压强不等，所以压力不等，C项错；分子在单位时间内撞击活塞的个数取决于温度和分子密度两个因素，D项错二、填空题(本大题共2小题，共10分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答)11(5分)(1)小强新买了一台照相机，拍到如图所示照片，他看到的小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中，他认为是靠水的浮力作用，同班的小明则认为小强的说法不对事实上小昆虫受到的支持力是由_提供的小强将照相机带入房间时，发现镜头上蒙上了一层雾，说明室内水蒸气的压强相对室外温度，超过了其对应的_，此时室内湿度相对室外的温度_100%.(2)若把体积为V的油滴滴在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为_，已知阿伏加德罗常数为NA，油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为_答案：(1)水的表面张力饱和蒸汽压达到甚至超过(2)12(5分)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，现有按体积比为nm配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2 cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒.请补充下述估测分子大小的实验步骤：(1)_(用字母表示需测量的物理量)(2)用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示(已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时，半个以上方格面积记为S，不足半个舍去)则油膜面积为_(3)估算油酸分子直径的表达式为d_答案：(1)用滴管将溶液一滴一滴地滴入量筒，N滴溶液的体积为V，在水面上均匀撒上一层石膏粉(2)8S(3)解析：测油酸分子直径应知道油酸的体积，所以需先测量一滴溶液的体积，用滴管和量筒即可；而为了使油膜轮廓清晰，还应在水面撒上石膏粉；油膜面积可从图中查格数得到三、计算题(本大题共4小题，共50分解答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)13(10分)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的pV图象如图所示已知该气体在状态A时的温度为27 .则：(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少？(2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？(3)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？答案：(1)17327(2)0(3)吸热200 J解析：(1)对于理想气体：AB由得：TB100 K所以tB173BC由得：TC300 K所以tC27.(2)AC由温度相等得：U0.(3)AC的过程中是吸热吸收的热量QWpV1105(31031103) J200 J.14(12分)(2014山东卷)一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示将一质量为M3103 kg、体积V00.5 m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h140 m，筒内气体的体积V11 m3.在拉力作用下浮筒慢慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮求V2和h2.(已知大气压强p01105 Pa，水的密度1.0103 kg/m3，重力加速度的大小g10 m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略)答案：2.5 m310 m解析：当F0时，由平衡条件得：Mgg(V0V2)代入数据得V22.5 m3设筒内气体初态、末态的压强分别为P1、P2，由题意得：P1P0gh1P2P0gh2在此过程中筒内气体的温度和质量不变，由玻意耳定律得：P1V1P2V2联立式，代入数据得：h210 m15(12分)(2015山东卷)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图所示，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K，压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303 K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立即减为p0，温度仍为303 K再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K整个过程中封闭气体均可视为理想气体求：()当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强；()当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力答案：()p0()p0S解析：()以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T0300 K，压强为p0，末状态温度T1303 K，压强设为p1，由查理定律得代入数据得p1p0()设杯盖的质量为m，刚好被顶起时，由平衡条件得p1Sp0Smg放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T2303 K，压强p2p0，末状态温度T3300 K，压强设为p3，由查理定律得设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得Fp3Sp0Smg联立式，代入数据得Fp0S16(16分)(2015海南卷)如图所示，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V.已知容器内气体温度始终不变