吉林省吉林市第一中学校高中物理 热学单元综合测试 新人教版必修2（通用）

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单元综合测试(热学) ‎ 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分。考试时间为90分钟。‎ 第Ⅰ卷(选择题，共40分)‎ 一、选择题(本大题包括10小题，每小题4分，共40分。)‎ ‎1．如图1所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图1中曲线所示.图中分子势能的最小值为－E0.若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是 ‎(　　)‎ 图1‎ A．乙分子在P点(x＝x2)时加速度最大 B．乙分子在P点(x＝x2)时，其动能为E0‎ C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态 D．乙分子的运动范围为x≥x1‎ ‎2．一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S.已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，下列表达式正确的有 ‎(　　)‎ A．油酸分子的直径d＝ B．油酸分子的直径d＝ C．油酸所含的分子数n＝NA D．油酸所含的分子数n＝NA ‎3．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质.据此可判断下列说法中错误的是 ‎(　　)‎ A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性 B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大 C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大 D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 ‎4．下列现象哪些是由于表面张力的作用而发生的 ‎(　　)‎ A．身体纤细的小虫在平静的水面上可以自由活动 B．小船浮在水面上 C．把毛巾的一端放入水中，过一段时间另一端也会湿润 D．打湿的鞋袜不容易脱下来 ‎5.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)‎ ‎(　　)‎ A．内能增大，放出热量　　　 B．内能减小，吸收热量 C．内能增大，对外界做功 D．内能减小，外界对其做功 ‎6.关于热力学定律，下列说法正确的是 ‎(　　)‎ A．在一定条件下物体的温度可以降到0 K B．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 C．吸收了热量的物体，其内能一定增加 D．压缩气体总能使气体的温度升高 ‎7.现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的说法正确的是 ‎(　　)‎ A．化石能源为清洁能源 B．纳米材料的粒度在1～100 μm之间 C．半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间 D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性 ‎8.一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104 J，气体内能减少1.3×105 J，则此过程 ‎(　　)‎ A．气体从外界吸收热量2.0×105 J B．气体向外界放出热量2.0×105 J C．气体从外界吸收热量6.0×104 J D．气体向外界放出热量6.0×104 J ‎9.带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体.气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如V—T图所示.设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则 ‎(　　)‎ 图2‎ A．pb>pc，Qab>Qac B．pb>pc，QabQac D．pbVc，所以PbQac，C对D错.‎ 答案：C ‎10．本题考查气体压强的宏观、微观解释，气体的温度、压强和体积的关系等知识点，意在考查考生对气体压强的意义，气体温度、压强和体积的关系的理解和应用能力.由压强的定义：p＝F/S，可知，A项正确；由动量定理可知，大量气体分子单位时间内作用在器壁上的平均冲量等于气体对器壁的压力，B项错；气体的温度、压强和体积关系三者互相制约，互相影响，故平均动能减小，即气体温度降低，气体压强不一定减小，C项错；单位体积内分子数增加即气体体积减小，气体压强也不一定增大，D项错.‎ 答案：A ‎11．解析：(1)本题主要考查了热力学第一定律和能量守恒定律，意在考查考生对热力学第一定律的理解.热力学第一定律是对能量守恒定律的一种表述方式.热力学第一定律指出，热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变.所以钻木取火是通过做功把机械能转化为内能.‎ ‎(2)本题主要考查热力学第一定律和气体的等压变化，意在考查考生利用物理规律分析实际问题的能力.内能可以从一个物体传递给另一个物体(高温到低温)，使物体的温度升高；一定质量的气体，当压强保持不变时，它的体积V随温度T线性地变化.所以从冰箱里拿出的烧瓶中的空气(低温)吸收水(高温)的热量温度升高，体积增大.‎ 答案：(1)做功　机械能　(2)热量　升高　增大 ‎12．本实验是在教材探索性实验的基础上，考查考生综合运用所学知识分析、处理实验数据等能力，从而突出了对创新能力的考查.从V—T图象可看出，温度为T1时，气体的体积相同；温度为T0时，ⅱ的体积要小，所以温度计ⅱ中的测温物质应为实际气体Ⅱ，在温度为T0时，Tⅱ＝‎21℃‎，Tⅲ＝‎24℃‎，由于＝＝，代入数据可得T0＝‎23℃‎，对T0校正，在温度T1时装入气体体积比为2∶1‎ 答案：Ⅱ　23　2∶1‎ ‎13．解析：(1)分子热运动速率虽然较大，但分子之间的碰撞是很频繁的，由于频繁的碰撞使分子的运动不再是匀速直线运动，分子到鼻孔前走过了一段曲折的路程，况且引起人的嗅觉需要一定量的分子；声波传播速率与分子热运动速率差不多，传播距离也相等，但声波在空气中沿直线传播，到达接收者的时间较短，所以听到噪声较长时间后，才会闻到发出的气味.‎ ‎(2)摩擦焊接是利用分子引力作用.焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力，就可以使两个接触面发生熔化使大多数分子之间的距离达到分子力发生明显作用的范围，靠摩擦熔化使大量的分子距离达到表现引力的距离范围，使两个焊件成为一个整体.‎ 答案：见解析 ‎14．解析：(1)月球的表面积S＝4πR2，月球大气的重力与大气压力大小相等mg＝p0S，‎ 所以大气的总质量m＝ 代入数据可得 m＝×1.0×‎‎105 kg ‎≈2.27×‎1018 kg.‎ ‎(2)月球大气层的分子数为 N＝NA＝×6.0×1023个 ‎≈4.7×1043个.‎ ‎(3)可以认为每一个气体分子占据空间为一个立方体，小立方体紧密排列，其边长即为分子间的距离.设分子间距离为a，大气层中气体的体积为V，则有 V＝4πR2h，a＝ a＝ ‎＝ ‎≈1.0×10－‎9 m.‎ 答案：(1)2.27×‎1018 kg　(2)4.7×1043个　‎ ‎(3)1.0×10－‎‎9 m ‎15．解析：(1)设气体在B状态时的体积为VB，由盖—吕萨克定律得 ＝①‎ 代入数据得 VB＝‎0.4 m3‎②‎ ‎(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变化(降低)，气体分子平均动能变化(减小)，导致气体压强变化(减小).‎ ‎(3)Q1大于Q2；因为TA＝TC，故A→B增加的内能与B→C减少的内能相同，‎ 而A→B过程气体对外做正功，B→C过程气体不做功，‎ 由热力学第一定律可知Q1大于Q2.‎ 答案：(1)‎0.4 m3‎　(2)(3)见解析 ‎16．解析：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化.‎ 设在T0＝293 K充气后的最小胎压为pmin，最大胎压为pmax.依题意，‎ 当T1＝233 K时胎压为p1＝1.6 atm.‎ 根据查理定律＝，即＝ 解得pmin＝2.01 atm 当T2＝363 K时胎压为p2＝3.5 atm.‎ 根据查理定律＝，即＝.‎ 解得pmax＝2.83 atm.‎ 答案：2.01 atm～2.83 atm