啤0高考物理一轮复习 热学章末质量检测

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啤0高考物理一轮复习 热学章末质量检测

章末质量检测(十一)     ‎ ‎(时间:60分钟 满分:100分)                   ‎ ‎1.(15分)(2014·高考冲刺卷六)‎ ‎(1)(6分)下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)‎ A.当物体吸收热量时,其温度一定升高 B.橡胶无固定熔点,是非晶体 C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式 D.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 E.第二类永动机是不能制造出来的,尽管它不违反热力学第一定律,但它违反热力学第二定律 ‎(2)‎ ‎ ‎ 图1‎ ‎(9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p-V图象如图1所示。‎ 已知该气体在状态A时的温度为‎27 ℃‎。求:‎ ‎①该气体在状态B、C时的温度分别为多少摄氏度?‎ ‎②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?‎ 解析 (2)①气体从状态A到状态B:‎ =得TB=200 K 即tB=-‎73 ℃‎(2分)‎ 气体从状态B到状态C:‎ =得TC=300 K 即tC=‎27 ℃‎(2分)‎ ‎②气体从状态A到状态C过程中是吸热(2分)‎ 吸收的热量Q=pΔV=200 J(3分)‎ 答案 (1)BCE (2)①-73 ℃ 27 ℃ ②吸热 200 J ‎2.(15分)[2014·沈阳市质量监测(二)]‎ ‎(1)(6分)下列说法中正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)‎ A.凡是具有规则几何形状的物体一定是单晶体,单晶体和多晶体都具有各向异性 B.液体表面层内分子分布比液体内部稀疏,所以分子间作用力表现为引力 C.布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动,它间接说明分子永不停息地做无规则运动 D.满足能量守恒定律的客观过程并不都是可以自发地进行的 E.一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 图2‎ ‎(2)(9分)如图2所示是粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管,大气压强p0=76 cmHg,当两管水银面相平时,左管被封闭气柱长L1=‎20 cm、温度t1=‎31 ℃‎,求:‎ ‎①当气柱温度t2等于多少时,左管中气柱长为‎21 cm;‎ ‎②保持t1温度不变,为使左管气柱变为‎19 cm,应在右管加入多长的水银柱。‎ 解析 (2)①当左管气柱变为‎21 cm时,右管水银面将比左管水银面高‎2 cm,‎ 此时左管气柱压强:‎ p2=(76+2)cmHg=78 cmHg①(1分)‎ 研究左管气柱,由一定质量理想气体状态方程:‎ =②(2分)‎ 其中p1=p0=76 cmHg,V1=20S,‎ T1=(273+31)K=304 K,V2=21S,T2=273+t2‎ 代入数据解得:t2=‎54.6 ℃‎③(2分)‎ ‎②设左管气柱变为‎19 cm时压强为p3,由题意可知左管气柱做等温变化,根据玻意耳定律:‎ p3V3=p1V1得:76×20S=p3×19S④(2分)‎ 解得:p3=80 cmHg⑤(1分)‎ 右管加入的水银柱长:‎ h=[80-76+(20-19)×2]cm=‎6 cm⑥(1分)‎ 答案 (1)BDE (2)①54.6 ℃ ②‎‎6 cm ‎3.(15分)(2014·武汉市调研考试)‎ ‎(1)(6分)下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)‎ A.在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中,自由漂浮的水滴呈球形,这是液体表面张力作用的结果 B.布朗运动指的是悬浮在液体里的花粉中的分子的运动 C.对气体而言,尽管大量分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率是按一定的规律分布的 D.一定质量的理想气体,在等温膨胀的过程中,对外界做功,但内能不变 E.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零 ‎(2)‎ 图3‎ ‎(9分)如图3所示,导热性能极好的气缸,高为L=‎1 m,开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=‎100 cm2、质量为m=‎10 kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。当外界温度为t=‎27 ℃‎、大气压为p0=1.0×105 Pa时,气柱高度为l=‎0.9 m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=‎10 m/s2。求:‎ ‎①如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端,在顶端处,竖直拉力F的大小;‎ ‎②如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端,外界温度应升高到多少摄氏度。‎ 解析 (1)由于液体表面张力的作用,宇宙飞船中自由漂浮的水滴呈球形,选项A正确;布朗运动是指液体里花粉微粒的运动,选项B错误;大量分子在做无规则运动的时候,速率是有一定规律分布的,选项C正确;等温膨胀过程中,气体会对外做功,温度不变,则气体要吸收热量,内能是不变的,选项D正确;气体的压强不仅仅是重力的压强,在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强不为零,选项E错误;因此答案选A、C、D。‎ ‎(2)①设起始状态气缸内气体压强为p1,当活塞被缓慢拉至气缸顶端时气缸内气体压强为p2。‎ 由玻意耳定律得:p1lS=p2LS(2分)‎ 在起始状态对活塞由受力平衡得:p1S=mg+p0S(1分)‎ 对活塞由受力平衡得:F+p2S=mg+p0S(1分)‎ 解得F=110 N(1分)‎ ‎②由盖-吕萨克定律得:=(2分)‎ 其中:T=300 K,T′=(273+t′)K 解得t′≈‎60.3 ℃‎(2分)‎ 答案 (1)ACD (2)①110 N ②‎‎60.3 ℃‎ ‎4.(15分)(2014·贵州省六校联盟第一次联考)‎ ‎(1)(6分)以下关于分子动理论的说法中正确的是______。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)‎ A.物体是由大量分子组成的 B.-‎2 ℃‎时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动 C.分子势能随分子间距离的增大,可能先减小后增大 D.分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小 E.扩散和布朗运动的实质是相同的,都是分子的无规则运动 图4‎ ‎(2)(9分)如图4所示,竖直放置的气缸,活塞横截面积为S=‎0.01 m2‎,可在气缸内无摩擦滑动。气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通,气缸内封闭了一段高为‎80 cm的气柱(U形管内的气体体积不计)。此时缸内气体温度为‎7 ℃‎,U形管内水银面高度差h1=‎5 cm。已知大气压强p0=1.0×105 Pa,水银的密度ρ=13.6×‎103 kg/m3,重力加速度g取‎10 m/s2。‎ ‎①求活塞的质量m;‎ ‎②若对气缸缓慢加热的同时,在活塞上缓慢添加砂粒,可保持活塞的高度不变.当缸内气体温度升高到‎37 ℃‎时,求U形管内水银面的高度差。‎ 解析 (1)根据分子动理论的内容可知:物体是由大量分子组成的,A正确;-‎2 ℃‎时水已经结为冰,但分子运动永不停息,B错误;分子势能随分子间距离的增大,可能先减小后增大,C正确;分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小,D正确;扩散和布朗运动的实质是不同的,E错误。‎ ‎(2)①对活塞,有:p0S+mg=p1S(2分)‎ 由题意,可知:p1=p0+ρgh1(1分)‎ 解得:m=ρh1S(1分)‎ 代入数值得:m=‎6.8 kg(1分)‎ ‎②活塞位置不变,气缸内气体做等容变化由=(2分)‎ T1=280 K,T2=310 K,p2=p0+ρgh2(1分)‎ 代入数值得h2=‎13.4 cm(1分)‎ 答案 (1)ACD (2)①‎6.8 kg ②‎‎13.4 m ‎5.(15分)(1)(6分)下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)‎ A.一切与热现象有关的宏观物理过程都是不可逆的 B.一定质量的气体在绝热膨胀的过程中,温度一定降低 C.内能不同的物体,它们的分子热运动的平均动能可能相同 D.一定质量的气体在等容变化的过程中吸热,内能不一定增加 E.热量可以由低温物体传给高温物体 ‎(2)(9分)‎ 图5‎ 两个完全相同的钢瓶,甲装有‎3 L的液体和‎1 L、6个大气压的高压气体;乙内有一个大气压的‎4 L气体;现将甲瓶倒置按如图5所示连接,将甲瓶内液体缓慢压装到乙瓶中。(不计连接管道的长度和体积以及液体产生的压强)‎ ‎①试分析在压装过程中随甲瓶内液体减少,甲内部气体压强如何变化,试用分子动理论作出解释。‎ ‎②甲瓶最多可向乙瓶内压装多少液体?‎ 解析 (1)一切与热现象有关的宏观自然过程,朝某个方向可以自发地进行,而相反的过程,即使不违背能量守恒定律,也不会自发地进行,选项A正确;气体向真空自由膨胀,W=0,且绝热过程Q=0,根据热力学第一定律可知,气体的内能不变,即气体温度不变,选项B错误;物体的内能取决于分子热运动的平均动能、分子势能及分子数目三个因素,故选项C正确;等容过程W=0,吸热Q ‎>0,由热力学第一定律可知,气体的内能一定增加,选项D错误;热量可以由低温物体传给高温物体,但不会自发地由低温物体传给高温物体,选项E正确。‎ ‎(2)①压装过程中甲瓶内气体膨胀,单位体积内的分子数减少,温度不变分子的平均动能不变,这样单位时间撞击到单位器壁面积上的分子数减少,压强变小。‎ ‎②设甲内液体最多有x L进入乙瓶,乙瓶中气体灌装液体前,压强为p乙=1 atm,体积为V1=‎4 L;灌装后体积最小为V乙′=(4-x)L,此时乙瓶中压强与甲瓶内压强相等,为p,由等温变化得:p乙V乙=pV乙′①‎ 甲瓶中气体开始气压为p甲=6 atm,体积为V甲=‎1 L,结束后压强为p,体积为V甲′=(1+x)L 由等温变化得:p甲V甲=pV甲′②‎ 联立①②代入解得:x=‎2 L③‎ 答案 (1)ACE (2)①见解析 ②‎‎2 L ‎6.(15分)(2014·黑龙江省泰来县第一中学月考)‎ ‎(1)(6分)对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)‎ A.保持气体的压强不变,改变其温度,可以实现其内能不变 B.若气体的温度逐渐升高,则其压强可以保持不变 C.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关 D.当气体体积逐渐增大时,气体的内能一定减小 E.一定质量的物质,在一定的温度和压强下,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等 ‎(2)(9分)如图6所示,一环形玻璃管放在水平面内,管内封闭有一定质量的理想气体,一固定的活塞C和一能自由移动的活塞A将管内的气体分成体积相等的两部分Ⅰ、Ⅱ。现保持气体Ⅱ的温度不变为T0=300 K,对气体Ⅰ缓慢加热至T=500 K,求此时气体Ⅰ、Ⅱ的体积之比。(活塞绝热且不计体积)‎ 图6‎ 解析 (1)因为一定质量的理想气体的内能仅决定于温度,所以选项A错误;一定质量的理想气体可以经历等压膨胀的过程,故选项B正确;因为做功和热传递都是指过程,所以选项C正确;气体体积增大的过程中,温度可能不变,可能升高,也可能降低,所以选项D错误;在一定温度和压强下,一定质量的物质,汽化时吸收的热量与液化时放出的热量相等,选项E正确。‎ ‎(2)设环形玻璃管内Ⅰ、Ⅱ两部分的初始体积为V0,加热前后两部分气体的压强分别为p0、p,Ⅰ中气体体积的增加量为ΔV,由理想气体状态方程,对Ⅰ中气体有 = 由玻意耳定律,对Ⅱ中气体有p0V0=p(V0-ΔV)‎ 解得ΔV= 故此时气体Ⅰ、Ⅱ的体积之比为=。‎ 答案 (1)BCE (2)5∶3‎ ‎7.(10分)在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为1 000 mL溶液中有纯油酸0.6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液为80滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图7所示,图中每一个小方格的边长为‎1 cm,试求:‎ 图7‎ ‎(1)油酸薄膜的面积是________cm2;‎ ‎(2)实验测出油酸分子的直径是________m;(结果保留两位有效数字)‎ ‎(3)实验中为什么要让油膜尽可能散开?‎ 解析 (1)舍去不足半格的,多于半格的算一格,数一下共有114(113~115)个;一个小方格的面积S0=L2=‎1 cm2,所以面积S=114×‎1 cm2=‎114 cm2。‎ ‎(2)一滴纯油酸的体积V=× mL=7.5×10-‎‎12 m3‎ 油酸分子直径d== m≈6.6×10-‎10 m。‎ ‎(3)让油膜尽可能散开,是为了让油膜在水面上形成单分子油膜。‎ 答案 (1)114(113~115)都对 (2)6.6×10-10‎ ‎(3)这样做的目的是让油膜在水面上形成单分子油膜
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