山東省2020版高考物理一輪復習 單元質檢十三 熱學 新人教版.docx

《山東省2020版高考物理一輪復習 單元質檢十三 熱學 新人教版.docx》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《山東省2020版高考物理一輪復習 單元質檢十三 熱學 新人教版.docx（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

單元質檢十三　熱學 (時間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共6小題,每小題7分,共42分。每小題選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得7分;每選錯1個扣4分,最低得分為0分) 1.(2019寧夏銀川一中月考)下列說法中正確的是(　　) A.當兩分子間距離大于平衡距離r0時,分子間的距離越大,分子勢能越小 B.葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用 C.在空氣中一定質量的100 ℃的水吸收熱量后變成100 ℃的水蒸氣,則吸收的熱量大于增加的內能 D.對一定質量的氣體做功,氣體的內能不一定增加 E.熱量不可以從低溫物體向高溫物體傳遞 答案BCD 解析A、當兩分子間距離大于平衡距離r0時,分子間的距離增大,分子力做負功,分子勢能增加,A錯誤;B、液體表面張力的作用會使表面積最小,所以葉面上的小露珠呈球形,B正確;C、由于液體變成氣體體積變大,要對外做功,由熱力學第一定律知,吸收的熱量大于增加的內能,C正確;D、對一定質量的氣體做功時,氣體可能對外放熱,氣體的內能不一定增加,D正確;E、根據(jù)熱力學第二定律:熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,如果有外界作用,熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞,E錯誤。故選BCD。 2.(2019云南紅河戈奎中學月考)下列說法正確的是(　　) A.一定質量的氣體,在體積不變時,分子每秒與器壁平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減少 B.晶體熔化時吸收熱量,分子平均動能一定增大 C.空調既能制熱又能制冷,說明在不自發(fā)地條件下熱傳遞方向性可以逆向 D.外界對氣體做功時,其內能一定會增大 E.生產半導體器件時,需要在純凈的半導體材料中摻入其他元素,可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成 答案ACE 解析A、一定量的氣體,在體積不變時,溫度降低,壓強減小,根據(jù)氣體壓強原理知道分子每秒平均碰撞次數(shù)也減少,故A正確;B、晶體都有固定的熔點,故B錯誤;C、根據(jù)熱力學第二定律,熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體,故C正確;D、根據(jù)熱力學第一定律可知,當外界對氣體做功的同時,對外放熱,其內能可能會增大,也可能減小,也可能不變,故D錯誤;E、生產半導體器件時,需要在純凈的半導體材料中摻入其他元素,可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成,故E正確。故選ACE。 3.(2018廣東佛山一質檢)下列說法正確的是(　　) A.擴散現(xiàn)象說明分子總在做無規(guī)則熱運動 B.物體吸熱,物體分子平均動能必定增大 C.內能可以全部轉化為機械能而不引起其他變化 D.分子間距等于分子間平衡距離時,分子勢能最小 E.一切熱現(xiàn)象的自發(fā)過程總是向分子熱運動的無序性增大的方向進行 答案ADE 解析不同的物質相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象叫擴散。擴散的實質是分子的相互滲入,表明一切物質的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動,故A正確;改變物體溫度的方法有兩個:做功、熱傳遞,物體吸熱的同時又對外做功,分子平均動能未必增大,故B錯誤;根據(jù)熱力學第二定律,內能不可以全部轉化為機械能而不引起其他變化。故C錯誤;分子間距等于分子間平衡距離時,若增大距離分子力表現(xiàn)為引力做負功,其分子勢能增加,若減小距離時表現(xiàn)為斥力做負功,其分子勢能增加,則分子間距等于分子間平衡距離時,分子勢能最小。故D正確;熱力學第二定律的微觀意義是“一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動無序性增大的方向進行”,故E正確;綜上分析,正確選項為ADE。 4.(2018全國卷Ⅰ)如圖,一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e,對此氣體,下列說法正確的是 (　　) A.過程①中氣體的壓強逐漸減小 B.過程②中氣體對外界做正功 C.過程④中氣體從外界吸收了熱量 D.狀態(tài)c、d的內能相等 E.狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小 答案BDE 解析過程①是等容變化,溫度升高,壓強增大,故A項錯誤;過程②中,體積增大,氣體對外做功,故B項正確;過程④是等容變化,溫度降低,放出熱量,故C項錯誤;過程③是等溫變化,溫度不變,故狀態(tài)c、d的內能相等,故D項正確;過程②為等壓變化,故pb=pc,過程③為等溫變化,體積增大,故pc>pd,所以pb>pd,故E項正確。 5.(2018全國卷Ⅱ)對于實際的氣體,下列說法正確的是(　　) A.氣體的內能包括氣體分子的重力勢能 B.氣體的內能包括氣體分子之間相互作用的勢能 C.氣體的內能包括氣體整體運動的動能 D.氣體的體積變化時,其內能可能不變 E.氣體的內能包括氣體分子熱運動的動能 答案BDE 解析氣體的內能是指所有氣體分子熱運動的動能和相互作用的勢能之和,不包括分子的重力勢能和氣體整體運動的動能,選項A、C錯誤,B、E正確;氣體體積變化時,其分子勢能可能增加、可能減小,而分子的動能可能增加、可能減小,其內能可能不變,選項D正確。 6.(2018全國卷Ⅲ)如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過程中(　　) A.氣體溫度一直降低 B.氣體內能一直增加 C.氣體一直對外做功 D.氣體一直從外界吸熱 E.氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功 答案BCD 解析根據(jù)理想氣體方程pVT=C,氣體的壓強和體積都增加,所以氣體溫度升高,內能增加,A錯、B對;氣體的體積增大,氣體對外做功,C對;根據(jù)熱力學第一定律ΔU=W+Q,其中ΔU>0,W<0,所以Q>0,從外界吸收熱量,D對;氣體吸收的熱量,一部分對外做功,另一部分增加了氣體的內能,E錯。 二、非選擇題(本題共5小題,共58分) 7.(8分)(2018山東濰坊模擬)在“用油膜法估測油酸分子直徑”的實驗中,某同學按如下操作: a.在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液,測出其體積; b.在裝有水、撒適量痱子粉的淺盤中滴入一滴已配制好的溶液,使薄膜形狀穩(wěn)定; c.將玻璃板放在淺盤上,將油膜形狀描繪在玻璃板上; d.將玻璃板平放在坐標紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸體積和面積計算出油酸分子的直徑。 (1)其中有操作錯誤的步驟是　　　　; (2)已知油酸酒精溶液中油酸體積占比例為k,N滴油酸溶液體積為V,一滴油酸溶液形成油膜的面積為S,則油酸分子的直徑為　　　　。 答案(1)a　(2)kVNS 解析(1)要測出一滴油酸酒精溶液的體積,即在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液,測出其體積為V,則一滴該溶液的體積為V1=VN,故有操作錯誤的步驟是a; (2)一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V0=kVN,一滴油酸酒精溶液形成的油膜面積為S,那么油酸分子直徑為d=kVNS。 8.(12分)(1)如圖所示為“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗裝置,氣體的壓強可從儀表上讀出,一段空氣柱被橡膠塞和柱塞封閉在針筒內,從刻度尺上可讀出空氣柱的長度。實驗過程中氣體壓縮太快會使氣體溫度　　　　(選填“升高”“不變”或“降低”)。實驗中氣體向外漏氣,測得氣體的體積與壓強的乘積　　　　　(選填“變大”“不變”或“變小”)。 (2)如圖所示是探究氣體等溫變化規(guī)律的簡易裝置圖,下表是某小組的數(shù)據(jù)。若要研究p、V之間的關系,繪制圖象時應選用　　　選填“p-V”或“p-1V”作為坐標系;仔細觀察發(fā)現(xiàn)pV的值越來越小,可能的原因是　　　　　　　　。 答案(1)升高　變小　(2)p- 1V　漏氣 解析(1)實驗過程中氣體壓縮太快,外界對氣體做了功,而氣體向外界散熱較少,氣體的內能增大,氣體溫度升高;實驗過程中,氣體做等溫變化,氣體的壓強p、體積V和溫度T之間滿足關系式pV=nRT,其中n為氣體的摩爾數(shù),R為常數(shù),T為氣體溫度,也恒定不變,如果實驗中氣體向外漏氣,那么n就會減小,所以氣體的體積與壓強的乘積變小。(2)由表得,pV近似為定值,用p-1V坐標時,圖象類似為直線,而用p-V作為坐標系時為曲線,所以應選用p-1V作為坐標系。 系統(tǒng)pV的值下降,可能原因是溫度下降、有氣體泄漏等原因,因是等溫變化,所以是漏氣。 9.(12分)(2018河南鄭州質檢)一定質量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C,其狀態(tài)變化過程的p-V圖象如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27 ℃。求: (1)該氣體在狀態(tài)B時的溫度; (2)該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量。 答案(1)-173 ℃　(2)200 J 解析(1)對于理想氣體:A→B過程, 由查理定律得pATA=pBTB, 解得TB=100K, 所以tB=TB-273℃=-173℃。 (2)B→C過程,由蓋—呂薩克定律得VBTB=VCTC, 解得TC=300K,所以tC=TC-273℃=27℃。 由于狀態(tài)A與狀態(tài)C溫度相同,氣體內能相等,而A→B過程是等容變化氣體對外不做功,B→C過程中氣體體積膨脹對外做功,即從狀態(tài)A到狀態(tài)C氣體對外做功,故氣體應從外界吸收熱量,即Q=pΔV=1105(310-3-110-3)J=200J。 10. (12分)(2019河北衡水中學月考)如圖所示,一細U型管兩端開口,用兩段水銀柱封閉了一段空氣柱在管的底部,初始狀態(tài)時氣體溫度為280 K,管的各部分尺寸如圖所示,圖中封閉空氣柱長度L1=20 cm。其余部分長度分別為L2=15 cm,L3=10 cm,h1=4 cm,h2=20 cm;現(xiàn)使氣體溫度緩慢升高,取大氣壓強為p0=76 cmHg,求: (1)氣體溫度升高到多少時右側水銀柱開始全部進入豎直管; (2)氣體溫度升高到多少時右側水銀柱與管口相平。 答案(1)630 K　(2)787.5 K 解析(1)設U型管的橫截面積是S,以封閉氣體為研究對象,其初狀態(tài):p1=p0+h1=(76+4)cmHg=80cmHg,V1=L1S=20S 當右側的水銀全部進入豎直管時,水銀柱的高度:h=h1+L3=(4+10)cm=14cm,此時左側豎直管中的水銀柱也是14cm 氣體的狀態(tài)參量:p2=p0+h=(76+14)cmHg=90cmHg,V2=L1S+2L3S=20S+210S=40S 由理想氣體的狀態(tài)方程得:p1V1T1=p2V2T2 代入數(shù)據(jù)得:T2=630K (2)水銀柱全部進入右管后,產生的壓強不再增大,所以左側的水銀柱不動,右側水銀柱與管口相平時,氣體的體積:V3=L1S+L3S+h2S=20S+10S+20S=50S 由蓋—呂薩克定律:V2T2=V3T3 代入數(shù)據(jù)得:T3=787.5K 11.(14分)(2018山西孝義一模)如圖所示,容器A和汽缸B都能導熱,均處于27 ℃的環(huán)境中,汽缸B上方與大氣連通,大氣壓強為p0=1.0105 Pa。開始時閥門K關閉,A內為真空,其容積VA=1.2 L,B內活塞橫截面積S=100 cm2、質量m=1 kg,活塞下方充有理想氣體,其體積VS=4.8 L?；钊戏角∨c汽缸上部接觸但沒有彈力。A與B間連通細管體積不計,打開閥門K后使活塞緩慢下移。不計摩擦,g取10 m/s2。 (1)求穩(wěn)定后活塞的位置及活塞下移過程中汽缸B內氣體對活塞做的功。 (2)穩(wěn)定后將閥門K再次關閉,然后把整個裝置放置于207 ℃的恒溫槽中。求活塞穩(wěn)定后汽缸B內氣體的壓強。 答案(1)-121.2 J　(2)1.212105 Pa 解析(1)未打開閥門K時有:pB=p0S+mgS=1.01105Pa 打開閥門后,活塞緩慢下降。 如果活塞穩(wěn)定時停留在汽缸底部,則此時氣體體積減小為1.2L,壓強會大于pB,不符合實際,故最終活塞未與汽缸底部接觸。 所以氣體的溫度、壓強均未變化,則體積也不變,設最終汽缸B中氣體體積為V1 則有:VS=VA+V1,代入數(shù)據(jù)解得:V1=3.6L。 活塞下移距離為:d=VS-V1S=(4.8-3.6)10-310010-4m=0.12m 所以穩(wěn)定后活塞的位置距汽缸頂部為0.12m。 氣體對活塞的作用力為:pS=p0S+mg=11050.01+10N=1010N 做功為:W=-pSd=-10100.12J=-121.2J (2)閥門K關閉,整個裝置放置于207℃的恒溫槽中,則活塞將上升,如果氣體發(fā)生等壓變化,設最終體積為V2,根據(jù)查理定律:V2T2=V1T1, 解得:V2=5.76L>VB=4.8L 說明活塞最終停在汽缸頂部,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有: pBV1T1=pBVST2 代入數(shù)據(jù)解得:pB=1.212105Pa