2023版高三一輪總復(fù)習(xí)物理（新教材新高考）章末綜合驗(yàn)收14熱學(xué)

1、 章末綜合驗(yàn)收(十四)一、單項(xiàng)選擇題1(2021山東濱州模擬)關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法不正確的是()A分析布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)現(xiàn)，懸浮的顆粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈B一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時(shí)，分子間的平均距離增大C分子間的距離r存在某一值r0，當(dāng)r大于r0時(shí)，分子間引力大于斥力，當(dāng)r小于r0時(shí)，分子間斥力大于引力D已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，銅的密度為(kg/m3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol1)，1 m3銅所含的原子數(shù)為Neq f(NA,M)B溫度越高，水分子運(yùn)動(dòng)越激烈，對(duì)懸浮顆粒的沖力越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，同時(shí)，懸浮顆粒越小，越容易改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，A正確；一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)不確定的

2、情況下，溫度升高時(shí)，體積不一定增加，故分子間的平均距離不一定增大，B錯(cuò)誤；分子間的距離r存在某一值r0，當(dāng)r等于r0時(shí)，引力等于斥力，而分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，由于斥力比引力變化快，所以當(dāng)r小于r0時(shí)，斥力大于引力，當(dāng)r大于r0時(shí)，引力大于斥力，C正確；1 m3銅的物質(zhì)的量為neq f(,M)，1 m3銅所含的原子數(shù)為NnNA，解得Neq f(NA,M)，D正確。故選B。2(2021山東德州市質(zhì)檢)對(duì)應(yīng)四幅圖，下列說(shuō)法正確的有()分子間的作用力與距離的關(guān)系某種氣體分子速率分布水的飽和汽壓與攝氏溫度的關(guān)系某理想氣體的pT關(guān)系圖A根據(jù)分子間的作用力與距離的關(guān)系可知當(dāng)分子間距r

3、r0時(shí)，分子勢(shì)能最大B根據(jù)某種氣體分子速率分布圖可判斷T1T2C水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，與飽和汽的體積有關(guān)D根據(jù)某理想氣體的pT關(guān)系圖可知此理想氣體經(jīng)歷等容變化D由分子間作用力的合力與分子間距離的關(guān)系圖像知，rr0時(shí)分子力表現(xiàn)為引力，分子間的距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，所以分子間距rr0時(shí)，分子勢(shì)能最小，A錯(cuò)誤；由某種氣體分子速率分布圖可知，T2中速率大的分子占據(jù)的比例較大，則說(shuō)明T2對(duì)應(yīng)的平均動(dòng)能較大，故T2對(duì)應(yīng)的溫度較高，B錯(cuò)誤；水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，與體積無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；若氣體經(jīng)歷等容變化，壓強(qiáng)和熱力學(xué)溫度成正比，D正確。3(2021江西名校聯(lián)考)關(guān)于熱力學(xué)定律

4、，下列說(shuō)法正確的是()A外界對(duì)氣體做正功時(shí)，氣體內(nèi)能一定增大B不可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣一定量的某種理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱D熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體D根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)和外界熱交換不明確時(shí)，外界對(duì)氣體做功(W0)，其內(nèi)能不一定會(huì)增大，故A錯(cuò)誤；熱力學(xué)第二定律可以表述為：不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響。這句話強(qiáng)調(diào)的是不可能“不產(chǎn)生其他影響”，即在將從單一熱源吸收的熱量變成功的過(guò)程中，若產(chǎn)生了其他影響，該熱量是有可能完全變成功的，故B錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程可知，一定量的某種理想氣體等壓膨脹過(guò)程中溫度升高，內(nèi)能增加，對(duì)外做功，

5、U0，W0，由熱力學(xué)第一定律UWQ可知?dú)怏w需要從外界吸熱，故C錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，D正確。4(2021淄博市高三診斷)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，AB和CD為等溫過(guò)程，BC和DA為絕熱過(guò)程(氣體與外界無(wú)熱量交換)。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。下列說(shuō)法正確的是()AAB過(guò)程中，氣體放出熱量BBC過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加CCDA過(guò)程中，內(nèi)能減少DABCDA整個(gè)過(guò)程中，氣體吸熱DAB過(guò)程為等溫過(guò)程，溫度不變，氣體的內(nèi)能不變，由圖可知AB過(guò)程，氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w從外界吸收

6、熱量，A錯(cuò)誤；BC為絕熱膨脹過(guò)程，Q0，氣體對(duì)外做功，W0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ可知U0，內(nèi)能減小，B錯(cuò)誤；同理分析可知CDA過(guò)程中，氣體的內(nèi)能先不變后增大，C錯(cuò)誤；從圖像可知，一次循環(huán)中，氣體對(duì)外做的功大于外界對(duì)氣體做的功，即W0，由熱力學(xué)第一定律可知完成一次循環(huán)氣體從外界吸收熱量，D正確。5如圖所示，絕熱汽缸固定在水平面上，用鎖定的絕熱活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，解除鎖定后活塞向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)活塞與汽缸間摩擦，活塞穩(wěn)定后關(guān)于汽缸內(nèi)的氣體，以下說(shuō)法正確的是()A溫度不變B所有氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都減小C一定時(shí)間內(nèi)撞擊汽缸單位面積器壁的分子數(shù)減少D汽缸單位面積器壁受到分子的撞擊力增大

7、C本題為絕熱過(guò)程，無(wú)熱傳遞，活塞向右運(yùn)動(dòng)，體積變大，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，故溫度降低，氣體分子的平均速率減小，但不是所有氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都減小，氣體體積變大，壓強(qiáng)變小，溫度降低，故一定時(shí)間內(nèi)撞擊汽缸單位面積器壁的分子數(shù)減少，汽缸單位面積器壁受到分子的撞擊力減小，A、B、D錯(cuò)誤，C正確。二、多項(xiàng)選擇題6(2021山東臨沂模擬)分子間勢(shì)能由分子間距r決定。規(guī)定兩分子相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子間的勢(shì)能為零，兩分子間勢(shì)能與分子間距r的關(guān)系如圖所示。若一分子固定于原點(diǎn)O，另一分子從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是()A在兩分子間距從很遠(yuǎn)處減小到r2的過(guò)程中，分子之間的作用力先增大后減小B在兩分子間距從

8、r2減小到r1的過(guò)程中，分子之間的作用力一直減小C在兩分子間距從r1再減小到某一距離的過(guò)程中，分子之間的作用力一直增大D在兩分子間距等于r2處，分子之間的作用力等于0ACD由題圖可知，r2處分子勢(shì)能最小，則r2處的分子間距為平衡位置r0，引力與斥力相等，即分子之間的作用力等于0，所以在兩分子間距從很遠(yuǎn)處減小到r2的過(guò)程中，分子之間的作用力先增大后減小，故A、D正確；在兩分子間距從r2減小到r1的過(guò)程中，分子之間的作用力一直增大，故B錯(cuò)誤；由于r1r0，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，所以在兩分子間距從r1再減小到某一距離的過(guò)程中，分子之間的作用力一直增大，故C正確。7如圖所示的兩端開(kāi)口的“U”形管中，

9、盛有同種液體，并用閥門(mén)K將液體隔成左、右兩部分，左邊液面比右邊液面高?，F(xiàn)打開(kāi)閥門(mén)K，從打開(kāi)閥門(mén)到兩邊液面第一次平齊的過(guò)程中，液體向外放熱為Q，內(nèi)能變化量為U，動(dòng)能變化量為Ek；大氣對(duì)液體做功為W1，重力做功為W2，液體克服阻力做功為W3，由功能關(guān)系可知下列關(guān)系式正確的是()AW10 BW2W3EkCW2W3QU DW3QUABD由動(dòng)能定理可知W2W3W1Ek，其中W1pV左pV右0，可知A、B正確；由熱力學(xué)第一定律UWQ得UW3Q，可知D正確，C錯(cuò)誤。8(2021山東新高考強(qiáng)化卷)如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸豎直固定在水平面上，用質(zhì)量為m的絕熱活塞把缸內(nèi)空間分成兩部分。兩部分中封閉有相同質(zhì)量和

10、溫度的同種理想氣體，活塞用銷(xiāo)釘K固定，已知P部分的氣體體積小于Q部分的氣體體積，活塞能上、下自由移動(dòng)。現(xiàn)拔掉銷(xiāo)釘，活塞移動(dòng)一小段距離后再將其固定。下列說(shuō)法正確的是()A活塞上升BP部分氣體溫度降低C兩部分氣體內(nèi)能之和不變D兩部分氣體內(nèi)能之和增大BD根據(jù)熱學(xué)知識(shí)可知P部分氣體壓強(qiáng)較大，又活塞受到豎直向下的重力，所以拔掉銷(xiāo)釘后，活塞下降，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW，由于兩部分氣體都是絕熱的，可知Q為零，既不吸熱也不放熱，P部分氣體對(duì)Q部分氣體做功，W0，因此P內(nèi)能減小，溫度降低。Q內(nèi)能增加，溫度升高，活塞下移，活塞的重力勢(shì)能減小，根據(jù)能量守恒定律可知活塞重力勢(shì)能的減少量等于P、Q兩部分氣體內(nèi)能的增加

11、量，兩部分氣體的內(nèi)能之和增大。故B、D正確。三、非選擇題9在用油膜法測(cè)量油酸分子直徑的實(shí)驗(yàn)中：(1)用油膜法測(cè)量分子直徑大小的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是_。A將油膜看成單分子層油膜B不考慮油膜中油酸分子間的間隙C考慮油膜中油酸分子間的間隙D將油酸分子看成球形(2)將1 cm3的油酸配制成200 cm3的油酸酒精溶液。已知1 cm3油酸酒精溶液有50滴，現(xiàn)取1滴油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的水面上，隨著酒精蒸發(fā)，油酸在水面上形成單分子層油膜，已測(cè)得油膜的面積為0.2 m2，由此可以估測(cè)油酸分子的直徑為_(kāi) cm(3)若體積為10 cm3的油酸，滴在水面上展開(kāi)形成單分子層油膜，則油膜面積的數(shù)量級(jí)為_(kāi)。A108 cm2

12、 BC104 cm2 D解析(1)用油膜法測(cè)量油酸分子直徑的大小的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是：認(rèn)為油膜是單分子油膜，把油酸分子看成球形，不考慮油酸分子間的間隙，故A、B、D正確，C錯(cuò)誤。(2)一滴油酸酒精溶液中油酸的體積為V0eq f(1,20050) cm31104 cm311010 m3，油酸分子的直徑為deq f(V0,S0)eq f(11010,0.2) m51010 m5108 cm。(3)單分子層油膜的厚度等于油酸分子的直徑，即deq f(V,S)，所以Seq f(V,d)eq f(10106,51010) m22104 m22108 cm2，故選A。答案(1)ABD(2)5108(3)A10用注

13、射器和壓力表來(lái)探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)遵循的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，用活塞和注射器外筒封閉一定質(zhì)量的氣體，其壓強(qiáng)可由左側(cè)的壓力表測(cè)得：甲乙(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)推拉活塞改變封閉氣體的體積V和壓強(qiáng)p，可得到多組關(guān)于V和p的數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，若猜想在溫度不變時(shí)V和p成反比，為了驗(yàn)證猜想是否正確可描點(diǎn)畫(huà)圖像，若圖像的縱軸為p，則橫軸應(yīng)為_(kāi)。(2)據(jù)(1)所作圖像的形狀若為圖乙中實(shí)線所示，則造成圖線形狀這樣彎曲的原因可能是_(選填“活塞推拉過(guò)快”或“封閉氣體有泄漏”)。解析(1)由等溫變化可得pVC整理得peq f(1,V)C，若圖像的縱軸為p，則橫軸應(yīng)為eq f(1,V)。(2)由方程pV

14、nRT可得peq f(1,V)nRT，由圖像可知，圖線斜率變小，則說(shuō)明封閉氣體有泄漏。答案(1)eq f(1,V)(2)封閉氣體有泄漏11如圖所示，甲、乙兩個(gè)豎直放置的相同汽缸中裝有體積均為V0、熱力學(xué)溫度均為T(mén)0的理想氣體，兩汽缸用細(xì)管(容積不計(jì))連接，細(xì)管中有一絕熱輕小活塞；汽缸乙上方有一橫截面積為S、質(zhì)量不計(jì)的大活塞?，F(xiàn)將汽缸甲中的氣體緩慢升溫到eq f(5,4)T0，同時(shí)在大活塞上增加砝碼，穩(wěn)定后細(xì)管中的小活塞仍停在原位置。外界大氣壓強(qiáng)為p0，乙汽缸中氣體溫度保持不變，兩汽缸內(nèi)氣體的質(zhì)量及一切摩擦均不計(jì)，重力加速度大小為g。求：(1)大活塞上增加的砝碼的質(zhì)量m；(2)大活塞下移的距離L

15、。解析(1)設(shè)汽缸甲中氣體升溫到eq f(5,4)T0時(shí)的壓強(qiáng)為p，根據(jù)查理定律有eq f(p0,T0)eq f(p,f(5,4)T0)解得peq f(5,4)p0可知汽缸乙中的氣體壓強(qiáng)也為p，對(duì)大活塞，由平衡條件有pSmgp0S解得meq f(p0S,4g)。(2)設(shè)穩(wěn)定后汽缸乙中氣體的體積為V，根據(jù)玻意耳定律有p0V0pV經(jīng)分析可知Leq f(V0,S)eq f(V,S)解得Leq f(V0,5S)。答案(1)eq f(p0S,4g)(2)eq f(V0,5S)12如圖所示，內(nèi)徑均勻的彎曲玻璃管ABCDE兩端開(kāi)口，AB、CD段豎直，BC、DE段水平，AB90 cm，BC40 cm，CD60

16、 cm，豎直段CD內(nèi)有一長(zhǎng)10 cm的水銀柱。在環(huán)境溫度為300 K時(shí)，保持BC段水平，將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中，使A端在水銀面下10 cm，此時(shí)CD段中的水銀柱上端距C點(diǎn)10 cm。已知封閉氣體可視為理想氣體，大氣壓為75 cmHg且保持不變。(1)環(huán)境溫度緩慢升高，求溫度升高到多少時(shí)，CD段中水銀柱下端剛好接觸D點(diǎn)；(2)環(huán)境溫度在(1)問(wèn)的基礎(chǔ)上再緩慢升高，求溫度升高到多少時(shí)，CD段中水銀柱剛好全部進(jìn)入水平管DE中。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析(1)升溫前封閉氣體的壓強(qiáng)為p175 cmHg10 cmHg65 cmHg由題意知，在升溫前，AB段內(nèi)高出槽中水銀面的水銀柱高度為10 cm，封閉氣體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1(901010)cm40 cm10 cm120 cm升溫前封閉氣體的溫度為T(mén)1300 K設(shè)溫度升高到T2時(shí)CD段中水銀柱下端剛好接觸D點(diǎn)，此時(shí)氣體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2(901010) cm40 cm(6010) cm160 cm升溫過(guò)程中氣體做等壓變化，設(shè)玻璃管橫截面積為S，升溫前封閉氣體的體積為V1，升溫后封閉氣體的體積為V2由蓋呂薩