（新課標(biāo)）2023年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十三章熱學(xué)章末過關(guān)檢測

PAGEPAGE1第十三章熱學(xué)章末過關(guān)檢測(十三)(建議用時(shí)：60分鐘總分值：100分)一、選擇題(此題共7小題，每題6分，共42分．每題至少一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．(2022·湖北武漢調(diào)研)關(guān)于分子動(dòng)理論的根本觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．多數(shù)分子大小的數(shù)量級為10－10B．?dāng)U散現(xiàn)象證明，物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)C．懸浮在液體中的微粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯D．分子之間同時(shí)存在著引力和斥力E．隨著分子間的距離增大，分子勢能一定增大解析：選ABD.多數(shù)分子大小的數(shù)量級為10－10m，A正確．?dāng)U散現(xiàn)象證明，物質(zhì)分子永不停息地做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，B正確．懸浮在液體中的微粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯，C錯(cuò)誤．分子之間同時(shí)存在著引力和斥力，D正確．假設(shè)分子間的距離小于平衡距離，那么隨著分子間的距離增大，分子勢能減小，2．分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A．分子間引力隨分子間距的增大而減小B．分子間斥力隨分子間距的減小而增大C．分子間相互作用力隨分子間距的增大而減小D．當(dāng)r<r0時(shí)，分子間作用力隨分子間距的減小而增大E．當(dāng)r>r0時(shí)，分子間作用力隨分子間距的增大而減小解析：選ABD.分子力和分子間距離的關(guān)系圖象如下圖，根據(jù)該圖象可判斷分子間引力隨分子間距的增大而減小，分子間斥力隨分子間距的減小而增大，A、B正確；當(dāng)r<r0時(shí)分子力(圖中實(shí)線)隨分子間距的減小而增大，故D正確；當(dāng)r>r0時(shí)，分子力隨分子間距的增大先增大后減小，故C、E錯(cuò)誤．3．用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如下圖，充氣袋四周被擠壓時(shí)，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，那么袋內(nèi)氣體()A．體積減小，內(nèi)能增大B．體積減小，壓強(qiáng)減小C．對外界做負(fù)功，內(nèi)能增大D．對外界做正功，壓強(qiáng)減小解析：選AC.實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大時(shí)可看做理想氣體．充氣袋被擠壓，氣體體積減小，外界對氣體做正功，那么W>0，即氣體對外界做負(fù)功，由于袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，即Q＝0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q知，內(nèi)能增大，溫度升高，選項(xiàng)A、C正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可判斷壓強(qiáng)一定增大，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤．4．關(guān)于固體、液體和氣體，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．固體可以分為晶體和非晶體兩類，非晶體和多晶體都沒有確定的幾何形狀B．液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些多晶體相似，具有各向同性C．在圍繞地球運(yùn)行的“天宮一號〞中，自由飄浮的水滴呈球形，這是外表張力作用的結(jié)果D．空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近同一溫度時(shí)水的飽和汽壓E．大量氣體分子做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，但分子的速率按“中間少，兩頭多〞的規(guī)律分布解析：選ACD.非晶體與多晶體沒有規(guī)那么的幾何形狀，選項(xiàng)A正確；液晶既有晶體的特性，具有各向異性，又有液體的流動(dòng)性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在完全失重時(shí)，由于外表張力作用，水滴呈球形，選項(xiàng)C正確；空氣的相對濕度越大，空氣中的水蒸氣越接近飽和狀態(tài)，選項(xiàng)D正確；分子速率分布規(guī)律是“中間多，兩頭少〞，選項(xiàng)E錯(cuò)誤．5．如下圖，用一絕熱的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱的汽缸內(nèi)(活塞與汽缸壁之間無摩擦)，現(xiàn)通過汽缸內(nèi)一電阻絲對氣體加熱，那么以下圖象中能正確反映氣體的壓強(qiáng)p、體積V和溫度T之間關(guān)系的是()解析：選B.氣體做等壓變化，只B中表示的是等壓變化，故只有B正確．6．如下圖，在一個(gè)帶活塞的容器底部有一定量的水，現(xiàn)保持溫度不變，上提活塞，平衡后底部仍有局部水，那么()A．液面上方的水蒸氣從飽和變成未飽和B．液面上方水蒸氣的質(zhì)量增加，密度減小C．液面上方水蒸氣的密度不變D．液面上方水蒸氣的壓強(qiáng)不變E．液面上方水蒸氣分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不變解析：選CDE.到達(dá)平衡后，仍為該溫度下的飽和汽，水蒸氣的壓強(qiáng)、密度均不變，水蒸氣分子平均速率不變，故A、B錯(cuò)，C、D、E對．7.(2022·湖南十三校聯(lián)考)如下圖是一定質(zhì)量的理想氣體的體積V和攝氏溫度變化關(guān)系的V－t圖象，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．氣體的內(nèi)能增大B．氣體的內(nèi)能不變C．氣體的壓強(qiáng)減小D．氣體的壓強(qiáng)不變E．氣體分子平均速率增大，單位時(shí)間內(nèi)分子碰撞器壁次數(shù)減少解析：選ACE.由狀態(tài)A到狀態(tài)B，溫度升高，內(nèi)能增大，A正確、B錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程可知，由狀態(tài)A到狀態(tài)B，壓強(qiáng)減小，C正確、D錯(cuò)誤；氣體溫度升高，分子平均速率增大，分子每次撞擊器壁的平均作用力增大，而壓強(qiáng)減小，故撞擊次數(shù)減少，E正確．二、非選擇題(此題共4小題，共58分，按題目要求作答．計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)8．(10分)在“用油膜法估測油酸分子的大小〞實(shí)驗(yàn)中，有以下實(shí)驗(yàn)步驟：①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定．③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大?。苡米⑸淦鲗⑹孪扰浜玫挠退峋凭芤阂坏我坏蔚氐稳肓客仓校浵铝客矁?nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積．⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．完成以下填空：(1)上述步驟中，正確的順序是________．(選填步驟前面的數(shù)字)(2)將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；測得50滴油酸酒精溶液的體積為1cm3.現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13m2解析：(1)在實(shí)驗(yàn)前需先測量配置好的油酸酒精溶液一滴的體積，再將痱子粉均勻撒在盛有水的淺盤內(nèi)，待痱子粉穩(wěn)定后將一滴油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的水面上．等到散開的區(qū)域穩(wěn)定后標(biāo)示區(qū)域的面積．把玻璃板放在方格紙上計(jì)算油酸面積，根據(jù)溶液濃度和體積計(jì)算分子直徑，故本實(shí)驗(yàn)的順序是④①②⑤③.(2)一滴油酸酒精溶液中油酸的體積為V＝eq\f(1,300)×eq\f(1,50)×10－6m3＝6.7×10－11m3油酸的分子直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(6.7×10－11,0.13)m＝5×10－10m.答案：(1)④①②⑤③(2)5×10－109．(16分)如圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V－T圖象．氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105Pa.(1)說出A→B過程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖甲中TA的溫度值．(2)請?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)系中，作出該氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p－T圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計(jì)算才能確定的有關(guān)坐標(biāo)值，請寫出計(jì)算過程．解析：(1)從題圖甲可以看出，A與B連線的延長線過原點(diǎn)，所以A→B是一個(gè)等壓變化，即pA＝pB根據(jù)蓋—呂薩克定律可得eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)所以TA＝eq\f(VA,VB)TB＝eq\f(0.4,0.6)×300K＝200K.(2)由題圖甲可知，由B→C是等容變化，根據(jù)查理定律得eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)所以pC＝eq\f(TC,TB)pB＝eq\f(400,300)pB＝eq\f(4,3)pB＝eq\f(4,3)×1.5×105Pa＝2.0×105Pa那么可畫出由狀態(tài)A→B→C的p－T圖象如下圖．答案：見解析10．(16分)一種水下重物打撈方法的工作原理如下圖．將一質(zhì)量M＝3×103kg、體積V0＝0.5m3的重物捆綁在開口朝下的浮筒上．向浮筒內(nèi)充入一定量的氣體，開始時(shí)筒內(nèi)液面到水面的距離h1＝40m，筒內(nèi)氣體體積V1＝1m3.在拉力作用下浮筒緩慢上升，當(dāng)筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時(shí)，拉力減為零，此時(shí)氣體體積為V2，大氣壓強(qiáng)p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3，重力加速度的大小g＝10m/s2.不計(jì)水溫變化，筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體解析：當(dāng)F＝0時(shí)，由平衡條件得Mg＝ρg(V0＋V2)①代入數(shù)據(jù)得V2＝2.5m設(shè)筒內(nèi)氣體初態(tài)、末態(tài)的壓強(qiáng)分別為p1、p2，由題意得p1＝p0＋ρgh1③p2＝p0＋ρgh2④在此過程中筒內(nèi)氣體溫度和質(zhì)量不變，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2⑤聯(lián)立②③④⑤式，代入數(shù)據(jù)得h2＝10m答案：2.5m311．(16分)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在汽缸內(nèi)，如下圖水平放置．活塞的質(zhì)量m＝20kg，橫截面積S＝100cm2，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動(dòng)但不漏氣，開始時(shí)汽缸水平放置，活塞與汽缸底的距離L1＝12cm，離汽缸口的距離L2＝3cm.外界氣溫為27℃，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa，將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上外表剛好與汽缸口相平，g＝10(1)此時(shí)氣體的溫度為多少？(2)在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時(shí)吸收Q＝370J的熱量，那么氣體增加的內(nèi)能ΔU多大？解析：(1)當(dāng)汽缸水平放置時(shí)，p0＝1.0×105Pa，V0＝L1S，T0＝(273＋27)K當(dāng)汽缸口朝上時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為：p1＝p0＋eq\f(mg,S)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1.0×105＋\f(20×10,100×10－4)))Pa＝1.2×105Pa.由理想氣體狀態(tài)方程得eq\f(p0L1S,T0)＝eq\f(p1〔L1＋L2〕S,T1)那么T1＝eq\f(p1〔L1＋L2〕,p0L1)T0＝eq\f(1.2×105×15×10－2,1.