2018屆高三物理二輪復(fù)習(xí)練習(xí)熱學(xué)(選修33)單元質(zhì)量檢測(cè)(十三)含解析

單元質(zhì)量檢測(cè)(十三)熱學(xué)(選修3－3)1．(2017·南師大附中模擬云)(1)(多項(xiàng)選擇)以下說法正確的選項(xiàng)是()A．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力增大，分子間斥力減小B．必定量100℃的水變?yōu)?00℃的水蒸氣，其分子之間的勢(shì)能增添C．關(guān)于必定量的氣體，假如壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它必定從外界吸熱D．物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比率與溫度有關(guān)E．必定質(zhì)量的理想氣體，在等壓膨脹過程中，氣體分子的均勻動(dòng)能不變(2)一圓柱形氣缸，質(zhì)量M為10kg，總長(zhǎng)度L為40cm，內(nèi)有一厚度不計(jì)的活塞，質(zhì)量m為5kg，截面積S為50cm2，活塞與氣缸壁間摩擦不計(jì)，但不漏氣，當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)p0為1×105Pa，溫度t0為7℃時(shí)，假如用繩索系住活塞將氣缸懸掛起來，以以下圖，氣缸內(nèi)氣體高L1為35cm，g取10m/s2。求：①此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；②當(dāng)溫度高升到多少攝氏度時(shí)，活塞與氣缸將分別。分析：(1)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小，

A錯(cuò)誤；必定量

100℃的水變?yōu)?00℃的水蒸氣，由液態(tài)變?yōu)榱藲鈶B(tài)，其分子之間的勢(shì)能增添，

B正確；關(guān)于必定量的氣體，根據(jù)狀態(tài)方程pVT＝C(常量)可知，假如壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它的溫度必定高升，同時(shí)又在對(duì)外做功，由能量守恒可知需要從外界吸熱，C正確；物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān)，D正確；理想氣體在等壓膨脹的過程中，溫度高升，氣體分子的均勻動(dòng)能增添，錯(cuò)誤。①以氣缸為研究對(duì)象，受力分析，遇到重力、外界大氣壓力，氣缸內(nèi)氣體的壓力，依據(jù)均衡條件得：p0S＝pS＋Mg則：p＝p0－Mg＝1×105－100－4Pa＝0.8×105Pa。S50×10②溫度高升，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，體積增大，依據(jù)氣體等壓變化方程得：V1＝V2，T＝T1T2(273＋t0)K＝280K，V1＝L1S當(dāng)活塞與氣缸將分別時(shí)，氣柱的總長(zhǎng)度為40cm，即V2＝LS，代入數(shù)據(jù)得：35S＝40S280T2解得：T2＝320K＝47℃。答案：(1)BCD(2)①0.8×105Pa②47℃2．(2017·蒙古赤峰二中模擬內(nèi))(1)(多項(xiàng)選擇)以下說法正確的選項(xiàng)是()．溫度高的物體內(nèi)能不必定大，但分子均勻動(dòng)能必定大．雨傘傘面上有好多渺小的孔，卻能遮雨，是因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔肅．橡膠無固定的熔點(diǎn)，是非晶體D．熱機(jī)的效率可達(dá)100%E．氣體很簡(jiǎn)單充滿整個(gè)容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)(2)以以下圖，必定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在氣缸內(nèi)，活塞質(zhì)量為m、橫截面積為S，可沿氣缸壁無摩擦滑動(dòng)并保持優(yōu)異的氣密性，整個(gè)裝置與外界絕熱，初始時(shí)封閉氣體的溫度為T1，活塞距離氣缸底部的高度為H，大氣壓強(qiáng)為p0?，F(xiàn)用一電熱絲對(duì)氣體緩慢加熱(電熱絲未畫出)，若此過程中電熱絲傳達(dá)給氣體的熱量為Q，活塞上升的高度為H4，求：①此時(shí)氣體的溫度；②氣體內(nèi)能的增添量。分析：(1)溫度是分子均勻動(dòng)能的標(biāo)記，則溫度高的物體分子均勻動(dòng)能必定大，但是物體的內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度及體積等都有關(guān)系，故溫度高的物體內(nèi)能不必定大，選項(xiàng)A正確；雨傘傘面上有好多渺小的孔，卻能遮雨，是因?yàn)樗谋砻鎻埩ψ饔?，選項(xiàng)B正確；橡膠無固定的熔點(diǎn)，是非晶體，選項(xiàng)C正確；依據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，任何熱機(jī)的效率都不可以達(dá)到100%，選項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體很簡(jiǎn)單充滿整個(gè)容器，這是因?yàn)闅怏w分子之間的作用力可以忽視，分子可以自由挪動(dòng)的緣由，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。①氣體加熱，活塞緩慢上升過程中，處于等壓過程，設(shè)上升H＝S(H＋4)氣體發(fā)生等壓變化，由蓋－呂薩克定律得V1＝V2，T1T25聯(lián)立解得：T2＝4T1。②活塞緩慢上升過程中，據(jù)熱力學(xué)第必定律得：U＝Q＋WH式中：W＝－(p0S＋mg)4H所以：U＝Q－(p0S＋mg)4。答案：(1)ABC(2)①5T1②Q－(p0S＋mg)H44

H時(shí)溫度為T2，V1＝SH，V243．(2017·藏日喀則地區(qū)模擬西)(1)(多項(xiàng)選擇)關(guān)于必定量的理想氣體，以下說法正確的選項(xiàng)是()．氣體分子的體積是指每個(gè)氣體分子均勻所據(jù)有的空間體積．只要能增添氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度，氣體的溫度就可以高升C．在完整失重的狀況下，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零D．氣體從外界汲取熱量，其內(nèi)能不必定增添E．氣體在等壓膨脹過程中溫度必定高升(2)以以下圖，在長(zhǎng)為L(zhǎng)＝57cm的一端封閉、另一端張口向上的豎直玻璃管內(nèi)，用4cm高的水銀柱封閉著51cm長(zhǎng)的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫度均為33℃，大氣壓強(qiáng)p0＝76cmHg。①若緩慢對(duì)玻璃管加熱，當(dāng)水銀柱上表面與管口恰好相平常，求管中氣體的溫度為多少攝氏度；②若保持管內(nèi)溫度一直為33℃，現(xiàn)將水銀緩慢注入管中，直到水銀柱上表面與管口相平，求此時(shí)管中氣體的壓強(qiáng)。分析：(1)氣體分子的體積小于每個(gè)氣體分子均勻所據(jù)有的空間體積，A錯(cuò)誤；溫度高升，氣體分子均勻動(dòng)能增添，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)激烈程度增添，B正確；氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)是氣體分子不斷撞擊器壁產(chǎn)生的，與超、失重沒關(guān)，故C錯(cuò)誤；依據(jù)熱力學(xué)第必定律U＝W＋Q可得，氣體若從外界汲取熱量，同時(shí)還對(duì)外做功，內(nèi)能不必定增添，

D正確；依據(jù)公式

pV＝C

可得等壓變T化中，體積增大，溫度高升，E正確。①設(shè)玻璃管橫截面積為S，以管內(nèi)封閉氣體為研究對(duì)象，氣體經(jīng)等壓膨脹：初狀態(tài)：V1＝51S，T1＝(273＋33)K＝306K末狀態(tài)：V2＝53S，T2＝？V1V2由蓋－呂薩克定律：＝解得：T2＝318K＝45℃。②當(dāng)水銀柱上表面與管口相平，設(shè)此時(shí)管中氣體的高度為H，管內(nèi)氣體經(jīng)等溫壓縮，由玻意耳定律：p1V1＝p2V2即p1·51S＝p2S(57－H)p1＝(76＋4)cmHg＝80cmHgp2＝(76＋H)cmHg解得：H＝9cm故：p2＝85cmHg。答案：(1)BDE(2)①45℃②85cmHg4．(2017·登檢測(cè)文)(1)(多項(xiàng)選擇)以下說法中正確的選項(xiàng)是()．物體吸熱后溫度必定高升．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微粒之間的互相碰撞引起的C．物體的內(nèi)能是物體中全部分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和．單位體積的氣體分子數(shù)增添，氣體的壓強(qiáng)不必定增大E．必定量100℃的水蒸氣變?yōu)?00℃的水，其分子勢(shì)能減少(2)若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中，若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對(duì)外界做了0.6J的功，則此過程中的氣泡________(填“汲取”或“放出”)的熱量是________J。氣泡到達(dá)湖面后，氣泡中的氣體溫度上升，又對(duì)外界做了0.1J的功，同時(shí)汲取了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增添了________J。分析：(1)物體吸熱后溫度不必定高升，如晶體的融化過程，A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子對(duì)懸浮顆粒的無規(guī)則碰撞引起的，B錯(cuò)誤；據(jù)物體內(nèi)能的定義知，C正確；決定氣體壓強(qiáng)的要素包括溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)，所以單位體積的氣體分子數(shù)增添，氣體壓強(qiáng)不必定增大，D正確；必定量的水蒸氣變?yōu)樗?，放出熱量，?nèi)能減小，因?yàn)闇囟染鶠?00℃，分子動(dòng)能不變，所以分子勢(shì)能減少，E正確。(2)氣泡從湖底上升到湖面的過程中，內(nèi)能不變，外界做功W＝－0.6J，依據(jù)熱力學(xué)第必定律U＝W＋Q，熱量變化為Q＝0.6J，說明氣泡從外界汲取熱量；到達(dá)湖面后，外界做功W＝－0.1J，熱量變化為Q＝0.3J，內(nèi)能增添量U＝0.2J。答案：(1)CDE(2)汲取0.60.25．(2017瀏·陽一中模擬)(1)(多項(xiàng)選擇)若以V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，M0表示一個(gè)水分子的質(zhì)量，V0表示一個(gè)水分子的體積，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則以下關(guān)系式正確的選項(xiàng)是()A．V＝MB．V＝VC．M＝Mρ0NA0NAD．ρ＝ME．NA＝ρVNAV0M0(2)一太陽能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱資料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為V0，開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為p0。經(jīng)過太陽曝曬，氣體溫度由T0＝300K升至T1＝350K。①求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)；②保持T1＝350K不變，緩慢抽出部分氣體負(fù)氣體壓強(qiáng)再變?yōu)閜0，求集熱器內(nèi)節(jié)余氣體的質(zhì)量與本來總質(zhì)量的比值，判斷在抽氣過程中節(jié)余氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述原由。分析：(1)因ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，M表示水的摩爾質(zhì)量，則在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積為

V＝M，選項(xiàng)ρ

A正確；

V表示一個(gè)水分子運(yùn)動(dòng)據(jù)有的空間，NA

不等于一個(gè)水分子的體積，選項(xiàng)

B錯(cuò)誤；一個(gè)水分子的質(zhì)量為

MM0＝NA，選項(xiàng)

C

M正確；NAV0表示水的密度，選項(xiàng)

DρV錯(cuò)誤；ρV是水的摩爾質(zhì)量，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為：NA＝，選項(xiàng)E正確。M0①設(shè)升溫后氣體的壓強(qiáng)為p1，由查理定律得p0＝p1T0T17代入數(shù)據(jù)得p1＝6p0。②抽氣過程可等效為等溫膨脹過程，設(shè)膨脹后氣體的整體積為V，由玻意耳定律得p1V0＝p0V7解得V＝6V0設(shè)節(jié)余氣體的質(zhì)量與本來總質(zhì)量的比值為k，由題意得k＝VV0解得k＝67因?yàn)槌闅膺^程中節(jié)余氣體溫度不變，故內(nèi)能不變，而節(jié)余氣體膨脹對(duì)外做功，所以依據(jù)熱力學(xué)第必定律可知，節(jié)余氣體要吸熱。答案：(1)ACE(2)①7p0②6吸熱原由見分析676．(2017湖·南師大附中模擬)(1)(多項(xiàng)選擇)以下說法正確的選項(xiàng)是()．理想氣體等溫膨脹時(shí)，內(nèi)能不變．?dāng)U散現(xiàn)象表示分子在永不暫停地運(yùn)動(dòng)．在絕熱過程中，外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能必定增添E．布朗運(yùn)動(dòng)反響了懸浮顆粒內(nèi)部的分子在不斷地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)(2)以以下圖，A氣缸截面積為500cm2，A、B兩個(gè)氣缸中裝有體積均為10L、壓強(qiáng)均為1atm、溫度均為27℃的理想氣體，中間用細(xì)管連接。細(xì)管中有一絕熱活塞M，細(xì)管容積不計(jì)?，F(xiàn)給左面的活塞N施加一個(gè)推力，使其緩慢向右挪動(dòng)，同時(shí)給B中氣體加熱，使此過程中A氣缸中的氣體溫度保持不變，活塞M保持在原地址不動(dòng)。不計(jì)活塞與器壁間的摩擦，四周大氣壓強(qiáng)為1atm＝105Pa，當(dāng)推力F＝5×103N時(shí)，求：3①活塞N向右挪動(dòng)的距離是多少？②B氣缸中的氣體升溫到多少？分析：(1)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，等溫膨脹時(shí)，溫度不變，則內(nèi)能不變，選項(xiàng)A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象表示分子在永不暫停地運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，則物體內(nèi)分子的均勻動(dòng)能變大，但是每個(gè)分子的動(dòng)能不必定都變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；依據(jù)熱力學(xué)第必定律：U＝W＋Q，在絕熱過程中Q＝0，外界對(duì)物體做功則W>0，物體的內(nèi)能必定增添，選項(xiàng)D正確；布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子在不斷地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。(2)①加力F后，A中氣體的壓強(qiáng)為pA′＝p0＋F＝4×105PaS3對(duì)A中氣體由玻意耳定律得：pAVA＝pA′VA′則得VA′＝pAVA3pA′＝VA4初態(tài)時(shí)：LA＝VA＝10×103cm＝20cm，LA′＝VA′＝15cmSA500SA故活塞N向右挪動(dòng)的距離是S＝LA－LA′＝5cm。②對(duì)B中氣體，因活塞M保持在原地址不動(dòng)，末態(tài)壓強(qiáng)為pB′＝pA′＝4×105Pa3pBpB′依據(jù)查理定律得：＝，TB＝(273＋27)K＝300K，pB＝105PapB′TB解得，TB′＝＝400K，所以tB＝127℃。答案：

(1)ABD

(2)①5cm

②127℃7．(2017

·南師范大學(xué)隸屬中學(xué)聯(lián)考云

)(1)(多項(xiàng)選擇)以下說法正確的選項(xiàng)是

(

)．掃地時(shí)，在陽光照耀下，看到塵埃飛舞，這是塵埃在做布朗運(yùn)動(dòng)．必定質(zhì)量的理想氣體向真空自由膨脹時(shí)，體積增大，熵增大C．自然界中自覺進(jìn)行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程都擁有方向性．因?yàn)橐后w表面分子間距離小于液體內(nèi)部分子間的距離，故液體表面存在表面張力E．必定量的氣體，在體積不變時(shí)，分子每秒均勻碰撞次數(shù)跟著溫度降低而減小(2)如圖，一上端張口，下端封閉的修長(zhǎng)玻璃管，下部有長(zhǎng)l1＝66cm的水銀柱，中間封有長(zhǎng)l2＝6.6cm的空氣柱，上部有長(zhǎng)l3＝44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為p0＝76cmHg。假如使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在張口向下和轉(zhuǎn)回到本來地址時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣。分析：(1)布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的小顆粒遇到液體分子的作用而做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。這類微粒是肉眼沒法看到的，而塵埃的顆粒較大，是在空氣氣流作用下的宏觀運(yùn)動(dòng)，

A錯(cuò)誤；必定質(zhì)量的理想氣體向真空自由膨脹時(shí)，體積增大，熵增大，

B正確；自然界中自覺進(jìn)行的與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程都擁有方向性，C正確；因?yàn)橐后w表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，故液體表面存在表面張力，D錯(cuò)誤；必定量的氣體，在體積不變時(shí)，分子每秒均勻碰撞次數(shù)跟著溫度降低而減小，E正確。(2)設(shè)玻璃管張口向上時(shí)，空氣柱壓強(qiáng)為：p1＝p＋ρgl①03式中，ρ