高考物理45分钟限时单元测试题《热学》含答案.docx

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高考物理45分钟限时单元测试题《热学》含答案

《热学》章末自测卷

（限时：

45分钟）

一、多项选择题

1.（2018·河北冀州调研）下列有关热现象的分析与判断正确的是（　　）

A.布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越明显

B.在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房间内的气温将会增加

C.温度升高，单位时间内从液体表面飞出的分子数增多，液体继续蒸发，饱和汽压增大

D.一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多

E.在一个大气压下，1g100℃的水吸收2.26×103J热量变为1g100℃的水蒸气.在这个过程中，2.26×103J＝水蒸气的内能＋水的内能＋水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功

2.如图1所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分.已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空.抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态.在此过程中（　　）

图1

A.气体对外界做功，内能减少

B.气体不做功，内能不变

C.气体压强变小，温度不变

D.气体压强变大，温度不变

E.单位时间内撞击容器壁的分子数减少

3.关于分子力，下列说法中正确的是（　　）

A.碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用

B.将两块铅压紧以后能连在一块，说明分子间存在引力

C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力

D.固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力

E.分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小

4.关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是（　　）

A.在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力

B.分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零

C.当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小

D.分子间距离越大，分子间的斥力越小

E.两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢

5.对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（　　）

A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大

B.外界对物体做功，物体内能一定增加

C.温度越高，布朗运动越显著

D.当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小

E.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大

6.（2017·广东华南三校联考）下列说法正确的是（　　）

A.第二类永动机违反了热力学第二定律，也违反了能量守恒定律

B.布朗运动反映出分子热运动的规律，即小颗粒的运动是液体分子的无规则运动

C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果

D.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果

E.从微观上看，气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关

二、非选择题

7.“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：

A.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油酸膜的面积S.

B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上

C.用浅盘装入约2cm深的水.

D.用公式d＝

，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小.

E.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.

上述步骤中有步骤遗漏或不完整的，请指出：

（1）________________________________________________________________________

（2）________________________________________________________________________

上述实验步骤的合理顺序是________.

某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是________.

A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算

B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理

C.计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数

D.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开

8.如图2所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300K.

图2

（1）求气体在状态B的温度；

（2）由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？

简要说明理由.

9.如图3所示，内壁光滑、长度均为4l、横截面积均为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度为27℃、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不计.原长3l、劲度系数k＝

的轻弹簧，一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点.开始活塞D距汽缸B的底部3l.后在D上放一质量为m＝

的物体.求：

图3

（1）稳定后活塞D下降的距离；

（2）改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少？

10.（2017·全国卷Ⅱ·33

（2））一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb.已知空气在1个大气压、温度为T0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g.

（1）求该热气球所受浮力的大小；

（2）求该热气球内空气所受的重力的大小；

（3）设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量.

《热学》章末自测卷参考答案

（限时：

45分钟）

一、多项选择题

1.（2018·河北冀州调研）下列有关热现象的分析与判断正确的是（　　）

A.布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越明显

B.在墙壁与外界无热传递的封闭房间里，夏天为了降低温度，同时打开电冰箱和电风扇，两电器工作较长时间后，房间内的气温将会增加

C.温度升高，单位时间内从液体表面飞出的分子数增多，液体继续蒸发，饱和汽压增大

D.一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多

E.在一个大气压下，1g100℃的水吸收2.26×103J热量变为1g100℃的水蒸气.在这个过程中，2.26×103J＝水蒸气的内能＋水的内能＋水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功

答案　BCD

解析　布朗运动中固体小颗粒的体积越大，在某一瞬间液体分子对它撞击的次数越多，各个方向的撞击作用更接近平衡，布朗运动就越不明显，A项错误.在一个大气压下，1g100℃的水吸收2.26×103J热量变为1g100℃的水蒸气.在这个过程中，2.26×103J＝水蒸气的内能－水的内能＋水变成水蒸气体积膨胀对外界做的功，E项错误.

2.如图1所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分.已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空.抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态.在此过程中（　　）

图1

A.气体对外界做功，内能减少

B.气体不做功，内能不变

C.气体压强变小，温度不变

D.气体压强变大，温度不变

E.单位时间内撞击容器壁的分子数减少

答案　BCE

解析　绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q＝0，稀薄气体向真空扩散时气体没有做功，W＝0，根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变，稀薄气体扩散，体积增大，根据玻意耳定律可知，气体的压强必然变小，故A、D错误，B、C正确；温度不变，分子的平均动能不变，压强减小，说明单位时间内撞击容器壁的分子数减少，故E正确.

3.关于分子力，下列说法中正确的是（　　）

A.碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用

B.将两块铅压紧以后能连在一块，说明分子间存在引力

C.水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力

D.固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力

E.分子间的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小

答案　BDE

4.关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是（　　）

A.在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力

B.分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零

C.当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小

D.分子间距离越大，分子间的斥力越小

E.两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢

答案　ADE

解析　在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力和斥力，选项A正确；分子间作用力为零时，分子间的势能最小，但不是零，选项B错误；当分子间作用力表现为引力时，随分子间的距离增大，克服分子力做功，故分子势能增大，选项C错误；分子间距离越大，分子间的引力和斥力都是越小的，选项D正确；两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢，选项E正确.

5.对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（　　）

A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大

B.外界对物体做功，物体内能一定增加

C.温度越高，布朗运动越显著

D.当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小

E.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大

答案　ACE

解析　温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若存在散热，物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确.

6.（2017·广东华南三校联考）下列说法正确的是（　　）

A.第二类永动机违反了热力学第二定律，也违反了能量守恒定律

B.布朗运动反映出分子热运动的规律，即小颗粒的运动是液体分子的无规则运动

C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果

D.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果

E.从微观上看，气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关

答案　CDE

解析　第二类永动机违反了热力学第二定律，但没有违反能量守恒定律，A项错误.布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，反映的是液体分子热运动的规律，B项错误.

二、非选择题

7.“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：

A.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油酸膜的面积S.

B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上

C.用浅盘装入约2cm深的水.

D.用公式d＝

，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小.

E.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.

上述步骤中有步骤遗漏或不完整的，请指出：

（1）________________________________________________________________________

（2）________________________________________________________________________

上述实验步骤的合理顺序是________.

某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是________.

A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算

B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理

C.计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数

D.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开

答案　见解析

解析　

（1）C步骤中，要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉.

（2）实验时，还需要：

F.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目.

实验步骤的合理顺序是CFBAED.

由d＝

可知，测量结果偏大有两个原因，一是体积比正常值偏大，二是面积比正常值偏小，故正确的说法是A、C、D.

8.如图2所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300K.

图2

（1）求气体在状态B的温度；

（2）由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？

简要说明理由.

答案　

（1）1200K　

（2）放热，理由见解析

解析　

（1）由理想气体的状态方程

＝

解得气体在状态B的温度TB＝1200K

（2）由B→C，气体做等容变化，由查理定律得：

＝

解得TC＝600K

气体由B到C为等容变化，不做功，但温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q，可知气体要放热.

9.如图3所示，内壁光滑、长度均为4l、横截面积均为S的汽缸A、B，A水平、B竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度为27℃、大气压为p0的环境中，活塞C、D的质量及厚度均忽略不计.原长3l、劲度系数k＝

的轻弹簧，一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O点.开始活塞D距汽缸B的底部3l.后在D上放一质量为m＝

的物体.求：

图3

（1）稳定后活塞D下降的距离；

（2）改变汽缸内气体的温度使活塞D再回到初位置，则气体的温度应变为多少？

答案　

（1）

（2）377℃

解析　

（1）由于活塞的质量不计，所以初始状态汽缸A、B中的气体压强都为大气压p0，弹簧弹力为零，

所以活塞C到汽缸A底部的距离为x1＝l

放上物体稳定后汽缸A、B中气体的压强都为p1，对D活塞有p1S＝mg＋p0S

对活塞C有p1S＝F1＋p0S

F1为弹簧的弹力，F1＝kΔx1＝

Δx1

联立以上三式可求得弹簧被压缩Δx1＝

此时活塞C距汽缸A底部的距离为x2＝

初态下气体的总体积V0＝4lS，设末态下气体的总体积为V1，由玻意耳定律p0V0＝p1V1，解得V1＝2lS

由此可知活塞D下降的距离为x＝3l－（2l－

）＝

（2）改变气体温度使活塞D回到初位置，气体发生等压变化，所以弹簧位置不变.V2＝

lS

由盖—吕萨克定律

＝

解得T2＝650K，所以气体此时的温度为t＝377℃.

10.（2017·全国卷Ⅱ·33

（2））一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb.已知空气在1个大气压、温度为T0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g.

（1）求该热气球所受浮力的大小；

（2）求该热气球内空气所受的重力的大小；

（3）设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量.

答案　

（1）Vgρ0

（2）Vgρ0

（3）Vρ0T0（

－

）－m0

解析　

（1）设1个大气压下质量为m的空气在温度为T0时的体积为V0，密度为

ρ0＝

①

在温度为T时的体积为VT，密度为

ρ（T）＝

②

由盖－吕萨克定律得

＝

③

联立①②③式得

ρ（T）＝ρ0

④

气球所受到的浮力为

F＝ρ（Tb）gV⑤

联立④⑤式得

F＝Vgρ0

⑥

（2）气球内热空气所受的重力为

G＝ρ（Ta）Vg⑦

联立④⑦式得

G＝Vgρ0

⑧

（3）设该气球还能托起的最大质量为M，由力的平衡条件得

Mg＝F－G－m0g⑨

联立⑥⑧⑨式得

M＝Vρ0T0（

－

）－m0