届高考物理一轮总复习章末检测卷第十二章 热 学.docx
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届高考物理一轮总复习章末检测卷第十二章热学
一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分．）
1．（2016·通州模拟）下列物理现象及其原理的叙述正确的是（ ）
A．纤细小虫能停在平静的液面上，是由于受到浮力的作用
B．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果
C．“破镜不能重圆”，是因为再接触部位的分子间斥力大于引力
D．用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是晶体各向异性的表现
解析：
纤细小虫能停在平静的液面上，是由于液体表面张力的作用，选项A错误；墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果，选项B正确；“破镜不能重圆”，是因为再接触部位的分子间距离太大，没有达到分子力的范围，选项C错误；用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是非晶体各向同性的表现，选项D错误．
答案：
B
2．（2017·重庆模拟）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（ ）
解析：
当rr0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能Ep增大．当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小．故选项B正确．
答案：
B
3．（2017·沧州模拟）如图所示为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0，压强为p0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩．若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力是（ ）
A．p0S B.
S
C.
SD.
S
解析：
取气泡内的气体研究，设压缩后气体压强为p，由玻意耳定律得p0V0＝pV，则p＝
，故气体对接触面处薄膜的压力F＝pS＝
S，选项B正确．
答案：
B
4．（2016·石家庄模拟）如图所示为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是（ ）
A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
B．在封闭的房间里打开冰箱一段时间后，房间温度会降低
C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律
D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
解析：
由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，除非有外界的影响或帮助．电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部，需要压缩机的帮助并消耗电能，故选项A错误；电冰箱工作时消耗电能，房间的总热量会增加，房间温度会升高，故选项B错误；热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故选项C正确，D错误．
答案：
C
5．（2016·西安模拟）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则（ ）
A．TⅠ>TⅡ>TⅢ
B．TⅢ>TⅡ>TⅠ
C．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ
D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ
解析：
温度是气体分子平均动能的标志．由图象可以看出，大量分子的平均速率
Ⅲ>
Ⅱ>
Ⅰ，因为是同种气体，则EkⅢ>EkⅡ>EkⅠ，所以B正确，A、C、D错误．
答案：
B
6．（2015·山东卷）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀．关于该现象的分析正确的是（ ）
A．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
B．混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动
C．使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速
D．墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
解析：
根据分子动理论的知识可知，混合均匀主要是由于水分子做无规则运动，使得碳粒无规则运动造成的布朗运动；由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会越明显，则混合均匀的过程进行得更迅速，故选B、C.
答案：
BC
7．（2015·广东卷）如图所示为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气（ ）
A．内能增大
B．压强增大
C．分子间引力和斥力都减小
D．所有分子运动速率都增大
解析：
题目中器材包含了金属内筒和隔热外筒，水加热升温，封闭空气温度升高，而外筒隔热，不会有能量损失，则当加热水时，热量通过金属筒传给气体，气体内能增加，温度升高，选项A正确；气体体积不变，温度升高，由理想气体状态方程又知压强增加，选项B正确；分子间的引力和斥力与分子间的距离有关，气体体积不变，分子间距不变，分子间的引力和斥力不变，选项C错误；温度只是与气体分子平均动能有关，温度增加并不是所有分子速率增加，选项D错误．
答案：
AB
8．（2016·南京模拟）图中A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体自状态A沿直线变化到状态B时（ ）
A．气体内能一定增大
B．有可能经过体积减小的过程
C．外界对气体做正功
D．气体一定从外界吸热
解析：
一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，由于从A到B，气体的温度升高，所以其内能一定增大，故A正确；根据A、B与O点的连线表示等容变化，直线AO的斜率大，
大，由理想气体状态方程
＝C（常数），A状态的体积小，可知从A到B，气体的体积增大，故B错误；由于气体的体积变大，气体对外界做正功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，气体体积增大，气体对外界做功，W为负值，从图中看出气体温度升高，即ΔU为正值，所以Q必须为正值，即气体必须从外界吸热，故C错误，D正确．
答案：
AD
二、非选择题（本题共5小题，共52分．按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）
9．（8分）（2015·海南卷）已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为P0，重力加速度大小为g.由此可以估算出，地球大气层空气分子总数为________，空气分子之间的平均距离为________．
解析：
设大气层中气体的质量为m，由大气压强产生mg＝p0S，即m＝
.
分子数n＝
＝
＝
.
假设每个分子占据一个小立方体，各小立方体紧密排列，则小立方体边长即为空气分子平均间距，设为a，大气层中气体总体积为V，a＝
，而V＝4πR2h，所以a＝
.
答案：
（4分）
（4分）
10．（10分）（2016·盐城模拟）在“用油膜法估测分子大小”实验中，
（1）某同学操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；
③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；
④在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积．
改正其中的错误：
___________________________.
（2）若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为________m.
解析：
（1）②由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差．
③液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大，甚至使实验失败．
（2）由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得d＝
＝
m＝1.2×10－9m.
答案：
（1）②在量筒中滴入n滴该溶液（3分） ③在水面上先撒上痱子粉 （3分）
（2）1.2×10－9（4分）
11．（10分）一定质量的理想气体，经过如图所示的状态变化．设状态A的温度为400K，求：
（1）状态C的温度TC为多少？
（2）如果由A经B到C的状态变化的整个过程中，气体对外做了400J的功，气体的内能增加了20J，则这个过程气体是吸收热量还是放出热量？
其数值为多少？
解析：
（1）由理想气体状态方程，
＝
，（3分）
解得状态C的温度TC＝320K，（2分）
（2）由热力学第一定律，ΔU＝Q＋W，（3分）
解得Q＝420J，气体吸收热量．（2分）
答案：
（1）320K
（2）吸收 420J
12．（12分）（2015·江苏卷）
（1）在装有食品的包装袋中充入氮气，然后密封进行加压测试，测试时，对包装袋缓慢地施加压力，将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力________（填“增大”“减小”或“不变”），包装袋内氮气的内能________（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L．请通过计算判断该包装袋是否漏气．
解析：
（1）因为测试时，对包装袋缓慢地施加压力，外界对气体所做的功等于气体对外放出的热量，由热力学第一定律可知：
气体的温度不变，即内能不变，由玻意耳定律可知：
气体体积变小，所以压强变大，由于气体的压强是由于气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的，所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大．（6分）
（2）若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得p0V0＝p1V1，（2分）
代入数据得V1＝0.5L．（2分）
因为0.45L<0.5L，故包装袋漏气．（2分）
答案：
（1）增大（3分） 不变（3分）
（2）漏气（赋分见解析）
13．（12分）（2015·课标全国I卷）如图所示，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m1＝2.50kg，横截面积为S1＝80.0cm2，小活塞的质量为m2＝1.50kg，横截面积为S2＝40.0cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l＝40.0cm，气缸外大气压强为p＝1.00×105Pa，温度为T＝303K．初始时大活塞与大圆筒底部相距
，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495K，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；
（2）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．
解析：
（1）设初始时气体体积为V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V2，温度为T2，
由题给条件得V1＝S2
＋S1
①（1分）
V2＝S2l.②（1分）
在活塞缓慢下移的过程中，用p1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得
S1（p1－p）＝m1g＋m2g＋S2（p1－p）．③（2分）
故缸内的气体的压强不变，由盖－吕萨克定律有
＝
.④（3分）
联立①②④式并代入题给数据得T2＝330K．⑤（1分）
（2）在大活塞与大圆筒底面刚接触时，被封闭气体的压强为p1，在此后与气缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变，没达到热平衡时被封闭气体的压强为p′，由查理定律有
＝
.⑥（3分）
联立③⑤⑥式并代入题给数据得p′＝1.01×105Pa.⑦（1分）
答案：
（1）330K
（2）1.01×105Pa
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