高三物理二轮复习专题十九热学综合测试.docx
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高三物理二轮复习专题十九热学综合测试
专题测试
1.下面关于分子力的说法中正确的有（）
A.铁丝很难被拉长，这一事实说明铁丝分子间存在引力
B.水很难被压缩，这一事实说明水分子间存在斥力
C.将打气管的出口端封住，向下压活塞，当空气被压缩到一定程度后很难再压缩，这一事实说明这时空气分子间表现为斥力
D.磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力
2．假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近（阿伏加德罗常数NA取6×1023mol－1）
A．10年B．1千年C．10万年D．1千万年
【解析】1g水的分子个数
个，则完成任务所需时间t=
=6×1018小时，约为100000年。
所以选项C正确。
【答案】C
3．图18为焦耳实验装置图，用绝热性能良好的材料将容器包好，重物下落带动叶片搅拌容器里的水，引起水温升高。
关于这个实验，下列说法正确的是
A．这个装置可测定热功当量
B．做功增加了水的热量
C．做功增加了水的内能
D．功和热量是完全等价的，无区别
【解析】做功和传递热量都可以使物体的内能发生改变，焦耳实验中是通过做功来增加水的内能，所以选项C正确；就放体内能的改变来说，做功和热传递是等效的，这是研究热功当量的前提，通过焦耳实验可测定热泪盈眶功当量，所以选项A正确，一个物体的内能是无法测量的，而在某种过程中物体内能的变化却是可以测定的，热量就是用来测定内能变化的一个物体量，所以选项B和D都错。
【答案】AC
4．为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某同学在保温瓶中灌入热水，现测量初始水温，经过一段时间后再测量末态水温。
改变实验条件，先后共做了6次实验，实验数据记录如下表：
序号
瓶内水量（mL）
初始水温（0C）
时间（h）
末态水温（0C）
1
1000
91
4
78
2
1000
98
8
74
3
1500
91
4
80
4
1500
98
10
75
5
2000
91
4
82
6
2000
98
12
77
下列眼镜方案中符合控制变量方法的是（）
A．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第1、3、5次实验数据
B．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第2、4、6次实验数据
C．若研究初始水温与保温效果的关系，可用第1、2、3次实验数据
D．若研究保温时间与保温效果的关系，可用第4、5、6次实验数据
【解析】研究瓶内水量与保温效果的关系，则水量变化而其它因素不变，1、3、5满足要求，而2、4、6时间因素发生变化，A正确B错；若研究初始水温与保温效果的关系，则初始水温不同，其它因素相同，C不满足要求，错；若研究保温时间与保温效果的关系，则保温时间不同其它因素相同，D不能满足要求。
【答案】A
5．如图19所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦。
a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（270C）中达到的平衡状态。
气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。
若忽略气体分子之间的势能，下列说法正确的是（）
A、与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B、与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C、在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等
D、从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体对外界释放了热量
【解析】由于两种状态下压强相等,所以在单位时间单位面积里气体分子对活塞的总冲量肯定相等，B错C对；由于b状态的温度比a状态的温度要高，所以分子的平均动量增大，因为总冲量保持不变，因此b状态单位时间内冲到活塞的分子数肯定比a状态要少，A对；由a到b，气体温度升高，内能增大，体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知气体一定吸热，D错。
【答案】AC
6．对一定质量的气体，下列说法正确的是（）
A.在体积缓慢不断增大的过程中，气体一定对外界做功
B.在压强不断增大有过程中，外界对气体一定做功
C.在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加
D.在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变
【解析】当气体增大时，气体对外界做功，当气体减小时，外界对气体做功；故A选正确；根据
＝常数，p增大时，V不一定变化，故B选项错；在V减小的过程中，可能向外界放热，根据ΔE＝W＋Q可知，内能不一定增大，故C选项错误；Q＝0的过程中，W不一定为0，故D选项错误。
考查热力学第一定律、气体压强、体积、温度三者的关系。
难度较易。
【答案】A
7．如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的空气，气缸固定不动，外界温度恒定。
一条细线左端连接在活塞上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止。
现在不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终未被拉出气缸）。
忽略气体分子间相互作用，则在活塞移动过程中，下列说法正确的是（）
A．气缸内气体的分子平均动能变小B．气缸内气体的压强变小
C．气缸内气体向外放出热量D．气缸内气体从外界吸收热
【解析】因温度不变，所以内能不变，活塞缓慢向右移动，体积变大，压强减小，对外界做功，由热力学第一定律必吸收热量，所以选项BD对
【答案】BD
8．一定质量的气体（不计气体分子间的作用力）由状态A变为状态D（如图线所示），这个过程中（）
A.气体从外界吸收热量，内能增加
B.气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C.气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大
D.气体对光的折射率将变小，光在其中的传播速度会增大
9．对一定量的气体，下列说法正确的是（）
A．气体的体积是所有气体分子的体积之和
B．气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高
C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D．当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少
【解析】气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错；温度是物体分子平均动能的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，B项正确；气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的，C项正确；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，D项错。
【答案】BC
10.氧气钢瓶充气后压强高于外界人气压，假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变，氧气分子之间的相互作用.在该漏气过程中瓶内氧气
A.分子总数减少，分子总动能不变B.密度降低，分子平均动能不变
C.吸收热量，膨胀做功D.压强降低，不对外做功
11．如图20所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m，现对汽缸缓缓加热使汽缸内的空气温度从TI升高到T2，且空气柱的高度增加了∆l，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？
请在下面的图乙的V－T图上大致作出该过程的图象（包括在图象上标出过程的方向）
【解析】由受力分析和做功分析知，在气体缓缓膨胀过程中，活塞与砝码的压力对气体做负功，大气压力对气体做负功，根据热力学第一定律得
∆U=W+Q
【答案】
12、⑴有以下说法：
A．气体的温度越高，分子的平均动能越大
B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速率是非常小的
C．对物体做功不可能使物体的温度升高
D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关
E．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室。
甲室中装有一定
质量的温度为T的气体，乙室为真空，如图所示。
提起隔板，让甲室中的气体进入乙室。
若甲室中的气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为T
F．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以
制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的
G．对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减少，速率小的分子数
目增加
H．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的
其中正确的是
⑵如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、
S和S。
已知大气压强为p0，温度为T0.两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。
现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T。
若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？
解析：
⑴ABEG
⑵设加热前，被密封气体的压强为p1，轻线的张力为f，根据平衡条件有：
对活塞A：
对活塞B：
解得：
p1＝p0
f＝0
即被密封气体的压强与大气压强相等，轻线处在拉直的松弛状态，这时气体的体积为：
对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止，这时气体的体积为：
根据盖·吕萨克定律得：
解得：
由此可知，当T≤
时，气体的压强为：
p2＝p0
当T＞T2时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V2不变，由查理定律得：
解得：
即当T＞
时，气体的压强为
13.如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。
开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。
求：
（1）活塞刚离开B处时的温度TB；
（2）缸内气体最后的压强p；
（3）在右图中画出整个过程的p-V图线。
解析：
（1）
＝
，TB＝333K，
（2）
＝
，p＝1.1p0，
（3）图略。
14.某压力锅结构如图所示。
盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。
假定在压力阀被顶起时，停止加热。
⑴若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体
分子数的估算表达式。
⑵假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热
量。
锅内原有气体的内能如何变化？
变化了多少？
⑶已知大气压强P随海拔高度H的变化满足
P＝P0（1－αH），其中常数α＞0。
结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。
解析：
⑴设锅内气体分子数为n
⑵根据热力学第一定律得：
ΔU＝W＋Q＝－3J
锅内气体内能减少，减少了3J
⑶由P＝P0（1－αH）（其中α＞0）知，随着海拔高度的增加，大气压强减小。
由
知，随着海拔高度的增加，阀门被顶起时锅内气体压强减小。
根据查理定律得：
可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低。
15、潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源。
⑴在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：
燃料包壳，压力壳和安全壳（见图1）。
结合图2可知，安全壳应当选用的材料是。
⑵核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后
A．沉入海底B．放至沙漠C．运到月球D．深埋地下
⑶图3是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。
当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图2分析工作人员受到了射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了射线的辐射。
答案：
⑴混凝土⑵D⑶β；γ或“β和γ”
16.某压力锅结构如图所示。
盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。
假定在压力阀被顶起时，停止加热。
（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2J的热量。
锅内原有气体的内能如何变化？
变化了多少？
（3）已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0（1-αH），其中常数α＞0。
结合
气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度
有何不同。
17.如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。
两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸无摩擦。
活塞的下方为理想气体，上方为真空。
当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。
（已知m1＝3m，m2＝2m）
⑴在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假
定环境温度始终保持为T0）。
⑵在达到上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对
活塞做了多少功？
气体是吸收还是放出了热量？
（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。
解析：
⑴设左、右活塞的面积分别为A/和A，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即：
由此得：
在两个活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。
在初态，气体的压强为
，体积为
；在末态，气体压强为
，体积为
（x为左活塞的高度）。
由玻意耳－马略特定律得：
解得：
即两活塞的高度差为
⑵当温度由T0上升至T时，气体的压强始终为
，设x/是温度达到T时左活塞的高度，由盖·吕萨克定律得：
活塞对气体做的功为：
在此过程中气体吸收热量
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