2020届高三物理二轮复习热学针对练习

第1页，共5页2020届高三物理热学练习一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（）A.假设将两个分子从𝑟=𝑟2处释放,它们将相互远离B.假设将两个分子从𝑟=𝑟2处释放,它们将相互靠近C.假设将两个分子从𝑟=𝑟1处释放,它们的加速度先增大后减小D.假设将两个分子从𝑟=𝑟1处释放,当𝑟=𝑟2时它们的速度最大2.下列有关分子运动理论的各种说法中正确的是（）A.温度低的物体内能小B.温度低的物体,其分子运动的平均动能也必然小C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大D.0℃的铁和0℃的冰,它们的分子平均动能可能不相同3.下列说法中正确的是()A.分子之间的距离减小,分子势能一定增大B.一定质量的0℃的水变成0℃的冰,其内能一定减少C.物体温度升高了,说明物体一定从外界吸收了热量D.物体从外界吸收热量的同时,外界对物体做功,物体的温度一定升高4.分子势能与分子力随分子间距离r变化的情况如图甲所示．现将甲分子固定在坐标原点O，乙分子只受两分子间的作用力，沿x轴正方向运动，两分子间的分子势能EP与两分子间距离x的变化关系如图乙所示．设在移动过程中两分子所具有的总能量为0，则（）A.乙分子在P点时加速度最大B.乙分子在Q点时分子势能最小C.乙分子在Q点时处于平衡状态D.乙分了在P点时分子动能最大5.下列说法正确的是（）A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同6.下列说法正确的是（）A.气体温度升高,则每个气体分子的动能都将变大B.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都增大C.气体的压强是由于大量分子频繁撞击器壁产生的D.一定质量理想气体的温度升高,内能不一定增大二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）7.下列说法正确的是（）A.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大B.物体吸收热量,温度一定升高C.浸润与不浸润是分子力作用的表现D.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则E.热量可以自发地从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体8.下列说法正确的是（）A.液体的表面层内分子分布比较稀疏,分子间表现为引力B.气体分子的平均动能越大,其压强就越大C.第二类永动机是可以制成的,因为它不违背能的转化和守恒定律D.空气的相对湿度越大,人们感觉越潮湿E.给物体传递热量,物体的内能不一定增加9.下列说法中正确的是（）A.温度升高,分子热运动的平均动能增大,但并非每个分子的速率都增大B.物体吸收热量时其内能不一定增大C.对于一定量的理想气体,在分子平均动能不变时,分子间的平均距离减小则压强也减小D.温度高的理想气体,分子运动剧烈,因此其内能大于温度低的理想气体E.一定量的理想气体在某过程中从外界吸热2.5×104𝐽并对外界做功1.0×104𝐽,则气体的温度升高密度减小10.如图为分析热机工作过程的卡诺循环，一定质量的理想气体在该循环中经历两个等温过程A→B、C→D和两个绝热过程B→C、D→A，下列说法正确的是（）A.气体从𝐴→𝐵的过程,容器壁在单位面积上受到气体分子的撞击力变大B.气体从𝐴→𝐵的过程,从外界吸收热量C.气体从𝐵→𝐶的过程,气体分子无规则运动变激烈D.气体从𝐷→𝐴的过程,内能的增量等于外界对气体做的功E.气体在完成一次循环的过程中对外做功11.关于热学规律，下列说法正确的是（）A.热量可以自发地从高温物体向低温物体传递,但要从低温物体向高温物体传递,必须有第三者介入B.如果用Q表示物体吸收的能量,用W表示物体对外界所做的功,𝛥𝑈表示物体内能的增加,那么热力学第一定律可以表达为𝑄=𝛥𝑈+𝑊C.蒸发得快慢与空气的湿度有关,与气温无关D.摄氏温度是国际单位制中七个基本物理量之一,摄氏温度t与热力学温度T的关系是𝑇=𝑡+273.15𝐾E.在用油膜法估测分子的直径的实验中,主要是解决两个问题：一是获得很小的一滴油酸并测出其体积,二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积第2页，共5页12.气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理图如图所示。座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满空气，气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（）A.气体并没有对外做功,气体内能不变B.B中气体可自发地全部退回到A中C.气体温度不变,体积增大,压强减小D.气体体积膨胀,对外做功,内能减小E.气体体积变大,气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）13.在用单分子油膜估测分子大小的实验中，（1）（多选）某同学计算出的结果明显偏大，可能是由于______（A）油酸未完全散开（B）油酸中含有大量酒精（C）计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格（D）求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴（2）在做实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油膜的近似轮廓如图所示．图中正方形小方格的边长为1cm，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______nm．14.如图1为“研究一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置：（1）图1中直接与注射器相连的方框所代表的实验器材是______。为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是______和______。（2）由注射器的满刻度处开始推动活塞，记录刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p，用V-1𝑝图象处理实验数据，得出图2所示的图线，如果实验操作规范正确，那么V0代表______。（3）某同学实验时缓慢推动活塞，并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V．在实验中出现压强传感器软管脱落，他重新接上后继续实验，其余操作无误。若该同学用软管脱落前测得的实验数据在图3中画出了V-1𝑝图线，则在图3中大致画出可能的、符合软管脱落后测得的实验数据的那部分V-1𝑝图线。四、计算题（本大题共5小题，共50.0分）15.已知1mol水的质量为18g、密度为1.0×103kg/m3，阿伏伽德罗常数为6.0×1023mol-1，试估算1200mL水所含的水分子数目．（计算结果保留一位有效数字）16.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的P-T图象如图所示。已知该气体在状态A时的体积为1×10-3m3求：（i）该气体在状态C时的体积；（ii）该气体从状态A到状态B再到状态C的过程中，气体与外界传递的热量。17.如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差△h=3cm，设外界大气压为75cmHg，则（1）若对封闭气体缓慢加热，为了使左右两管中的水银面相平，温度需升高到多少？（2）若保持27℃不变，为了使左右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱长度应为多少？18.如图所示是某热学研究所实验室的热学研究装置，绝热气缸A与导热气缸B均固定于桌面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦，两活塞之间为真空，气缸B活塞面积为气缸A活塞面积的2倍。两气缸内装有理想气体，两活塞处于平衡状态，气缸A的体积为V0，压强为p0，温度为T0，气缸B的体积为2V0，缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的2倍。设环境温度始终保持不变，气缸A中活塞不会脱离气缸A，求：①加热前气缸B中气体的压强；②加热达到稳定后气缸B中气体的体积VB；③加热达到稳定后气缸A中气体的温度TA。19.如图所示,绝热气缸倒扣放置,质量为M的绝热活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与气缸间摩擦可忽略不计,活塞下部空间与外界连通,气缸底部连接一U形细管(管内气体的体积忽略不计).初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离气缸底部为h0,细管内两侧水银柱存在高度差。已知水银密度为ρ,大气压强为P0,气缸横截面积为s,重力加速度为g,求：①U形细管内两侧水银柱的高度差△h②通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降h,求此时的温度以及此加热过程中,气体对外界做的功。第3页，共5页第4页，共5页参考答案1.D2.B3.B4.D5.D6.C7.ACE8.ADE9.ABE10.BDE11.ABE12.ACE13.答案AC0.4解：计算油酸分子直径的公式是d=𝑉𝑆，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为最终酒精会挥发或溶于水；故B错误；C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由V0=𝑉𝑛可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误；故选：AC．（2）油分子直径d=𝑉𝑆；一滴油酸酒精溶液含纯油的体积V=1𝑚𝐿200×1𝑚𝐿1000𝑚𝐿=5×10-6mL，由图2所示，油膜所占坐标纸的方格数为121格则油膜的面积S=1cm×1cm×121=121cm2，油酸分子直径d=𝑉𝑆=5×10−6121≈0.4×10-9cm=0.4nm故答案为；（1）AC；（2）0.4．用油膜法估测分子直径实验原理是：让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．根据此原理分析误差．本题考查了油膜法测分子直径的原理、实验数据处理，难度不大；解题时要注意所求体积是纯油的体积，不是一滴油酸溶液的体积．14.答案（1）压强传感器；移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器的封闭气体部分；（2）注射器与压强传感器连接部分气体的体积；（3）解：（1）为了通过计算机利用数据采集器，方框所代表的实验器材是压强传感器，计算机保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分。这样能保证装置与外界温度一样。（2）体积读数值比实际值大V0．根据p（V+V0）=C，C为定值，则V=𝐶𝑝-V0．如果实验操作规范正确，但如图所示的V-1𝑝图线不过原点，则V0代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。（3）根据pV=C可知V=𝐶𝑝，当质量不变时V与1𝑝成正比，当质量发生改变后（质量变大），V与1𝑝还是成正比，但此时的斜率发生变化，即斜率比原来大，故画出脱落后测得的实验数据的那部分V-1𝑝图线，如图所示，故答案为：（1）压强传感器，移动活塞要缓慢，不能用手握住注射器的封闭气体部分；（2）注射器与压强传感器连接部分气体的体积；（3）如图所示。注意实验中的操作步骤和一些注意事项，运用控制变量法研究两个物理量变化时的关系，推出表达式，再运用玻意耳定律列式得到V与1𝑝的关系式，再分析即可。15.解：水分子数目为：N=𝜌𝑉𝑀×NA代入得：N=1×103×1.218×10−3×6×1023=4×1025（个）答：1200ml水所含的水分子数目为=4×1025个．16.解：（i）理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，可认为气体从A变到C，气体做等温变化，有：PAVA=PCVC，代入数据得：𝑉𝐶=3×10−3𝑚3。（ii）气体从状态A到状态C体积增大，对外做功，即：W0，TA=TC，所以,从状态