高中物理 第11章 熱學(xué)章末綜合檢測(cè)

1、第11章末綜合檢測(cè)一、選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選的得0分)1液體表面張力產(chǎn)生的原因是()A液體表面層分子較緊密，分子間斥力大于引力B液體表面層分子較緊密，分子間引力大于斥力C液體表面層分子較稀疏，分子間引力大于斥力D液體表面層分子較稀疏，分子間斥力大于引力解析：液體表面層分子間距離介于氣體和液體之間液體分子力可認(rèn)為為零，則表面層分子力表現(xiàn)為引力，故C正確答案：C2(2009年廣東中山)下面說法正確的是()A如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加B我們可以制造一

2、種熱機(jī)，將流散到周圍環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來加以利用而不引起其他變化C假設(shè)兩個(gè)液體分子從緊靠在一起開始相互遠(yuǎn)離，直到無窮遠(yuǎn)處，在這一過程中分子力先做正功后做負(fù)功D空調(diào)制冷，雖然是人為的使熱量由低溫處傳到高溫處，但這不違背熱力學(xué)第二定律解析：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，物體吸收熱量但同時(shí)對(duì)外做功時(shí)，物體內(nèi)能有可能減少，A錯(cuò)；B選項(xiàng)中描述的現(xiàn)象要實(shí)現(xiàn)必須引起其他變化否則就違背了熱力學(xué)第二定律，B錯(cuò)；開始分子力表現(xiàn)為斥力，越過r0位置后分子力表現(xiàn)為引力，所以分子力先做正功后做負(fù)功，C選項(xiàng)正確；雖然熱量由低溫處向高溫處傳遞，但這引起了其他變化，就是消耗了電能，所以D選項(xiàng)正確答案：CD3關(guān)于晶體和非晶體的幾種說

3、法中，正確的是()A不具有規(guī)則幾何形狀的物體一定不是晶體B晶體的物理性質(zhì)與方向有關(guān)，這種特性叫做各向異性C若物體表現(xiàn)為各向同性，它就一定是非晶體D晶體有一定的熔化溫度，非晶體沒有一定的熔化溫度解析：考查晶體、非晶體、多晶體和單晶體的特點(diǎn)及區(qū)別單晶體物理性質(zhì)各向異性，多晶體物理性質(zhì)各向同性，單晶體有天然規(guī)則外形，多晶體沒有規(guī)則外形；晶體與非晶體的區(qū)別在于晶體有固定熔點(diǎn)答案：BD4溫室效應(yīng)嚴(yán)重威脅著人類生態(tài)環(huán)境的安全，為了減少溫室效應(yīng)造成的負(fù)面影響，有的科學(xué)家受到了啤酒在較高壓強(qiáng)下能夠溶解大量的二氧化碳的啟發(fā)，設(shè)想了一個(gè)辦法：可以用壓縮機(jī)將二氧化碳送入深海底，永久貯存起來海底深處，壓強(qiáng)很大，溫度很

4、低，海底深水肯定能夠溶解大量的二氧化碳，這樣就為溫室氣體二氧化碳找到了一個(gè)永遠(yuǎn)的“家”，從而避免溫室效應(yīng)在將二氧化碳送入深海底的過程中，以下說法正確的是()A壓縮機(jī)對(duì)二氧化碳做功，能夠使其內(nèi)能增大B二氧化碳與海水間的熱傳遞能夠使其內(nèi)能減少C二氧化碳分子平均動(dòng)能會(huì)減少D每一個(gè)二氧化碳分子的動(dòng)能都會(huì)減少解析：考查熱力學(xué)第一定律壓縮機(jī)壓縮氣體對(duì)氣體做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，A對(duì)；二氧化碳?jí)喝牒５讜r(shí)比海水溫度高，因此將熱量傳遞給海水而內(nèi)能減小，B是對(duì)的二氧化碳溫度降低，分子平均動(dòng)能減小，但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都減小，C正確，D錯(cuò)答案：ABC圖15某校開展探究性課外活動(dòng)，一同學(xué)用如圖1所示的裝置研究氣

5、體壓強(qiáng)、體積、溫度三量之間的變化關(guān)系該同學(xué)選用導(dǎo)熱良好的氣缸將其開口向下，內(nèi)有理想氣體，并將氣缸固定不動(dòng)，缸內(nèi)活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣把一溫度計(jì)通過缸底小孔插入缸內(nèi)，插口處密封良好，活塞下掛一個(gè)沙桶，沙桶裝滿沙子時(shí)，活塞恰好靜止，現(xiàn)給沙桶底部鉆一個(gè)小洞，讓細(xì)沙慢慢漏出，外部環(huán)境溫度恒定，則()A外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增大B外界對(duì)氣體做功，溫度計(jì)示數(shù)不變C氣體體積減小，溫度計(jì)示數(shù)減小D外界對(duì)氣體做功，溫度計(jì)示數(shù)增加解析：細(xì)沙漏出，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，體積減小，外界對(duì)氣體做功；氣缸導(dǎo)熱良好，細(xì)沙慢慢漏出，外部環(huán)境溫度穩(wěn)定，氣體溫度不變，亦即內(nèi)能不變，選項(xiàng)B正確答案：B6(2010年廣東江門)以下有關(guān)熱

6、現(xiàn)象說法正確的是()A擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)B氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)一定增大C兩個(gè)分子從遠(yuǎn)處逐漸靠近，直到不能再靠近為止的過程中，分子間相互作用的合力先變大后變小，再變大D第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律圖2解析：熱運(yùn)動(dòng)是分子運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)雖然與溫度有關(guān)，但不是分子的運(yùn)動(dòng)，而是大顆粒集團(tuán)的運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體分子的平均動(dòng)能增大，說明氣體的溫度升高，氣體壓強(qiáng)的大小除了受溫度影響外，還與單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)有關(guān)，僅溫度升高，不能判斷氣體壓強(qiáng)就一定增大，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；由分子力的圖像可知，C項(xiàng)正確；第二類永動(dòng)機(jī)違背的是熱

7、力學(xué)第二定律，而不是違背能量守恒定律，故D項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C圖37如圖3所示，帶有活塞的氣缸中封閉一定質(zhì)量的氣體(不考慮分子勢(shì)能)將一個(gè)熱敏電阻(電阻值隨溫度升高而減小)置于氣缸中，熱敏電阻與氣缸外的歐姆表連接，氣缸和活塞均具有良好的絕熱性能下列說法正確的是()A若發(fā)現(xiàn)歐姆表讀數(shù)變大，則氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能一定減小B若推動(dòng)活塞使氣缸內(nèi)氣體體積減小，則氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能減小C若推動(dòng)活塞使氣缸內(nèi)氣體體積減小，則氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小D若推動(dòng)活塞使氣缸內(nèi)氣體體積減小，則歐姆表讀數(shù)將變小解析：發(fā)現(xiàn)歐姆表讀數(shù)變大，由熱敏電阻特性知，缸內(nèi)氣體溫度降低，氣體的內(nèi)能減小，A正確；推動(dòng)活塞使缸內(nèi)氣體體積減小，對(duì)氣體做功，又因氣缸

8、和活塞均具有良好的絕熱性能，沒有熱量交換，由熱力學(xué)第一定律知，缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，熱敏電阻阻值變小，歐姆表讀數(shù)將變小，而氣體的壓強(qiáng)將變大，B、C均錯(cuò)誤，D正確答案：AD圖48(2010年上海虹口期末)用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置來研究氣體等體積變化的規(guī)律A、B管下端由軟管相連，注入一定量的水銀，燒瓶中封有一定量的理想氣體，開始時(shí)A、B兩管中水銀面一樣高，那么為了保持瓶中氣體體積不變()A將燒瓶浸入熱水中時(shí)，應(yīng)將A管向上移動(dòng)B將燒瓶浸入熱水中時(shí)，應(yīng)將A管向下移動(dòng)C將燒瓶浸入冰水中時(shí)，應(yīng)將A管向上移動(dòng)D將燒瓶浸入冰水中時(shí)，應(yīng)將A管向下移動(dòng)解析：由C(常量)可知，在體積不變的情況下，溫度升高，氣

9、體壓強(qiáng)增大，右管(A)水銀面要比左管(B)水銀面高，故選項(xiàng)A正確；同理可知選項(xiàng)D正確答案：AD二、實(shí)驗(yàn)題(本題包括2小題，共10分)圖59(2008年廣東物理)(1)如圖5所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力_的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在_作用(2)往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時(shí)間后，整杯水都變成了紅色這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為_現(xiàn)象，是由于分子的_而產(chǎn)生的這一過程是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性_的方向進(jìn)行的解析：(1)由于玻璃分子與液體分子間存在引力的作用，所以向上的拉力大于玻璃本身的重力(2)分子永不停

10、息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，擴(kuò)散現(xiàn)象就是一個(gè)很好的例證，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，任何宏觀的熱學(xué)現(xiàn)象總是向著無序性增加的方向進(jìn)行答案：(1)大分子引力(2)擴(kuò)散無規(guī)則運(yùn)動(dòng)(熱運(yùn)動(dòng))增加10在用油膜法估測(cè)分子的大小實(shí)驗(yàn)中，已知一滴溶液中油酸的體積為V，配制的油酸溶液中，純油酸與溶液體積之比為1500，1 mL溶液油酸是250滴，那么一滴溶液的體積是_ mL，所以一滴溶液中純油酸體積為_ cm3.若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得結(jié)果如下表所示，請(qǐng)根據(jù)所給數(shù)據(jù)填寫出空白處的數(shù)值，并與公認(rèn)的油酸分子長(zhǎng)度值L01.121010 m做比較，判斷此實(shí)驗(yàn)是否符合數(shù)量級(jí)的要求.次數(shù)S/cm2L/cmL的平均值153324933563解析：由題給條

11、件得，一滴溶液的體積V mL由題意可知：一滴溶液中油酸體積 cm38106 cm3據(jù)此算得3次測(cè)得L的結(jié)果分別為1.50108 cm、1.62108 cm、1.42108 cm，其平均值L1.51108 cm1.511010 m，這與公認(rèn)值的數(shù)量級(jí)相吻合，故本次估測(cè)數(shù)值符合數(shù)量級(jí)的要求答案：81061.50108 cm1.62108 cm142108 cm1.511010 m三、填空與計(jì)算題(本題包括7小題，共58分解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟只寫出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)圖611(2009年浙江卷)一位質(zhì)量為60 kg的同學(xué)為了表演“

12、輕功”，他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體)，然后將這4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上，在氣球的上方放置一輕質(zhì)塑料板，如圖6所示(1)關(guān)于氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，下列說法正確的是()A大于大氣壓強(qiáng)B是由于氣體重力而產(chǎn)生的C是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的D是由于大量氣體分子的碰撞而產(chǎn)生的(2)在這位同學(xué)慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過程中，球內(nèi)氣體溫度可視為不變下列說法正確的是()A球內(nèi)氣體體積變大B球內(nèi)氣體體積變小C球內(nèi)氣體內(nèi)能變大 D球內(nèi)氣體內(nèi)能不變(3)為了估算氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，這位同學(xué)在氣球的外表面涂上顏料，在輕質(zhì)塑料板面向氣球一側(cè)表面貼上間距為2.0 cm的

13、方格紙表演結(jié)束后，留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”如圖7所示若表演時(shí)大氣壓強(qiáng)為1.013105 Pa，取g10 m/s2，則氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為_ Pa.(取4位有效數(shù)字)圖7氣球在沒有貼方格紙的下層木板上也會(huì)留下“印跡”，這一“印跡”面積與方格紙上留下的“印跡”面積存在什么關(guān)系？解析：(1)由于氣球被充氣，所以，氣球內(nèi)空氣的密度比大氣的密度大，內(nèi)部壓強(qiáng)也高于一個(gè)大氣壓，因此A正確根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀解釋，氣體對(duì)器壁產(chǎn)生的壓強(qiáng)是由大量氣體分子頻繁碰撞而產(chǎn)生的，D正確(2)一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度不變，理想氣體的內(nèi)能就不變，所以D正確；根據(jù)常數(shù)，當(dāng)壓強(qiáng)p增大時(shí)，若保持溫度T不變，

14、體積V必減小，B正確(3)以球壁為研究對(duì)象，內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓與塑料板產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和，即P內(nèi)P0.從圖中數(shù)據(jù)得4個(gè)“印跡”共376格，即s3764104 m20.1504 m2代入上式，可得P內(nèi)1.053105 Pa，以整個(gè)氣球?yàn)檠芯繉?duì)象，下層木板對(duì)氣體的支持力應(yīng)該等于上層塑料板對(duì)氣球的壓力，由于氣球內(nèi)部壓強(qiáng)處處相等，所以上下兩個(gè)面上的“印跡”面積是相等的答案：(1)AD(2)BD(3)1.053105 Pa面積相同12物理學(xué)家帕平發(fā)明了高壓鍋，高壓鍋與普通鍋不同，鍋蓋通過幾個(gè)牙齒似的鍋齒與鍋體鑲嵌旋緊，加上鍋蓋與鍋體之間有橡皮制的密封圈，所以鍋蓋與鍋體之間不會(huì)漏氣，在鍋蓋中間有一排氣孔

15、，上面再套上類似砝碼的限壓閥，將排氣孔堵住當(dāng)加熱高壓鍋，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加到一定程度時(shí)，氣體就把限壓閥頂起來，這時(shí)蒸氣就從排氣孔向外排出由于高壓鍋內(nèi)的壓強(qiáng)大，溫度高，食物容易煮爛若已知排氣孔的直徑為0.3 cm，外界大氣壓為1.0105 Pa，溫度為20，要使高壓鍋內(nèi)的溫度達(dá)到120，則限壓閥的質(zhì)量應(yīng)為多少？(g取10 m/s2)解析：選鍋內(nèi)氣體為研究對(duì)象，則初狀態(tài)：T1293 K，p11.0105 Pa末狀態(tài)：T2393 K由查理定律得p2 Pa1.34105 Pa對(duì)限壓閥受力分析可得mgp2Sp1S(p2p1)S(p2p1)(1.341051.0105)3.14 N0.24 N所以m0.02

16、4 kg.圖8答案：0.024 kg13(2009年寧夏卷)(1)帶有活塞的氣缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體氣體開始處于狀態(tài)a；然后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀態(tài)b或經(jīng)過過程ac到達(dá)狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如VT圖8所示設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為Pb和Pc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則_(填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分)APbpc，QabQac BPbpc，QabQacCPbQac DPbpc，QabQac圖9(2)圖9中系統(tǒng)由左右兩個(gè)側(cè)壁絕熱、底部導(dǎo)熱、截面均為S的容器組成左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉兩容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的

17、活塞A、B下方封有氮?dú)?，B上方封有氫氣大氣的壓強(qiáng)為p0，溫度為T0273 K，兩活塞因自身重量對(duì)下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1p0.系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣柱的高度如圖9所示現(xiàn)將系統(tǒng)底部浸入恒溫?zé)崴壑?，再次平衡時(shí)A上升了一定高度用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0.8h.氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w求：()第二次平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積；()水的溫度解析：(1)由VT可知VT圖線的斜率越大，壓強(qiáng)p越小，故pbWac，故QabQac.綜上C正確(2)()考慮氫氣的等溫過程該過程的初態(tài)壓強(qiáng)為p0，體積為hS，末態(tài)體積為0.8hS.設(shè)末態(tài)的壓強(qiáng)為p，由玻意耳定律得p1.25

18、p0 活塞A從最高點(diǎn)被推回第一次平衡時(shí)位置的過程是等溫過程該過程的初態(tài)壓強(qiáng)為1.1p0，體積為V；末態(tài)壓強(qiáng)為p，體積為V，則pp0.1p01.35p0 V2.2hS 由玻意耳定律得V2.2hS2.7hS ()活塞A從最初位置升到最高點(diǎn)的過程為等壓過程該過程的初態(tài)體積和溫度分別為2hS和T0273 K，末態(tài)體積為2.7hS.設(shè)末態(tài)溫度為T，由蓋呂薩克定律得TT0368.55 K 答案：(1)C(2)()2.7hS()368.55 K圖1014(2010年山東濰坊二檢)如圖10所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C.已知狀態(tài)A的溫度為480 K求：(1)氣體在狀態(tài)C時(shí)

19、的溫度；(2)試分析從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的整個(gè)過程中，氣體是從外界吸收熱量還是放出熱量解析：(1)A、C兩狀態(tài)體積相等，則有 得TCTA K160 K (2)由理想氣體狀態(tài)方程得 得TBTA K480 K 由此可知A、B兩狀態(tài)溫度相同，故A、B兩狀態(tài)內(nèi)能相等即從AB，U0又因?yàn)閺腁B，體積增大，對(duì)外做功W0，吸熱答案：(1)160 K(2)吸熱圖1115如圖11是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實(shí)驗(yàn)裝置，開始時(shí)封閉的空氣柱長(zhǎng)度為22 cm，現(xiàn)用豎直向下的外力F壓縮氣體，使封閉的空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)? cm，人對(duì)活塞做功100 J，大氣壓強(qiáng)為p01105 Pa，不計(jì)活塞的重力問：(1)若用足夠長(zhǎng)的時(shí)間緩

20、慢壓縮，求壓縮后氣體的壓強(qiáng)有多大？(2)若以適當(dāng)?shù)乃俣葔嚎s氣體時(shí)，向外散失的熱量為20 J，則氣體的內(nèi)能增加多少？(活塞的橫截面積S1 cm2)解析：(1)設(shè)壓縮后氣體的壓強(qiáng)為p，活塞的橫截面積為S，l022 cm，l2 cm，V0l0S，VlS，緩慢壓縮，氣體溫度不變，由玻意耳定律得p0V0pV解得p1.1106 Pa(2)大氣壓力對(duì)活塞做功W1p0S(l0l)2 J人做功W2100 J由熱力學(xué)第一定律得UW1W2Q代入數(shù)據(jù)，解得U82 J答案：(1)1.1106 Pa(2)82 J圖1216如圖12所示裝置是醫(yī)生給病人輸液用的普通輸液器在輸液時(shí)，A管與空氣相連，B管下面連接一小容器C，然后再用皮管連接到注射器，溶液沿皮管下流到容器C中被隔斷(C內(nèi)有少量的空氣)，并以液滴形式下滴，再經(jīng)皮管和注射器進(jìn)入人體試分析：(1)容器C的作用(2)設(shè)輸液瓶口到注射針頭D的平均高度h為70 cm，人體血管內(nèi)血液的平均壓強(qiáng)約為一個(gè)大氣壓，普通人注射用針頭的內(nèi)徑為0.3 mm，并假設(shè)液體流動(dòng)時(shí)，所受粘滯等阻力為重力的1/2，試估算注射500 mL鹽水所需的時(shí)間(g取10 m/s2)解析：(1)液體在皮管內(nèi)連續(xù)流動(dòng)，它的速度是很難觀察，而液滴下滴的快慢是很容易觀察的因此，小容器C主要是用來觀察輸液的快慢醫(yī)生開始輸液時(shí)，總是先觀察C中液滴的快慢，并通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)以控制輸液的速度(2)以管中液體為研究