2020物理高考新素養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科講義選修33熱學(xué)章末質(zhì)量檢測(cè)(十三)和

2020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)(十三)和答案2020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)(十三)和答案2020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)(十三)和答案2020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)（十三）和答案章末質(zhì)量檢測(cè)(十三)(時(shí)間：45分鐘)1.(1)(5分)以下有關(guān)飽和汽平和體濕度說法正確的選項(xiàng)是__________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)與液體處于動(dòng)向平衡下的蒸汽為飽和汽B.在相同溫度下，不相同液體的飽和汽壓幾乎相等C.一般液體的飽和汽壓與溫度成非線性關(guān)系，溫度越高，飽和汽壓越大D.空氣的絕對(duì)濕度一準(zhǔn)時(shí)，環(huán)境溫度越高，相對(duì)濕度越小E.飽和汽基本性質(zhì)和理想氣體相同，都適用于理想氣體狀態(tài)方程(2)(10分)必然質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿直線變化到狀態(tài)B，其p－V圖像如圖1所示。已知?dú)怏w處于狀態(tài)A時(shí)，TA＝300K，大氣壓強(qiáng)p0＝×105Pa，求在此變化過程中，圖1(ⅰ)氣體從外界吸取的熱量Q；(ⅱ)氣體的最高溫度。解析(1)依照飽和汽的定義可知，A正確；飽和汽壓是液體的一個(gè)重要性質(zhì)，它取決于液體的種類和溫度，故相同溫度下不相同液體的飽和汽壓一般是不相同的，B錯(cuò)誤；溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越激烈，飽和汽壓越大，飽和汽壓與溫度成非線性關(guān)系，C正確；空氣中水蒸氣的實(shí)質(zhì)壓強(qiáng)與同溫度下水的飽和汽壓之比叫做空氣的相對(duì)濕度，空氣絕對(duì)濕度不變時(shí)，溫度越高，水的飽和汽壓越大，空氣的相對(duì)濕度越小，D正確；飽和汽不適用于理想氣體狀態(tài)方程，E錯(cuò)誤。-1-/92020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)（十三）和答案(2)(ⅰ)由理想氣體狀態(tài)方程pAVApBVB(1分)TA＝TB代入數(shù)據(jù)可解得TB＝300K(1分)故該理想氣體的內(nèi)能不變，U＝0，由熱力學(xué)第必然律可知Q＝－W(1分)又因?yàn)閃＝－p·ΔV，所以Q＝p·ΔV，數(shù)值上等于p－V圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積(1分)代入數(shù)據(jù)可解得Q＝400J(1分)pV(ⅱ)由T＝C(常量)可知，當(dāng)pV最大時(shí)，氣體的溫度最高由圖像可知，p＝－108V＋4×105(Pa)(1分)82538×(V－2×10－32＋×2·3)(1得pV＝－10V＋4×10V(Pa·m)＝－10)410(Pam分)故當(dāng)V＝2×10－3m3時(shí)，pV有最大值(1分)pAVApV(1分)由理想氣體狀態(tài)方程可得TA＝Tm解得T＝400K(1分)m答案(1)ACD(2)(ⅰ)400J(ⅱ)400K2.(1)(5分)關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，以下說法中正確的選項(xiàng)是__________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)只要知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，就可以算出氣體分子的體積B.對(duì)某物體做功，可能會(huì)使該物體的內(nèi)能增加C.密封在體積不變的容器中的氣體，溫度高升，氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大D.必然質(zhì)量的100℃的水吸取熱量后變成100℃的水蒸氣，系統(tǒng)的內(nèi)能保持不變E.物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，分子的平均動(dòng)能就越大(2)(10分)如圖2所示，豎直放置的足夠長(zhǎng)的密閉汽缸，缸內(nèi)封存著必然質(zhì)量的理-2-/92020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)（十三）和答案想氣體(氣體質(zhì)量可忽略不計(jì))，缸體質(zhì)量m1＝10kg，活塞質(zhì)量m2＝2kg，活塞橫截面積S＝2×10－3m2，活塞上部由一根繩懸掛于天花板上；汽缸下部被一個(gè)勁度系數(shù)k＝1×103N/m的輕彈簧支住，彈簧恰好壓縮0.02m，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。關(guān)閉在汽缸內(nèi)的氣柱長(zhǎng)L1＝0.2m，若外界大氣壓p0＝1×105Pa，g取10m/s2，彈簧向來(lái)在其彈性限度內(nèi)，求(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)：圖2(ⅰ)此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(ⅱ)若將繩剪斷，待汽缸和活塞重新平衡后(溫度保持不變)汽缸內(nèi)的氣柱長(zhǎng)改變了多少？解析(1)知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)，能夠算出每個(gè)氣體分子據(jù)有的平均空間，不能夠算出單個(gè)氣體分子的體積，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)物體做功可能會(huì)增加物體的內(nèi)能，熱傳達(dá)和做功是改變內(nèi)能的兩種方式，選項(xiàng)B正確；由查理定律可得，密封的體積不變的氣體，溫度高升，壓強(qiáng)增大，故氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大，選項(xiàng)C正確；100℃的水變成100℃的水蒸氣，吸取熱量，內(nèi)能增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越激烈，分子的平均動(dòng)能越大，選項(xiàng)E正確。(2)(ⅰ)對(duì)汽缸進(jìn)行受力解析，受重力m1g、大氣向上的壓力p0S、缸內(nèi)氣體向下的壓力p1S和彈簧向上的彈力kx列平衡方程1S＋m1g＝p0S＋kx(2分)pp0S＋kx－m1gPa(1分)解得p1＝S＝×104(ⅱ)將繩剪斷后，對(duì)活塞受力解析，受重力m2g、大氣向下的壓力p0S、缸內(nèi)氣體-3-/92020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)（十三）和答案向上的壓力pS2列平衡方程有p2S＝m2g＋p0S(2分)pS＋mg02(1分)解得p2＝S＝×105Pa缸內(nèi)的氣體原狀態(tài)壓強(qiáng)為p1，體積V1＝L1；此后氣體的壓強(qiáng)為p2，體積V2＝L2SS依照玻意耳定律p1V1＝2V2(2分)pp1解得L2＝p2L1≈0.11m(1分)則氣柱長(zhǎng)度減少了L＝L1－L2≈0.090m(1分)答案(1)BCE(2)(ⅰ×104Pa(ⅱ)0.090m3.(1)(5分)以下說法正確的選項(xiàng)是__________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A.必然質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小B.分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力減小、斥力減小C.布朗運(yùn)動(dòng)是由液體各部分的溫度不相同而引起的D.外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少E.熱量不能能由低溫物體傳達(dá)給高溫物體(2)(10分)如圖3所示，兩個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體密閉導(dǎo)熱容器A、B，用一很細(xì)的玻璃管連接，玻璃管的下端恰好與B容器的底部平齊，玻璃管豎直部分長(zhǎng)為L(zhǎng)＝30cm，初始時(shí)辰閥門K1、K2均關(guān)閉，B容器中關(guān)閉氣體的壓強(qiáng)為15cmHg。外界環(huán)境溫度保持不變。圖3-4-/92020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)（十三）和答案(ⅰ)打開閥門K1，讓水銀緩慢流入B容器，求最后B容器中水銀的高度；(ⅱ)再打開閥門K2，向B容器中充入p0＝75cmHg的氣體，使B容器中恰好沒有水銀，求充入氣體的體積。解析(1)必然質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)變小時(shí)，若溫度降低、體積減小，則分子間的平均距離變小，選項(xiàng)A正確；分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距離增大時(shí)，引力和斥力均減小，當(dāng)分子間距離減小時(shí)，引力和斥力均增大，選項(xiàng)B正確；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的渺小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；外界對(duì)氣體做功，若氣體放出熱量，依照熱力學(xué)第必然律，氣體內(nèi)能可能減少，選項(xiàng)D正確；壓縮機(jī)做功能夠使熱量由低溫物體傳達(dá)給高溫物體，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。(2)(ⅰ)打開閥門K1，牢固后，設(shè)B容器中水銀的高度為h，容器底面積為S初始時(shí)，B中關(guān)閉氣體體積1＝10cm×SV氣體壓強(qiáng)p1＝15cmHg(1分)穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)，B中關(guān)閉氣體體積V＝(10cm－h(huán))S(1分)2氣體壓強(qiáng)p2＝10－h(huán)＋L－h(huán)(1分)據(jù)玻意耳定律，得p1V1＝p2V2(2分)得h＝5cm(另一解不吻合題意，舍去)(1分)-5-/92020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)（十三）和答案(ⅱ)再打開閥門K2，設(shè)向B容器中充入氣體的體積為V時(shí)，B容器中恰好沒有水銀B中關(guān)閉氣體壓強(qiáng)p3＝40cmHg(1分)110V＝p31(2分)由pV＋pV解得V＝10003或V＝×10－43(1分)3cmm答案(1)ABD(2)(ⅰ)5cm(ⅱ×10－4m34.(1)(5分)關(guān)于固體、液體平和體，以下說法正確的選項(xiàng)是__________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)液晶像液體相同擁有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些多晶體相似，擁有各向同性B.固體能夠分為晶體和非晶體，非晶體和多晶體都沒有確定的幾何形狀C.毛細(xì)現(xiàn)象及浸潤(rùn)現(xiàn)象的產(chǎn)生均與表面張力有關(guān)，都是分子力作用的結(jié)果D.空氣中水蒸氣的實(shí)質(zhì)壓強(qiáng)越大，相對(duì)濕度就越大E.大量氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，但分子的速率按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布(2)(10分)如圖4所示，一個(gè)張口向右的圓筒汽缸固定于地面上，距缸底2L處固定一其中心開孔的隔板a，在小孔處裝有一個(gè)能向左開啟的單向閥門b，c是一截面積為S的活塞。開始時(shí)隔板左側(cè)關(guān)閉的理想氣體壓強(qiáng)為0；隔板右側(cè)關(guān)閉了另一部分同種理想氣體，剛開始活塞c與隔板間的距離為L(zhǎng)。現(xiàn)對(duì)活塞c施加一水平向左的力F，其大小由0緩慢增大到F0時(shí)，b恰好打開。已知外界大氣壓強(qiáng)為p0，氣體溫度保持不變，活塞與隔板厚度均不計(jì)，活塞與汽缸、閥門與隔板間的摩擦也不計(jì)。求：圖4(ⅰ)F0的大小；(ⅱ)當(dāng)力F緩慢增大到0時(shí)，活塞c到缸底的距離；-6-/92020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)（十三）和答案(ⅲ)當(dāng)力F緩慢增大到2F0時(shí)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)。解析(1)液晶在光學(xué)性質(zhì)上擁有各向異性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；空氣中水蒸氣的實(shí)質(zhì)壓強(qiáng)越大，絕對(duì)濕度越大；水蒸氣的實(shí)質(zhì)壓強(qiáng)與同溫度下水的飽和汽壓的比值決定相對(duì)濕度的大小，D項(xiàng)錯(cuò)誤；固體能夠分為晶體和非晶體，晶體又分為單晶體和多晶體，其中單晶體擁有確定的幾何形狀，非晶體和多晶體沒有確定的幾何形狀，B項(xiàng)正確；毛細(xì)現(xiàn)象和浸潤(rùn)現(xiàn)象均是液體表面層分子力作用的宏觀表現(xiàn)，C項(xiàng)正確；由氣體分子的統(tǒng)計(jì)規(guī)律可知，氣體分子的速率按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布，項(xiàng)正確。(ⅰ)對(duì)閥門，剛打開時(shí)左右氣體壓強(qiáng)應(yīng)相等，即右側(cè)氣體壓強(qiáng)也為0，故對(duì)c有，0S＝p0S＋F0(2分)故F0＝0S(1分)(ⅱ)對(duì)右側(cè)氣體，從開始到b剛打開的過程依照玻意耳定律得p0LS＝0L1S(1分)2L解得L1＝3(1分)對(duì)全部氣體，當(dāng)F為0時(shí)，氣體壓強(qiáng)為0p0＋S＝08LS依照玻意耳定律有03＝0L2S(1分)解得L2＝2.5L(1分)(ⅲ)當(dāng)力為2F0時(shí)，設(shè)隔板右側(cè)氣體壓強(qiáng)為p，則p＝2p08LS依照玻意耳定律有03＝2p0L3S(1分)解得L3＝2L，故全部氣體恰在隔板a左側(cè)(1分)則壓強(qiáng)為2p0(1分)-7-/92020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)（十三）和答案答案(1)BCE(2)(ⅰ0S(ⅱ)2.5L(ⅲ0)2p5.(1)(5分)如圖5所示，必然質(zhì)量的理想氣體，從圖示A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、C狀態(tài)，最后到D狀態(tài)，以下判斷正確的選項(xiàng)是__________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)圖5A.A―→B過程溫度高升，壓強(qiáng)不變―→C過程體積不變，壓強(qiáng)變小―→C過程體積不變，壓強(qiáng)不變―→D過程體積變小，壓強(qiáng)變大―→D過程溫度不變，壓強(qiáng)變小(2)(10分)如圖6所示，豎直放置的平均細(xì)U形管，左管上端關(guān)閉，長(zhǎng)OA＝30cm，右管足夠長(zhǎng)且上端張口，底部管長(zhǎng)AB＝20cm。初始時(shí)左右兩管水銀面等高、且水銀柱高為10cm，左管中關(guān)閉氣體溫度為27℃。已知大氣壓強(qiáng)為p0＝75cmHg，g取10m/s2。圖6(ⅰ)若對(duì)左管中關(guān)閉氣體加熱，直至左、右管中水銀面形成5cm長(zhǎng)的高度差，則此時(shí)關(guān)閉氣體的溫度為多少攝氏度？(ⅱ)若保持關(guān)閉氣體溫度為27℃不變。使U形管在豎直面內(nèi)沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)左管的水銀恰好全部進(jìn)入AB內(nèi)時(shí)，加速度為多大？解析(1)由題圖可知，在A―→B的過程中，氣體溫度高升，體積變大，且體積與-8-/92020版物理高考新涵養(yǎng)總復(fù)習(xí)教科版講義：選修3-3+熱學(xué)+章末質(zhì)量檢測(cè)（十三）和答案pV溫度成正比，由T＝C可知，氣體壓強(qiáng)不變，應(yīng)選項(xiàng)A正確；在B―→C的過程中，pV體積不變，而溫度降低，由T＝C可知，氣體壓強(qiáng)變小，應(yīng)選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；在C―→D的過程中，氣體溫度不變，體積變小，由pV＝C可知，氣體壓強(qiáng)變大，T應(yīng)選項(xiàng)D正確，E錯(cuò)誤。(2)(ⅰ)設(shè)U形管的橫截面積為S狀態(tài)一：V1＝20cm×S、T1＝273＋t1＝300K、p1＝p0＝75cmHg(1分)狀態(tài)二：V2＝22.5cm×S、T