高考物理一輪復習 單元過關(guān)檢測12 熱學（含解析）-人教版高三物理試題

單元過關(guān)檢測(十二)熱學一、選擇題(本題共12小題，在每小題給出的四個選項中，第1～6題只有一項符合題目要求，第7～12題有多項符合題目要求．)1．如圖所示，橫坐標v表示分子速率，縱坐標f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比．圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規(guī)律的是()A．曲線① B．曲線②C．曲線③ D．曲線④D[某一溫度下氣體分子的麥克斯韋速率呈“中間多，兩頭少”的分布，故選項D正確．]2．一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5×104J，氣體對外界做功1.0×104J，則該理想氣體的()A．溫度降低，密度增大 B．溫度降低，密度減小C．溫度升高，密度增大 D．溫度升高，密度減小D[由ΔU＝W＋Q可得理想氣體內(nèi)能變化：ΔU＝－1.0×104J＋2.5×104J＝1.5×104J>0，故溫度升高，A、B兩項均錯．因為氣體對外做功，所以氣體一定膨脹，體積變大，由ρ＝m/V可知密度變小，故C項錯誤，D項正確．]3．節(jié)能減排是當前政府的重要工作，現(xiàn)代建筑出現(xiàn)了一種新設(shè)計：在墻面的裝飾材料中均勻混入小顆粒狀的小球，球內(nèi)充入一種非晶體材料，當溫度升高時，球內(nèi)材料熔化吸熱，當溫度降低時，球內(nèi)材料凝固放熱，使建筑內(nèi)溫度基本保持不變，下列四個圖象中，表示球內(nèi)材料的熔化圖象的是()C[晶體有固定的熔點，在熔化過程中當溫度達到熔點后，不斷吸熱，但溫度卻保持在熔點溫度，直到晶體全部熔化；而非晶體沒有固定的熔點，在熔化過程中不斷吸熱，先變軟，然后熔化，在此過程中溫度不斷上升．]4．如圖所示，汽缸放置在水平地面上，質(zhì)量為m的活塞將汽缸分成甲、乙兩氣室，兩氣室中均充有氣體，汽缸、活塞是絕熱的且不漏氣．開始活塞被銷釘固定，現(xiàn)將銷釘拔掉，活塞最終靜止在距原位置下方h處，設(shè)活塞移動前后甲氣體內(nèi)能的變化量為ΔE，不計氣體重心改變的影響，下列說法正確的是()A．ΔE＝mgh B．ΔE>mghC．ΔE<mgh D．以上三種情況均有可能B[氣體甲體積減小，外界對它做正功，其中包括mgh和乙氣體分子對活塞的力做功W乙，且為正功，ΔE＝mgh＋W乙．]5．空氣壓縮機的儲氣罐中儲有1.0atm的空氣6.0L，現(xiàn)再充入1.0atm的空氣9.0L．設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲氣罐中氣體壓強為()A．2.5atm B．2.0atmC．1.5atm D．1.0atmA[將充氣之前的兩部分氣體合起來作為初狀態(tài)，壓強都是1.0atm，故初始體積為兩部分的和．初狀態(tài)：p1＝1.0atm，V＝V1＋V2＝(6.0＋9.0)L＝15.0L，末狀態(tài)：V′＝V1＝6.0L由玻意耳定律：p1V＝p2V′，代入數(shù)據(jù)求得：p2＝2.5atm，A選項正確．]6．有一段12cm長的汞柱，在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體，若開口向上將玻璃管放置在傾角為30°的光滑斜面上，在下滑過程中被封氣體的壓強為(大氣壓強p0＝76cmHg)()A．76cmHg B．82cmHgC．88cmHg D．70cmHgA[水銀柱所處的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)，因此不能用平衡條件來處理．水銀柱的受力分析如圖所示，因玻璃管和水銀柱組成系統(tǒng)的加速度a＝gsinθ，所以對水銀柱由牛頓第二定律得：p0S＋mgsinθ－pS＝ma，故p＝p0＝76cmHg.]7．對下列幾種固體物質(zhì)的認識，正確的有()A．食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體C．天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則D．石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同AD[若物體是晶體，則在熔化過程中，溫度保持不變，可見A正確；燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，是由于云母片在不同方向上導熱性能不同造成的，說明云母片是晶體，所以B錯誤；沿晶體的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不盡相同，由此導致晶體在不同方向的物理性質(zhì)不同，這就是晶體的各向異性，選項C錯誤，D正確．]8．封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當溫度升高時，以下說法正確的是()A．氣體的密度增大B．氣體的壓強增大C．氣體分子的平均動能減小D．每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多BD[等容變化溫度升高時，壓強一定增大，分子密度不變，分子平均動能增大，單位時間撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多，B、D正確．]9．根據(jù)熱力學定律，下列說法中正確的是()A．電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B．空調(diào)機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量C．科技的進步可以使內(nèi)燃機成為單一熱源的熱機D．對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機”AB[在一定條件下，熱量可以從低溫物體傳給高溫物體，A正確；空調(diào)機工作過程中，電流做功產(chǎn)生熱，所以向室外放熱多，從室內(nèi)吸熱少，B正確；C項中的說法違反熱力學第二定律，C錯；對能源的過度消耗會造成可以利用的能量減少，而總的能量是守恒的，D錯．]10．如圖所示，一小段水銀封閉了一段空氣，玻璃管豎直靜放在室內(nèi)．下列說法正確的是()A．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)水銀柱緩慢上升了一小段距離，這表明氣溫一定上升了B．若外界大氣壓強不變，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)水銀柱緩慢上升了一小段距離，這表明氣溫上升了C．若發(fā)現(xiàn)水銀柱緩慢下降一小段距離，這可能是外界的氣溫下降所至D．若把管子轉(zhuǎn)至水平狀態(tài)，穩(wěn)定后水銀未流出，此時管中空氣的體積將大于原來豎直狀態(tài)的體積BCD[若水銀柱上移，表示氣體體積增大，可能的原因是外界壓強減小而溫度沒變，也可能是壓強沒變而氣溫升高，A錯，B對，同理水銀柱下降可能是氣溫下降或外界壓強變大所致，C對，管子置于水平時，壓強減小，體積增大，D對．]11．下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是()A．分子間距小于r0范圍內(nèi)分子間距離減小時，斥力增大引力減小，分子力表現(xiàn)為斥力B．水面上的單分子油膜，在測量分子直徑d大小時可把分子當作球形處理C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性D．猛推木質(zhì)推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強變大，分子間表現(xiàn)為斥力，可看作是絕熱變化BC[分子間距小于r0范圍內(nèi)分子間距離減小時，斥力和引力都增大，但引力增大得慢，所以分子力表現(xiàn)為斥力，故A錯誤；水面上的單分子油膜，在測量油膜分子直徑d大小時把它們當作球形處理，故B正確；晶體具有點陣結(jié)構(gòu)，食鹽屬于晶體，食鹽中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性，故C正確；猛推木質(zhì)推桿，外界對氣體做正功，密閉的氣體溫度升高，壓強變大，此時氣體分子之間的距離仍然大于r0，分子之間的相互作用力仍然是引力，但是很小，幾乎可以忽略不計，故D錯誤．]12．(2019·山東泰安一模)封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D，其體積V與熱力學溫度T關(guān)系如圖所示，O、A、D三點在同一直線上．則()A．由狀態(tài)A變到狀態(tài)B過程中，氣體吸收熱量B．由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過程中，氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加C．D狀態(tài)時單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比A狀態(tài)少D．D狀態(tài)與A狀態(tài)，相等時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的沖量相等ACD[由狀態(tài)A變到狀態(tài)B為等容變化，W＝0，溫度升高，ΔU>0，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W＋Q，氣體吸收熱量Q>0，氣體吸熱，A正確；由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過程中，內(nèi)能不變，B錯；D狀態(tài)與A狀態(tài)壓強相等，D狀態(tài)體積大，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比A狀態(tài)少，C、D正確．]二、非選擇題13．一個空的小容積易拉罐中插入一根粗細均勻的透明玻璃管，接口用蠟密封，在玻璃管內(nèi)有一段長度為4cm的水銀柱，構(gòu)成一個簡易的“溫度計”．已知鋁罐的容積是148cm3，玻璃管內(nèi)部的橫截面積為0.2cm2，罐外玻璃管的長度L為24cm.如圖甲所示，將“溫度計”水平放置，當溫度為27℃時，水銀柱右端離管口的距離為10cm.已知當?shù)卮髿鈮簭姙?6cmHg，若“溫度計”能重復使用，其內(nèi)氣體可視為理想氣體，且使用過程中水銀不溢出．求：(1)將“溫度計”如圖甲放置，能測量的最高溫度；(2)將“溫度計”如圖乙豎直放置后(水銀不會流入易拉罐中)，能測量的最高溫度．解析(1)對封閉氣體：V1＝V0＋(L－4cm－10cm)S＝150cm3T1＝t1＋273K＝300KV2＝V0＋(L－4cm)S＝152cm3氣體發(fā)生等壓變化，有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)解得T2＝304K(2)對封閉氣體p1＝p0＝76cmHgp3＝p0＋p水銀＝80cmHgV3＝V2＝152cm3由理想氣體狀態(tài)方程有eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p3V3,T3)解得T3＝320K答案(1)304K(2)320K14．在熱力學中有一種循環(huán)過程叫做焦耳循環(huán)，它由兩個等壓過程和兩個絕熱過程組成，圖示為一定質(zhì)量的理想氣體的焦耳循環(huán)過程(A→B→C→D→A)，已知某些狀態(tài)的部分參數(shù)如圖所示(見圖中所標數(shù)據(jù))，狀態(tài)P位于過程AB的中點.1atm＝1×105Pa.(1)已知狀態(tài)A的溫度TA＝400K，求狀態(tài)D的溫度TD；(2)若已知P→C過程放熱Q＝5×105J，求B→C過程外界對氣體做的功．解析(1)由題意知D→A過程為絕熱過程，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有：eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pDVD,TD)代入數(shù)據(jù)解得：TD＝600K(2)對P→C過程，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方