2025版新教材高考物理全程一輪總復(fù)習(xí)單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)十四熱學(xué)

單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(十四)熱學(xué)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針尖接觸薄片背面上的一點(diǎn)，石蠟熔化區(qū)域的形態(tài)如圖甲、乙、丙所示．甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間改變的關(guān)系如圖丁所示，則下列說(shuō)法中正確的是()A．甲肯定是單晶體B．乙可能是金屬薄片C．丙在肯定條件下可能轉(zhuǎn)化成乙D．甲內(nèi)部的微粒排列是規(guī)則的，丙內(nèi)部的微粒排列是不規(guī)則的2．下列四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法，其中正確的是()A．微粒的運(yùn)動(dòng)就是物質(zhì)分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，即布朗運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力都為零C．食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向都是一樣的D．小草上的露珠呈球形的主要緣由是液體表面張力的作用3．[2024·重慶卷]圖甲、乙中曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別描述了某物理量隨分子之間的距離改變的規(guī)律，r0為平衡位置．現(xiàn)有如下物理量：①分子勢(shì)能，②分子間引力，③分子間斥力，④分子間引力和斥力的合力，則曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對(duì)應(yīng)的物理量分別是()A．①③②B．②④③C．④①③D．①④③4.景頗族的祖先獨(dú)創(chuàng)的點(diǎn)火器如圖所示，用牛角做套筒，木質(zhì)推桿前端粘著艾絨，猛推推桿，可點(diǎn)燃艾絨．在筒內(nèi)封閉的氣體被推桿壓縮過(guò)程中()A．氣體溫度上升，壓強(qiáng)不變B．氣體溫度上升，壓強(qiáng)變大C．氣體對(duì)外界做正功，氣體內(nèi)能增加D．外界對(duì)氣體做正功，氣體內(nèi)能削減5．[2024·重慶押題卷]如圖所示，夏天，從湖底形成的氣泡，在緩慢上升到湖面的過(guò)程中沒(méi)有裂開(kāi)．若越接近水面，湖內(nèi)水的溫度越高，大氣壓強(qiáng)不變，將泡內(nèi)氣體視為志向氣體．則在氣泡緩慢上升的過(guò)程中，對(duì)于泡內(nèi)氣體，下列說(shuō)法正確的是()A．每一個(gè)氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)都變快B．對(duì)氣泡壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)的沖量變小C．對(duì)氣泡壁做負(fù)功，內(nèi)能削減D．內(nèi)能增大，放熱6．[2024·山東押題卷]桶裝純凈水及壓水裝置原理如圖所示．柱形水桶直徑為24cm，高為35cm；柱壓水蒸氣囊直徑為6cm，高為8cm，水桶頸部的長(zhǎng)度為10cm.當(dāng)人用力向下壓氣囊時(shí)，氣囊中的空氣被壓入桶內(nèi)，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大，水通過(guò)細(xì)出水管流出．已知水桶所在處大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于10m水壓產(chǎn)生的壓強(qiáng)，當(dāng)桶內(nèi)的水還剩5cm高時(shí)，桶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，忽視水桶頸部的體積．至少須要把氣囊完全壓下幾次，才能有水從出水管流出？(不考慮溫度的改變)()A．2次B．3次C．4次D．5次7．肯定質(zhì)量的志向氣體經(jīng)驗(yàn)了如圖所示的A→B→C→D→A循環(huán)，該過(guò)程每個(gè)狀態(tài)可視為平衡態(tài)．下列說(shuō)法中正確的是()A．狀態(tài)A氣體分子的平均動(dòng)能比狀態(tài)B氣體分子的平均動(dòng)能大B．狀態(tài)C到狀態(tài)D，氣體的內(nèi)能保持不變C．狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體將放出熱量D．狀態(tài)D到狀態(tài)A，氣體對(duì)外做功二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)8．設(shè)某種物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，原子間的平均距離為d，已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列推斷正確的是()A．假設(shè)分子為球體，該物質(zhì)的密度ρ＝eq\f(3μ,4πd3NA)B．假設(shè)分子為正方體，該物質(zhì)的密度ρ＝eq\f(μ,d3NA)C．假設(shè)分子為正方體，該物質(zhì)的密度ρ＝eq\f(3μ,4πd3NA)D．假設(shè)分子為球體，該物質(zhì)的密度ρ＝eq\f(6μ,πd3NA)9．[2024·河北八校聯(lián)考]分子勢(shì)能的大小由分子間距離r確定．規(guī)定兩分子間距離為無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零，兩分子A、B間勢(shì)能與分子間距離r的關(guān)系如圖所示．若分子A固定于原點(diǎn)O，分子B從距O點(diǎn)很遠(yuǎn)處向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是()A．在兩分子間距離從無(wú)窮大減小到r2的過(guò)程中，分子間的作用力先增大后減小B．在兩分子間距離從r2減小到r1的過(guò)程中，分子間的作用力始終減小C．在兩分子間距離從r1再減小到某一距離的過(guò)程中，分子間的作用力始終增大D．在兩分子間距離等于r2處，分子間的作用力等于010．肯定質(zhì)量的志向氣體，經(jīng)驗(yàn)如圖所示的循環(huán)，該過(guò)程每個(gè)狀態(tài)均視為平衡態(tài)，各狀態(tài)參數(shù)如圖，已知a狀態(tài)的體積為2.0×10－3m3，則下列說(shuō)法正確的是()A．各狀態(tài)氣體體積Va＝Vb>Vc＝VdB．從b→c過(guò)程中，氣體吸熱C．c→d過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加D．d→a過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功200J三、非選擇題(本題共5個(gè)小題，共54分)11．(6分)[2024·德州質(zhì)檢]某試驗(yàn)小組用如圖甲所示試驗(yàn)裝置來(lái)探究肯定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫改變遵循的規(guī)律．(1)關(guān)于該試驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是______．A.試驗(yàn)前應(yīng)將注射器的空氣完全排出B．空氣柱體積改變應(yīng)盡可能地快些C．空氣柱的壓強(qiáng)隨體積的減小而減小D．作出p－eq\f(1,V)的圖像可以直觀反映出p與V的關(guān)系(2)為了探究氣體在不同溫度時(shí)發(fā)生等溫改變是否遵循相同的規(guī)律，他們進(jìn)行了兩次試驗(yàn)，得到的p－V圖像如圖乙所示，由圖可知兩次試驗(yàn)氣體的溫度大小關(guān)系為T1______T2(選填“<”“＝”或“>”).(3)另一小組依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的V－eq\f(1,p)圖線如圖丙所示，若他們的試驗(yàn)操作無(wú)誤，造成圖線不過(guò)原點(diǎn)的緣由可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.12．(10分)如圖所示是一種探究氣體的體積和壓強(qiáng)的改變規(guī)律的裝置．將氣球、壓強(qiáng)傳感器和大型注射器用T形管連通．初始時(shí)認(rèn)為氣球內(nèi)無(wú)空氣，注射器內(nèi)氣體體積為V0，壓強(qiáng)為p0.T形管與傳感器內(nèi)少量氣體體積可忽視不計(jì)．緩慢推動(dòng)活塞，保持溫度不變，裝置密封性良好．(1)該裝置可用于驗(yàn)證________定律．(2)將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，讀出此時(shí)注射器內(nèi)剩余氣體的體積為eq\f(2,3)V0，壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)為p1，則此時(shí)氣球內(nèi)氣體的體積為_(kāi)_______．(3)接著推動(dòng)活塞，多次記錄注射器內(nèi)剩余氣體的體積及對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的氣球內(nèi)氣體的體積，得到如圖所示的氣球內(nèi)的氣體體積和壓強(qiáng)關(guān)系圖．依據(jù)該圖像估算：若初始時(shí)注射器內(nèi)僅有體積為0.5V0、壓強(qiáng)為p0的氣體，則當(dāng)氣體全部被壓入氣球后，氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)開(kāi)_______p0.(保留3位小數(shù))13．(10分)航模小組用容積為2.0L的可樂(lè)瓶制作了一支水火箭，箭身及其配重質(zhì)量M＝0.1kg，現(xiàn)向瓶中裝入0.5L的水后用帶氣嘴的橡膠塞塞緊瓶口，將火箭豎直放置，如圖所示．用打氣筒向里打氣，已知打氣筒每打一次氣能把0.5L、1atm的空氣壓入瓶?jī)?nèi)，當(dāng)瓶?jī)?nèi)空氣壓強(qiáng)達(dá)到6atm時(shí)橡膠塞脫落，水流高速噴出，火箭向上飛起．(1)設(shè)打氣過(guò)程氣體溫度保持不變，求打氣的次數(shù)；(2)若火箭以v＝25m/s的速度一次性向下噴出水流m＝0.3kg，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2，忽視空氣阻力和噴水過(guò)程重力的影響．求火箭上升的最大高度．14.(12分)如圖所示，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段水銀將管內(nèi)志向氣體(只有一種氣體)分隔為A、B兩部分，兩部分氣體的溫度相等、質(zhì)量相同，它們的體積之比eq\f(VA,VB)＝eq\f(3,2).(1)求A、B兩部分氣體的壓強(qiáng)之比eq\f(pA,pB)；(2)若其他條件不變，使A、B兩部分氣體上升相同的溫度，試通過(guò)計(jì)算推斷水銀柱將如何移動(dòng)．15．(16分)如圖所示，橫截面積為S＝0.01m2的汽缸開(kāi)口向下豎直放置，a、b為固定在汽缸內(nèi)壁的卡口，a、b之間的距離為h＝5cm，b與汽缸底部的距離為H＝45cm，質(zhì)量為m＝10kg的活塞與汽缸內(nèi)壁接觸良好，只能在a、b之間移動(dòng)，活塞厚度可忽視，汽缸、活塞導(dǎo)熱性良好，活塞與汽缸之間的摩擦忽視不計(jì)；已知大氣壓為p0＝1×105Pa，剛起先時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)也為p1＝1×105Pa，活塞停在a處，環(huán)境溫度為T1＝400K，重力加速度為g＝10m/s2.若緩慢降低四周環(huán)境溫度，求：(1)活塞剛好離開(kāi)a時(shí)環(huán)境溫度；(2)活塞剛好與b接觸時(shí)環(huán)境溫度．單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)（十四）1．解析：由于單晶體是各向異性的，熔化在單晶體表面的石蠟應(yīng)當(dāng)是橢圓形，而非晶體和多晶體是各向同性，則熔化在表面的石蠟是圓形，因此丙是單晶體，依據(jù)溫度隨加熱時(shí)間改變關(guān)系可知，甲是多晶體，乙是非晶體，金屬屬于晶體，故乙不行能是金屬薄片，故A、B錯(cuò)誤；肯定條件下，晶體和非晶體可以相互轉(zhuǎn)化，故C正確；甲和丙都是晶體，所以其內(nèi)部的微粒排列都是規(guī)則的，故D錯(cuò)誤．答案：C2．解析：微粒運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，微粒運(yùn)動(dòng)即布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí)，它們間相互作用的引力和斥力大小相等但不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向是不一樣的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于表面張力的作用，液體要收縮至表面積最小，所以小草上的露珠呈球形，選項(xiàng)D正確．答案：D3．解析：依據(jù)分子之間距離為r0時(shí)分子勢(shì)能最小可知，曲線Ⅰ為分子勢(shì)能隨分子之間距離r改變的圖像；依據(jù)分子之間距離為r0時(shí)分子力為零，可知曲線Ⅱ?yàn)榉肿娱g引力和斥力的合力隨分子之間距離r改變的圖像；依據(jù)分子間斥力隨分子間距離的增大而減小，且分子間距離r<r0時(shí)分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，可知曲線Ⅲ為分子間斥力隨分子之間距離r改變的圖像，D正確．答案：D4．解析：封閉的氣體被推桿壓縮過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增加，溫度上升，并且氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，綜上知B正確．答案：B5．解析：假如氣體溫度上升，分子的平均動(dòng)能增大，并不是每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)的速率都增加，A錯(cuò)誤；依據(jù)氣體壓強(qiáng)定義及其微觀意義，氣泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，氣泡內(nèi)分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)氣泡壁單位面積的撞擊力減小I＝Ft，易知?dú)馀輧?nèi)氣體分子對(duì)氣泡壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)的沖量肯定減小，B正確；氣泡上升過(guò)程中，溫度上升，與水面的距離減小p＝po＋ρgh，壓強(qiáng)減小，則依據(jù)eq\f(pV,T)＝C，可知?dú)怏w對(duì)氣泡壁做功，內(nèi)能減小，C錯(cuò)誤；湖內(nèi)水的溫度越高，氣體的溫度上升，氣體內(nèi)能增大，依據(jù)以上選項(xiàng)分析，可知體積增大，氣泡內(nèi)氣體對(duì)外界做功，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知?dú)馀輧?nèi)氣體吸熱，D錯(cuò)誤．答案：B6．解析：設(shè)至少須要把氣囊完全壓n次，才能有水從出水管流出，設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，水桶內(nèi)氣體體積為V0，氣囊體積為V1，依據(jù)玻意耳定律可得p0（V0＋nV1）＝p1V0其中p0＝ρgh＝10ρg,V0＝4320πcm3,V1＝72πcm3，p1＝ρg（h＋0.4m）＝10.4ρg聯(lián)立解得n＝2.4≈3即至少須要把氣囊完全壓3次，故選B.答案：B7．解析：由圖可知A狀態(tài)的壓強(qiáng)、體積都比B狀態(tài)的小，由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pBVB,TB)得TA<TB，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，溫度越高分子平均動(dòng)能越大，即：狀態(tài)B時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能比狀態(tài)A時(shí)氣體分子的平均動(dòng)能大，故A錯(cuò)誤；由圖可知D狀態(tài)壓強(qiáng)、體積都比C狀態(tài)的小，由志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pCVC,TC)＝eq\f(pDVD,TD)得TD<TC，因?yàn)榭隙康闹鞠驓怏w內(nèi)能由氣體溫度確定，溫度越高氣體內(nèi)能越大，故B錯(cuò)誤；由圖可知C狀態(tài)的壓強(qiáng)比B狀態(tài)的小，兩狀態(tài)的體積相同，由查理定律eq\f(p,T)＝C知TB>TC，所以氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C內(nèi)能減小，ΔU<0，W＝0，由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＋Q可知Q<0，故氣體將放出熱量，故C正確；狀態(tài)D到狀態(tài)A，氣體體積不變，氣體對(duì)外做功為0，故D錯(cuò)誤．答案：C8．解析：分子為球體時(shí)，1mol該物質(zhì)的體積為eq\f(1,6)πd3NA，則ρ＝eq\f(μ,\f(1,6)πd3NA)＝eq\f(6μ,πd3NA)，A錯(cuò)誤，D正確；分子為正方體時(shí)，1mol該物質(zhì)的體積為d3NA，則ρ＝eq\f(μ,d3NA)，B正確，C錯(cuò)誤．答案：BD9．解析：由圖可知，分子B運(yùn)動(dòng)到r2處時(shí)分子勢(shì)能最小，則r2為分子B的平衡位置，所以在兩分子間距離從無(wú)窮大減小到r2的過(guò)程中，分子間的作用力先增大后減小，選項(xiàng)A正確；由于r2為分子B的平衡位置，在兩分子間距離從r2減小到r1的過(guò)程中，分子間的作用力始終增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于r1<r2，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，所以在兩分子間距離從r1再減小到某一距離的過(guò)程中，分子間的作用力始終增大，選項(xiàng)C正確；由于r2為分子B的平衡位置，分子B在此處時(shí)，分子間引力與斥力相等，即分子間的作用力等于0，選項(xiàng)D正確．答案：ACD10．解析：依據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知，p＝eq\f(C,V)T，可知過(guò)原點(diǎn)的直線為等容線，且斜率越大的等容線對(duì)應(yīng)的氣體的體積越小，由圖像可知：Va＝Vb<Vc＝Vd，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從b→c過(guò)程中，氣體的體積變大，溫度上升，內(nèi)能增加，對(duì)外做功，依據(jù)熱力學(xué)第肯定律可知，氣體吸熱，選項(xiàng)B正確；c→d過(guò)程中，氣體溫度降低，則氣體內(nèi)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；d→a過(guò)程中，氣體體積減小，d態(tài)體積等于c態(tài)體積，依據(jù)氣體狀態(tài)方程可知：eq\f(paVa,Ta)＝eq\f(pcVc,Tc)，即eq\f(1.0×105×2.0×10－3,200)＝eq\f(2.0×105×Vc,800)，解得Vc＝Vd＝4×10－3m3，外界對(duì)氣體做功W＝p0ΔV＝1.0×105×（4×10－3－2×10－3）＝200J，選項(xiàng)D正確．答案：BD11．解析：（1）試驗(yàn)是以注射器內(nèi)的空氣為探討對(duì)象，所以試驗(yàn)前注射器內(nèi)的空氣不能完全排出，故A錯(cuò)誤；空氣柱的體積改變不能太快，要緩慢移動(dòng)注射器保證氣體溫度不變，故B錯(cuò)誤；氣體發(fā)生等溫改變，空氣柱的壓強(qiáng)隨體積的減小而增大，故C錯(cuò)誤；p－eq\f(1,V)圖像是一條傾斜的直線，作出p－eq\f(1,V)的圖像可以直觀反映出p與V的關(guān)系，故D正確．（2）在p－V圖像中，依據(jù)eq\f(pV,T)＝C，即pV＝CT，離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，故T1>T2.（3）造成圖線不過(guò)原點(diǎn)的緣由可能是試管中氣體的體積小于實(shí)際的封閉氣體的體積，結(jié)合試驗(yàn)的器材可知，試驗(yàn)時(shí)未考慮注射器前端與橡皮帽連接處的氣體體積．答案：（1）D（2）>（3）試驗(yàn)時(shí)未考慮注射器前端與橡皮帽連接處的氣體體積12．解析：（1）本試驗(yàn)探討在溫度不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)隨體積的改變狀況，所以該裝置可用于驗(yàn)證玻意耳定律．（2）將注射器內(nèi)氣體部分推入氣球，壓強(qiáng)傳感器讀數(shù)為p1，依據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p0V0，所以V1＝eq\f(p0V0,p1)，讀出此時(shí)注射器內(nèi)剩余氣體的體積為eq\f(2,3)V0，則此時(shí)氣球內(nèi)氣體的體積為V1－eq\f(2,3)V0＝eq\f(p0V0,p1)－eq\f(2V0,3).（3）依據(jù)圖像可知，當(dāng)0.5V0的氣體全部推入氣球后，氣球內(nèi)的壓強(qiáng)為1.027p0.答案：（1）玻意耳（2）eq\f(p0V0,p1)－eq\f(2V0,3)（3）1.02713．解析：（1）設(shè)需打氣n次，依據(jù)玻意耳定律有p0（V＋nV′）＝6p0V其中V＝（2.0－0.5）L＝1.5LV′＝0.5L解得n＝15（次）.（2）噴水前，瓶?jī)?nèi)水的總質(zhì)量m1＝ρV′＝0.5kg噴水過(guò)程，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有（M＋m1－m）v0＝mv豎直方向，有v