2019-2020年高考物理 热学测试（选修3-3）.doc

2019-2020年高考物理 热学测试（选修3-3）一、选择题：(共10小题，每题4分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分有选错的得0分)1(单选)关于分子动理论的理解，下列说法正确的是()A扩散现象说明分子间存在斥力B布朗运动就是液体分子的运动C当分子间的距离减小时，分子间的相互作用力可能增大D用气筒给车胎打气，到后来觉得气体难以压缩，是因为气体分子间有斥力解析扩散现象是指分子能够充满整个空间的过程，它说明分子永不停息地运动，与分子之间存在斥力无关，故A选项错误；布朗运动是液体中的固体小颗粒的无规则的运动，是液体分子运动的反映，它说明分子永不停息地做无规则运动，故B选项错误；当分子间的距离小于平衡位置时，当两者间距减小时，分子间的相互作用力却增大，故C选项正确；用气筒给车胎打气，到后来觉得气体难以压缩，是因为克服轮胎的压力，并不是分子间的斥力，故D选项错误答案C2(多选)若以表示氮气的摩尔质量，V表示在标准状况下氮气的摩尔体积，是在标准状况下氮气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、分别表示每个氮分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是()ANABCm D解析摩尔质量MmNAV，故NA，故A项正确；氮气分子间距为分子活动空间，不是分子的大小，NA并不等于摩尔体积V，故B、D项错误；摩尔质量mNA，故m，故C项正确答案AC3(单选)关于温度与温标，下列说法正确的是()A温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度B摄氏温度与热力学温度都可以取负值C温度升高3 ，在热力学温标中温度升高276.15 KD热力学温度每一度的大小与摄氏温度每一度的大小相等解析温标是温度数值的表示方法，所以温度与温标是不同的概念，用热力学温标表示的温度称为热力学温度，选项A错误；摄氏温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度的零点是低温的极限，故选项B错误；温度升高3 也就是温度升高了3 K，故选项C错误；摄氏温度的每一度与热力学温度的每一度的大小相等，选项D正确答案D4(单选)一定质量的气体，保持体积不变，当它的温度从100 升高到200 时，它的压强()A改变为原来的 B改变为原来的2倍C改变为原来的 D改变为原来的解析根据查理定律一定质量的气体，保持体积不变，温度升高时气体的压强跟它的热力学温度成正比，即，初状态T0(273100) K373 K，末状态T1(273200) K473 K；所以得，即温度从100 升高到200 时，它的压强改变为原来的，故正确的选项为D，A、B、C选项都错误答案D5(单选)在图中，不能反映理想气体经历了等温变化等容变化等压变化，又回到原来状态的图是()解析根据pV、pT、VT图像的意义可以判断，其中选项D显示的是理想气体经历了等温变化等压变化等容变化，与题意不符答案D6(多选)某球形固体物质，其各向导热性能相同，则该物体()A一定是非晶体B可能具有确定的熔点C一定是单晶体，因为它有规则的几何外形D一定不是单晶体，因为它具有各向同性的物理性质解析判断固体物质是晶体还是非晶体，要看其是否具有确定的熔点；区分单晶体与多晶体，要看其物理性质是各向异性还是各向同性导热性能各向相同的物体可能是非晶体，也可能是多晶体，因此，A选项错误；多晶体具有确定的熔点，因此B选项正确；物体外形是否规则不是判断是不是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有规则的几何外形，当然，这只能是“后天”人为加工的，因此，C选项错误；因为单晶体一定具有各向异性的物理性质，所以，D选项正确答案BD7(xx重庆市名校)下列说法正确的是()A晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大B布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性C产生表面张力的原因是表面层内液体分子间斥力大于引力D当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大解析晶体熔化时吸收热量，但温度不一定升高，所以分子平均动能不一定增大，选项A错误固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，选项B正确由于液体表面分子间距离大于液体分子内部分子间的距离，液面分子间既有引力，也有斥力，不过引力较显著，液体表面表现为具有收缩的趋势，选项C错误在一定气温条件下，大气中相对湿度越大水蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝度湿度不一定大，选项D错误故选B项答案B设置目的相对湿度、表面张力、晶体性质8(多选)根据你学过的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是()A机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功转化成机械能B凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体C尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%D第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来解析机械能可以全部转化为内能，而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能，A选项正确；凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，也能从低温物体传递给高温物体，但必须借助外界的帮助，B选项错误；尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，机械总要消耗能量，C选项正确；第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，第二类永动机不可能制造出来，D选项错误答案AC9(单选)如图所示，一端封闭的玻璃管内用长为L厘米的水银柱封闭了一部分气体，已知大气压强为p0厘米汞柱，则封闭气体的压强为()Ap0厘米汞柱 BL厘米汞柱C(p0L)厘米汞柱 D(p0L)厘米汞柱解析选取水银柱最下端的液片为研究对象，液片上面的压强为p1(p0L)厘米汞柱，下面的压强为气体的压强p，液片两面的压强应相等，则有pp1(p0L)厘米汞柱答案C10(xx重庆市三峡联盟)如图所示是理想气体经历的两个状态变化的pT图像，对应的pV图像应是()解析根据查理定律可知，当气体状态发生沿图线A到B的变化时，气体的体积保持不变，根据玻意耳定律可知，当气体状态发生沿图线B到C的变化时，气体的温度保持不变，所以C选项正确答案C设置目的理想气体的状态方程二、实验题(20分)11(8分)在“用油膜法测分子大小”的实验中，已配制好油酸酒精溶液，其中油酸体积占溶液总体积的百分比为k.在量筒中滴入N滴油酸酒精溶液读出总体积为V.现将一滴这样的溶液滴在水面上，其散开的油膜在带有方格的玻璃板上描绘的图形如图所示已知玻璃板上每小方格的长和宽均为a.由此计算油膜的面积为_，油酸分子的直径为d_.解析油膜面积约占26小格，每个方格的面积为a2，则油酸膜的面积约为S26a2.一滴纯油酸的体积为V0k，则油酸分子的直径为d.答案26a212(12分)有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值缓慢推动活塞，在使注射器内空气柱逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机实验完成后，计算机屏幕上显示出如右图所示的p1/V图线(1)仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是_；(2)根据(1)中的回答，说明减小误差应采取的措施：_.解析(1)通过图像分析发现斜率k在减小，即pV的乘积在变小，根据理想气体状态方程公式C，由于pV减小，故可能是T减小，也可能是C减小，即气体质量减小(2)根据理想气体状态方程公式C，要保持温度T恒定，还要保持质量恒定，即不能漏气答案(1)实验时环境温度降低了或：实验时注射器内的空气向外发生了泄漏(2)保持实验环境不变或：给活塞涂润滑油，增加密闭性三、计算简答题(40分)13(8分)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA，已知1克拉0.2克用以上所给物理量表达每个钻石分子的直径 (单位为m)解析a克拉钻石物质的量为n，所含分子数为NnNA，钻石的摩尔体积为Vm(单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0，设钻石分子直径为d，则V0()3，联立解得d m答案 m14(8分)一定质量的气体从外界吸收了2.6105 J的热量，内能增加了4.2105 J问：(1)是气体对外界做了功，还是外界对气体做了功？做了多少焦耳的功？(2)如果气体吸收的热量仍为2.6105 J不变，但是内能只增加了1.6105 J，计算结果W1.0105 J，是负值，怎样解释这个结果？(3)在热力学第一定律UWQ中，W、Q和U为正值或负值各代表什么物理意义？解析(1)根据UWQ，得WUQ，将Q2.6105 J，U4.2105 J代入式中，得W1.6105 J0，说明外界对气体做了1.6105 J的功(2)如果吸收的热量Q2.6105 J，内能增加了1.6105 J，即U1.6105 J，则W1.0105 J，说明气体对外界做了1.0105 J的功(3)在公式UWQ中，U0，物体内能增加；U0，物体吸热；Q0，外界对物体做功；W0，物体内能增加，U0，物体吸热；Q0，外界对物体做功；W0，物体对外界做功15.(12分)如图所示，圆柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上，汽缸内被活塞封闭有一定质量的空气，汽缸质量为M10 kg，缸壁厚度不计，活塞质量m5.0 kg，其圆面积S50 cm2，与缸壁摩擦不计在缸内气体温度为27 时，活塞刚好与地面接触并对地面无压力，现设法使缸内气体温度升高，问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时，汽缸对地面恰好无压力？(大气压强p0105 Pa，g取10 m/s2)解析根据已知条件，分别对活塞和汽缸作受力分析，列平衡方程，结合查理定律进行计算；当温度T1(27327)K300 K时，活塞对地面无压力，列平衡方程：p1Smgp0S，解得p1p0105Pa Pa0.9105 Pa若温度升高，气体压强增大，汽缸恰对地面无压力时，列平衡方程：p2SMgp0S解得p2p0105 Pa Pa1.2105 Pa根据查理定律，t127 答案127 16.(12分)用销钉固定的活塞把水平放置的容器分隔成A、B两部分，其体积之比为VAVB21，如图所示起初A中有温度为27 、压强为1.8105 Pa的空气，B中有温度为127 、压强为2105 Pa的空气现拔出销钉，使活塞可以无摩擦地移动(无漏气)，由于容器壁缓慢导热，最后气体都变到室温27 ，活塞也停止移动，求最后A中气体的压强解析分别对A、B两部分气体列气态方程，再由A、B体积关系及变化前后体积之和不变、压强相等列方程，联立求解以A中气体为研究对象：初态下：pA1.8105 Pa，VA，TA300 K末态下：pA，VA，TA300 K根据理想气体状态方程，得pAVApAVA以B中气体为研究对象：初态下：pB2105 Pa，VB，TB400 K末态下：pB，VB，TB300 K根据理想气体状态方程，得相关条件：VAVB21，VAVBVAVB，pApB联立，可解得pA1.7105 Pa答案1.7105 Pa