高考物理总复习热学章节测试新人教版选修3-3

高考历史总复习 热学章节测试 新人教版选修3-3一、选择题(40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 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 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 项正确；用气筒给车胎打气，到后来觉得气体难以压缩，是因为克服轮胎内气体的压力，并不是分子间的斥力，故D 项错误．答案 C2．(多选)若以μ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，ρ是在标准状况下氮气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、Δ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( )A ．N A ＝V ρmB ．ρ＝μN A ΔC ．m ＝μN AD ．Δ＝V N A解析 摩尔质量M ＝mN A ＝ρV ，故N A ＝V ρm，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，N A Δ并不等于摩尔体积V ，故B 、D 项错误；摩尔质量μ＝mN A ，故m ＝μN A ，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；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；温度升高3 ℃也就是温度升高了3 K ，故选项C 错；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12B ．改变为原来的2倍C ．改变为原来的100273D ．改变为原来的473373解析 根据查理定律，知一定质量的气体，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p 1T 1＝p 0T 0，初状态：T 0＝(273＋100) K ＝373 K ，末状态：T 1＝(273＋200) K ＝473 K ；所以，得p 1p 0＝T 1T 0＝473373，即温度从100 ℃升高到200 ℃时，它的压强改变为原来的473373，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p －V 、p －T 、V －T 图象的意义可以判断，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选项不正确；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．(多选)关于空气湿度，下列说法正确的是( )A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸气压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比解析A项，在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水汽蒸发也就越慢，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，但绝对湿度不一定大，故A 项错误．B项，在一定气温条件下，大气中相对湿度越小，水汽蒸发也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，但绝对湿度不一定小，故B项正确．C 项，绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示，故C项正确．D项，相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，相对湿度是指空气中所含水蒸气的压强与同温度下的饱和蒸气压的比值，而不是水的饱和蒸气压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比，故D项错误．故选BC答案BC8．(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p 0厘米汞柱，则封闭气体的压强为( )A ．p 0厘米汞柱B ．L 厘米汞柱C ．(p 0＋L )厘米汞柱D ．(p 0－L )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p 1＝(p 0＋L )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p ＝p 1＝(p 0＋L )厘米汞柱．答案 C10．(单选)(2012·重庆)图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是( )A ．温度降低，压强增大B ．温度升高，压强不变C ．温度升高，压强减小D ．温度不变，压强减小解析 对被封闭的一定量的气体进行研究，当水柱上升时，封闭气体的体积V 减小，结合理想气体状态方程pV T＝C 得，当外界大气压强p 0不变时，封闭气体的压强p 减小，则温度T 一定降低，B 选项错误．当外界大气压强p 0减小时，封闭气体的压强p 减小，则温度T 一定降低，C 、D 选项均错误．当外界大气压强p 0增大时，封闭气体的压强p 存在可能增大、可能不变、可能减小三种情况．当封闭气体的压强p 增大时，温度T 可能升高、不变或降低，封闭气体的压强p 不变时，温度T 一定降低，封闭气体的压强p 减小时，温度T 一定降低．故只有选项A 可能．答案 A二、实验题(20分)11．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a 2，则油酸膜的面积约为S ＝26a 2.一滴纯油酸的体积为V 0＝V N k ，则油酸分子的直径为d ＝V 0S ＝kV 26Na 2. 答案 26a 2 kV26Na 2 12．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p －1/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)通过图象分析发现斜率k 在减小，即pV 的乘积在变小，根据理想气体状态方程公式pV T ＝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pV T＝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．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ρ(单位为kg/m 3)，摩尔质量为M (单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A ，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 ＝0.2a M ，所含分子数为N ＝nN A ＝0.2aN A M，钻石的摩尔体积为V m ＝M ×10－3ρ(单位为m 3/mol)，每个钻石分子体积为V 0＝V m N A ＝M ×10－3N A ρ，设钻石分子直径为d ，则V 0＝43π(d 2)3，联立解得d ＝36M ×10－3N A ρπm 【答案】 36M ×10－3N A ρπm 14．一定质量的气体从外界吸收了2.6×105 J 的热量，内能增加了4.2×105J ．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2.6×105 J 不变，但是内能只增加了1.6×105 J ，计算结果W ＝－1.0×105 J ，是负值，怎样解释这个结果？(3)在热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 中，W 、Q 和ΔU 为正值或负值各代表什么物理意义？ 解析 (1)根据ΔU ＝W ＋Q ，得W ＝ΔU －Q ，将Q ＝2.6×105 J ，ΔU ＝4.2×105 J 代入式中，得W ＝1.6×105 J>0，说明外界对气体做了1.6×105 J 的功．(2)如果吸收的热量Q ＝2.6×105 J ，内能增加了1.6×105 J ，即ΔU ＝1.6×105 J ，则W ＝－1.0×105 J ，说明气体对外界做了1.0×105 J 的功．(3)在公式ΔU ＝W ＋Q 中，ΔU >0，物体内能增加；ΔU <0，物体内能减少．Q >0，物体吸热；Q <0，物体放热．W >0，外界对物体做功；W <0，物体对外界做功．答案 外界对气体做了1.6×105 J 的功；－1.0×105 J ，说明气体对外界做了1.0×105 J 的功；ΔU <0，物体内能减少．Q >0，物体吸热；Q <0，物体放热．W >0，外界对物体做功；W <0，物体对外界做功．15.如图所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上，气缸内被活塞封闭有一定质量的空气，气缸质量为M ＝10 kg ，缸壁厚度不计，活塞质量m ＝5.0 kg ，其圆面积S ＝50 cm 2，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，气缸对地面恰好无压力？(大气压强p 0＝105 Pa ，g 取10 m/s 2)解析 根据已知条件，分别对活塞和气缸作受力分析，列平衡方程，结合查理定律进行计算；当温度T 1＝(273＋27)K ＝300 K 时，活塞对地面无压力，列平衡方程：p 1S ＋mg ＝p 0S ，解得p 1＝p 0－mg S ＝105Pa －5×105×10－3 Pa ＝0.9×105 Pa 若温度升高，气体压强增大，气缸恰对地面无压力时，列平衡方程：p 2S ＝Mg ＋p 0S解得p 2＝p 0＋Mg S ＝105 Pa ＋10×1050×10－4 Pa ＝1.2×105 Pa 根据查理定律：p 1T 1＝p 2T 2，0.9×105300＝1.2×105273＋t，t ＝127 ℃ 答案 127 ℃16.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V A ∶V B ＝2∶1，如图所示．起初A 中有温度为27 ℃、压强为1.8×105Pa 的空气，B 中有温度为127 ℃、压强为2×105 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：p A ＝1.8×105 Pa ，V A ，T A ＝300 K末态下：p A ′，V A ′，T A ′＝300 K根据理想气体状态方程，得p A V A ＝p A ′V A ′以B 中气体为研究对象：初态下：p B ＝2×105 Pa ，V B ，T B ＝400 K末态下：p B ′，V B ′，T B ′＝300 K根据理想气体状态方程，得p B V B T B ＝p ′B V ′B T ′B相关条件：V A ∶V B ＝2∶1，V A ′＋V B ′＝V A ＋V B ，p A ′＝p B ′联立，可解得p A ′＝1.7×105Pa答案 1.7×105 Pa。