(高三物理一轮复习)热学测试

高三热学测试题

1.若已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量、摩尔体积,则不能计算出( )

A.固体物质分子的大小和质量

B.液体物质分子的大小和质量

C.气体分子的大小和质量

D.气体分子的质量和分子间的平均距离

2.将1cm3的油酸溶于酒精,制成200 cm3的油酸酒精溶液,已知1 cm3的溶液有50滴,现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上,随着酒精溶于水,油酸在水面上形成一单分子薄层,已测出这一薄层的面积为0.2 m2,由此可估测油酸分子的直径为( )

A.5×10-10m

B.6×10-10m

C.7×10-10m

D.8×10-10m

3.(2014·龙岩一模)下列说法正确的是( )

A.当分子间有相互作用力时,随着分子间距离增大,分子间的引力和斥力都减小

B.随着科学技术的不断进步,永动机终究是可以研制成功的

C.热量不可能由低温物体转移到高温物体

D.布朗运动就是液体分子的热运动

4．(2015年潮州二模改编)在以下说法中，正确的是()

A．分子间距离为平衡距离时，分子势能最小

B．热量可能自发地从低温物体传到高温物体

C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点

D．饱和汽压随温度的升高而变小

5．(2011年海南卷)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汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比

6.(2014·株洲模拟)下列说法错误的是( )

A.单晶体、多晶体都具有固定的熔点

B.热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体

C.能量耗散说明能量不会凭空产生,但可以凭空消失

D.单晶体具有规则的几何外形,物理性质具有各向异性

7.(2014·福州一模)根据分子动理论和热力学定律,下列说法正确的是( )

A.气体体积是指所有气体分子体积的总和

B.物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大

C.空调既能制热又能制冷,说明热传递不存在方向性

D.悬浮在空气中的PM2.5颗粒的运动不是分子热运动

8.(2014·龙岩一模)一定质量的理想气体,在某一状态变化过程中,气体对外界做功8J,气体内能减少12 J,则在该过程中( )

A.气体吸热4 J

B.气体放热4 J

C.气体吸热20 J

D.气体放热20 J

9.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力,F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放,下图中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中错误

．．的是 ()

10.(2014·厦门一模)容积20L的钢瓶充满氧气后,压强为30 atm,打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为5 L的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶中的氧气压强均为2 atm。在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变。那么最多能装的瓶数是( )

A.4

B.12

C.56

D.60

11．右图表示一定质量理想气体状态变化时的V－T图象，下面的四个图象

中，也能反映这个变化过程的是(p－V图象中AB是双曲线)()

A B C D

12.(2014·泉州一模)如图所示的p -V图像中A→B→C→A表示一定质量理想气体的状态变化过程。则以下说法正确的是( )

A.在状态C和状态A时,气体的内能一定相等

B.从状态C变化到状态A的过程中,气体一定放热

C.从状态B变化到状态C的过程中,气体一定吸热

D.从状态B变化到状态C的过程中,气体分子的平均动能减小

13.(2014·福州一模)如图所示,U形气缸固定在水平地面上,用重力不计的活

塞封闭着一定质量的气体,已知气缸不漏气,活塞移动过程无摩擦。初始时,外

界大气压为p0,活塞紧压小挡板。现缓慢升高缸内气体温度,气缸内气体压强p

随热力学温度T的变化规律是( )

14．一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M＝10kg，活塞质量m＝4 kg，活塞横截面积S＝2×10－3m2，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强p0＝1.0×105Pa.活塞下面与劲度系数k＝2×103N/m的轻弹簧相连．当汽缸内气体温度为127℃时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度L1＝20 cm，g取10 m/s2，活塞不漏气且与缸壁无摩擦．

(1)当缸内气柱长度L2＝24 cm时，缸内气体温度为多少K?

(2)缸内气体温度上升到T0以上，气体将做等压膨胀，则T0为多少K?

15.(2015·山西四校三联)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑

的汽缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密

闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ

两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡，Ⅰ、Ⅱ两部分气体

的长度均为l0，温度为T0。设外界大气压强为p0保持不变，活塞

横截面积为S，且mg＝p0S，环境温度保持不变。求：

(1)在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m，两活塞重新处于平衡时，活塞B下降的高度。

(2)现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置。此时Ⅱ气体的温度。

高三热学测试题答案

1、答案:C

【解析】用M表示摩尔质量,即一摩尔物质的质量,而一摩尔物质中含有N个分子,因此每个分子的质量为。由于固体和液体中分子间距离较小,可以近似地认为分子是紧密地排列在一起的,那么若用V表示摩尔体积,即N个分子所具有的总体积,显然就可以表示每个分子的体积。而气体分子间的距离很大,用只能表示每个气体分子平均占据的空间,而不是表示分子的体积,那么就可以表示气体分子间的平均距离了。所以应选C。

2、答案：A

【解析】1 cm3油酸酒精溶液中油酸的体积V=×10-6m3,1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V油酸==m3,则油酸分子的直径d==m=5×10-10m。

【总结提升】油膜法估测分子大小的思路

(1)理解分子模型,油酸分子在水面上形成的薄膜厚度即分子直径。

(2)明确溶质和溶剂的关系,正确求出纯油酸体积V。

(3)准确“数”出油酸的面积S。

(4)利用d=求得分子直径。

3、答案：A

【解析】由分子力和分子间距的图像可知:当分子间有相互作用力时,随着分子间距离增大,分子间的引力和斥力都减小,A正确;热机必有能量耗散,永动机终究是不可能研制成功的,B错误;热量不可能自发地由低温物体转移到高温物体,C错误;布朗运动是固体小颗粒的运动,D错

误。

4、【答案】AC

【解析】分子间距离为平衡距离时，分子力合力为零，分子势力能最小，A正确；根据热量的传递的方向性，热量只能自发地从高温物体传到低温物体，B错误；根据液晶的物理性质，C

正确；饱和汽压随温度的升高而变大，D错误．

5、【答案】BC

【解析】由于在空气中水蒸气含量不变的情况下，气温越高时饱和蒸汽压越大，人的感觉是越干燥，即人的感觉取决于相对湿度而非绝对湿度，A错误B正确．空气的相对湿度是指空气所含水蒸气的实际压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值，空气的绝对湿度的定义就是用空气中所含水蒸气的压强来表示湿度的方法，故C正确，D错误．

6、答案：C

【解析】根据晶体的特点,A项正确。根据热力学第二定律,B项正确。能量耗散说明了能量转化的方向性,C项错误。根据单晶体的特点,D项正确。

7、答案：D

解析：气体分子间距很大,气体体积大于所有气体分子体积的总和,A错误;物体速度与微观的分子动能无关,B错误;热力学第二定律说明热传递是有方向的,C错误;颗粒比分子大多了,D正确。

8、答案：B

【解析】热力学第一定律:ΔU=W+Q,W=-8J,ΔU=-12J,解得:Q=-4J,B正确。

9、答案：ACD

解析：速度方向始终不变,A错误;加速度与力成正比,方向相同,故B正确;分子势能不可能增大到正值,故C错误;乙分子动能不可能为负值,故D错误。

10、答案：C

【解析】p1V1=p2V2,V2=20×L=300L,瓶数n==56,C正确。

11、答案：AC

解析：把气体状态变化列成下表进行比较，便能做出正确的选择.

过程

A→B B→C C→A

图号

题干图等温过程等容过程等压过程

A图等温过程等容过程等压过程

B图等温过程等压过程等容过程

C图等温过程等容过程等压过程

12、答案：D

【解析】理想气体状态方程pV=nRT,一定质量的理想气体的内能大小仅与温度有关,从状态C 变化到状态A 的过程中体积不变,压强增加,温度上升,内能增加,需要吸热,A 、B 错误;从状态B 变化到状态C 的过程中压强不变,体积减小,外界对气体做正功W>0,温度降低,内能减小,分子的平均动能减小,气体对外放热,C 错误,D 正确。 13、答案：B

【解析】当缓慢升高缸内气体温度时,气体先发生等容变化,根据查理定律,缸内气体的压强p 与热力学温度T 成正比,图线是过原点的倾斜的直线;当缸内气体的压强等于外界的大气压时,气体发生等压膨胀,图线是平行于T 轴的直线。 14、答案：(1)720 K (2)1 012.5 K 解析：(1)V 1＝L 1S ，V 2＝L 2S ，T 1＝400 K

p 1＝p 0－mg S ＝0.8×105 Pa p 2＝p 0＋F －mg S ＝1.2×105 Pa

根据理想气体状态方程，得：p 1V 1T 1＝p 2V 2

T 2

解得T 2＝720 K

(2)当气体压强增大到一定值时，汽缸对地压力为零，此后再升高气体温度，气体压强不变，气体做等压变化．设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx ，则：k Δx ＝(m ＋M )g

Δx ＝7 cm ，V 3＝(Δx ＋L 1)S ，p 3＝p 0＋Mg

S ＝1.5×105 Pa 根据理想气体状态方程，得：p 1V 1T 1＝p 3V 3

T 0

解得T 0＝1 012.5 K

升高气体温度，气体压强不变，气体做等压变化．设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx ，则：k Δx ＝(m ＋M )g

Δx ＝7 cm ，V 3＝(Δx ＋L 1)S ，p 3＝p 0＋Mg

S ＝1.5×105 Pa

根据理想气体状态方程，得：p 1V 1T 1＝p 3V 3

T 0

解得T 0＝1 012.5 K 15、答案：(1)0.4l 0 (2)2.5T 0

解析：(1)初状态Ⅰ气体压强p 1＝p 0＋mg

S

＝2p 0

Ⅱ气体压强p 2＝p 1＋mg

S

＝3p 0

添加铁砂后Ⅰ气体压强p 1′＝p 0＋3mg

S ＝4p 0 Ⅱ气体压强p 2′＝p 1′＋mg

S ＝5p 0

Ⅱ气体等温变化，根据玻意耳定律有：p 2l 0S ＝p 2′l 2S 可得：l 2＝3

5

l 0，

则B 活塞下降的高度h 2＝l 0－l 2＝0.4l 0

(2)Ⅰ气体等温变化，根据玻意耳定律有：p 1l 0S ＝p 1′l 1S 可得l 1＝0.5l 0

只对Ⅱ气体加热，Ⅰ气体状态不变，所以当A 活塞回到原来位置时， Ⅱ气体此时长度l 2″＝2l 0－0.5l 0＝1.5l 0 根据理想气体状态方程有：p 2l 0S T 0＝p 2′l 2″S

T 2

得：T 2＝2.5T 0