高考物理一轮复习 第十一章 热学章末达标验收 新人教版

1 高考物理一轮复习 第十一章 热学章末达标验收 新人教版

(教师用书独具)

(时间：50分钟 满分：100分)

一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分，每小题至少有一个选项正确，选对但选不全得3分，有错选或不答的得0分)

1．(2010·上海高考)民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体( )

A．温度不变时，体积减小，压强增大

B．体积不变时，温度降低，压强减小

C．压强不变时，温度降低，体积减小

D．质量不变时，压强增大，体积减小

解析：选B 纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变；温度降低时，由pVT＝C(恒量)知，封闭气体的压强减小，故罐被紧紧“吸”在皮肤上了，选项B正确。

2．(2012·九江模拟)对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )

A．温度高的物体其内能和分子平均动能一定大

B．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

C．当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快，所以分子间的作用力总表现为引力

D．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动

解析：选B 物体内能包括分子动能和分子势能，选项A错误；分子力表现为斥力时，分子间距离减小，斥力增大，且做负功，分子势能增大，选项B正确；分子间距离小于r0时，分子的作用力表现为斥力，距离大于r0时表现为引力，选项C错误；布朗运动是指悬浮在液体中的微粒的无规则运动，选项D错误。

3．(2012·厦门质检)下列有关热现象的叙述中正确的是( )

A．物体的内能增加，一定要吸收热量

B．布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动

C．物体的温度为0 ℃时，物体分子的平均动能为零

D．凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的

解析：选B 做功和热传递均能改变物体的内能，A错误；布朗运动是固体颗粒的运动， 2 但它间接反映了液体分子的无规则运动，B正确；0 ℃时，物体分子在做无规则的热运动，物体分子的平均动能不为零，C错误；不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律的实验构想也不可能实现，如第二类永动机，D错误。

4．(2012·石家庄质检)下列说法正确的是( )

A．气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和

B．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变

C．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体

D．一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小

解析：选ACD 气体的温度变化时，其分子平均动能也随之改变，但分子间势能不一定变化，选项B错误；A、C、D正确。

5．(2012·惠州4月模底)某同学夏天上体育课时把放在空调教室里的篮球带出去玩，不久会发现( )

A．球变硬了些，吸收热量，内能变大

B．球变软了些，吸收热量，内能不变

C．球变硬了些，温度升高，压强不变

D．球没有发生变化

解析：选A 把空调教室里的篮球带到室外，温度上升，忽略体积的变化，内能变大。球内气体吸热，由pVT＝常数(定值)，则压强变大，球变硬了些，故A正确。

6．(2010·保定模拟)如图1所示，该装置可以作为火灾报警器使用：U形管竖直放置，左端封闭、右端开口，装入一小段水银柱封闭一定质量的气体，管壁是导热的，外界大气压恒定。如果蜂鸣器发出响声，下列说法中正确的是( )

图1

A．封闭气体的温度升高，气体分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大

B．封闭气体的体积变大，单位体积的分子数减少，从而气体的压强一定减小

C．封闭气体的密度变小，单位时间内打到单位面积器壁上的分子数减少，分子动能增加，气体的压强可能不变

D．封闭气体的内能增加，气体对外界做功，气体向外界释放了能量

解析：选C 气体压强p＝p0＋ρgh不变，当蜂鸣器发出响声时，水银柱向上移动，接 3 通电路，则气体体积V增大，由pVT＝恒量知，气体温度T增大，热运动加剧，但压强不变，C正确；由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，ΔU>0，W<0，故Q>0，因此，气体吸热，则D错。

7. (2012·汕头质量测评)如图2，先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂液里浸一下，使环上布满肥皂液薄膜。如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜，则棉线圈将成为圆形，主要原因是( )

图2

A．液体表面层分子间的斥力作用

B．液体表面受重力作用

C．液体表面张力作用

D．棉线圈的张力作用

解析：选C 由于液体表层内分子间距离比较大，液体表面张力使得液体表面具有收缩的趋势，故松弛的棉线圈变为圆形，C正确。

8．一定质量的理想气体处于某一平衡状态，此时其压强为p0，有人设计了四种途径，使气体经过每种途径后压强仍为p0，这四种途径是

①先保持体积不变，降低温度，再保持温度不变，压缩体积

②先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，让体积膨胀

③先保持温度不变，使体积膨胀，再保持体积不变，使气体升温

④先保持温度不变，压缩气体，再保持体积不变，使气体降温

下列结论正确的是( )

A．①、②不可能

B．③、④不可能

C．①、③不可能

D．①、②、③、④都可能

解析：选D 由理想气体的状态方程pVT＝p0V0T0可知四种途径都有可能。

9．(2012·南京模拟)下列说法中正确的是( )

A．晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性

B．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同

C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性

D．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小

解析：选BC 单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，非晶体一定具有各向同性， 4 A错；温度是分子平均动能大小的标志，所以，内能不同的物体温度可能相同，B对；液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性，C项对；若分子间距离r

10.如图3所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则( )

图3

A．弯管左管内外水银面的高度差为h

B．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大

C．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升

D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升

解析：选ACD 管内气体的压强为p＝p0＋ph，所以左管内外水银面的高度差为h，A对；当弯管向上移动时，管内气体压强不变，因而体积不变，B错；当弯管向下移动时，由于气体体积不变，所以右管内的水银柱沿管壁上升，C对；当温度升高时，管内气体体积增大，右管内的水银柱将沿管壁上升，D对。

11.如图4所示容器中，A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定，A、B的底部由带有阀门K的管道相连。整个装置与外界绝热。原先，A中水面比B中的高。打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡。在这个过程中( )

图4

A．大气压力对水做功，水的内能增加

B．水克服大气压力做功，水的内能减少

C．大气压力对水不做功，水的内能不变

D．大气压力对水不做功，水的内能增加

解析：选D 打开阀门，A中的水逐渐流向B，最后A、B两容器中的水面相平。设在这个过程中，A中水面下降h1，B中水面上升h2，A、B两容器的截面分别设为S1、S2，大气压为p0。

从容器A考虑，大气压通过活塞对水做功(正功)

W1＝p0S1h1 5 从容器B考虑，水通过活塞克服大气压做功，即大气压通过活塞对水做负功

W2＝－p0S2h2

由于水的总体积不变，即

h1S1＝h2S2

所以大气压通过活塞对水做的总功为

W＝W1＋W2＝p0(S1h1－S2h2)＝0。

原先A中水面比B中高，最终平衡后两边液面相平，水的重力势能减少，由能量守恒可知水的内能增加，A、B、C错，D对。

12．(2012·湖南十校联考)如图5，固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体，汽缸置于温度不变的环境中。现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化。下列图象中p、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能，Ek表示该气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，a、d为双曲线，b、c为直线。能正确反映上述过程的是( )

图5

图6

解析：选ABD 汽缸置于温度不变的环境中说明气体做等温变化，其p－V图象是双曲线，A正确；理想气体的内能由分子动能决定，温度不变，气体的内能不变，B正确，C错误；单位体积内气体的分子数与体积的乘积为容器内分子总数，容器内分子总数不变，D正确。

二、非选择题(本题共4小题，共40分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)

13．(10分)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。

③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。 6 ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。

⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。

完成下列填空：

(1)上述步骤中，正确的顺序是________。(填写步骤前面的数字)

(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直径为________m。(结果保留1位有效数字)

解析：(1)依据实验顺序，首先配置混合溶液(④)，然后在浅盘中放入水和痱子粉(①)，将一滴溶液滴入浅盘中(②)，将玻璃板放在浅盘上获取油膜形状(⑤)，最后由已知边长的坐标纸上的油膜形状来计算油膜的总面积(③)，故正确的操作顺序为④①②⑤③。

(2)一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为：V＝1300×50 cm3＝SD，其中S＝0.13 m2，故油酸分子直径

D＝VS＝1300×50×10－6×10.13×104 m＝5×10－10 m。

答案：(1)④①②⑤③ (2)5×10－10

14．(10分)如图7所示，一开口汽缸内盛有密度为ρ的某种液体；一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为1/4。现用活塞将汽缸封闭(图中未画出)，使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为l/2，求此时汽缸内气体的压强。大气压强为p0，重力加速度为g。

图7

解析：设当小瓶内气体的长度为34l时，压强为p1；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为p2，汽缸内气体的压强为p3。依题意p1＝p0＋12ρgl ①