【精品试卷】人教版高中物理选修3-3练习题：热学问题复习专用试卷
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高中物理学习材料 （精心收集**整理制作）
一、选择题 1．下列说法中正确的是( ) A.功可以完全转化为热量，而热量不可以完全转化为功 B.热机必须是具有两个热库，才能实现热功转化 C.热机的效率不可能大于1，但可能等于1 D.热机的效率必定小于1 2．将一装有压缩空气的金属瓶的瓶塞突然打开，使压缩空气迅速跑出，当瓶内气体压强降至等于大气压p0时，立即盖紧瓶塞，过一段时间后，瓶内压强将：（设瓶外环境温度不变） A．仍为p0 B．大于p0 C．小于p0 D．无法确定 3．用一导热的可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A、B两部分，如图所示。A和B中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，均可视为理想气体，则当两部分气体处于热平衡时( )
A．内能相等 B．分子的平均动能相等 C．分子的平均速率相等 D．分子数相等 4．从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量（ ） A．氧气的密度和阿伏加德罗常数 B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数 C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数 D．氧气分子的体积和氧气分子的质量 5．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是( ) A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大 B.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 C.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 D.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减小 6． 关于热力学定律，下列说法正确的是（ ） A. 在一定条件下物体的温度可以降到0K B. 物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 C. 吸收了热量的物体，其内能一定增加 D. 压缩气体总能使气体的温度升高 7．一个铜块和一个铁块，它们的质量相等，铜块的温度T1高于铁块的温度T2，如果使铜块和铁块相接触，系统不与外界交换能量，则下列说法中正确的有（ ） A．从铜块和铁块接触到达到热平衡过程中，铜块放出的热量等于铁块吸收的热量 B．从铜块和铁块接触到达热平衡过程中，铜块放出的热量大于铁块吸收的热量
C．铜块和铁块达到热平衡时的温度T=T1+22T D．铜块和铁块达到热平衡时的温度相同 8．下图是某一微粒的布朗运动路线图。若t＝0时刻它在O点，然后每隔5s记录一次微粒位置(依次为a、b、c、d、e、f)，最后将各位置按顺序连接而得到此图。下述分析中正确的是( )
A．线段ab是微粒在第六秒初至第十秒末的运动轨迹 B．t＝12.5s时刻，微粒应该在bc线上 C．线段Oa的长度是微粒前五秒内的位移大小 D．虽然t＝30s时微粒在f点，但它不一定是沿ef方向到达f点的 9．下列说法正确的是 A.当分子间距减小时，分子间斥力增大，引力减小 B.质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不相同 C.热量可以从低温物体传递到高温物体 D.物理性质具有各向异性的晶体是单晶体 10．下列说法正确的是________ (选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分） A.布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，温度越高、微粒越大，运动越显著 B.任何物体的内能都不可能为零 C.毛细现象是液体的表面张力作用的结果，温度越高表面张力越小 D.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性 E.液体饱和汽的压强称为饱和汽压，大小随温度和体积的变化而变化 11．下列说法正确的是__________ A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积 B．两分子之间同时存在着引力和斥力，它们都随分子间的距离增大而减小，但斥力比引力减小得更快 C．温度相同的氢气和氧气，分子平均动能可能不相同 D．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 12．(2011年厦门质检)封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，下列说法正确的是( ) A．气体的密度增大 B．气体的压强不变 C．气体分子的平均动能减小 D．气体从外界吸热
13．(8分)用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动．估计放大后的小颗粒(炭粒)体积为0.1×10－9 m3，碳的密度是2.25×103 kg/m3，摩尔质量是1.2×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol－1，则该小炭粒含分子数约为多少个？(结果取一位有效数字) 14．如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为20cm，人用竖直向下的力F压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人对活塞做功10J，大气压强为P0＝1×105Pa，不计活塞的重力。问：
①若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大？ ②若以适当的速度压缩气体，此过程气体向外散失的热量为2J，则气体的内能增加多少？（活塞的横截面积S＝1cm2） 15．（13分）如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速v0从右端滑上B，一段时间后，以v0/2滑离B，并恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m。求：
⑴A刚滑离木板B时，木板B的速度； ⑵A与B的上表面间的动摩擦因数μ； ⑶圆弧槽C的半径R； ⑷从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能。
二、实验题 16．空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对气缸中空气做功为2×105 J,空气的内能增加了1.5×105 J,则气体_________(填“吸”或“放”)热_________ J. 参考答案 2．B 【解析】 【错解分析】错解：由于是在内外气压相等的情况下塞上瓶塞的，所以过一段时间后，内外压强应该仍然相等，所以答案应该选A。 上述解答中没有从热力学规律出发，不能把生活语言，如“突然”，“空气迅速跑出”等词语，“翻译”成“物理语言”。上述表达的物理语言可表述为：压缩气体对外做功，与外界来不及进行热交换，即所谓的绝热过程。另外就是“过一段时间”，这是一个可能有热交换的过程，因为瓶子是金属的，金属一般都是热的良导体。上述错误正是因为没有分析这两个热力学过程所致。 【正解】拔开瓶塞，瓶内空气急速膨胀跑出来，这是一个近似的绝热膨胀过程，气体对外做功。根据热力学第一定律，气体的内能一定减少，即温度迅速降低。由于是在室温下拔开瓶塞的，所以瓶内气体的温度一定低于室温。当瓶内外气体压强相等后，塞上瓶塞，立刻又出现了一个新的热力学过程，由于瓶内气温低于室温，必将有热量从外界传向瓶内空气，使瓶内空气的温度升高，瓶内空气的压强也就随着温度的升高而增大。所以，正确答案应为B。 【点评】解此类题时要注意把握住题设的关键词所反映的隐含条件，注意分析物理过程，而只是根据自己的生活经验想当然一般是要出错的。 3．B 【解析】 试题分析：两部分气体处于热平衡，即温度相同，所以两种气体的分子的平均动能相同，B正确； 考点：考查了分子平均动能 点评：温度是分子平均动能的标志．基础知识一定要打牢． 4．C 【解析】知道氧气的密度和阿伏伽德罗常数不能算出氧气的摩尔质量，A错误。知道氧气分子的体积和阿伏伽德罗常数，只能算出该状态下氧气的摩尔体积，B错误，氧气分子的质量和阿伏伽德罗常数，两者相乘即为氧气的摩尔质量，C正确。而D能算出体积，所以D错误。 5．C 【解析】 试题分析：分子间相互作用力与分子间距离的关系．当r=r0时，分子力为零，分子势能最小，随着r的增大或者减小分子势能均增大． 当r＞r0时，分子力表现为引力，随着分子之间距离的增大，分子力先增大后减小，而分子势能一直增大，故AB错误； 当r＜r0时，分子力表现为斥力，随着分子之间距离的减小，分子力增大，分子势能也增大，故C正确，D错误． 故选C． 考点：分子势能；分子间的相互作用力． 点评：在讨论分子力与分子势能时一定弄清楚这二者与分子之间距离的关系，对比进行学习． 6．B 【解析】绝对零度不可能达到，A错误；根据热力学第二定律，B正确；改变内能有两种方式，做功和热传递，如果物体吸收了热量的同时对外做功，则C错误；同理，D错误。
8．CD 【解析】 试题分析：线段ab是微粒在第六秒初至第十秒末的位移，A错误；粒子是无规则运动的，不能代表其运动轨迹，B错误；线段Oa的长度是微粒前五秒内的位移大小，C正确；虽然t＝30s时微粒在f点，但它不一定是沿ef方向到达f点的，D正确； 故选CD 考点：分子动理论的基本观点． 点评：布朗运动是固体微粒的无规则运动在任意时刻微粒的位置，而不是运动轨迹，而只是按时间间隔依次记录位置的连线 9． CD 【解析】 试题分析：当分子间距离减小时，分子间引力和斥力都增大，故A错误；温度是分子动能的标志，只要温度相同，物质分子的平均动能就相同，故B错误；根据热力学第二定律得：热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，故C正确；根据晶体的性质可知单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，故D正确。所以选CD。 考点：本题考查分子间作用力与分子间距离的关系；热力学第二定律；热量传递；温度；晶体。 10．BCD 【解析】布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，温度越高、微粒越小，运动越显著，A错；液体饱和汽的压强称为饱和汽压，大小与温度和体积无关，E错；
