2017年高考物理一轮复习第11章热学综合测试题新人教版
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1 第十一章 综合测试题
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求。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．(2015·山西四校联考)下列叙述正确的是导学号 058010407( )
A．扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动
B．布朗运动就是液体分子的运动
C．分子间距离增大，分子间作用力一定减小
D．物体的温度较高，分子运动越激烈，每个分子的动能都一定越大
答案：A
解析：扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，选项A正确；布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是液体分子的运动，选项B错误；在分子之间距离从平衡位置开始增大时，分子间作用力先增大后减小，选项C错误；物体的温度越高，分子运动越激烈，分子平均动能增大，并非每个分子的动能都一定越大，选项D错误。
2．(2015·上海松江区一模)如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，e为两曲线的交点，则下列说法中正确的是导学号 05801408( )
A．ab为斥力曲线，cd为引力曲线，e点横坐标的数量级为10－10m
B．ab为引力曲线，cd为斥力曲线，e点横坐标的数量级为10－10m
C．若两个分子间距离大于e点的横坐标，则分子间作用力的合力表现为斥力
D．若两个分子间距离越来越大，则分子势能亦越来越大
答案：B
解析：e点横坐标等于分子平衡距离r0，其数量级应为10－10m。 因平衡距离之内，分子斥力大于分子引力，分子力表现为斥力，故ab为引力曲线，cd为斥力曲线，A错误，B正确。当两分子间距离大于e点的横坐标，即r>r0时，作用力的合力表现为引力，C错误。若r
3．(2014·福建理综)如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区 2 间的分子数占总分子数的百分比。图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是导学号 05801409( )
A．曲线① B．曲线②
C．曲线③ D．曲线④
答案：D
解析：分子速率分布曲线是正态分布，一定温度下气体分子速率很大和很小的占总分子数的比率都很少，呈现“中间多，两头少”的规律，只有曲线④符合实际情况。本题易错选B，注意到曲线上速率为零的分子占有总分子数的比率是某一值，这是不可能的，因为分子在做永不停息的无规则热运动。
4．某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0的空气，其体积为导学号 05801410(
)
A.p0pV B．pp0V
C．(pp0－1)V D．(pp0＋1)V
答案：C
解析：设所求体积为Vx，由玻意耳定律，p0(Vx＋V)＝pV，可得Vx＝(pp0－1)V，C正确。
5.如图是一种气压保温瓶的结构示意图。用手按下按压器时，气室上方的小孔被堵塞。以瓶内密闭气体为研究对象，按压器未按下时瓶内气体(含气室)压强为p，体积为V0，按压器按下后瓶内气体压强为p，忽略瓶内气体温度变化，此时瓶内气体体积为导学号 05801411(
)
A.p0pV0 B．pp0V0
C.p0p0＋pV0 D．p－p0pV0
答案：A
解析：因忽略瓶内气体温度变化，所以瓶内气体发生了等温变化，根据玻意尔定律p0V0＝pV有，V＝p0pV0，选项A正确。 3 6．(2014·上海高考)在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为10 mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1 mL测一次压强p，最后得到p和V的乘积逐渐增大。
(1)由此可推断，该同学的实验结果可能为图__________。
(2)图线弯曲的可能原因是在实验过程中导学号 05801412( )
A．注射器中有异物 B．连接软管中存在气体
C．注射器内气体温度升高 D．注射器内气体温度降低
答案：(1)甲 (2)C
解析：根据pVT＝C可得V＝CT1p，说明只有在温度不变时，气体的体积V与压强的倒数1p才成正比。在体积增大，压强减小的过程中，温度要升高，所以V1p图象斜率要变大。故该同学的实验结果可能为图甲。图线弯曲的可能原因是在实验过程中，注射器内气体温度升高。
7．(2015·河北保定期末)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是导学号 05801413( )
A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当
B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡决定的
D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度
E．PM2.5必然有内能
答案：DE
解析：PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C错误。倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，D、E正确。
8.如图，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气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 4 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导学号 05801414( )
答案：ABD
解析：气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。
9.如图所示，气缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态。现通过电热丝对气体A加热一段时间，后来活塞达到新的平衡，不计气体分子势能，不计活塞与气缸壁间的摩擦，大气压强保持不变，则下列判断正确的是导学号 05801415( )
A．气体A吸热，内能增加
B．气体B吸热，对外做功，内能不变
C．气体A分子的平均动能增大
D．气体A和气体B内每个分子的动能都增大
E．气体B分子单位时间内对器壁单位面积碰撞总次数减少
答案：ACE
解析：气体A进行等容变化，则W＝0，根据ΔU＝W＋Q可知气体A吸收热量，内能增加，温度升高，气体A分子的平均动能变大，但是不是每个分子的动能都是增加的，选项A、C正确，D错误；因为中间是导热隔板，所以气体B吸收热量，温度升高，内能增加；又因为压强不变，故体积变大，气体对外做功，选项B错误；气体B的压强不变，但是体积增大，所以气体B分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数减少，选项E正确。
10．如图，水平放置的密封汽缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在汽缸内无摩擦滑动，右侧汽缸内有一电热丝。汽缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比导学号 05801416( ) 5
A．右边气体温度升高，左边气体温度不变
B．左右两边气体温度都升高
C．左边气体压强增大
D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
答案：BC
解析：当电热丝通电后，右边的气体温度升高、体积膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，根据热力学第一定律，左边气体内能增加，气体的温度升高。根据气体定律左边的气体压强增大，B、C正确，右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功，D错。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题，共18分。把答案直接填在横线上)
11．(6分)(2015·浙江自选模块)如图所示，内壁光滑的圆柱形金属容器内有一个质量为m、面积为S的活塞。容器固定放置在倾角为θ的斜面上。一定量的气体被密封在容器内，温度为T0，活塞底面与容器底面平行，距离为h。已知大气压强为p0，重力加速度为g。导学号 05801417
(1)容器内气体压强为________。
(2)由于环境温度变化，活塞缓慢下移h2时气体温度为________；此过程中容器内气体________(选填“吸热”或“放热”)，气体分子的平均速率________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
答案：(1)p0＋mgcosθS (2)T02 放热 减小
解析：(1)容器内气体的压强为p＝p0＋mgcosθS。
(2)由于气体做等压变化，由盖·吕萨克定律可得hST0＝h2ST′，解得T′＝T02；外界对气体做功，而气体的内能减小，气体一定对外放热；温度降低，分子的平均动能减小，平均速率也减小。
12．(6分)可燃冰是天然气的固体状态，深埋于海底和陆地永久冻土层中，它的主要成分是甲烷分子与水分子，是极具发展潜力的新能源。如果海底地层断裂，可燃冰分解产生的气体就会喷出海面。设有一定质量的甲烷气体从海面下某处上升，不计海水温度的变化，甲 6 烷气体在海水中上升时对周围海水做________(填“正”或“负”)功，甲烷气体______(填“吸热”、“放热”或“与海水无热交换”)。导学号 05801418
答案：正 吸热
解析：本题关键是看懂气泡在水中上升由于压力的缘故气泡会逐渐变大对外做功，由于温度不变，气体内能不变，对外做功吸热。
13．(6分)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，现有按体积比为nm配制好的油酸酒精溶液置于容器中，还有一个盛有约2cm深水的浅盘，一支滴管，一个量筒。导学号 05801419
(1)用滴管向量筒内加注N滴油酸酒精溶液，读其体积V。再用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示。(已知坐标纸上每个小方格面积为S)则油膜面积为________。
(2)估算油酸分子直径的表达式为d＝________。
答案：(1)8S (2)Vn8NSm＋n
解析：(1)利用补偿法，可查得面积为8S。
(2)1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′＝VN×nm＋n，油膜面积S′＝8S，由d＝V′S′，得d＝Vn8NSm＋n。
三、论述计算题(共5小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
