2023版高三一轮总复习物理（新教材新高考）章末综合验收14热学

1、 章末综合验收(十四)一、单项选择题1(2021山东滨州模拟)关于热现象，下列说法不正确的是()A分析布朗运动会发现，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈B一定质量的气体，温度升高时，分子间的平均距离增大C分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间引力大于斥力，当r小于r0时，分子间斥力大于引力D已知铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为(kg/m3)，阿伏加德罗常数为NA(mol1)，1 m3铜所含的原子数为Neq f(NA,M)B温度越高，水分子运动越激烈，对悬浮颗粒的冲力越大，布朗运动越剧烈，同时，悬浮颗粒越小，越容易改变运动状态，A正确；一定质量的气体，压强不确定的

2、情况下，温度升高时，体积不一定增加，故分子间的平均距离不一定增大，B错误；分子间的距离r存在某一值r0，当r等于r0时，引力等于斥力，而分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，由于斥力比引力变化快，所以当r小于r0时，斥力大于引力，当r大于r0时，引力大于斥力，C正确；1 m3铜的物质的量为neq f(,M)，1 m3铜所含的原子数为NnNA，解得Neq f(NA,M)，D正确。故选B。2(2021山东德州市质检)对应四幅图，下列说法正确的有()分子间的作用力与距离的关系某种气体分子速率分布水的饱和汽压与摄氏温度的关系某理想气体的pT关系图A根据分子间的作用力与距离的关系可知当分子间距r

3、r0时，分子势能最大B根据某种气体分子速率分布图可判断T1T2C水的饱和汽压随温度的升高而增大，与饱和汽的体积有关D根据某理想气体的pT关系图可知此理想气体经历等容变化D由分子间作用力的合力与分子间距离的关系图像知，rr0时分子力表现为引力，分子间的距离增大，分子力做负功，分子势能增加，所以分子间距rr0时，分子势能最小，A错误；由某种气体分子速率分布图可知，T2中速率大的分子占据的比例较大，则说明T2对应的平均动能较大，故T2对应的温度较高，B错误；水的饱和汽压随温度的升高而增大，与体积无关，C错误；若气体经历等容变化，压强和热力学温度成正比，D正确。3(2021江西名校联考)关于热力学定律

4、，下列说法正确的是()A外界对气体做正功时，气体内能一定增大B不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功C一定量的某种理想气体等压膨胀过程一定放热D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体D根据热力学第一定律可知，当和外界热交换不明确时，外界对气体做功(W0)，其内能不一定会增大，故A错误；热力学第二定律可以表述为：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。这句话强调的是不可能“不产生其他影响”，即在将从单一热源吸收的热量变成功的过程中，若产生了其他影响，该热量是有可能完全变成功的，故B错误；由理想气体状态方程可知，一定量的某种理想气体等压膨胀过程中温度升高，内能增加，对外做功，

5、U0，W0，由热力学第一定律UWQ可知气体需要从外界吸热，故C错误；由热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，D正确。4(2021淄博市高三诊断)如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，AB和CD为等温过程，BC和DA为绝热过程(气体与外界无热量交换)。这就是著名的“卡诺循环”。下列说法正确的是()AAB过程中，气体放出热量BBC过程中，气体内能增加CCDA过程中，内能减少DABCDA整个过程中，气体吸热DAB过程为等温过程，温度不变，气体的内能不变，由图可知AB过程，气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收

6、热量，A错误；BC为绝热膨胀过程，Q0，气体对外做功，W0，根据热力学第一定律UWQ可知U0，内能减小，B错误；同理分析可知CDA过程中，气体的内能先不变后增大，C错误；从图像可知，一次循环中，气体对外做的功大于外界对气体做的功，即W0，由热力学第一定律可知完成一次循环气体从外界吸收热量，D正确。5如图所示，绝热汽缸固定在水平面上，用锁定的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，解除锁定后活塞向右运动，不计活塞与汽缸间摩擦，活塞稳定后关于汽缸内的气体，以下说法正确的是()A温度不变B所有气体分子的运动速率都减小C一定时间内撞击汽缸单位面积器壁的分子数减少D汽缸单位面积器壁受到分子的撞击力增大

7、C本题为绝热过程，无热传递，活塞向右运动，体积变大，气体对外做功，内能减小，故温度降低，气体分子的平均速率减小，但不是所有气体分子的运动速率都减小，气体体积变大，压强变小，温度降低，故一定时间内撞击汽缸单位面积器壁的分子数减少，汽缸单位面积器壁受到分子的撞击力减小，A、B、D错误，C正确。二、多项选择题6(2021山东临沂模拟)分子间势能由分子间距r决定。规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零，两分子间势能与分子间距r的关系如图所示。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动。下列说法正确的是()A在两分子间距从很远处减小到r2的过程中，分子之间的作用力先增大后减小B在两分子间距从

8、r2减小到r1的过程中，分子之间的作用力一直减小C在两分子间距从r1再减小到某一距离的过程中，分子之间的作用力一直增大D在两分子间距等于r2处，分子之间的作用力等于0ACD由题图可知，r2处分子势能最小，则r2处的分子间距为平衡位置r0，引力与斥力相等，即分子之间的作用力等于0，所以在两分子间距从很远处减小到r2的过程中，分子之间的作用力先增大后减小，故A、D正确；在两分子间距从r2减小到r1的过程中，分子之间的作用力一直增大，故B错误；由于r1r0，分子间作用力表现为斥力，所以在两分子间距从r1再减小到某一距离的过程中，分子之间的作用力一直增大，故C正确。7如图所示的两端开口的“U”形管中，

9、盛有同种液体，并用阀门K将液体隔成左、右两部分，左边液面比右边液面高。现打开阀门K，从打开阀门到两边液面第一次平齐的过程中，液体向外放热为Q，内能变化量为U，动能变化量为Ek；大气对液体做功为W1，重力做功为W2，液体克服阻力做功为W3，由功能关系可知下列关系式正确的是()AW10 BW2W3EkCW2W3QU DW3QUABD由动能定理可知W2W3W1Ek，其中W1pV左pV右0，可知A、B正确；由热力学第一定律UWQ得UW3Q，可知D正确，C错误。8(2021山东新高考强化卷)如图所示，内壁光滑的绝热汽缸竖直固定在水平面上，用质量为m的绝热活塞把缸内空间分成两部分。两部分中封闭有相同质量和

10、温度的同种理想气体，活塞用销钉K固定，已知P部分的气体体积小于Q部分的气体体积，活塞能上、下自由移动。现拔掉销钉，活塞移动一小段距离后再将其固定。下列说法正确的是()A活塞上升BP部分气体温度降低C两部分气体内能之和不变D两部分气体内能之和增大BD根据热学知识可知P部分气体压强较大，又活塞受到竖直向下的重力，所以拔掉销钉后，活塞下降，根据热力学第一定律UQW，由于两部分气体都是绝热的，可知Q为零，既不吸热也不放热，P部分气体对Q部分气体做功，W0，因此P内能减小，温度降低。Q内能增加，温度升高，活塞下移，活塞的重力势能减小，根据能量守恒定律可知活塞重力势能的减少量等于P、Q两部分气体内能的增加

11、量，两部分气体的内能之和增大。故B、D正确。三、非选择题9在用油膜法测量油酸分子直径的实验中：(1)用油膜法测量分子直径大小的实验依据是_。A将油膜看成单分子层油膜B不考虑油膜中油酸分子间的间隙C考虑油膜中油酸分子间的间隙D将油酸分子看成球形(2)将1 cm3的油酸配制成200 cm3的油酸酒精溶液。已知1 cm3油酸酒精溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴在撒有痱子粉的水面上，随着酒精蒸发，油酸在水面上形成单分子层油膜，已测得油膜的面积为0.2 m2，由此可以估测油酸分子的直径为_ cm(3)若体积为10 cm3的油酸，滴在水面上展开形成单分子层油膜，则油膜面积的数量级为_。A108 cm2

12、 BC104 cm2 D解析(1)用油膜法测量油酸分子直径的大小的实验依据是：认为油膜是单分子油膜，把油酸分子看成球形，不考虑油酸分子间的间隙，故A、B、D正确，C错误。(2)一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为V0eq f(1,20050) cm31104 cm311010 m3，油酸分子的直径为deq f(V0,S0)eq f(11010,0.2) m51010 m5108 cm。(3)单分子层油膜的厚度等于油酸分子的直径，即deq f(V,S)，所以Seq f(V,d)eq f(10106,51010) m22104 m22108 cm2，故选A。答案(1)ABD(2)5108(3)A10用注

13、射器和压力表来探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图甲所示，用活塞和注射器外筒封闭一定质量的气体，其压强可由左侧的压力表测得：甲乙(1)实验时通过推拉活塞改变封闭气体的体积V和压强p，可得到多组关于V和p的数据。根据实验所测数据，若猜想在温度不变时V和p成反比，为了验证猜想是否正确可描点画图像，若图像的纵轴为p，则横轴应为_。(2)据(1)所作图像的形状若为图乙中实线所示，则造成图线形状这样弯曲的原因可能是_(选填“活塞推拉过快”或“封闭气体有泄漏”)。解析(1)由等温变化可得pVC整理得peq f(1,V)C，若图像的纵轴为p，则横轴应为eq f(1,V)。(2)由方程pV

14、nRT可得peq f(1,V)nRT，由图像可知，图线斜率变小，则说明封闭气体有泄漏。答案(1)eq f(1,V)(2)封闭气体有泄漏11如图所示，甲、乙两个竖直放置的相同汽缸中装有体积均为V0、热力学温度均为T0的理想气体，两汽缸用细管(容积不计)连接，细管中有一绝热轻小活塞；汽缸乙上方有一横截面积为S、质量不计的大活塞。现将汽缸甲中的气体缓慢升温到eq f(5,4)T0，同时在大活塞上增加砝码，稳定后细管中的小活塞仍停在原位置。外界大气压强为p0，乙汽缸中气体温度保持不变，两汽缸内气体的质量及一切摩擦均不计，重力加速度大小为g。求：(1)大活塞上增加的砝码的质量m；(2)大活塞下移的距离L

15、。解析(1)设汽缸甲中气体升温到eq f(5,4)T0时的压强为p，根据查理定律有eq f(p0,T0)eq f(p,f(5,4)T0)解得peq f(5,4)p0可知汽缸乙中的气体压强也为p，对大活塞，由平衡条件有pSmgp0S解得meq f(p0S,4g)。(2)设稳定后汽缸乙中气体的体积为V，根据玻意耳定律有p0V0pV经分析可知Leq f(V0,S)eq f(V,S)解得Leq f(V0,5S)。答案(1)eq f(p0S,4g)(2)eq f(V0,5S)12如图所示，内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口，AB、CD段竖直，BC、DE段水平，AB90 cm，BC40 cm，CD60

16、 cm，竖直段CD内有一长10 cm的水银柱。在环境温度为300 K时，保持BC段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10 cm，此时CD段中的水银柱上端距C点10 cm。已知封闭气体可视为理想气体，大气压为75 cmHg且保持不变。(1)环境温度缓慢升高，求温度升高到多少时，CD段中水银柱下端刚好接触D点；(2)环境温度在(1)问的基础上再缓慢升高，求温度升高到多少时，CD段中水银柱刚好全部进入水平管DE中。(计算结果保留三位有效数字)解析(1)升温前封闭气体的压强为p175 cmHg10 cmHg65 cmHg由题意知，在升温前，AB段内高出槽中水银面的水银柱高度为10 cm，封闭气体的长度为L1(901010)cm40 cm10 cm120 cm升温前封闭气体的温度为T1300 K设温度升高到T2时CD段中水银柱下端刚好接触D点，此时气体的长度为L2(901010) cm40 cm(6010) cm160 cm升温过程中气体做等压变化，设玻璃管横截面积为S，升温前封闭气体的体积为V1，升温后封闭气体的体积为V2由盖吕萨