高三物理一轮复习基础自主梳理 要点研析突破 速效提升训练（课时达标）第十一章 热 检测 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精章末检测提升(十一）第十一章热学一、选择题(本大题共10小题,共40分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分，有错选的得0分)1．如图所示为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是()A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变C．温度升高，压强减小D．温度不变，压强减小答案：A解析：设玻璃泡中气体压强为p,外界大气压强为p′，则p′＝p＋ρgh，且玻璃泡中气体与外界大气温度相同,液柱上升，气体体积减小，根据理想气体的状态方程eq\f(pV，T）＝C可知，eq\f(p，T）变大，即eq\f(p′,T）变大，选项B、C、D均不符合要求，故选项A正确．2．（多选)下列关于分子热运动的说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的热运动B．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大,那么它的内能一定增大D．如果气体温度升高，分子平均动能会增加，但并不是所有分子的速率都增大答案:CD解析：布朗运动是悬浮在液体中小颗粒的运动;气体分子散开的原因在于气体分子能做无规则热运动;对于一定量的理想气体，在压强不变的情况下,体积增大，温度升高,分子平均动能增加．理想气体分子势能为零，所以内能增大．3．(多选）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（）A．有规则几何外形的固体一定是晶体B．晶体在物理性质上一定是各向异性的C．晶体熔化时具有一定的熔点D．晶体和非晶体在适当的条件下是可能相互转化的答案：CD解析:因为外形是否规则可以用人工的方法处理，所以选项A错误；因为晶体可分为单晶体和多晶体,而多晶体在物理性质上是各向同性的，所以选项B错误；因为晶体在物理性质上的重要特征之一是有一定的熔点,所以选项C正确；理论和实验都证明非晶体是不稳定状态,在适当的条件下会变成晶体，因此选项D正确．4．如图所示，一演示用的“永动机"转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片．轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动．下列说法正确的是eq\a\vs4\al（导学号36280498）()A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量答案：D解析:该永动机叶片进入水中，吸收热量而伸展划水,推动转轮转动，离开水面后向空气中放热，叶片形状迅速恢复，所以转动的能量来自热水，由于不断向空气释放热量，所以水温逐渐降低，A、B、C三项错，D项对．5．下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是()答案：B解析：当分子间距离r＝r0时，分子间的引力大小等于斥力大小，分子力为零；当r<r0时，分子间的斥力大于引力，分子力表现为斥力，r越小分子间的斥力越大；当r>r0时，分子间的引力大于斥力，分子力表现为引力,随着r的增大，分子力先增大后减小，r很大时，分子力接近于零；分子相距无穷远时的分子势能为零，分子间距缩小时引力做正功，分子势能减小，当r＝r0时，分子势能最小,且一定小于零，当r〈r0时，分子间距缩小，斥力做负功，分子势能增大，B项正确．6．某同学利用DIS实验系统研究一定量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如图的pt图象．已知在状态B时气体的体积为VB＝3L，则下列说法正确的是()A．状态A到状态B气体的体积越来越大B．状态B到状态C气内能增加C．状态A的压强是0。5atmD．状态C体积是2L答案：D解析：状态A到状态B是等容变化，故体积不变,A项错；状态B到状态C是等温变化，气体内能不变,B项错；从图中可知,pB＝1。0atm，TB＝(273＋91）K＝364K，TA＝273K,根据查理定律，有eq\f（pA，TA)＝eq\f（pB,TB)，即eq\f(pA，273)＝eq\f(1。0，364），解得pA＝0。75atm，C项错;pB＝1。0atm，VB＝3L，pC＝1.5atm；根据玻意耳定律，有pBVB＝pCVC，解得,VC＝2L，D项对．7．清晨,草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的（）A．引力消失,斥力增大B．斥力消失,引力增大C．引力、斥力都减小D．引力、斥力都增大答案：D解析:露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，液化过程中，分子间的距离变小，引力与斥力都增大,D项正确．8．（多选)设某种物质的摩尔质量为μ，分子间平均距离为d，已知阿伏加德罗常数为NA，则该物质的密度ρ可表示为（）A．ρ＝eq\f（6μ,πd3NA)B．ρ＝eq\f(μ,d3NA)C．ρ＝eq\f(3μ,4πd3NA）D．ρ＝eq\f（8μ),\s\do5（πdNA)）答案：AB解析:分子为球形时，1mol物质的体积:eq\f(1,6）πd3NA，则ρ＝eq\f（μ,\f（1，6）πd3NA)＝eq\f（6μ，πd3NA）,故A项正确；分子为正方体时，1mol物质的体积：d3NA，则ρ＝eq\f（μ,d3NA），故B项正确．9．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近感知一下尾气的温度,就能判断这台柴油机是否节能．关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，下列说法中正确的是（)A．尾气的温度越高,内能越大，说明柴油机在做功时向低温热源排出的内能多,效率低,节能B．尾气的温度越高,内能越大，说明柴油机在做功时向低温热源排出的内能少，效率高，不节能C．尾气的温度越低,内能越小，说明柴油机在做功时向低温热源排出的内能少,效率高,节能D．尾气的温度越低，内能越小，说明柴油机在做功时向低温热源排出的内能多，效率高,不节能答案：C解析:柴油在柴油机的气缸中燃烧，产生高温高压气体，燃料的化学能转变为气体的内能,气体的内能又转变为柴油机的机械能，燃烧相同的燃料，输出的机械能越多，表明柴油机越节能，是否节能是衡量机器性能好坏的重要指标．内能与温度有关,尾气的温度越高,内能越大，说明排出的能量越多，利用的就少了，效率低，不节能．10．如图所示，有一圆筒形绝热容器,用绝热且具有一定质量的活塞密封一定量的理想气体,不计活塞与容器之间的摩擦．开始时容器直立在水平桌面上，容器内气体处于状态a,然后将容器缓慢平放在桌面上,稳定后气体处于状态b。下列说法正确的是eq\a\vs4\al（导学号36280502）（)A．与a状态相比，b状态气体分子间作用力较小B．与a状态相比，b状态气体的温度较低C．a、b两状态的气体分子对活塞的压力相等D．a、b两状态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数相等答案:B解析：理想气体不计分子间作用力，A项错；由a到b，气体对外做功且绝热，所以温度降低，B项对；两状态压强不等，所以压力不等，C项错；分子在单位时间内撞击活塞的个数取决于温度和分子密度两个因素，D项错．二、填空题(本大题共2小题,共10分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答）11．(5分）（1）小强新买了一台照相机,拍到如图所示照片，他看到的小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中，他认为是靠水的浮力作用，同班的小明则认为小强的说法不对．事实上小昆虫受到的支持力是由________提供的．小强将照相机带入房间时，发现镜头上蒙上了一层雾，说明室内水蒸气的压强相对室外温度,超过了其对应的________,此时室内湿度相对室外的温度____________100％。(2)若把体积为V的油滴滴在平静的水面上，扩展成面积为S的单分子油膜，则该油滴的分子直径约为________,已知阿伏加德罗常数为NA,油的摩尔质量为M，则一个油分子的质量为________．答案:（1）水的表面张力饱和蒸汽压达到甚至超过（2）eq\f(V,S)eq\f（M,NA)12．（5分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中,现有按体积比为n∶m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.eq\a\vs4\al(导学号36280503）请补充下述估测分子大小的实验步骤:（1）______________________________________________________________________________________________________________________(用字母表示需测量的物理量）．（2）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,求油膜面积时，半个以上方格面积记为S,不足半个舍去）则油膜面积为________．(3)估算油酸分子直径的表达式为d＝________．答案：（1)用滴管将溶液一滴一滴地滴入量筒，N滴溶液的体积为V，在水面上均匀撒上一层石膏粉（2）8S（3）eq\f(nV，8SNm）解析：测油酸分子直径应知道油酸的体积，所以需先测量一滴溶液的体积，用滴管和量筒即可；而为了使油膜轮廓清晰,还应在水面撒上石膏粉；油膜面积可从图中查格数得到．三、计算题(本大题共4小题，共50分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13．(10分)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的pV图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃.则:(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？（2)该气体从状态A到状态C的过程中内能的变化量是多大？（3）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？答案：（1)－173℃27℃(2）0(3）吸热200J解析：(1)对于理想气体：A→B由eq\f(pA,TA）＝eq\f(pB,TB)得：TB＝100K所以tB＝－173℃B→C由eq\f(VB,TB)＝eq\f（VC,TC）得：TC＝300K所以tC＝27℃.(2）A→C由温度相等得:ΔU＝0.(3)A→C的过程中是吸热．吸收的热量Q＝W＝pΔV＝1×105×（3×10－3－1×10－3)J＝200J.14．（12分）（2014·山东卷）一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示．将一质量为M＝3×103kg、体积V0＝0。5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体的体积V1＝1m3。在拉力作用下浮筒慢慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零,此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮．求V2和h2.（已知大气压强p0＝1×105Pa,水的密度ρ＝1。0×103kg/m3，重力加速度的大小g＝10m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略）答案：2.5m310m解析：当F＝0时,由平衡条件得：Mg＝ρg(V0＋V2）①代入数据得V2＝2。5m3②设筒内气体初态、末态的压强分别为P1、P2，由题意得:P1＝P0＋ρgh1③P2＝P0＋ρgh2④在此过程中筒内气体的温度和质量不变，由玻意耳定律得：P1V1＝P2V2⑤联立②③④⑤式，代入数据得:h2＝10m⑥15．(12分)(2015·山东卷）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象;如图所示，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立即减为p0，温度仍为303K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求:（ⅰ)当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强；(ⅱ)当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．答案：(ⅰ)eq\f(101,100)p0(ⅱ）eq\f(201,10100)p0S．解析：(ⅰ）以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T0＝300K，压强为p0，末状态温度T1＝303K，压强设为p1,由查理定律得eq\f(p0，T0)＝eq\f(p1,T1)①代入数据得p1＝eq\f(101,100）p0②（ⅱ)设杯盖的质量为m，刚好被顶起时,由平衡条件得p1S＝p0S＋mg③放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T2＝303K，压强p2＝p0，末状态温度T3＝300K，压强设为p3，由查理定律得eq\f（p2,T2）＝eq\f（p3,T3）④设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得F＋p3S＝p0S＋mg⑤联立②③④⑤式，代入数据得F＝eq\f（201