高考物理一轮复习 单元过关检测12 热学（含解析）-人教版高三物理试题

单元过关检测(十二)热学一、选择题(本题共12小题，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7～12题有多项符合题目要求．)1．如图所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区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()A．曲线① B．曲线②C．曲线③ D．曲线④D[某一温度下气体分子的麦克斯韦速率呈“中间多，两头少”的分布，故选项D正确．]2．一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的()A．温度降低，密度增大 B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大 D．温度升高，密度减小D[由ΔU＝W＋Q可得理想气体内能变化：ΔU＝－1.0×104J＋2.5×104J＝1.5×104J>0，故温度升高，A、B两项均错．因为气体对外做功，所以气体一定膨胀，体积变大，由ρ＝m/V可知密度变小，故C项错误，D项正确．]3．节能减排是当前政府的重要工作，现代建筑出现了一种新设计：在墙面的装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球，球内充入一种非晶体材料，当温度升高时，球内材料熔化吸热，当温度降低时，球内材料凝固放热，使建筑内温度基本保持不变，下列四个图象中，表示球内材料的熔化图象的是()C[晶体有固定的熔点，在熔化过程中当温度达到熔点后，不断吸热，但温度却保持在熔点温度，直到晶体全部熔化；而非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中不断吸热，先变软，然后熔化，在此过程中温度不断上升．]4．如图所示，汽缸放置在水平地面上，质量为m的活塞将汽缸分成甲、乙两气室，两气室中均充有气体，汽缸、活塞是绝热的且不漏气．开始活塞被销钉固定，现将销钉拔掉，活塞最终静止在距原位置下方h处，设活塞移动前后甲气体内能的变化量为ΔE，不计气体重心改变的影响，下列说法正确的是()A．ΔE＝mgh B．ΔE>mghC．ΔE<mgh D．以上三种情况均有可能B[气体甲体积减小，外界对它做正功，其中包括mgh和乙气体分子对活塞的力做功W乙，且为正功，ΔE＝mgh＋W乙．]5．空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L，现再充入1.0atm的空气9.0L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为()A．2.5atm B．2.0atmC．1.5atm D．1.0atmA[将充气之前的两部分气体合起来作为初状态，压强都是1.0atm，故初始体积为两部分的和．初状态：p1＝1.0atm，V＝V1＋V2＝(6.0＋9.0)L＝15.0L，末状态：V′＝V1＝6.0L由玻意耳定律：p1V＝p2V′，代入数据求得：p2＝2.5atm，A选项正确．]6．有一段12cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封气体的压强为(大气压强p0＝76cmHg)()A．76cmHg B．82cmHgC．88cmHg D．70cmHgA[水银柱所处的状态不是平衡状态，因此不能用平衡条件来处理．水银柱的受力分析如图所示，因玻璃管和水银柱组成系统的加速度a＝gsinθ，所以对水银柱由牛顿第二定律得：p0S＋mgsinθ－pS＝ma，故p＝p0＝76cmHg.]7．对下列几种固体物质的认识，正确的有()A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同AD[若物体是晶体，则在熔化过程中，温度保持不变，可见A正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片在不同方向上导热性能不同造成的，说明云母片是晶体，所以B错误；沿晶体的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理性质不同，这就是晶体的各向异性，选项C错误，D正确．]8．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，以下说法正确的是()A．气体的密度增大B．气体的压强增大C．气体分子的平均动能减小D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多BD[等容变化温度升高时，压强一定增大，分子密度不变，分子平均动能增大，单位时间撞击单位面积器壁的气体分子数增多，B、D正确．]9．根据热力学定律，下列说法中正确的是()A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”AB[在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体，A正确；空调机工作过程中，电流做功产生热，所以向室外放热多，从室内吸热少，B正确；C项中的说法违反热力学第二定律，C错；对能源的过度消耗会造成可以利用的能量减少，而总的能量是守恒的，D错．]10．如图所示，一小段水银封闭了一段空气，玻璃管竖直静放在室内．下列说法正确的是()A．现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温一定上升了B．若外界大气压强不变，现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温上升了C．若发现水银柱缓慢下降一小段距离，这可能是外界的气温下降所至D．若把管子转至水平状态，稳定后水银未流出，此时管中空气的体积将大于原来竖直状态的体积BCD[若水银柱上移，表示气体体积增大，可能的原因是外界压强减小而温度没变，也可能是压强没变而气温升高，A错，B对，同理水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致，C对，管子置于水平时，压强减小，体积增大，D对．]11．下列四幅图的有关说法中正确的是()A．分子间距小于r0范围内分子间距离减小时，斥力增大引力减小，分子力表现为斥力B．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d大小时可把分子当作球形处理C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D．猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，分子间表现为斥力，可看作是绝热变化BC[分子间距小于r0范围内分子间距离减小时，斥力和引力都增大，但引力增大得慢，所以分子力表现为斥力，故A错误；水面上的单分子油膜，在测量油膜分子直径d大小时把它们当作球形处理，故B正确；晶体具有点阵结构，食盐属于晶体，食盐中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故C正确；猛推木质推杆，外界对气体做正功，密闭的气体温度升高，压强变大，此时气体分子之间的距离仍然大于r0，分子之间的相互作用力仍然是引力，但是很小，几乎可以忽略不计，故D错误．]12．(2019·山东泰安一模)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、A、D三点在同一直线上．则()A．由状态A变到状态B过程中，气体吸收热量B．由状态B变到状态C过程中，气体从外界吸收热量，内能增加C．D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少D．D状态与A状态，相等时间内气体分子对器壁单位面积的冲量相等ACD[由状态A变到状态B为等容变化，W＝0，温度升高，ΔU>0，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，气体吸收热量Q>0，气体吸热，A正确；由状态B变到状态C过程中，内能不变，B错；D状态与A状态压强相等，D状态体积大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少，C、D正确．]二、非选择题13．一个空的小容积易拉罐中插入一根粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一段长度为4cm的水银柱，构成一个简易的“温度计”．已知铝罐的容积是148cm3，玻璃管内部的横截面积为0.2cm2，罐外玻璃管的长度L为24cm.如图甲所示，将“温度计”水平放置，当温度为27℃时，水银柱右端离管口的距离为10cm.已知当地大气压强为76cmHg，若“温度计”能重复使用，其内气体可视为理想气体，且使用过程中水银不溢出．求：(1)将“温度计”如图甲放置，能测量的最高温度；(2)将“温度计”如图乙竖直放置后(水银不会流入易拉罐中)，能测量的最高温度．解析(1)对封闭气体：V1＝V0＋(L－4cm－10cm)S＝150cm3T1＝t1＋273K＝300KV2＝V0＋(L－4cm)S＝152cm3气体发生等压变化，有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)解得T2＝304K(2)对封闭气体p1＝p0＝76cmHgp3＝p0＋p水银＝80cmHgV3＝V2＝152cm3由理想气体状态方程有eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p3V3,T3)解得T3＝320K答案(1)304K(2)320K14．在热力学中有一种循环过程叫做焦耳循环，它由两个等压过程和两个绝热过程组成，图示为一定质量的理想气体的焦耳循环过程(A→B→C→D→A)，已知某些状态的部分参数如图所示(见图中所标数据)，状态P位于过程AB的中点.1atm＝1×105Pa.(1)已知状态A的温度TA＝400K，求状态D的温度TD；(2)若已知P→C过程放热Q＝5×105J，求B→C过程外界对气体做的功．解析(1)由题意知D→A过程为绝热过程，根据理想气体状态方程，有：eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pDVD,TD)代入数据解得：TD＝600K(2)对P→C过程，根据理想气体状态方