2023届高考一轮复习 十四 热学 质量检测卷4（含解析）

2023届高考一轮复习专题十四热学

质量检测卷4（含解析）

一、单选题

1.如图所示，一定量的理想气体从状态。开始，经历两个状态变化过程，先后到达状

态方和C。下列说法正确的是（）

A.在“1b过程中外界对气体做功，吸收热量

B.在“一匕过程中气体对外界做功，放出热量

C.在匕-C过程中外界对气体做功，放出热量

D.在b-c,过程中气体对外界做功，吸收热量

2.“第一类永动机”是不可能制成的，这是因为（）

A.它不符合机械能守恒定律

B.它违背了能量守恒定律

C.它做功产生的热不符合热功当量

D.暂时找不到合理的设计方案和理想材料

3.一定质量的气体从状态。经历如图所示的过程，最后到达状态c,设。、氏c三状态

A.pa>ph>AB.Pa=Ph=Pc

C.pa>P„=AD.Pu<Ph=A

4.一恒温水池底部有一水泡从池底缓慢上升，水泡内的气体可视为理想气体，则在水

泡上升的过程中（）

A.水泡内气体从外界吸热

B.水泡内气体的压强增大

C.水泡内气体的内能减小

D.水泡内气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增大

5.如下图所示，一圆柱形气缸直立在水平地面上，内有质量不计的可上下移动的活塞,

在距缸底高为24。的缸口处有固定的卡环；使活塞不会从气缸中顶出，气缸壁和活塞都

是不导热的，它们之间没有摩擦；活塞下方距缸底高为处还有一固定的可导热的隔

板，将容器分为A、B两部分，A、B中各封闭同种的理想气体，开始时A、B中气体

的温度均为27℃,压强等于外界大气压强po,活塞距气缸底的高度为1.6"。，现通过B

中的电热丝缓慢加热，则下列说法正确的是（）

//

A/

^UZZZZZZ^L

A.当B中气体的压强为1.5p0时，活塞距缸底的高度是2”。

B.当B中气体的压强为L5p0时，活塞距缸底的高度是0.9”。

C.当A中气体的压强为1.2p0时，B中气体的温度是600K

D.当A中气体的压强为1.27%时，B中气体的温度是450K

6.如图，p"图上〃、b两点,表示一定质量的理想气体的两个状态，则气体在两个状

态的体积之比%：%为（）

A.3：1B.1：3C.9：2D.2：9

7.下列说法正确的是（)

A.当分子间的距离增大时,分子间的引力减小,斥力增大

B.当分子间的距离增大时,分子间的引力减小,斥力减小

C.当分子间的距离减小时,分子势能逐渐增加

D.当分子间的距离减小时,分子势能逐渐减小

8.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面“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（）

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.叶片在热水中吸收的热量大于在空气中释放的热量

D.因为转动的叶片不断搅动热水，所以水温最终会升高

9.下列关于物理学所涉及的相关物理知识，论述正确的是（）

A.波的干涉可以起到消声作用

B.用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运

动

C.电视机的显像管应用了电场使电子束偏转的原理

D.若只增大回旋加速器中的交流电压U,则粒子源产生的质子在加速器中获得的最大

动能增大

10.如图，两端封闭的玻璃管与水平面成。角倾斜静止放置，一段水银柱将管内一定质

量的气体分为两个部分。则下列各种情况中，能使管中水银柱相对于玻璃管向A端移动

A.使玻璃管沿8T■A方向加速上升

B.在竖直面内以过B点垂直纸面的直线为轴顺时针缓慢转动玻璃管

C.在竖直面内以过B点垂直纸面的直线为轴逆时针缓慢转动玻璃管

D.降低环境温度

II.如图，一定质量的理想气体由状态“经状态方变化到状态已知气体由从状态“变

化到状态b的过程中外界对气体做功为也,同时向外界放出热量从状态〃变化到状

A.气体在状态。、状态匕、状态。时的内能相等

B.叱=3叱

C.Q+Q=2pM

D.叱+吗=Q1+&

12.下列说法中不正确的是（）

A.由于两个分子间的距离发生变化而使得分子势能变化，则可以判定在这一过程中，

分子间的相互作用力一定做了功

B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加

C.物体的内能跟物体的温度和体积有关

D.当分子间距离增大时，分子间引力减小，分子间斥力也减小

二、多选题

13.下列说法正确的是（）

A.气体膨胀对外做功，其内能不可能增大

B.温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子运动的速率都增大

C.在使两个分子间的距离由很远（r>10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用

力先减小后增大；分子势能不断增大

D.悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越不明显

14.下列说法正确的是（）

A.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

B.荷叶上的露珠呈球形是表面张力作用的结果

C.浸润和不浸润现象都是分子间作用力作用的表现

D.晶体具有各向异性，具有各向同性的都是非晶体

15.下列关于晶体以及非晶体的理解正确的是（）

A.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点

B.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点

C.有的物质在不同条件下能够生成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规

则在空间分布

D.固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的

三、解答题

16.下图为焦耳热功当量实验之一，简述实验过程及意义。

17.一个特殊的气体温度计由两个装有理想气体的导热容器组装而成，将两个导热容器

分别放入甲、乙两个水槽中，如图所示。用水银压强计测量两容器的压强差。导热容器

的体积恒定且远大于连接管的体积。当两个水槽的温度都为0"C（273K）时，没有压

强差。当水槽乙处于（TC而水槽甲处于100°C时，压强差为120mmHg。

（1）（TC时导热容器内气体的压强多大；

（2）当水槽乙处于（TC而水槽甲处于未知的待测温度（高于0℃）时，压强差为90

mmHg,此未知待测温度是多少。

甲乙

参考答案

1.c

【解析】

【详解】

AB.由图可知，在a—b过程中气体体积减小，外界对气体做功，根据

2c

T

可得

p^TC-

V

可知气体的温度不变，内能不变，根据热力学第一定律

AU=Q+W

可知气体放出热量，故AB错误；

CD.由图可知，在6-C过程中气体体积减小，外界对气体做功，气体等压变化，根据

以=匕

刀，T,

可知

Tc<Th

气体内能减小，根据热力学第一定律

\U=Q+W

可知气体放出热量，故C正确，D错误。

故选C。

2.B

【解析】

【详解】

第一类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律，故B正确，ACD错误。

故选B。

3.C

【解析】

【详解】

从。到6过程，根据玻意耳定律有

p<ya=PM

由图可知

p«>pb

则有

匕<%

则

Pa>Pl,

从6到C过程，根据理想气体状态方程■=。，由图可知。与7成正比，故丫一定，则密

度不变，即

Pb=Pc

故ABD错误C正确。

故选C。

4.A

【解析】

【详解】

ABC.气泡内气体的压强为

P=Po+Pgh

因为大气压强pO恒定，且气泡缓慢上升过程中力减小，所以p减小，因为水池恒温，所以

气泡温度不变，气泡内能不变，气泡的体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，气泡

吸热，故A正确，B、C错误；

D.气体压强减小，因气泡温度不变，分子平均动能不变，可知气泡内分子单位时间内对气

泡壁单位面积的撞击次数减少，故D错误。

故选Ao

5.C

【解析】

【详解】

AB.对于B中气体，变化过程为等容变化，由查理定律得：

Po=L5p（）

其中

To=(273+27)K=300K

解得

7B=450K

假设活塞没有到达缸口，A中气体做等压变化，由于隔板导热，4、B中气体温度相等，由

盖-吕萨克定律得：

(1.6/7,,_HS

F=TA-

其中口=加=4501<,S为气缸横截面积，解得

HA=Q.9HO

活塞距离缸底的高度为

H=HA+HO=1.9HO

因1.9为<2〃°,故假设合理，活塞没有到达缸口，故AB错误；

CD.当A中气体压强为1.20。时，因此压强大于大气压，故活塞将顶在卡环处，对A中气体,

由理想气体状态方程得

外(1.640一4)5=l.2poH<)S

FTA

解得

77=600K

因A气体与气体B的温度相同，故B中气体温度为600K,故C正确，D错误。

故选C。

6.D

【解析】

【详解】

根据理想气体状态方程得

PN«PM

Ta~Th

得

K_P/X_1X2_2

KPjb3x39

故选D。

7.B

【解析】

【详解】

AB.当分子间的距离增大时，分子间的引力、斥力均减小，如图所示

A错误，B正确；

CD.当分子间距大于m时，分子力表现为引力，随着分子间的距离的减小，分子力做正功,

分子势能逐渐减小，当分子间距小于％时，分子力表现为斥力，随着分子间的距离的减小,

分子力做负功，分子势能逐渐增大，如图所示

CD错误。

故选Bo

8.C

【解析】

【详解】

AB.要维持转轮转动需要外力做功，转轮转动所需能量不能由转轮自己提供，靠的是记忆

合金在热水中吸收热量发生形变而运转然后在空气中释放热量回复形变进行循环，当热水的

温度达不到记忆合金的“变态温度''需要给水升温，因此消耗能量，故B错误；

C.根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收能量全部用来对外做功而不引起其变

化，故叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，其吸收的热量用于转轮动能

的增加，空气中的放热和机械运转的摩擦损耗，故c正确；

D.转动的叶片不断搅动热水的过程记忆合金吸热发生形变，转出热水需要将能量释放在进

入热热水吸热，故水温降低，故D错误。

故选C。

9.A

【解析】

【详解】

A.两束波频率相同，发生干涉，在减弱区域起到消声的作用，故A正确；

B.用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停地做无规则运动；故

B错误；

C.电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理；故C错误；

D.若只增大回旋加速器中的交流电压U,由

2

K

解得

V二迎

m

in

质子获得的最大动能为

E_妙

km2m

则粒子源产生的质子在加速器中获得的最大动能不变，最大速度只与D形盒半径有关。故D

错误。

故选A。

10.B

【解析】

【详解】

A.当玻璃管沿3fA方向加速上升时，水银柱有一个斜向上的加速度，根据牛顿第二定律

得下部气体对水银柱的压力要增大，即压强增大，所以水银柱向B端移动，选项A错误；

BC.在竖直面内以过8点垂直纸面的直线为轴顺时针缓慢转动玻璃管，使。角变小，如果

将玻璃管放平的时候，即减小了对下部气体的压力，水银柱向A端移动；同理可知逆时针转

动时水银柱向8端移动，选项B正确，C错误；

D.假定两段空气柱的体积不变，即山、L不变，初始温度为T,当温度降低AT时，A端

空气柱的压强由p/减至p'l,则

2、=p「P；

8端空气柱的压强由P2减至〃2,则

32=2-P1

由查理定律得

邸、吟AT,重吟AT

因为

P2=Pi+h>Pi

所以

Mi

即水银柱应向B端移动，选项D错误。

故选C。

11.D

【解析】

【详解】

A.在p-V图像中，根据<=C可知，气体由状态〃经状态人变化到状态c的过程中，温度

先增大后减小，即诙=7KTb,故气体在状态a与状态。时的内能相等，都小于状态人的内

能，故A错误；

B.在p-V图像中，图像与横轴所围面积表示气体做功，则

W1=；x(p0+2%)x%=¥

W2=1x(2po+3po)x%=^^

故

叱=|叱

故B错误；

C.定质量的理想气体由状态a经状态6变化到状态c,内能的变化量为0,即与外界交换的

热量与外界对气体所做的功大小相等，即

Q+QL叱+吗+=4%匕

故C错误;

D.从“到b,温度升高，内能增大，外界对气体做功，气体向外界放出热量。「根据热力

学第一定律可得

△U=0+叱

从6到c,温度降低，内能减小，外界对气体做功，则气体向外界放出热量0,根据热力学

第一定律可得

-\U=W2-Q2

则有

WI+W2=QI+Q2

故D正确。

故选D。

12.B

【解析】

【详解】

A.根据功能原理可知，分子力做正功分子势能减少，反之则增加且分子势能变化量与分子

做功大小相等；所以如果两个分子间的距离发生变化而使得分子势能变化，则分子间的相互

作用力一定做了功，故A正确，不符合题意；

B.做功和热传递是改变物体内能的两种方法，仅对物体做功，物体内能不一定增加，如物

体自由下落重力做功，将重力势能转化为动能，并没有改变物体的内能，故B错误，符合

题意；

C.物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作内能，内能与质量、温度、体积有关，故C

正确，不符合题意；

D.当分子间距离增大时，分子间引力和斥力都减小，斥力减小得更快些，故D正确，不符

合题意。

故选B。

13.BD

【解析】

【详解】

A.根据热力学第一定律

\U=W+Q

仅知道气体膨胀对外做功，不能判断内能变化，其内能可能增大，A错误；

B.温度升高，分子平均动能增大，不代表所有分子的动能都增大，个别分子可能还减小，

B正确；

C.使两个分子间的距离由很远（/■KO'm）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先增

大后减小再增大，分子势能先减小后增大，C错误；

D.悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，受力越趋于平衡，布朗运动越

不明显，D正确。

故选BD。

14.BC

【解析】

【详解】

A.PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，A错误；

B.表面张力形成的原因：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫作表面层，表面层里的

分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的作用力表现为引力，即表

面张力，表面张力具有使液体表面收缩的趋势，B正确；

C.浸润和不浸润现象都是分子间作用力作用的表现，C正确；

D.多晶体和非晶体都是各向同性的，D错误。

故选BCo