专题14热学（测）-2017年高考物理二轮复习讲练测（解析版） 11页

专题14热学 ‎【满分：110分时间：90分钟】‎ 一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。每题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）‎ ‎1．下列说法中正确的是：（）‎ A.布朗运动反映的是液体分子的无规则运动 B.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体 C.物体放出热量，温度一定降低 D.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的 E. 热量是热传递过程中,物体间内能的转移量;温度是物体分子平均动能大小的量度 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】布朗运动是固体小颗粒的运动，但它反映了液体分子的无规则运动；热量可以自发地从高温物体传到低温物体；若热量从低温物体传到高温物体，需引起其他方面的变化；气体压强是由于大量分子对器壁的碰撞产生的；热学内容的考查较为全面，在学习中要注意全面把握；但要注意理解热力学定律及气体压强等内容。‎ ‎2．下列说法中正确是：（）‎ A．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能 B．橡胶无固定熔点，是非晶体 C．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关 D．热机的效率总小于1‎ E．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大 ‎【答案】BDE ‎【解析】‎ A、物体中分子热运动动能的总和与分子势能的总和等于物体的内能；故A错误；B、橡胶是非晶体，没有固定的熔点；故B正确;C、饱和气压与温度有关，且随着温度的升高而增大．故C错误；D、热机的效率无法达到100%；故D正确；D、温度是分子平均动能的标志；温度越高，分子平均动能越大；故E正确；故选BDE．‎ ‎【名师点睛】‎ 分子运动论、内能及晶体的性质、热力学第二定律、温度的微观意义等，要注意明确内能包括分子动能和分子势能；而温度是分子平均动能的标志．‎ ‎3．下列关于热学中的相关说法正确的是：（）‎ A.液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性 B.燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能增加 C.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,故气体的压强一定增大 D.汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气,又变废为宝 E.某种液体的饱和汽压不一定比未饱和汽压大 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】此题考查了3-3中的几个简单知识点；解题的关键是加强记忆，多看书多积累，此题的难度不大，主要考查基础知识，也是考试中很容易得分的题目.‎ ‎4．下列说法正确的是：（）‎ A、运送沙子的卡车停与水平地面，在缓慢卸沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体从外界吸热 B、民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放人一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小 C、晶体的物理性质都是各向异性的 D、一定量的理想气体从外界吸收热量，其内能一定增加 E、分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，分子间引力和斥力都随分子间距的减小而增大 ‎【答案】ABE ‎【解析】‎ 在缓慢卸沙过程中，若车胎不漏气，胎内气体的压强减小，温度不变，根据气态方程分析知气体的体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体从外界吸热，故A正确；当火罐内的气体体积不变时，温度降低，根据气态方程 分析知，气体的压强减小，这样外界大气压大于火罐内气体的压强，从而使火罐紧紧地被“吸”在皮肤上，故B正确；单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体的物理性质是各向同性的，故C错误；一定量的理想气体从外界吸收热量，其内能不一定增加，还与吸放热情况有关，故D错误；分子间的引力与斥力同时存在，分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，分子间引力和斥力都随分子间距的减小而增大，故E正确。‎ ‎【名师点睛】根据热力学第一定律分析气体是吸热还是放热．根据气态方程分析气体压强的变化．多晶体是各向同性的，分子间的引力与斥力同时存在，随着分子间距的减小都增大；解决本题的关键要掌握气态方程、热力学第一定律和分子动理论，要明确改变物体的内能有两种方式：做功和热传递。‎ ‎5．下列说法正确的是：（）‎ A、分子从较远处以一定的初速度趋近固定不动的分子b，当到达处时，的动能最大 B、在用气筒给自行车打气的过程中，越打越费劲，说明分子间的距离越来越小，分子力表现为斥力且越来越大 C、悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动和悬浮在空气中灰尘的运动都是布朗运动，两者都反映分子的无规则运动 D、外界对一定质量的气体做功，同时气体吸收热量，‎ E、一定质量的理想气体发生绝热膨胀的过程中，其内能一定减少 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】本题是选修模块3-3的内容，是热力学的基础知识，理解记忆是主要的学习方法，要尽量得高分。‎ ‎6．下列说法中正确的是：（）‎ A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加 C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加 D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 E．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】正确解答本题要掌握：温度是分子平均动能的标志；布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动；物体的内能；正确理解好应用热力学第二定律。‎ ‎7．下面说法中正确的是：（）‎ A．所有晶体沿各个方向的物理性质和化学光学性质都相同 B．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果 C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性 D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 E．一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多 ‎【答案】CDE ‎【解析】‎ 单晶体具有各向异性，即单晶体沿着各个方向的物理性质和化学光学性质不同，故A错误；足球充足气后很难压缩是由于足球内外有压强差的原因，与气体分子之间的作用力无关，故B错误；根据热力学第二定律知，自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故C正确；一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，由气态方程知温度升高，内能增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律△U=Q+W可知，气体一定吸收热量，故D正确；一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，则平均速率增大，单位时间内撞击单位面积上的分子数增多，故E正确。‎ ‎【名师点睛】单晶体具有各向异性．多晶体具有各向同性．足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因；根据热力学第一定律解释其内能的变化；体积不变，单位体积内分子数不变，温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数增大。‎ ‎8．下列说法正确的是：（）‎ A．饱和汽压随温度降低而减小，与饱和汽的体积无关 B．能量耗散反映了与热现象有关的宏观自然过程具有不可逆性 C．液体表面层分子间距离较大，这些液体分子间作用力表现为引力 D．若某气体摩尔体积为V，阿伏加德罗常数用NA表示，则该气体的分子体积为 E．用“油膜法”估测分子直径时，滴在水面的油酸酒精溶液体积为V，铺开的油膜面积为S，则可估算出油酸分子直径为 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】此题考查了3-3中的几个简单知识点，包括饱和汽压、表面张力、阿伏加德罗常数以及“油膜法”估测分子直径，关键是加强记忆，理解概念，都是比较简单的知识.‎ ‎9．下列说法中，表述正确的是：（）‎ A．气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和.‎ B．在使用“单分子油膜法”估测分子直径的实验中，为了计算的方便，可以取1毫升的油酸酒精混合溶液滴入水槽。‎ C．理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，所以随着人类科学技术的进步，第二类永动机是有可能研制成功的 D．外界对气体做功时，其内能可能会减少 E．给自行车打气，越打越困难主要是因为胎内气体压强增大，而与分子间的斥力无关 ‎【答案】ADE ‎【解析】‎ 气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，选项A正确；在使用“单分子油膜法”估测分子直径的实验中，要取1滴油酸酒精混合溶液滴入水槽，选项B，错误；理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，但是违背热力学第二定律，所以第二类永动机是不可能研制成功的，选项C错误；根据热力学第一定律。‎ 外界对气体做功时，若放出的热量大于外界对气体做的功，则其内能会减少，选项D正确；给自行车打气，越打越困难主要是因为胎内气体压强增大，而与分子间的斥力无关，选项E正确；故选ADE.‎ ‎【名师点睛】此题考查了选修3-3中几个知识点，都是比较简单的知识，只要多看课本，加强记忆就很容易得分的;对关键的知识尤其是热力学第一及第二定律要深刻理解记忆.‎ ‎10．下列说法中正确的是：（）‎ A、晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性 B、内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同 C、液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性 D、随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小 ‎【答案】BC ‎【名师点睛】晶体有单晶体和多晶体两种，单晶体各向异性，而多晶体各向同性．物体的内能与温度、体积等因素有关．温度是分子热平均动能的标志．液晶具有各向异性．分子力与分子间距离之间的关系比较复杂，分子间距离增大，分子力不一定减小，分子势能也不一定减小 ‎11．下列说法中正确的有：（）‎ A、自然界中能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源 B、第二类永动机和第一类永动机，都违背了能量守恒定律 C、若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大 D、侵润和不侵润现象都是分子力作用的表现 E、液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异性 ‎【答案】ADE ‎【解析】自然界中的能量虽然是守恒的，由热力学第二定律可知，能量集中的各种能量最终将会变为内能而耗散在大气中，从而不能再被利用，故要节约能源，所以A正确；热力学第一定律说明第一类永动机不可能制成，能量守恒的热力学过程具有方向性即第二类永动机不可能实现，即第二类永动机不违背能量守恒定律，故B错误；根据一定质量的理想气体状态方程可知，若温度T升高，体积V增大且增大的更多，则压强P 可能减小，故C错误；浸润现象和不浸润现象都与表面层与表面张力有关，都是分子力作用的表现，故D正确；液晶是一种特殊物质，它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异，故E正确。‎ ‎【名师点睛】热力学第一定律又可以说成第一类永动机不可能制成，热力学第二定律又可以说成第二类永动机不可能制成。‎ ‎12．下列对理想气体的理解正确的是：（）‎ A、理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B、只要气体压强不是很大就可视为理想气体 C、密闭容器内的理想气体随着温度的升高，其压强增大，内能增大 D、一定质量的理想气体对外界做功时，它的内能有可能增大 E、理想气体的压强是由气体分子间斥力产生的 ‎【答案】ACD ‎【名师点睛】本题关键要理解理想气体这个模型的物理意义，抓住不考虑分子间的作用力，一定质量理想气体的内能只与温度有关是关键．‎ 二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）‎ ‎13．（10分）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，从状态A到状态B，在相同时间内撞在单位面积上的分子数（选填“增大”、“不变”或“减小”），从状态A经B、C再回到状态A，气体吸收的热量放出的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）．‎ ‎【答案】减小、大于 ‎【解析】‎ ‎（1）理想气体从状态A到状态B，压强不变，体积变大，分子的密集程度减小，所以在相同时间内撞在单位面积上的分子数减小，从状态A经B、C再回到状态A，内能不变，一个循环过程中，A到B气体对外做的功，B到C过程中外界对气体做功，C到A体积不变不做功，所以，根据，即一个循环气体吸热2J，所以一个循环中气体吸 ‎【名师点睛】根据压强的定义和热力学第一定律分析，在p-V图象中面积表示外界对气体或气体对外界所做的功 ‎14．（10分）已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4L，已知第（2）问中理想气体在状态C时的温度为27℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 根据盖吕萨克定律：，代入数据：，‎ 解得标准状态下气体的体积为，个 ‎【名师点睛】根据气体实验定律把C状态的气体转换为标准状态的体积，再计算物质的量和分子数 ‎15．（15分）如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V0=90cm3的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为27℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=16cm，水银柱上方空气柱长h0=20cm。现在对金属球形容器缓慢加热．(已知大气压p0=76cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2)．求：‎ ‎(i)当加热到多少摄氏度时，两边水银柱高度在同一水平面上；‎ ‎(ii)当加热到277℃时停止加热(此时右管中还有水银)，求此时金属球形容器内U形玻璃管左侧、右两侧水银面的高度差．‎ ‎【答案】(i)t2=122.2℃(ii) h=24cm ‎【解析】‎ ‎(i)根据题意得：初始状态：p1=p0-h1=60cmHg，V1=V0+h0S=100cm3，T1=300K，‎ 末状态：p2=p0=76cmHg，V2=V1+h1S/2=104cm3，T2=(273+t2)K 由理想气体状态方程有：‎ 代入数据解得：t2=122.2℃．‎ ‎(ii)由于277℃＞122.2℃，所以左边水银柱将高于右边，设左边比右边高h(cm)‎ 末状态：p3=p0+h=(76+h)cmHg，，‎ T3=(273+277)K=550K 由理想气体状态方程有：‎ 代入数据解得：h=24cm；‎ ‎【名师点睛】利用理想气体状态方程解题，关键是正确选取状态，明确状态参量，尤其是正确求解被封闭气体的压强，这是热学中的重点知识，要加强训练，加深理解．‎ ‎16．（15分）在室温恒定的实验室内放置着如图所示的粗细均匀的L形管，管的两端封闭且管内充有水银，管的上端和左端分别封闭着长度均为的A、B两部分气体，竖直管内水银高度为H=20cm，A部分气体的压强恰好等于大气压强。保持A部分气体温度不变，对B部分气体进行加热，到某一温度时，水银柱上升h=5cm，已知大气压强为76cmHg，室温为300K，试求：‎ ‎（i）水银柱升高h时，A部分气体的压强；‎ ‎（ii）水银柱升高h时，B部分气体的温度。（计算结果保留一位小数）‎ ‎【答案】（i）（ii）‎ ‎【名师点睛】分析清楚气体的状态变化过程，应用玻意耳定律和理想气体状态方程可以解题，解题时要注意几何知识的应用 ‎ ‎