2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué) 本章綜合能力提升練（含解析）教科版

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1、本章綜合能力提升練 一、多項(xiàng)選擇題 1.(2018·重慶市上學(xué)期期末抽測)關(guān)于熱現(xiàn)象的描述，下列說法正確的是(　　) A.漂浮在水面上的花粉顆粒越大，撞擊花粉顆粒的水分子越多，布朗運(yùn)動反而越不明顯 B.氣體的溫度越高，每個(gè)氣體分子的動能都越大 C.零攝氏度的水比等質(zhì)量的零攝氏度的冰分子勢能大 D.對于一定質(zhì)量的理想氣體，如果體積增大，就會對外做功，所以內(nèi)能一定減少 E.熱量既能夠從高溫物體傳遞到低溫物體，也能夠從低溫物體傳遞到高溫物體 答案　ACE 解析　懸浮在液體中的小顆粒周圍有大量的液體分子，由于液體分子對懸浮顆粒無規(guī)則撞擊，造成小顆粒受到的沖力不平衡而引起小顆粒的運(yùn)動，

2、撞擊它的分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動越不明顯，故A正確；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對個(gè)別分子沒有意義，溫度越高，分子的平均動能越大，并不是每個(gè)分子的動能都增大，故B錯誤；零攝氏度的冰變化成了零攝氏度的水吸熱，可知水比冰的內(nèi)能大.由于溫度相同，分子平均動能相同，那么水的分子勢能就大，故C正確；氣體體積增大時(shí)，對外做功，但有可能吸收熱量，故內(nèi)能變化情況未知，故D錯誤；熱量既能夠從高溫物體傳遞到低溫物體，也能夠從低溫物體傳遞到高溫物體，但會引起其他變化，故E正確. 2.(2018·湖北省天門中學(xué)模擬)下列說法中正確的是(　　) A.葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用 B.布朗運(yùn)

3、動是液體分子的運(yùn)動，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動 C.液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點(diǎn) D.當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí)，分子間的距離越大，分子勢能越小 E.一定溫度下，水的飽和汽的壓強(qiáng)是一定的 答案　ACE 解析　葉面上的小露珠呈球形是由于在液體表面張力作用下表面收縮的結(jié)果，故A正確；布朗運(yùn)動是固體小顆粒的運(yùn)動，故B錯誤；液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向異性的特點(diǎn)，顯示出不同的顏色，故C正確；當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，分子間的距離越大，分子力做負(fù)功，分子勢能越大，故D錯誤；一定溫度下，液體表面飛出的水分子和空氣中進(jìn)入液體的

4、水分子數(shù)目是相等的，因而壓強(qiáng)不變，故E正確. 3.(2018·廣東省深圳市第一次調(diào)研)下列說法正確的是(　　) A.液晶具有流動性，其光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性 B.太空艙中的液滴呈球狀是由于完全失重情況下液體表面張力的作用 C.用打氣筒的活塞壓縮氣體很費(fèi)勁，說明分子間有斥力 D.第二類永動機(jī)是不可能制造出來的，因?yàn)樗`反了能量守恒定律 E.在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w 答案　ABE 解析　液晶具有流動性，其光學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性，選項(xiàng)A正確；太空艙中的液滴呈球狀是由于完全失重情況下液體表面張力的作用，選項(xiàng)B正確；用打氣筒的活塞壓縮氣體很費(fèi)勁

5、，這是氣體壓強(qiáng)作用的結(jié)果，不能說明分子間有斥力，選項(xiàng)C錯誤；第二類永動機(jī)是不可能制造出來的，因?yàn)樗`反了熱力學(xué)第二定律，不違反能量守恒定律，選項(xiàng)D錯誤；在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，例如天然石英是晶體，加工后做成玻璃就是非晶體，選項(xiàng)E正確. 4.(2018·湖北省4月調(diào)研)關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A.兩個(gè)鄰近的分子之間同時(shí)存在著引力和斥力，引力和斥力都隨著分子間距離的增大而減小 B.液晶像液體一樣具有流動性，其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向同性 C.處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，由于消除了重力的影響，一大滴水銀的表面將收縮到最小面積—

6、—球面，水銀滴成為球形 D.液面上部的蒸汽達(dá)到飽和時(shí)，就沒有液體分子從液面飛出，所以從宏觀上看液體不再蒸發(fā) E.熱量可以自發(fā)地從高溫物體向低溫物體傳遞，但要從低溫物體向高溫物體傳遞，必須有第三者的介入 答案　ACE 解析　兩個(gè)鄰近的分子之間同時(shí)存在著引力和斥力，引力和斥力都隨著分子間的距離的增大而減小，選項(xiàng)A正確；液晶像液體一樣具有流動性，其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，選項(xiàng)B錯誤；處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，由于消除了重力的影響，一大滴水銀的表面將收縮到最小面積——球面，水銀滴成為球形，選項(xiàng)C正確；液面上部的蒸汽達(dá)到飽和時(shí)，液體分子從液面飛出，同時(shí)有蒸汽分子進(jìn)入液體中，從宏觀上

7、看，液體不再蒸發(fā)，故D錯誤；熱量可以自發(fā)地從高溫物體向低溫物體傳遞，但要從低溫物體向高溫物體傳遞，必須有第三者的介入，選項(xiàng)E正確. 5.(2019·河南省洛陽市模擬)下列說法正確的是(　　) A.只要減弱氣體分子熱運(yùn)動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低 B.隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能也一定減小 C.同種物質(zhì)要么是晶體，要么是非晶體，不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn) D.在溫度不變的情況下，減小液面上方飽和汽的體積時(shí)，飽和汽的壓強(qiáng)不變 E.溫度相同的氫氣和氧氣，它們分子的平均動能相同 答案　ADE 解析　溫度是分子熱運(yùn)動的標(biāo)志，則只要減弱氣體分子熱運(yùn)動

8、的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低，選項(xiàng)A正確；隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減??；若分子力表現(xiàn)為引力，則隨分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能也增大；若分子力表現(xiàn)為斥力，則隨分子間距離增大，分子力做正功，分子勢能減小，選項(xiàng)B錯誤；同種物質(zhì)可能是晶體，也可能是非晶體，故C錯誤；飽和汽壓僅與溫度有關(guān)，在溫度不變的情況下，減小液面上方飽和汽的體積時(shí)，飽和汽的壓強(qiáng)不變，故D正確；溫度是分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志，則溫度相同的氫氣和氧氣，它們分子的平均動能相同，選項(xiàng)E正確. 6.(2018·湖南省益陽市4月調(diào)研)下列關(guān)于熱現(xiàn)象的敘述，正確的是(　　) A.液晶與多晶體一樣具有各向同性 B.

9、空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近該溫度下水的飽和汽壓 C.雨水不能透過布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力 D.一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān) E.當(dāng)分子間的引力與斥力平衡時(shí)，分子勢能最小 答案　BCE 解析　液晶的某些性質(zhì)具有各向異性，故A錯誤；根據(jù)相對濕度的特點(diǎn)可知，空氣的相對濕度越大，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近該溫度下水的飽和汽壓，故B正確；由于液體表面存在張力，故雨水不能透過布雨傘，故C正確；理想氣體的分子勢能不計(jì)，只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，故D錯誤；當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功，則分子勢能增大，當(dāng)r

10、r減小時(shí)，分子力做負(fù)功，則分子勢能增大，所以當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢能最小，故E正確. 7.(2018·全國卷Ⅲ·33(1))如圖1，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p－V圖中從a到b的直線所示.在此過程中(　　) 圖1 A.氣體溫度一直降低 B.氣體內(nèi)能一直增加 C.氣體一直對外做功 D.氣體一直從外界吸熱 E.氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功 答案　BCD 解析　在p－V圖中理想氣體的等溫線是雙曲線的一支，而且離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)溫度越高，故從a到b溫度升高，A錯；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能由溫度決定，溫度越高，內(nèi)能越大，B對；氣體體積膨脹，對外做功，C對；根據(jù)熱力

11、學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，得Q＝ΔU－W，由于ΔU>0、W<0，故Q>0，氣體吸熱，D對；由Q＝ΔU－W可知，氣體吸收的熱量一部分用來對外做功，一部分用來增加氣體的內(nèi)能，E錯. 8.(2019·山西省榆社中學(xué)上學(xué)期第一次聯(lián)考)如圖2所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷ABCDE過程到達(dá)狀態(tài)E，其中BA的延長線經(jīng)過原點(diǎn)，BC與橫軸平行，DE與縱軸平行.下列說法正確的是(　　) 圖2 A.AB過程中氣體的體積逐漸減小 B.BC過程中氣體從外界吸熱 C.CD過程氣體內(nèi)能不變 D.DE過程氣體對外界做功 E.狀態(tài)A的體積比狀態(tài)E的體積小 答案　BDE 解析　由理想氣體狀態(tài)方程

12、整理得：p＝T，AB過程中圖像的斜率不變，故氣體的體積不變，A錯誤；BC過程為等壓過程，壓強(qiáng)不變，T增大，氣體體積增大，氣體對外做功，理想氣體的內(nèi)能隨溫度升高而增大，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，知?dú)怏w從外界吸熱，B正確；CD過程氣體溫度升高，內(nèi)能增大，C錯誤；DE段為等溫過程，溫度不變，壓強(qiáng)降低，由＝C可知，氣體體積增大，對外界做功，D正確；由＝C知＝，則p－T圖像斜率越小，氣體體積越大，故E正確. 二、非選擇題 9.(2018·山東省臨沂市一模)某貨船在運(yùn)送貨物過程中，不慎將200升純油酸滲漏到某湖泊中，幾天后，水面上有漂浮的油酸，當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門為了評估本次泄漏事故對環(huán)境的影響，對油酸在

13、湖面上的擴(kuò)散情況進(jìn)行拍照并將圖片完整的繪制到坐標(biāo)紙上，得到如圖3所示的輪廓圖，已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格的邊長為1cm，輪廓圖的比例尺為1∶10000(比例尺等于圖上距離與實(shí)際距離的比)，據(jù)測算在湖面上形成的油膜僅由全部泄露油酸的形成，假設(shè)形成的油膜為單分子油膜，根據(jù)以上信息，可以算出：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字) 圖3 (1)該湖面上油膜的實(shí)際面積約為________m2； (2)油酸分子的直徑約為________m. 答案　(1)2.8×105　(2)7.1×10－10 解析　(1)由于每格邊長為1cm，則每一格面積就是1cm2，估算油膜的面積時(shí)超過半格算一格，小于半格就舍去，共估

14、算出28格，而輪廓圖的比例尺為1∶10000， 那么該湖面上油膜的實(shí)際面積約為S＝28×100×100m2＝2.8×105m2； (2)在湖面上形成的油膜對應(yīng)的油酸體積是：V＝×200L＝0.2L 分子直徑為d＝＝m≈7.1×10－10m. 10.(2018·湖南省株洲市第二次質(zhì)檢)如圖4所示，左端封閉、右端開口的等臂U形玻璃管豎直放置，管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉一段長l0＝15cm、溫度為300K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為h0＝10cm，大氣壓強(qiáng)為75cmHg. 圖4 (1)在溫度不變的條件下，需要從開口端加入多長的水銀柱才能使左右兩管的水銀面等高？ (2)左右兩管內(nèi)水銀面

15、剛好相平后，即停止補(bǔ)充水銀，并給左管的氣體加熱，當(dāng)右管內(nèi)水銀面剛好上升到與管口齊平時(shí)，左管內(nèi)氣體的溫度為多少？ 答案　(1)14cm　(2)808K 解析　(1)設(shè)左管水銀柱上升x，玻璃管內(nèi)部橫截面積為S，由玻意耳定律 (p0－h(huán)0) l0S＝p0(l0－x)S 需要加入的水銀柱長度為l＝2x＋h0 解得：l＝14cm (2)當(dāng)右管內(nèi)水銀面剛好上升到與管口齊平時(shí)，左管內(nèi)氣體的壓強(qiáng) p3＝p0＋2(l0－x) cmHg＝101cmHg 左管內(nèi)氣體的體積V3＝2(l0－x)S 由理想氣體狀態(tài)方程：＝ 解得T3＝808K. 11.(2019·湖北省十堰市調(diào)研)如圖5所示，有兩個(gè)

16、不計(jì)質(zhì)量的薄活塞M、N將兩部分理想氣體封閉在絕熱汽缸內(nèi)，溫度均是27℃.M活塞是導(dǎo)熱的，N活塞是絕熱的，均可沿汽缸無摩擦地滑動，已知活塞的橫截面積均為S＝2cm2，初始時(shí)M活塞相對于底部的高度為H＝27cm，N活塞相對于底部的高度為h＝18cm，活塞足夠高.現(xiàn)將一質(zhì)量為m＝400g的小物體放在M活塞的上表面，活塞下降.已知大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa，取重力加速度g＝10m/s2. 圖5 (1)求穩(wěn)定后活塞N下部分氣體的壓強(qiáng)； (2)現(xiàn)通過加熱絲對N下部分氣體進(jìn)行緩慢加熱，使N下部分氣體的溫度變?yōu)?27℃，分別求穩(wěn)定后活塞M與活塞N距離底部的高度. 答案　(1)1.2×105Pa　(2)27.5cm　20cm 解析　(1)將兩個(gè)活塞和小物體作為整體進(jìn)行受力分析得：pS＝mg＋p0S 代入數(shù)據(jù)解得p＝1.2×105Pa (2)對N下部分氣體進(jìn)行分析，由理想氣體狀態(tài)方程得： ＝ 解得：h2＝20cm 對M下部分氣體進(jìn)行分析，根據(jù)玻意耳定律得： p0(H－h(huán))S＝pLS 解得：L＝7.5cm 故此時(shí)活塞M距離底部的距離為H2＝h2＋L＝20cm＋7.5cm＝27.5cm. 7