2021高考物理一輪復(fù)習(xí)限時(shí)檢測12熱學(xué)含解析新人教版

1、第十二章熱學(xué)綜合過關(guān)規(guī)范限時(shí)檢測滿分：100分考試時(shí)間：90分鐘一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1(2020北京通州區(qū)一模)如圖所示為一顆懸浮微粒受到周圍液體分子撞擊的情景，下列關(guān)于布朗運(yùn)動的說法正確的是(a)a懸浮微粒做布朗運(yùn)動，是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動撞擊造成的b布朗運(yùn)動就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動c液體溫度越低，布朗運(yùn)動越劇烈d懸浮微粒越大，液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯解析本題考查布朗運(yùn)動。懸浮微粒做布朗運(yùn)動，是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動撞擊造成的，選項(xiàng)a正確；布朗運(yùn)動是懸浮微粒的運(yùn)動，是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動的表現(xiàn)，選

2、項(xiàng)b錯誤；液體溫度越高，布朗運(yùn)動越劇烈，選項(xiàng)c錯誤；懸浮微粒越小，液體分子撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯，選項(xiàng)d錯誤。2(2020山東高考模擬)如圖所示，水平放置的封閉絕熱氣缸，被一鎖定的絕熱活塞分為體積相等的a、b兩部分。已知a部分氣體為1 mol氧氣，b部分氣體為2 mol氧氣，兩部分氣體溫度相等，均可視為理想氣體。解除鎖定，活塞滑動一段距離后，兩部分氣體各自再次達(dá)到平衡態(tài)時(shí)，它們的體積分別為va、vb，溫度分別為ta、tb，下列說法正確的是(d)avavb，tatbbvavb，tatbcvavb，tatbdvatb解析解除鎖定前，兩部分氣體溫度相同，體積相同，由pvnrt可知b部分壓強(qiáng)大

3、，故活塞左移，平衡時(shí)vatb。3(2020北京市高考適應(yīng)性考試)下列說法正確的是(b)a布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動b隨液體的溫度升高，布朗運(yùn)動更加劇烈c物體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加d內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動動能的總和解析布朗運(yùn)動是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動，能間接反映液體分子的無規(guī)則運(yùn)動，a錯誤；液體溫度越高，布朗運(yùn)動越劇烈，b正確；做功和熱傳遞都能改變物體內(nèi)能，當(dāng)物體從外界吸收熱量，同時(shí)對外界做功，其內(nèi)能不一定增加，c錯誤；內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動動能與分子勢能的總和，d錯誤。4(2020北京市高考適應(yīng)性考試)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是(d)a若體積不變、溫度升高，則每

4、個氣體分子熱運(yùn)動的速率都增大b若體積減小、溫度不變，則器壁單位面積受氣體分子的碰撞力不變c若體積不變、溫度降低，則氣體分子密集程度不變，壓強(qiáng)可能不變d若體積減小、溫度不變，則氣體分子密集程度增大，壓強(qiáng)一定增大解析溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均速率會增大，但每個氣體分子熱運(yùn)動的速率不一定增大，a錯誤；溫度不變，分子的平均動能不變，體積減小，分子的密集程度增大，則器壁單位面積受氣體分子的碰撞力會增大，b錯誤；由公式c可知，體積不變、溫度降低時(shí)，壓強(qiáng)一定減小，c錯誤；體積減小，則氣體分子密集程度增大，體積減小、溫度不變時(shí)，由公式c可知，壓強(qiáng)一定增大，d正確。5(2020遼寧沈陽高三模

5、擬)如圖所示是醫(yī)院給病人輸液的部分裝置示意圖。在輸液過程中(a)aa瓶中的藥液先用完bb瓶中的藥液先用完c隨著液面下降，a瓶內(nèi)c處氣體壓強(qiáng)逐漸減小d隨著液面下降，a瓶內(nèi)c處氣體壓強(qiáng)保持不變解析藥液從b瓶中流下，封閉氣體體積增大，溫度不變，根據(jù)玻意耳定律知，氣體壓強(qiáng)減小，a瓶中空氣將a瓶中藥液壓入b瓶補(bǔ)充，使b瓶液面保持不變，直到a瓶液體全部流入b瓶，所以a瓶液體先用完，故a正確，b錯誤； a瓶瓶口處壓強(qiáng)和大氣壓相等，但液面下降，液體產(chǎn)生壓強(qiáng)減小，因此封閉氣體壓強(qiáng)增大，故c、d錯誤。6(2020山東德州高三模擬)如圖所示，某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳

6、感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量。設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣(b)a體積不變，壓強(qiáng)變小b體積變小，壓強(qiáng)變大c體積不變，壓強(qiáng)變大d體積變小，壓強(qiáng)變小解析由于氣體溫度不變，屬于等溫變化，水位升高，封閉氣體的體積減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pvc(c為定值)，壓強(qiáng)增大，故b正確。7(2020湖南長沙高三模擬)如圖所示，帶有活塞的氣缸中封閉著一定質(zhì)量的氣體(不考慮分子勢能)。將一個熱敏電阻(電阻值隨溫度升高而減小)置于氣缸中，熱敏電阻與氣缸外的歐姆表連接，氣缸和活塞均具有良好的絕熱性能。下列說法正確的是(c)a若拉動活塞使氣缸內(nèi)氣體體積增大，需加一定的拉力，說明氣體分子間有

7、引力b若拉動活塞使氣缸內(nèi)氣體體積增大，則歐姆表讀數(shù)將變小c若發(fā)現(xiàn)歐姆表讀數(shù)變大，則氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能一定減小d若發(fā)現(xiàn)歐姆表讀數(shù)變大，則氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能可能不變解析若拉動活塞使氣缸內(nèi)氣體體積增大，則需加一定的拉力，是克服內(nèi)外氣壓差做功，故a錯誤；若拉動活塞使氣缸內(nèi)氣體體積增大，氣體對外界做功，溫度降低，故歐姆表讀數(shù)將變大，故b錯誤；歐姆表讀數(shù)變大，說明氣體溫度降低，故內(nèi)能減小，所以c正確，d錯誤。8(2020天津高三月考)給一定質(zhì)量、溫度為0 的水加熱，在水的溫度由0 上升到4 的過程中，水的體積隨著溫度升高反而減小，我們稱之為“反常膨脹”。某研究小組通過查閱資料知道：水分子之間存在一種結(jié)合力，這種結(jié)

8、合力可以形成多分子結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，水分子之間也存在相互作用的勢能。在水反常膨脹的過程中，體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但所有水分子間的總勢能是增大的。關(guān)于這個問題的下列說法中正確的是(d)a水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功b水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功c水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于分子間的結(jié)合力做正功d水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功解析溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均動能最大；由題意，在水反常膨脹的過程中，體積減小是由于水分子之間的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，但所

9、有水分子間的總勢能是增大的，說明了分子之間的相互作用力對分子做負(fù)功，即吸收的熱量一部分用于克服分子間的結(jié)合力做功，a、b、c錯誤，d正確。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9(2019福建莆田期末)下列說法中正確的是(abc)a分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小b布朗運(yùn)動反映了氣體或液體分子的無規(guī)則運(yùn)動c食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性d做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是不等價(jià)的解析本題考查分子力晶體、改變內(nèi)能的方式等知識點(diǎn)。分子間的距離增大時(shí)，分

10、子間的引力和斥力都減小，a項(xiàng)正確；布朗運(yùn)動反映了氣體或液體分子的無規(guī)則運(yùn)動，b項(xiàng)正確；組成晶體的離子或原子按一定的規(guī)律分布，具有空間上的周期性，c項(xiàng)正確；做功和熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能方面是等價(jià)的，d項(xiàng)錯誤。10(2020河南模擬)氣閘艙是載人航天器中供航天員進(jìn)入太空或由太空返回用的氣密性裝置；其原理圖如圖所示。座艙a與氣閘艙b之間裝有閥門k，座艙a中充滿空氣，氣閘艙b內(nèi)為真空，航天員由太空返回氣閘艙時(shí)，打開閥門k，a中的氣體進(jìn)入b中，最終達(dá)到平衡。假設(shè)此過程中系統(tǒng)與外界沒有熱交換，艙內(nèi)氣體可視為理想氣體，下列說法正確的是(ad)a氣體并沒有對外做功，氣體內(nèi)能不變bb中氣體可自發(fā)地全部退回到a中c

11、氣體體積膨脹，對外做功，內(nèi)能減小d氣體溫度不變，體積增大，壓強(qiáng)減小解析本題考查熱力學(xué)第一定律、氣體壓強(qiáng)的微觀解釋等。氣體自由擴(kuò)散，對外不做功，又因?yàn)檎麄€系統(tǒng)與外界沒有熱交換，根據(jù)uwq可知?dú)怏w內(nèi)能不變，故a正確，c錯誤；根據(jù)熵增加原理可知一切宏觀熱現(xiàn)象均具有方向性，故b中氣體不可能自發(fā)地全部退回到a中，故b錯誤；因?yàn)闅怏w內(nèi)能不變，故溫度不變。因?yàn)闅忾l艙b內(nèi)為真空，根據(jù)玻意耳定律pvc，可知擴(kuò)散后氣體體積v增大，壓強(qiáng)p減小，故d正確。11(2019安徽定遠(yuǎn)育才學(xué)校模擬)下列說法正確的是(abc)a物體從外界吸收熱量的同時(shí)，物體的內(nèi)能可能在減小b分子間的引力和斥力，當(dāng)rr0時(shí)(r0為引力與斥力大小

12、相等時(shí)分子間距離)，都隨分子間距離的增大而減小，但斥力比引力變化快c水黽(一種小型水生昆蟲)能夠停留在水面上而不陷入水中是由于液體表面存在張力d第二類永動機(jī)不可能制成，說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能解析本題考查熱力學(xué)第一定律水的表面張力、氣體壓強(qiáng)的微觀含義等。由uqw知，若物體對外界做功的同時(shí)吸收熱量，如果對外做功的大小大于吸收的熱量的大小，物體的內(nèi)能減小，故a正確；當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí)，引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，但斥力比引力變化快，分子間相互作用力的合力表現(xiàn)為斥力，故b正確；液體表面層中的分子比液體內(nèi)部的分子稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部的分子大一些，

13、分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力，這個引力即為表面張力，正是因?yàn)檫@種張力的存在，水黽才能在水面上停留，故c正確；第二類永動機(jī)不能制成，說明內(nèi)能不能在全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的同時(shí)不引起其他變化，故d錯誤。12(2019四川成都二診)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程：從a到b，b到c，c到a回到原狀態(tài)，其vt圖象如圖所示。用pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強(qiáng)，下列說法正確的是(ab)apapa，故a正確；ab過程中氣體的體積不變，沒有做功，溫度升高，內(nèi)能增大，所以氣體一定吸熱，故b正確；由圖象可知，bc過程氣體體積減小，外界對氣體做功，w0，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，u0，由熱力學(xué)第一定律

14、uwq可知，氣體要放出熱量，而且bc過程中氣體放出的熱量一定大于外界對氣體做的功，故c錯誤；溫度是分子平均動能的標(biāo)志，是大量分子運(yùn)動的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，不能反映單個分子的運(yùn)動情況，所以bc過程中氣體的溫度降低，分子平均動能減小，并不是每一個分子的速率減小，故d錯誤。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13(6分)(2020江蘇省高三模擬)某同學(xué)做“用油膜法估測分子的大小”的實(shí)驗(yàn)。(1)每滴油酸酒精溶液的體積為v0，將該溶液滴一滴到水面上，穩(wěn)定后形成油膜的面積為s。已知500 ml油酸酒精溶液中含有純油酸1 ml，則油酸分子直徑大小的表達(dá)式為d 。(2)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)自己所測的分子直徑d明顯偏

15、大。出現(xiàn)這種情況的原因可能是(多選)ac。a將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算b油酸酒精溶液長時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化c水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開d計(jì)算油膜面積時(shí)，將不完整的方格作為完整方格處理解析(1)純油酸的體積v等于油酸酒精溶液的體積乘以濃度，即：v1，油滴面積為s，則分子直徑大小的公式為d；(2)根據(jù)d，則有：a項(xiàng)錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算，則計(jì)算時(shí)所用體積數(shù)值偏大，會導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大，故a正確；油酸酒精溶液長時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度變大，則會導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏小，故b錯誤；水面上痱子粉撒得較多，油膜沒有充分展開，則測量

16、的面積s偏小，導(dǎo)致結(jié)果計(jì)算偏大，故c正確；計(jì)算油膜面積時(shí)，將不完整的方格作為完整方格處理，則計(jì)算所用的面積s偏大，會導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏小，故d錯誤。14(8分)(2020上海高三模擬)如圖，用一個帶兩根細(xì)管的橡皮塞塞緊燒瓶的瓶口，壓強(qiáng)傳感器通過其中一根不帶閥門的細(xì)管連通燒瓶中的空氣，另一根帶閥門的細(xì)管連通注射器。開始時(shí)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，注射器針筒的最大刻度線到閥門之間充滿了水?，F(xiàn)利用該裝置進(jìn)行驗(yàn)證玻意耳定律的實(shí)驗(yàn)，依圖示連接好實(shí)驗(yàn)器材，運(yùn)行dis軟件進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面，點(diǎn)擊“開始記錄”后：打開閥門，推注射器活塞向燒瓶內(nèi)注入適量的水，關(guān)閉閥門；記錄氣體的壓強(qiáng)p，并在表格中記錄注入的水的體積v；保持燒瓶中氣

17、體的溫度不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“停止記錄”。(1)實(shí)驗(yàn)中通過注射器針筒上的刻度測得注入燒瓶中的水的體積；(2)為驗(yàn)證玻意耳定律，采用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)選擇(c)apv圖象bp1/ v圖象cv1/p圖象d1/p1/ v圖象(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖象可以測得燒瓶的容積；上述實(shí)驗(yàn)中存在著可能影響實(shí)驗(yàn)精確度的主要因素有燒瓶密封不嚴(yán)有漏氣，或燒瓶中氣體溫度有變化(寫出一條即可)。解析(1)因?yàn)樽⑸淦魃嫌锌潭龋酝ㄟ^注射器上的刻度測得注入燒瓶中的水的體積；(2)設(shè)燒瓶的體積為v0，由玻意耳定律可得p(v0v)c，化簡可得vcv0，由此可以看出應(yīng)該作v圖象。(3)由vcv0可知，此圖

18、象的延長線與v的交點(diǎn)就是燒瓶的體積v0，所以由圖象可以求出燒瓶的體積。影響實(shí)驗(yàn)精確度的因素有：燒瓶密封不嚴(yán)有漏氣，或燒瓶中氣體溫度有變化，或壓力傳感器測量不準(zhǔn)確。15(8分)(2020山東濰坊模擬)如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系圖象。氣體在a狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)為p0、體積為v0、熱力學(xué)溫度為t0，在b狀態(tài)時(shí)體積為2v0，在c狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)為2p0、體積為2v0。已知曲線ab是雙曲線的一部分。求：(1)氣體在b狀態(tài)的壓強(qiáng)和c狀態(tài)的熱力學(xué)溫度；(2)氣體由c狀態(tài)經(jīng)d狀態(tài)變化到a狀態(tài)的過程中，外界對氣體做的功。答案(1)4t0(2)2p0v0解析(1)由題意知，氣體由a狀態(tài)到b狀態(tài)是等溫過程，

19、由玻意耳定律知pavapbvb，解得pb，分析氣體由a狀態(tài)到c狀態(tài)的過程，由理想氣體狀態(tài)方程得，解得tc4t0；(2)氣體由c狀態(tài)到d狀態(tài)的過程中，外界對氣體做的功wcdpv2p0(2v0v0)2p0v0，氣體由d狀態(tài)到a狀態(tài)是等容過程，外界對氣體不做功，故由c狀態(tài)經(jīng)d狀態(tài)到a狀態(tài)的過程中，外界對氣體做的功為wwcd02p0v0。16(8分)(2020廣東深圳調(diào)研)如圖所示，為了測量某剛性導(dǎo)熱容器a的容積，用細(xì)管把它與水平固定的導(dǎo)熱汽缸b相連，汽缸中活塞的橫截面積為s100 cm2。初始時(shí)，環(huán)境溫度t300 k，活塞離缸底距離d40 cm?，F(xiàn)用水平向左的力f緩慢推活塞，當(dāng)f1.0103 n時(shí)，

20、活塞離缸底距離d10 cm。已知大氣壓強(qiáng)p01.0105 pa。不計(jì)一切摩擦，整個裝置氣密性良好。求：(1)容器a的容積va；(2)保持力f1.0103 n不變，當(dāng)外界溫度緩慢變化，活塞向缸底緩慢移動了d3 cm時(shí)，此時(shí)環(huán)境溫度為多少攝氏度？答案(1)2 l(2)3 解析本題考查的是水平汽缸中氣體的等溫變化。(1)由題意，汽缸和容器a內(nèi)氣體做等溫變化，由玻意耳定律有p1v1p2v2其中壓縮前有p1p0，v1vads，壓縮后有p2p0，v2vads，解得va2 l。(2)依題意，氣體做等壓變化，由蓋呂薩克定律有，其中變化前t2t，變化后v3v2ds，t3(t3273) k，解得t33 。17(1

21、4分)(2019四川宜賓敘州一中模擬)如圖所示，一定量的理想氣體密封在體積為v0的容器中，室溫為t0300 k，光滑導(dǎo)熱活塞c(體積忽略不計(jì))將容器分成a、b兩室，a室的體積是b室的2倍，b室上連有一u形管(u形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì))。兩邊水銀柱高度差為76 cm，a室裝有閥門k，可與大氣相通。已知外界大氣壓強(qiáng)等于76 cmhg，求：(1)將閥門k打開，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，b室的體積；(2)打開閥門k后將容器內(nèi)氣體的溫度從300 k緩慢加熱到540 k，u形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差。答案(1)v0(2)15.2 cm解析本題考查水平汽缸內(nèi)氣體的等溫、等壓變化過程。(1)開始時(shí)，pb0276 cmhg，vb0v