高考物理 第八章 熱學(xué)(A卷)練習(xí)

1、第八章 熱學(xué)（A卷）一、本題共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，全部選對得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分.1.下列說法正確的是()A.從單一熱源吸收的熱量全部用來對外做功是可能的B.機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能是可能的C.熱量可以從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體D.第二類永動機不可能制成是因為違背了能量守恒定律解析：在能引起其他變化或者有外界條件干預(yù)時，從單一熱源吸熱并全部用來做功和熱量從低溫物體傳遞給高溫物體都是可能的.而機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能更是可能出現(xiàn)，如物體在粗糙水平面上運動時，摩擦力做功將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.第二類永動

2、機是因為違反了熱力學(xué)第二定律而不可制成，故選ABC.答案：ABC2.一定質(zhì)量的氣體處于平衡狀態(tài)，其壓強約一個大氣壓，現(xiàn)在設(shè)法使其與外界無熱量交換的條件下體積變大，達(dá)到另一個平衡狀態(tài)，則()A.狀態(tài)時氣體分子間的作用力比狀態(tài)時的小B.狀態(tài)時氣體的內(nèi)能比狀態(tài)時的大C.狀態(tài)時氣體的壓強比狀態(tài)時的小D.從狀態(tài)到狀態(tài)，外界對氣體做功解析：本題是對熱力學(xué)第一定律、氣體以及氣體分子間的作用力的考查，當(dāng)氣體由平衡狀態(tài)無熱量交換的膨脹到狀態(tài)時，由于系統(tǒng)仍然是氣態(tài)，故分子之間的作用力可以忽略不計，選項A錯誤；由氣體的溫度、壓強與體積的關(guān)系可知，狀態(tài)的壓強較小，選項C錯誤；由于與外界無熱量交換，但是氣體膨脹對外界做

3、功，故內(nèi)能減少，選項B正確；選項D錯誤.答案：B3.把一定的熱量傳給一定量的氣體，則（）A.該氣體的內(nèi)能一定增加B.該氣體的內(nèi)能有可能減小C.該氣體的壓強一定不會減小D.該氣體的體積一定不會減小解析：氣體吸收一定的熱量，可能同時對外做功.若氣體吸收的熱量小于氣體對外做的功，則內(nèi)能將減少，所以A錯誤，B正確.氣體吸收熱量，可能同時對外做功，則氣體體積將增大，氣體分子密集程度變小，所以氣體壓強可能減小，C、D均錯誤. 答案：B4.如圖所示，將完全相同的A、B兩球，分別浸沒在初始溫度相同的水和水銀的同一深度處.已知A、B兩球用同一種特殊的材料制成，當(dāng)溫度稍微升高時，球的體積會明顯地變大.現(xiàn)讓兩種液體

4、的溫度同時、緩慢地升高到同一值，發(fā)現(xiàn)兩球膨脹后，體積相等.若忽略繩子、水和水銀由于溫度的變化而引起的體積膨脹,則以下判斷正確的是()A.因為同一深度處水的壓強較小，所以A球膨脹過程中對外做的功較多B.因為同一深度處水銀的壓強較大，所以B球膨脹過程中內(nèi)能增加較多C.膨脹過程中，A球吸收的熱量較多D.膨脹過程中，B球吸收的熱量較多解析：本題考查的是熱力學(xué)第一定律的主要內(nèi)容.A、B兩球所處的環(huán)境初末狀態(tài)一致，故兩球的體積增量和溫度增量均相同，所以內(nèi)能增量相同，選項B錯誤.但A球位于水中，B球位于水銀中，由于同一深度處水的壓強較小，故A球膨脹過程中對外做功較少，選項A錯誤.由E=W+Q的關(guān)系可知，B球

5、膨脹過程中對外做功較多，故B球膨脹過程中吸收熱量較多，選項D正確.答案：D5.如圖所示，質(zhì)量一定的活塞將一定質(zhì)量的氣體封在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦.不計分子間相互作用的勢能.a態(tài)時氣體溫度80 ；b態(tài)時氣體溫度是20 .氣體從a態(tài)緩慢變到b態(tài)的過程中，大氣壓強始終保持不變，活塞保持平衡，下列說法中正確的是()A.從a態(tài)到b態(tài)的過程中外界對氣體做的功一定小于氣體向外界釋放的熱量B.與a態(tài)相比，b態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)對活塞的沖量相等C.在相同時間內(nèi)，a、b兩態(tài)的氣體分子對活塞的沖量不相等D.氣體放出的熱量等于氣體減少的內(nèi)能與活塞減少的重力勢能之和解析：氣體從a態(tài)變化到b態(tài)，體積減小，外界

6、對氣體做功，但氣體溫度降低，氣體平均分子動能減少，因氣體分子之間分子勢能忽略，故內(nèi)能減少，可知外界對氣體做功的量小于氣體放熱的量，A正確.氣體在單位時間內(nèi)對活塞的沖量的宏觀體現(xiàn)就是氣體分子對活塞的平均撞擊相等，對于同一活塞，即壓強相等，因兩種狀態(tài)氣體對活塞的壓力總是等于重力和大氣壓力之和的，所以B符合實際情況，正確，C選項與B矛盾，錯誤；在活塞下降的過程中，活塞減少的重力勢能全部用于對氣體做功，根據(jù)功能關(guān)系及能量守恒定律，氣體減少的內(nèi)能應(yīng)為活塞對氣體做的功和氣體放出的熱量之和，所以D錯誤.選AB.答案：AB6.夏天，如果將自行車內(nèi)胎充氣過足，又放在陽光下受暴曬，車胎極易爆裂.對于這一現(xiàn)象有以下

7、幾種描述（暴曬過程中內(nèi)胎容積幾乎不變）車胎爆裂，是車胎內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子間斥力急劇增大的結(jié)果.在爆裂前的過程中，氣體溫度升高，分子無規(guī)則熱運動加劇，氣體壓強增大.在爆裂前的過程中，氣體吸熱，內(nèi)能增加在車胎突然爆裂的瞬間，氣體內(nèi)能減少描述正確的是（）A. B.C. D.解析：車胎爆裂是由于車胎內(nèi)氣體吸收外界熱量內(nèi)能增加，溫度升高，分子熱運動加劇，壓強增大.車胎在爆裂瞬間對外界做功，內(nèi)能減小溫度降低.答案：B7.右圖中活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室，氣缸、活塞（連同拉桿）是絕熱的，且不漏氣.以E甲、E乙分別表示甲、乙兩氣室中氣體的內(nèi)能，則在將拉桿緩慢向外拉的過程中（）A.E甲不變，E乙減小 B.

8、E甲增大，E乙不變C.E甲增大，E乙減小 D.E甲不變，E乙不變解析：活塞對甲氣體做功，乙氣體膨脹對外做功.答案：C8.下列說法正確的是（）A.1 kg 0 水的內(nèi)能比1 kg 0 冰的內(nèi)能小B.氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減少C.已知阿伏加德羅常數(shù)、某氣體的摩爾質(zhì)量和密度，就可估算出該氣體中分子的平均距離D.對于一定量的理想氣體，當(dāng)分子熱運動變劇烈時，壓強必變大解析：由于冰變?yōu)樗枰諢崃?，故同質(zhì)量的水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能，選項A是錯誤的.改變物體的內(nèi)能有兩種方式，做功和熱傳遞，只有對外做功，內(nèi)能不一定減小，故選項B錯誤.氣體的摩爾質(zhì)量和密度可以計算出氣體的摩爾體積，由摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)可以

9、計算一個氣體分子所占的體積，故選項C是正確的.影響氣體壓強的因素除與氣體的溫度有關(guān)，還與氣體的體積有關(guān)，故選項D是錯誤的.答案：C9.將一個分子從靠近另一分子最近的位置由靜止開始釋放，在遠(yuǎn)離的過程中有（）A.rr0時，分子勢能不斷增大，動能不斷減小B.r=r0時，分子勢能最小，動能最大C.rr0時，分子勢能不斷減小，動能不斷增加D.r具有最大值時，分子動能為零，分子勢能最大解析：由分子間的作用力的知識可知，當(dāng)rr0時，分子力表現(xiàn)為引力，分子勢能隨著距離的增大而增大；當(dāng)rr0分子力表現(xiàn)為斥力，分子勢能隨著分子間的距離增大而減??；所以當(dāng)r=r0時，分子勢能最小，動能最大.故A、C、D錯B對.答案：

10、B10.如圖所示，將一絕熱氣缸放在靜止的電梯之中，缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體，絕熱活塞可無摩擦上下移動，且不漏氣，活塞重力不能忽略.現(xiàn)開動電梯勻加速上升一段時間后，缸內(nèi)氣體達(dá)到新的平衡，則缸內(nèi)氣體()A.壓強減小，內(nèi)能增大 B.體積減小，內(nèi)能沒有變C.壓強和內(nèi)能都增大 D.體積增大，內(nèi)能減小解析：開動電梯勻加速上升，活塞相對氣缸向下移動，達(dá)到新的平衡，封閉氣體體積減小，外界對氣體做功，此過程沒有熱量交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體的內(nèi)能增加.體積減小，分子勢能減小，分子平均動能增大，故溫度升高.氣體體積減小，溫度升高，可知壓強必增大.綜上所述可得C選項正確.答案：C二、本題共2小題共13分，把

11、答案填寫在題中的橫線上或按要求作圖.11.在做“用油膜法估測分子的大小”實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每104 mL溶液中有純油酸6 mL.用注射器測得1 mL上述溶液中有液滴50滴.把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后.將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)中每個正方形小方格的邊長均為2 cm,求：（1）油膜面積是_cm2；（2）每一滴油酸溶液中含純油酸的體積為 _cm3；（3）按以上數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑為 _m.答案：（1）224（允許誤差±5 cm2）（2）1.2×10-5（3）5.4×10-1

12、0（允許誤差±0.1×10-10）12.某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了測定草地在夏天中午單位時間內(nèi)獲得的太陽能，制作了一個太陽能集熱裝置，實驗器材有：（1）內(nèi)壁涂黑的泡沫塑料箱一個，底面積為1 m2；（2）盛水塑料袋一個；（3）玻璃板一塊（約1 m2）；（4）秒表一只（未畫出）；（5）臺秤一個（未畫出）；如圖所示.設(shè)圖中下部為一斜坡草地，太陽光垂直照射到草地表面.如果已知水的比熱容為c，被水吸收的熱量Q與水的質(zhì)量m，水溫升高量t的關(guān)系是Q=cmt，則為了測定草地在中午單位面積上、單位時間內(nèi)獲得的太陽能，除了需要測量m、t外，還應(yīng)測量的物理量是：_，缺少的實驗儀器是_，把泡沫塑料

13、箱內(nèi)壁涂黑的主要目的，本實驗會有一定的誤差，試寫出產(chǎn)生誤差的主要原因是_.答案：照射時間t溫度計增強太陽光的吸收太陽能沒有完全被水吸收三、本題共5小題，共67分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.13.水能不產(chǎn)生污染物，是一種清潔能源，位于美國和加拿大交界處的尼亞加拉瀑布流量達(dá)每秒6000 m3，而且是一年四季流量穩(wěn)定，瀑布落差50 m，若利用這一資源發(fā)電，設(shè)其效率為50%，估算發(fā)電機的輸出功率.解析：水利發(fā)電的基本原理是水的機械能轉(zhuǎn)化為電能.每秒鐘流下的水的質(zhì)量為：m=V=1×103×6

14、000=6×106(kg),每秒鐘水減少的機械能為：E1=mgh=6×106×10×50=3×109(J)設(shè)發(fā)電機的輸出功率為P，則由能量守恒定律可得：E1=Pt解得：P=3×109×50%=1.5×109(W)答案：1.5×109W14.如圖，粗細(xì)均勻的直玻璃管豎直放置，內(nèi)有長為h的水銀柱，封閉著一段空氣柱，水銀密度為，外界大氣壓強為p0，求下列兩種情況下封閉在管內(nèi)的氣體壓強.（1）當(dāng)玻璃管勻速下降時.（2）當(dāng)玻璃管自由下落時.解析：（1）以水銀柱為研究對象，受力分析，如右圖所示.當(dāng)玻璃勻速下降時，則有

15、p0S+hSg-p氣S=0，p氣=p0+gh（2）當(dāng)玻璃管自由下落時，由牛頓第二定律得p0S+hSg-p氣S=hSgp氣=p0.答案：(1)p0+gh(2)p015.1679年法國物理學(xué)家帕平發(fā)明了高壓鍋，現(xiàn)在高壓鍋在我國城鄉(xiāng)被廣泛使用，高壓鍋與普通鋁鍋不同，鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋體鑲嵌旋緊，加上鍋蓋與鍋體之間的橡皮制的密封圈，所以鍋體與鍋蓋之間不會漏氣，在鍋蓋中間有一個排氣孔，上面再蓋上類似砝碼的限壓閥，將排氣孔堵住，當(dāng)加熱高壓鍋，鍋內(nèi)氣體壓強增大到一定程度時，氣體就把限壓閥頂起來，這時蒸氣就從排氣孔向外排出，由于高壓鍋的限壓閥質(zhì)量為0.05 kg.排氣孔直徑為0.4 cm，則鍋內(nèi)氣體

16、的壓強可達(dá)多少？設(shè)壓強每增加3.6×103 Pa，水的沸點增加1 ，則鍋內(nèi)最高溫度可達(dá)到多少？（P0=1.0×105 Pa）解析：高壓鍋內(nèi)壓強可達(dá)到p=p0+ =1.0×105 Pa+Pa=1.398×105 Pa；鍋內(nèi)水最高溫度可達(dá)到t=100+=111.1().答案：1.398×105 Pa111.1 16.實驗測得的太陽輻射的功率為3.86×1026 W,太陽到地球的距離為1.5×1011 m，已知射到大氣頂層的太陽能只有43%到達(dá)地面，設(shè)太陽能熱水器被太陽照射的面積為0.5 m2,若在陽光直射下照射1小時，能使多少水溫度升高40？（水的比熱為4.2×103 J·（kg·）-1答案： =cmt代入數(shù)據(jù)得m=6.3 kg.17.如圖所示，質(zhì)量為M的