單元質(zhì)檢十四　熱學

單元質(zhì)檢十四熱學（時間:75分鐘總分值:10。分）一,選擇題:此題共6小題,每題4分，共24分。在每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。.（2021山東威海一模）如下圖,〃、。、。為一定質(zhì)量的理想氣體變化過程中的三個不同狀態(tài),以下說法正確的選項是（）A.、b、。三個狀態(tài)的壓強相等B.從a到。氣體的內(nèi)能減小C.從a到b氣體吸收熱量D.從a到b與從b到。氣體對外界做功的數(shù)值相等答案:C解析:根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得丫/7,假設壓強不變，那么V-T圖像應為過原點的傾斜直線，應選項TPA錯誤;從〃到c氣體溫度升高說明內(nèi)能增加，應選項B錯誤;從q到h氣體體積增加說明對外做功，溫度升高說明內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學第一定律知氣體吸收熱量,應選項C正確;從。到匕與從8到c氣體體積變化相同，但壓強不同，因而對外界做功的數(shù)值不相等,應選項D錯誤。.關于熱現(xiàn)象，以下說法正確的選項是（）A.兩個鄰近的分子之間同時存在著引力和斥力，引力和斥力都隨著分子間距離的增大而增大B.液晶像液體一樣具有流動性，其光學性質(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,水滴成為球形D.物體溫度升高，其內(nèi)能一定增大答案:C解析倆個鄰近的分子之間同時存在著引力和斥力，引力和斥力都隨著分子間距離的增大而減小，選項A錯誤;液晶像液體一樣具有流動性，其光學性質(zhì)與某些晶體相似,具有各向異性，選項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,水滴成為球形，選項C正確;內(nèi)能是所有分子的動能和勢能的和，不僅與溫度有關,還與物體的體積有關，只知道溫度一個因素的變化情況，無法確定物體內(nèi)能的變化，選項D錯誤。?如下圖為一透明的正方體物塊，以下說法正確的選項是（）A.由于該物塊有規(guī)那么形狀，所以它一定為晶體B.由于該物塊透明，所以它一定為晶體C假設該物塊為絕緣體，那么它一定為非晶體D.假設將該物塊加熱到某一溫度才開始熔化，且熔化的過程中溫度保持不變，那么它一定為晶體答案:D解析:固體可以分為晶體和非晶體兩類，而晶體又可以分為單晶體和多晶體兩類，晶體和非晶體的區(qū)別在于有沒有確定的熔點，其中晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點;單晶體具有規(guī)那么的幾何外形，多晶體與非晶體沒有規(guī)那么的幾何外形，故A、B、C錯誤,D正確。.如下圖，內(nèi)壁光滑的固定汽缸水平放置，其右端由于有擋板，厚度不計的活塞不能離開汽缸,汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞距汽缸右端的距離為0.2mo現(xiàn)對封閉氣體加熱,活塞緩慢移動，一段時間后停止加熱，此時封閉氣體的壓強變?yōu)?xl05Pao活塞的橫截面積為0.04nA外部大氣壓強為1x105pa,加熱過程中封閉氣體吸收的熱量為2000J,那么封閉氣體的內(nèi)能變化量為（）A.400JB.1200JC.2000JD.2800J答案:B解析油題意可知，氣體先等壓變化，活塞運動到擋板處后再發(fā)生等容變化，等壓變化過程氣體對外做功,做功為W=-p（）Sx=?lxl05x0.04x0.2J=?800J,由熱力學第一定律可知，封閉氣體的內(nèi)能變化量為△U=W+Q=（-800+2000）J=l200J,故B正確。.蛟龍?zhí)柹顫撈髟趫?zhí)行某次實驗任務時,外部攜帶一裝有氧氣的汽缸，汽缸導熱良好，開口用活塞密封,活塞與缸壁間無摩擦且與海水相通。海水溫度隨深度增加而降低，那么深潛器下潛過程中,以下說法正確的選項是（）A.汽缸內(nèi)每個氧氣分子的動能均減小B.汽缸內(nèi)氧氣放出的熱量等于其內(nèi)能的減少量C.汽缸內(nèi)氧氣分子單位時間撞擊缸壁單位面積的次數(shù)增加D.汽缸內(nèi)氧氣分子每次對缸壁的平均撞擊力增大答案:C解析:海水溫度隨深度增加而降低，汽缸導熱良好，氧氣分子平均動能降低，但不是每個氧氣分子的動能均減小，故A錯誤;根據(jù)熱力學第一定律△。=W+Q,內(nèi)能的減少量等于氧氣放出的熱量和外界對氧氣做功之和，故B錯誤;根據(jù)液體壓強公式〃=〃如可知隨下潛深度增加，海水壓強增大,由于活塞與缸壁間無摩擦且與海水相通,氧氣壓強增大，即氧氣分子單位時間撞擊缸壁單位面積的次數(shù)增加，故C正確;根據(jù)動量定理巾=加匕氧氣分子平均動能降低，氧氣分子每次對缸壁的平均撞擊力減小，故D錯沃。.如圖是醫(yī)務人員為患者輸液的示意圖，在輸液的過程中溫度保持不變，以下說法正確的選項是（）A.A瓶與B瓶中的藥液一起用完B.B瓶中的藥液先用完C.隨著液面下降,A瓶內(nèi)C處氣體壓強逐漸增大D.隨著液面下降,A瓶內(nèi)C處氣體壓強保持不變答案:C解析:在藥液從B瓶中流下時,B瓶中封閉氣體體積增大，溫度不變,根據(jù)玻意耳定律知氣體壓強減小,A瓶中空氣將A瓶中藥液壓入B瓶，補充B瓶流失的藥液，即B瓶藥液液面保持不變，直到A瓶中藥液全部流入B瓶，即A瓶藥液先用完,A、B錯誤;A瓶瓶口處壓強和大氣壓強相等，但A瓶中液面下降，由液體產(chǎn)生的壓強減小，因此A瓶中氣體產(chǎn)生的壓強逐漸增大,C正確,D錯誤。二'選擇題:此題共4小題,每題5分，共20分。在每題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。.（2021湖南永州一模）氣閘艙是載人航天器中供航天員進入太空或由太空返回時用的氣密性裝置，其原理圖如下圖。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，翻開閥門K,A中的氣體進入B中，最終到達平衡。假設此過程中系統(tǒng)與外界沒有熱交換，艙內(nèi)氣體可視為理想氣體，以下說法正確的選項是（）A.氣體并沒有對外做功，氣體內(nèi)能不變B.B中氣體可自發(fā)地全部退回到A中C.氣體體積膨脹，對外做功，內(nèi)能減小D.氣體分子單位時間內(nèi)與座艙A艙壁單位面積的碰撞次數(shù)將減少答案:AD解析:氣體自由擴散，沒有對外做功,又因為整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換，根據(jù)AU=W+Q可知內(nèi)能不變，故A正確,C錯誤;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;因為內(nèi)能不變，故溫度不變，分子平均動能不變，氣閘艙B內(nèi)為真空，所以氣體的密集程度減小，可知氣體分子單位時間內(nèi)與A艙壁單位面積的碰撞次數(shù)將減少，故D正確。.如下圖,〃、匕是航天員王亞平在“天宮一號”空間實驗室做水球實驗時水球中形成的氣泡,〃、匕兩氣泡溫度相同且。的體積大,氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，那么以下說法正確的選項是（水球A.水球呈球形是外表張力作用的結果B.此時水球內(nèi)的水分子之間只有引力內(nèi)氣體的分子平均動能比b的大D.在水球外表滴一小滴紅墨水，假設水球未破，最后水球將呈紅色答案:AD解析:液體外表張力是分子間相互作用的結果，就水球來說，表層水分子受到的內(nèi)部水分子的引力遠大于外部空氣分子的引力，所以外表的水分子永遠受到指向液體內(nèi)部的力，總是趨向向內(nèi)部移動淡體會最大程度地縮小其外表積，而同樣體積的物體，球體的外表積最小，故A正確;分子之間引力和斥力同時存在，故B錯誤;溫度是衡量分子平均動能的標志，因為溫度相同,所以兩氣體的分子平均動能相同，故C錯誤;水球外表滴一小滴紅墨水，假設水球未破，由于發(fā)生擴散現(xiàn)象，最后水球將呈紅色，故D正確。.（2021湖南長沙一中高三月考）封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D其體積V與熱力學溫度T的關系如下圖,0、A、。三點在同一直線上。那么以下說法正確的選項是（）?

??

?/AB

O彳A.由狀態(tài)A變到狀態(tài)8過程中，氣體吸收熱量B.由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過程中，氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加CC狀態(tài)氣體的壓強小于。狀態(tài)氣體的壓強DQ狀態(tài)時單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比A狀態(tài)少答案:AD解析:氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)5體積不變，發(fā)生的是等容變化，氣體不做功,W=0,溫度升高,內(nèi)能增加,AU>0,根據(jù)熱力學第一定律知。>0,氣體吸收熱量，故A正確;由狀態(tài)8變到狀態(tài)C的過程中，溫度不變，內(nèi)能不變,AU=0,體積變大，氣體對外界做功,WvO,根據(jù)熱力學第一定律知。〉0,氣體從外界吸收熱量，故B錯誤;氣體從。到D發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律知p8「Tc>TD,所以即。狀態(tài)氣體的壓強大于。狀態(tài)氣體的壓強，故C錯誤;A點和。點在過原點的連線上，說明氣體由A到。壓強不變，體積增大,分子的密集程度減小，狀態(tài)。溫度高，分子的平均動能大，狀態(tài)A和狀態(tài)。壓強相等，所以狀態(tài)。時單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比狀態(tài)A少，故D正確。10.如下圖用橫截面積為S=10cn?的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在導熱良好的汽缸內(nèi)，汽缸平放到光滑的水平面上。勁度系數(shù)為k=l000N/m的輕質(zhì)彈簧左端與活塞連接，右端固定在豎直墻上。不考慮活塞和汽缸之間的摩擦，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，此時彈簧處于自然長度,活塞距離汽缸底部的距離為Lo=18cm?，F(xiàn)用水平力F向右緩慢推動汽缸,當彈簧被壓縮x=5cm后再次靜止（大氣壓強為po=l.Oxl（）5pa,外界溫度保持不變），在此過程中，以下說法正確的選項是（）A.氣體對外界放熱B.氣體分子的平均動能變大C.再次靜止時力F的大小為50ND.汽缸向右移動的距離為11cm答案:ACD解析:設末態(tài)汽缸內(nèi)氣體的壓強為p,對活塞受力分析，那么有pS=poS+",解得〃=L5xl()5Pa,氣體溫度保持不變，由玻意耳定律得po￡oS=pL5,解得L12cm,即氣體體積減小;因溫度不變，故氣體的內(nèi)能不變，而此過程氣體體積減少，外界對氣體做功，為保持內(nèi)能不變，故氣體對外界放熱，故A正確。此過程溫度不變，故氣體分子平均動能不變，故B錯誤。對汽缸和活塞整體受力分析，根據(jù)平衡條件有F=kx=50N,故C正確。設汽缸向右移動的距離為x；那么有代入數(shù)據(jù)解得x'=llcm,故D正確。三、非選擇題:共56分。11.(6分)在“用油膜法估測油酸分子直徑”的實驗中，某同學操作步驟如下：A.在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，測出其體積；B.在裝有水、水面撒有適量琲子粉的淺盤中滴入一滴已配制好的溶液，待薄膜形狀穩(wěn)定；C.將玻璃板放在淺盤上，將油膜形狀描繪在玻璃板上；D.將玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸體積和面積計算出油酸分子的直徑。⑴其中操作不合理的步驟是；(2)實驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是;A.可使油酸和癢子粉之間形成清晰的邊界輪廓B.有助于測量一滴油酸的體積C.對油酸溶液起到稀釋作用D.有助于油酸的顏色更透明便于識別⑶油酸酒精溶液中油酸體積占比例為太〃滴油酸溶液體積為匕一滴油酸溶液形成油膜的面積為S,那么油酸分子的直徑為o答案:⑴A(2)C(3淺解析:⑴要測出一滴油酸酒精溶液的體積，應在量筒中滴入N滴溶液，測出其體積為V,那么一滴該溶液的體積為％=，,直接測量一滴油酸酒精溶液的體積誤差較大,A錯誤,B、C、D正確。(2)為使油酸充分展開,獲得一塊單分子油膜，需要將油酸在酒精中稀釋，因此A、B、D錯誤,C正確。(3)一滴油酸溶液純油酸體積為吊尸也,一滴油酸溶液形成油膜的面積為S,那么油酸分子直徑為n12.(9分)某同學設計了一種測溫裝置，其結構如圖甲所示，玻璃泡A內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，與A相連的細管B插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度光即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出，設B管的體積與A泡的體積相比可略去不計。該同學在某大氣壓下提供不同的環(huán)境溫度對B管進行溫度刻度，測量獲得的數(shù)據(jù)及B管上的溫度刻度如下表所示：

環(huán)境溫度r/C-270275481100汞柱高x/cm25.820.4159.64.20.4溫度刻度t/℃-270275481100該同學將上表中環(huán)境溫度1(℃)和汞柱高x(cm)的數(shù)據(jù)輸入圖形計算器,繪制出X1圖像，如圖乙所x/cm75，、

、?、、50-\X\、一\25-\\、-\、、、0273375T/K乙⑴根據(jù)圖像提供的信息，水銀柱高度%隨環(huán)境熱力學溫度T變化的函數(shù)關系式為(%的單位為cm,7的單位為K);(2)根據(jù)圖像和測溫裝置推斷出實驗時的大氣壓強值po相當于cm水銀柱產(chǎn)生的壓強;⑶由于大氣壓要隨季節(jié)和天氣的變化,所以用這種測溫裝置來測量溫度不可防止地會產(chǎn)生誤差，假設有一次測量時大氣壓po'比上述大氣壓po低，那么此次測出的溫度測量值與其實際的真實值相比是—(選填“偏大”或“偏小答案:⑴x=75.0.2T(2)75(3)偏大解析：(1)由圖像看出汞柱高x隨環(huán)境溫度7變化的函數(shù)關系式為反比例函數(shù)，斜率仁慕=0.2,所以關系式為x=75-0.2T;(2)當7=0時，封閉氣體變?yōu)楣腆w，上方變?yōu)檎婵?，水銀柱高產(chǎn)生的壓強等于大氣壓，故由縱軸的截距可知，大氣壓強值po相當于75cm水銀柱產(chǎn)生的壓強；(3)大氣壓強po'比上述大氣壓po低，那么圖像的斜率減小,測量的溫度值偏大。13.(13分)(2021山東青島一模)壓水井可以將地下水引到地面上，如下圖，活塞和閥門都只能單向打開，提壓把手可使活塞上下移動,使得空氣只能往上走而不往下走。活塞向上移動時，閥門開啟，可將直管中的空氣抽到閥門上面;活塞向下移動時，閥門關閉，空氣從活塞處溢出，如此循環(huán),地下水就在大氣壓的作用下通過直管被抽上來了。閥門下方的直管末端在地下水水位線之下，地下水水位線距離閥門的高度〃=8m,直管截面積5=0.002m2，現(xiàn)通過提壓把手，使直管中水位緩慢上升4m。水的密度p=l.OxlO3kg/nr\外界大氣壓強p()=l.OxlO5Pa,重力加速度g取10m/sz,直管中的氣體可視為理想氣體。地下水水位線⑴假設該裝置的機械效率"=。.4,求人對把手做的功；地下水水位線(2)求直管中剩余空氣質(zhì)量Am與直管中原空氣質(zhì)量mo之比。答案:⑴400J⑵亮解析：(1)直管中水位緩慢上升hi=4m,那么重心上升2m,那么對水做功W有用2g9=//iS"g?9=gpgSh/乙乙乙代入數(shù)據(jù)可得W有用=160J那么人對把手做的功W=巴叫=要j=400J。rj0.4(2)直管中氣體局部長度為％=4m,氣體的壓強為pkpo-og/ziUOSPa，io3xlOx4Pa=0.6xl05Pa設這些氣體在壓強為po時的長度為L,那么由玻意耳定律可得puLS=p\h2s解得L=2Am那么直管中剩余空氣質(zhì)量與直管中原空氣質(zhì)量加o之比Am_L_2.4_37noh810°14.(13分)如圖為吸盤工作原理示意圖，使用時先把吸盤緊挨豎直墻面,按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上，擠出吸盤內(nèi)局部空氣,如圖甲，然后要把鎖扣扳下，讓鎖扣以盤蓋為依托把吸盤向外拉出。在拉起吸盤同時,鎖扣對盤蓋施加壓力，致使盤蓋以最大的壓力吸住吸盤，使外界空氣不能進入吸盤。由于吸盤內(nèi)外存在壓強差，使吸盤被緊壓在墻壁上,掛鉤上即可懸掛適量物體。鎖扣扳下前密封體積為匕壓強等于大氣壓強po,空氣密度為po,扳下鎖扣后吸盤內(nèi)體積變?yōu)?V。⑴假設環(huán)境氣溫不變，求扳下鎖扣后吸盤內(nèi)氣體壓強和密度；⑵假設環(huán)境溫度升高，忽略吸盤體積變化和漏氣情況，試定性分析吸盤能懸掛的最大質(zhì)量變化