2023屆高考一輪復習 十四 熱學 質(zhì)量檢測卷4（含解析）

2023屆高考一輪復習專題十四熱學

質(zhì)量檢測卷4（含解析）

一、單選題

1.如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)。開始，經(jīng)歷兩個狀態(tài)變化過程，先后到達狀

態(tài)方和C。下列說法正確的是（）

A.在“1b過程中外界對氣體做功，吸收熱量

B.在“一匕過程中氣體對外界做功，放出熱量

C.在匕-C過程中外界對氣體做功，放出熱量

D.在b-c,過程中氣體對外界做功，吸收熱量

2.“第一類永動機”是不可能制成的，這是因為（）

A.它不符合機械能守恒定律

B.它違背了能量守恒定律

C.它做功產(chǎn)生的熱不符合熱功當量

D.暫時找不到合理的設計方案和理想材料

3.一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)。經(jīng)歷如圖所示的過程，最后到達狀態(tài)c,設。、氏c三狀態(tài)

A.pa>ph>AB.Pa=Ph=Pc

C.pa>P?=AD.Pu<Ph=A

4.一恒溫水池底部有一水泡從池底緩慢上升，水泡內(nèi)的氣體可視為理想氣體，則在水

泡上升的過程中（）

A.水泡內(nèi)氣體從外界吸熱

B.水泡內(nèi)氣體的壓強增大

C.水泡內(nèi)氣體的內(nèi)能減小

D.水泡內(nèi)氣體分子在單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)增大

5.如下圖所示，一圓柱形氣缸直立在水平地面上，內(nèi)有質(zhì)量不計的可上下移動的活塞,

在距缸底高為24。的缸口處有固定的卡環(huán)；使活塞不會從氣缸中頂出，氣缸壁和活塞都

是不導熱的，它們之間沒有摩擦；活塞下方距缸底高為處還有一固定的可導熱的隔

板，將容器分為A、B兩部分，A、B中各封閉同種的理想氣體，開始時A、B中氣體

的溫度均為27℃,壓強等于外界大氣壓強po,活塞距氣缸底的高度為1.6"。，現(xiàn)通過B

中的電熱絲緩慢加熱，則下列說法正確的是（）

//

A/

^UZZZZZZ^L

A.當B中氣體的壓強為1.5p0時，活塞距缸底的高度是2”。

B.當B中氣體的壓強為L5p0時，活塞距缸底的高度是0.9”。

C.當A中氣體的壓強為1.2p0時，B中氣體的溫度是600K

D.當A中氣體的壓強為1.27%時，B中氣體的溫度是450K

6.如圖，p"圖上〃、b兩點,表示一定質(zhì)量的理想氣體的兩個狀態(tài)，則氣體在兩個狀

態(tài)的體積之比%：%為（）

A.3：1B.1：3C.9：2D.2：9

7.下列說法正確的是（)

A.當分子間的距離增大時,分子間的引力減小,斥力增大

B.當分子間的距離增大時,分子間的引力減小,斥力減小

C.當分子間的距離減小時,分子勢能逐漸增加

D.當分子間的距離減小時,分子勢能逐漸減小

8.如圖所示，一演示用的“永動機”轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構成，輕桿的末端裝有形狀

記憶合金制成的葉片，輕推轉(zhuǎn)輪后，進入熱水的葉片因伸展面“劃水”，推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動。

離開熱水后，葉片形狀迅速恢復，轉(zhuǎn)輪因此能較長時間轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是（）

A.轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動，不需要消耗外界能量

B.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量來自形狀記憶合金自身

C.葉片在熱水中吸收的熱量大于在空氣中釋放的熱量

D.因為轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水，所以水溫最終會升高

9.下列關于物理學所涉及的相關物理知識，論述正確的是（）

A.波的干涉可以起到消聲作用

B.用顯微鏡觀察到花粉顆粒在水中做布朗運動，反映了花粉分子在不停地做無規(guī)則運

動

C.電視機的顯像管應用了電場使電子束偏轉(zhuǎn)的原理

D.若只增大回旋加速器中的交流電壓U,則粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在加速器中獲得的最大

動能增大

10.如圖，兩端封閉的玻璃管與水平面成。角傾斜靜止放置，一段水銀柱將管內(nèi)一定質(zhì)

量的氣體分為兩個部分。則下列各種情況中，能使管中水銀柱相對于玻璃管向A端移動

A.使玻璃管沿8T■A方向加速上升

B.在豎直面內(nèi)以過B點垂直紙面的直線為軸順時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管

C.在豎直面內(nèi)以過B點垂直紙面的直線為軸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管

D.降低環(huán)境溫度

II.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)“經(jīng)狀態(tài)方變化到狀態(tài)已知氣體由從狀態(tài)“變

化到狀態(tài)b的過程中外界對氣體做功為也,同時向外界放出熱量從狀態(tài)〃變化到狀

A.氣體在狀態(tài)。、狀態(tài)匕、狀態(tài)。時的內(nèi)能相等

B.叱=3叱

C.Q+Q=2pM

D.叱+嗎=Q1+&

12.下列說法中不正確的是（）

A.由于兩個分子間的距離發(fā)生變化而使得分子勢能變化，則可以判定在這一過程中，

分子間的相互作用力一定做了功

B.對某物體做功，必定會使該物體的內(nèi)能增加

C.物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關

D.當分子間距離增大時，分子間引力減小，分子間斥力也減小

二、多選題

13.下列說法正確的是（）

A.氣體膨脹對外做功，其內(nèi)能不可能增大

B.溫度升高，分子熱運動的平均動能一定增大，但并非所有分子運動的速率都增大

C.在使兩個分子間的距離由很遠（r>10-9m）減小到很難再靠近的過程中，分子間作用

力先減小后增大；分子勢能不斷增大

D.懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運動越不明顯

14.下列說法正確的是（）

A.PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動

B.荷葉上的露珠呈球形是表面張力作用的結(jié)果

C.浸潤和不浸潤現(xiàn)象都是分子間作用力作用的表現(xiàn)

D.晶體具有各向異性，具有各向同性的都是非晶體

15.下列關于晶體以及非晶體的理解正確的是（）

A.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點

B.單晶體具有固定的熔點，多晶體沒有固定的熔點

C.有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同晶體，是因為組成它們的微粒能夠按照不同規(guī)

則在空間分布

D.固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體、非晶體是絕對的，是不可以相互轉(zhuǎn)化的

三、解答題

16.下圖為焦耳熱功當量實驗之一，簡述實驗過程及意義。

17.一個特殊的氣體溫度計由兩個裝有理想氣體的導熱容器組裝而成，將兩個導熱容器

分別放入甲、乙兩個水槽中，如圖所示。用水銀壓強計測量兩容器的壓強差。導熱容器

的體積恒定且遠大于連接管的體積。當兩個水槽的溫度都為0"C（273K）時，沒有壓

強差。當水槽乙處于（TC而水槽甲處于100°C時，壓強差為120mmHg。

（1）（TC時導熱容器內(nèi)氣體的壓強多大；

（2）當水槽乙處于（TC而水槽甲處于未知的待測溫度（高于0℃）時，壓強差為90

mmHg,此未知待測溫度是多少。

甲乙

參考答案

1.c

【解析】

【詳解】

AB.由圖可知，在a—b過程中氣體體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)

2c

T

可得

p^TC-

V

可知氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律

AU=Q+W

可知氣體放出熱量，故AB錯誤；

CD.由圖可知，在6-C過程中氣體體積減小，外界對氣體做功，氣體等壓變化，根據(jù)

以=匕

刀，T,

可知

Tc<Th

氣體內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律

\U=Q+W

可知氣體放出熱量，故C正確，D錯誤。

故選C。

2.B

【解析】

【詳解】

第一類永動機不可能制成的原因是違背了能量守恒定律，故B正確，ACD錯誤。

故選B。

3.C

【解析】

【詳解】

從。到6過程，根據(jù)玻意耳定律有

p<ya=PM

由圖可知

p?>pb

則有

匕<%

則

Pa>Pl,

從6到C過程，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程■=。，由圖可知。與7成正比，故丫一定，則密

度不變，即

Pb=Pc

故ABD錯誤C正確。

故選C。

4.A

【解析】

【詳解】

ABC.氣泡內(nèi)氣體的壓強為

P=Po+Pgh

因為大氣壓強pO恒定，且氣泡緩慢上升過程中力減小，所以p減小，因為水池恒溫，所以

氣泡溫度不變，氣泡內(nèi)能不變，氣泡的體積增大，對外做功，由熱力學第一定律可知，氣泡

吸熱，故A正確，B、C錯誤；

D.氣體壓強減小，因氣泡溫度不變，分子平均動能不變，可知氣泡內(nèi)分子單位時間內(nèi)對氣

泡壁單位面積的撞擊次數(shù)減少，故D錯誤。

故選Ao

5.C

【解析】

【詳解】

AB.對于B中氣體，變化過程為等容變化，由查理定律得：

Po=L5p（）

其中

To=(273+27)K=300K

解得

7B=450K

假設活塞沒有到達缸口，A中氣體做等壓變化，由于隔板導熱，4、B中氣體溫度相等，由

蓋-呂薩克定律得：

(1.6/7,,_HS

F=TA-

其中口=加=4501<,S為氣缸橫截面積，解得

HA=Q.9HO

活塞距離缸底的高度為

H=HA+HO=1.9HO

因1.9為<2〃°,故假設合理，活塞沒有到達缸口，故AB錯誤；

CD.當A中氣體壓強為1.20。時，因此壓強大于大氣壓，故活塞將頂在卡環(huán)處，對A中氣體,

由理想氣體狀態(tài)方程得

外(1.640一4)5=l.2poH<)S

FTA

解得

77=600K

因A氣體與氣體B的溫度相同，故B中氣體溫度為600K,故C正確，D錯誤。

故選C。

6.D

【解析】

【詳解】

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得

PN?PM

Ta~Th

得

K_P/X_1X2_2

KPjb3x39

故選D。

7.B

【解析】

【詳解】

AB.當分子間的距離增大時，分子間的引力、斥力均減小，如圖所示

A錯誤，B正確；

CD.當分子間距大于m時，分子力表現(xiàn)為引力，隨著分子間的距離的減小，分子力做正功,

分子勢能逐漸減小，當分子間距小于％時，分子力表現(xiàn)為斥力，隨著分子間的距離的減小,

分子力做負功，分子勢能逐漸增大，如圖所示

CD錯誤。

故選Bo

8.C

【解析】

【詳解】

AB.要維持轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動需要外力做功，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量不能由轉(zhuǎn)輪自己提供，靠的是記憶

合金在熱水中吸收熱量發(fā)生形變而運轉(zhuǎn)然后在空氣中釋放熱量回復形變進行循環(huán)，當熱水的

溫度達不到記憶合金的“變態(tài)溫度''需要給水升溫，因此消耗能量，故B錯誤；

C.根據(jù)熱力學第二定律，物體不可能從單一熱源吸收能量全部用來對外做功而不引起其變

化，故葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量，其吸收的熱量用于轉(zhuǎn)輪動能

的增加，空氣中的放熱和機械運轉(zhuǎn)的摩擦損耗，故c正確；

D.轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水的過程記憶合金吸熱發(fā)生形變，轉(zhuǎn)出熱水需要將能量釋放在進

入熱熱水吸熱，故水溫降低，故D錯誤。

故選C。

9.A

【解析】

【詳解】

A.兩束波頻率相同，發(fā)生干涉，在減弱區(qū)域起到消聲的作用，故A正確；

B.用顯微鏡觀察到花粉顆粒在水中做布朗運動，反映了水分子在不停地做無規(guī)則運動；故

B錯誤；

C.電視機的顯像管應用了磁場使電子束偏轉(zhuǎn)的原理；故C錯誤；

D.若只增大回旋加速器中的交流電壓U,由

2

K

解得

V二迎

m

in

質(zhì)子獲得的最大動能為

E_妙

km2m

則粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在加速器中獲得的最大動能不變，最大速度只與D形盒半徑有關。故D

錯誤。

故選A。

10.B

【解析】

【詳解】

A.當玻璃管沿3fA方向加速上升時，水銀柱有一個斜向上的加速度，根據(jù)牛頓第二定律

得下部氣體對水銀柱的壓力要增大，即壓強增大，所以水銀柱向B端移動，選項A錯誤；

BC.在豎直面內(nèi)以過8點垂直紙面的直線為軸順時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管，使。角變小，如果

將玻璃管放平的時候，即減小了對下部氣體的壓力，水銀柱向A端移動；同理可知逆時針轉(zhuǎn)

動時水銀柱向8端移動，選項B正確，C錯誤；

D.假定兩段空氣柱的體積不變，即山、L不變，初始溫度為T,當溫度降低AT時，A端

空氣柱的壓強由p/減至p'l,則

2、=p「P；

8端空氣柱的壓強由P2減至〃2,則

32=2-P1

由查理定律得

邸、吟AT,重吟AT

因為

P2=Pi+h>Pi

所以

Mi

即水銀柱應向B端移動，選項D錯誤。

故選C。

11.D

【解析】

【詳解】

A.在p-V圖像中，根據(jù)<=C可知，氣體由狀態(tài)〃經(jīng)狀態(tài)人變化到狀態(tài)c的過程中，溫度

先增大后減小，即詼=7KTb,故氣體在狀態(tài)a與狀態(tài)。時的內(nèi)能相等，都小于狀態(tài)人的內(nèi)

能，故A錯誤；

B.在p-V圖像中，圖像與橫軸所圍面積表示氣體做功，則

W1=；x(p0+2%)x%=￥

W2=1x(2po+3po)x%=^^

故

叱=|叱

故B錯誤；

C.定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)6變化到狀態(tài)c,內(nèi)能的變化量為0,即與外界交換的

熱量與外界對氣體所做的功大小相等，即

Q+QL叱+嗎+=4%匕

故C錯誤;

D.從“到b,溫度升高，內(nèi)能增大，外界對氣體做功，氣體向外界放出熱量。「根據(jù)熱力

學第一定律可得

△U=0+叱

從6到c,溫度降低，內(nèi)能減小，外界對氣體做功，則氣體向外界放出熱量0,根據(jù)熱力學

第一定律可得

-\U=W2-Q2

則有

WI+W2=QI+Q2

故D正確。

故選D。

12.B

【解析】

【詳解】

A.根據(jù)功能原理可知，分子力做正功分子勢能減少，反之則增加且分子勢能變化量與分子

做功大小相等；所以如果兩個分子間的距離發(fā)生變化而使得分子勢能變化，則分子間的相互

作用力一定做了功，故A正確，不符合題意；

B.做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方法，僅對物體做功，物體內(nèi)能不一定增加，如物

體自由下落重力做功，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，并沒有改變物體的內(nèi)能，故B錯誤，符合

題意；

C.物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和叫作內(nèi)能，內(nèi)能與質(zhì)量、溫度、體積有關，故C

正確，不符合題意；

D.當分子間距離增大時，分子間引力和斥力都減小，斥力減小得更快些，故D正確，不符

合題意。

故選B。

13.BD

【解析】

【詳解】

A.根據(jù)熱力學第一定律

\U=W+Q

僅知道氣體膨脹對外做功，不能判斷內(nèi)能變化，其內(nèi)能可能增大，A錯誤；

B.溫度升高，分子平均動能增大，不代表所有分子的動能都增大，個別分子可能還減小，

B正確；

C.使兩個分子間的距離由很遠（/■KO'm）減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增

大后減小再增大，分子勢能先減小后增大，C錯誤；

D.懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，受力越趨于平衡，布朗運動越

不明顯，D正確。

故選BD。

14.BC

【解析】

【詳解】

A.PM2.5在空氣中的運動不屬于分子熱運動，A錯誤；

B.表面張力形成的原因：液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫作表面層，表面層里的

分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，即表

面張力，表面張力具有使液體表面收縮的趨勢，B正確；

C.浸潤和不浸潤現(xiàn)象都是分子間作用力作用的表現(xiàn)，C正確；

D.多晶體和非晶體都是各向同性的，D錯誤。

故選BCo