2019年
【2019最新】精选高考物理一轮复习 第13章 热学章末过关检测(十三)
章末过关检测(十三)
(时间:60分钟 满分:90分)
非选择题(本题共6小题,共90分,按题目要求作答.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
1.(15分)(1)(2018·西北工业大学附中模拟)下列说法中正确的是________. A.布朗运动反映的是液体分子的无规则运动
B.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体 C.物体放出热量,温度一定降低
D.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的
E.热量是热传递过程中,物体间内能的转移量;温度是物体分子平均动能大小的量度
(2)(2017·高考全国卷Ⅲ)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示,玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2.K1长为l,顶端封闭,K2上端与待测气体连通;M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通.开始测量时,M与K2相通;逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入K1,且K1中水银面比顶端低h,如图(b)所示.设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变.已知K1和K2的内径均为d,M的容积为V0,水银的密度为ρ,重力加速度大小为g.求: ①待测气体的压强;
②该仪器能够测量的最大压强.
解析:(1)布朗运动是固体小颗粒的运动,是液体分子无规则运动的反映,故A正确;热量可以从低温物体传到高温物体,但要引起其他方面的变化,故B错误;物体放出热量时,若同时外界对物体做功,则温度可以升高,故C错误;大量气体分子对
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器壁的持续撞击引起了气体对容器壁的压强,故D正确;热量是热传递过程中,物体间内能的转移量;温度是物体分子平均动能大小的量度,故E正确.
(2)①水银面上升至M的下端使玻璃泡中气体恰好被封住,设此时被封闭的气体的体积为V,压强等于待测气体的压强p.提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高时,K1中水银面比顶端低h;设此时封闭气体的压强为p1,体积为V1,则
V=V0+πd2l V1=πd2h 由力学平衡条件得
① ②
p1=p+ρgh ③
整个过程为等温过程,由玻意耳定律得
pV=p1V1 联立①②③④式得
④
p=. ②由题意知
⑤
h≤l 联立⑤⑥式有
⑥
p≤ ⑦
该仪器能够测量的最大压强为
pmax=.
答案:(1)ADE (2)见解析
2.(15分)(1)(2018·山东潍坊一中模拟)下列说法中正确的是________. A.物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能 B.橡胶无固定熔点,是非晶体
C.饱和汽压与分子密度有关,与温度无关 D.热机的效率总小于1
E.对于同一种气体,温度越高,分子平均动能越大
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(2)如图所示,竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积倍,细筒足够长.粗筒中A、B两轻质活塞间封有一定(可视为理想气体),气柱长L=20 cm.活塞A上方的水cm,两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计,用外力向上之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平.现使活塞B
是细筒的3质量的空气银深H=15 托住活塞B使缓慢上移,直
至水银的被推入细筒中,求活塞B上移的距离.(设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0相当于75 cm的水银柱产生的压强)
解析:(1)物体中分子热运动动能的总和与分子势能的总和等于物体的内能,故A错误;橡胶是非晶体,没有固定的熔点,故B正确;饱和汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大,故C错误;热机的效率无法达到100%,故D正确;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,故E正确. (2)初态封闭气体压强:p1=H+p0,体积:V1=LS
1水银上升到细筒中,设粗筒横截面积为3S,
则HS=h1,HS=h2S,
此时封闭气体压强:p2=h1+h2+p0,体积:V2=L′S, 由玻意耳定律得p1V1=p2V2,解得L′=18 cm, 活塞B上移的距离d=H+L-L′-H=7 cm. 答案:(1)BDE (2)7 cm
3.(15分)(1)(2016·高考全国卷Ⅱ)一定量的理想气体始,经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态,如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O.下列判断________.
A.气体在a、c两状态的体积相等
B.气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能
C.在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D.在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
从状态a开其p-T 图象正确的是
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E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功 (2)U形管左右两管粗细不等,左侧A管开口向上,封闭的面积是A管的3倍.管中装入水银,大气压为p0=76 cmHg ,27 ℃.A管中水银面到管口的距离为h1=24 cm,且水银面Δh=4 cm.B管内空气柱长为h2=12 cm,如图所示.欲使
右侧B管横截环境温度为比B管内高两管液面相
平,现用小活塞把开口端封住,并给A管内气体加热,B管温度保持不变,当两管液面相平时,试求此时A管气体的温度为多少?
解析:(1)由=k可知,p-T图象中过原点的一条倾斜的直线是等容线,A项正确;气体从状态c到状态d的过程温度不变,内能不变,从状态d到状态a的过程温度升高,内能增加,B项正确;由于过程cd中气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,气体向外放出的热量等于外界对气体做的功,C项错误;在过程da中气体内能增加,气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功,D项错误;过程bc中,外界对气体做的功Wbc=pb(Vb-Vc)=pbVb-pcVc,过程da中气体对外界做的功Wda=pd(Va-Vd)=paVa-pdVd,由于pbVb=paVa,pcVc=pdVd,因此过程bc中外界对气体做的功与过程da中气体对外界做的功相等,E项正确. (2)设A管横截面积为S,则B管横截面积为3S 以B管封闭气体为研究对象 初状态:p1=p0+Δh=80 cmHg
V1=3Sh2
设末状态的压强为p2,体积为V2
从初状态到末状态,设A管水银面下降Δh1,B管水银面上升Δh2,则Δh1+Δh2=Δh
Δh1S=3Δh2S
故Δh1=3Δh2=0.75Δh=3 cm 末状态的体积V2=3S(h2-Δh2) 由玻意耳定律有p1·V1=p2·V2
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由以上各式得p2≈87.3 cmHg
以A管被活塞封闭的气体为研究对象
初状态:p3=p0=76 cmHg,V3=Sh1,T1=300 K 末状态:p4=p2=87.3 cmHg,体积V4=S(h1+Δh1) 由理想气体方程:=
p4V4 T2由以上各式得T2≈387.7 K. 答案:(1)ABE (2)387.7 K
4.(15分)(1)(2018·吉林实验中学模拟)下列关于热学中的相关说法正确的是________.
A.液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性 B.燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能增加
C.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,故气体的压强一定增大
D.汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气,又变废为宝
E.某种液体的饱和汽压不一定比未饱和汽压大 (2)如图所示,长为0.5 m、内壁光滑的汽缸固定在缸内用横截面积为100 cm2的活塞封闭有压强为温度为27 ℃的理想气体,开始时活塞位于汽缸底
水平面上,汽1.0×105 Pa、30 cm处.现
对封闭的理想气体加热,使活塞缓慢向右移动.(已知大气压强为1.0×105 Pa) ①试计算当温度升高到427 ℃时,缸内封闭气体的压强;
②若在此过程中封闭气体共吸收了800 J的热量,试计算气体增加的内能.
解析:(1)根据液晶特点和性质可知:液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性,故A正确;燃气由液态变为气态的过程中要吸收热量,故分子的分子势能增加,选项B正确;若温度升高的同时,体积膨胀,压强可能不变,故C错误;根据热力学第二定律可知,混合气体不能自发地分离,选项D错误;液体的饱和汽压
2020高考物理一轮复习 第13章 热学章末过关检测(十三)
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