2024高考物理一轮复习 第13章 热学章末过关检测(十三)

2024年

【2024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)(2024·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)(2024·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)(2024·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