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2019高考物理一轮复习单元检测十一热学

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                           单元检测十一 热学

考生注意:
1.本试卷共     4 页.
2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相
应位置上.
3.本次考试时间       90 分钟,满分    100 分.
4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.
一、选择题(本题共        6 小题,每小题     4 分,共计    24 分.每小题至少有一个选项符合题意,全
部选对的得     4 分,选对但不全的得        2 分,错选或不答的得         0 分)
1.(2018·泰州中学模拟)下列说法正确的是(  )
A.空气中水蒸气的压强越大,空气的相对湿度就越大
B.单晶体具有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
C.水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的
D.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
2.(2018·南京市玄武区模拟)下列叙述正确的是(  )
A.布朗运动是液体分子的运动,所以它能说明分子永不停息地做无规则运动
B.满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发的进行
C.当液晶中电场强度不同时,它对不同颜色的光吸收强度不同,就能显示各种颜色
D.由于液体表面分子间只有引力,没有斥力,所以液体表面有张力
3.(2018·无锡市暨阳地区联考)下列说法正确的是(  )
A.液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B.多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
C.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征
D.通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体
4.(2017·启东中学模拟)下列说法正确的是(  )
A.悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B.一滴橄榄油处于完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形,是其表面张力作用的结果
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
D.干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远
5.(2018·苏州市调研)下列说法正确的是(  )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
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C.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
6.(2018·锦屏中学模拟)下列说法正确的是(  )
A.饱和汽压随温度升高而增大
B.露珠成球形是由于液体表面张力的作用
C.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最大
D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点
二、非选择题(本题共         12 小题,共计    76 分)
7.(4 分)(2018·淮安市、宿迁市学业质量检测)一定质量的理想气体由状态                         A 变化到状态
B,压强随体积变化的关系如图            1 所示.气体在状态        A 时的内能________状态     B 时的内能(选
填“大于”“小于”或“等于”);由               A 变化到   B,气体对外界做功的大小________(选填
“大于”“小于”或“等于”)气体从外界吸收的热量.


                                     图 1
8.(4 分)已知地球大气层的厚度           h 远小于地球半径      R,空气平均摩尔质量为          M,阿伏加德罗

常数为   NA,地面大气压强为        p0,重力加速度大小为        g.由此可估算得,地球大气层空气分子
总数为____________,空气分子之间的平均距离为__________.
9.(6 分)(2017·淮安市高三年级信息卷)有一个氧气袋和一个氧气瓶,当所装氧气的压强不
太大,可近似当成理想气体时,它们的                p-T  图象如图    2 所示.


                                     图 2
(1)如果氧气袋中的氧气质量不变,经历了                1→2  过程,则此过程袋中的氧气________(选填
“吸热”或“放热”);
如果氧气瓶中氧气质量发生了变化,经历了                  1→2  过程,则此时氧气瓶正在___________(选
填“用气”或“充气”).

(2)如果氧气瓶的容积        V=30L,由于用气,氧气瓶中的压强由              p1=100atm 降到  p2=50atm,
温度始终保持      0℃,已知标准状况下         1mol 气体的体积是     22.4L,则使用掉的氧气分子数为

                                           23  -1
____________.(已知阿伏加德罗常数         NA=6.0×10   mol  ,结果保留两位有效数字)
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10.(4 分)(2018·南京市三校联考)甲分子固定在坐标的原点,乙分子位于横轴上,甲分子
和乙分子之间的分子力曲线图如图              3 所示,a、b、c     为横轴上的三个位置.现把乙分子从
a 处由静止释放,若两分子之间只有分子力,则乙分子从                      a 位置到   b 位置做________运动,
从 b 位置到   c 位置做___________运动(填“加速”或“减速”).
11.(4 分)(2018·南通市如东县质量检测)图             4 所示为一定质量的理想气体等压变化的                p-
T 图象.从   A 到 B 的过程,该气体内能________(选填“增大”“减小”或“不变”),
________(选填“吸收”或“放出”)热量.


                                                  
      图       3                图                4         图          5
12.(4 分)(2018·泰州中学检测)如图          5 为利用饮料瓶制作的水火箭.先在瓶中灌入一部分
水,盖上活塞后竖直倒置,利用打气筒充入空气,当内部气压达到一定值时可顶出活塞,便
能喷水使水火箭发射升空.在喷水阶段,可以认为瓶内气体与外界绝热,则喷水阶段瓶内气
体的温度________(选填“升高”“降低”或“不变”),瓶内壁单位面积上所受气体分子撞
击的作用力________(选填“增大”“减小”或“不变”).
13.(8 分)(2018·田家炳中学调研)如图           6 所示,用销钉固定的活塞把导热汽缸分隔成两部

                            5                                       5
分,A  部分气体压强      pA=6.0×10  Pa,体积    VA=1L;B 部分气体压强       pB=2.0×10  Pa,体积

VB=3L.现拔去销钉,外界温度保持不变,活塞与汽缸间摩擦可忽略不计,整个过程无漏气,
A、B 两部分气体均为理想气体.求活塞稳定后                  A 部分气体的压强.


                                     图 6
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14.(8 分)(2018·南京市玄武区模拟)某次测量中在地面释放一体积为                       8 升的氢气球,发现
当气球升高到      1600m 时破裂.实验表明氢气球内外压强近视相等,当氢气球体积膨胀到
8.4 升时即破裂.已知地面附近大气的温度为                 27℃,常温下当地大气压随高度的变化如图
7 所示,求:高度为       1600m 处大气的摄氏温度.


                                     图 7


15.(8 分)(2017·扬州市高三上学期期末检测)游客到高原旅游常购买便携式氧气袋,袋内
密闭一定质量的氧气,可视为理想气体,温度为                    0℃时,袋内气体压强为          1.25atm,体积为
40L,求袋内氧气的分子数(计算结果保留一位有效数字).已知阿伏加德罗常数为

       23  -1
6.0×10  mol  ,在标准状况(压强        p0=1atm、温度   t0=0℃)下,理想气体的摩尔体积都为
22.4L.
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16.(8 分)(2016·南京市、盐城市高三第二次模拟考试)如图                   8 所示,足够长的汽缸竖直放
置,其横截面积       S=1×10-3m2,汽缸内有质量        m=2kg  的活塞,活塞与汽缸壁之间密封良好,

不计摩擦.开始时活塞被销钉            K 固定于图示位置,离缸底           L1=12cm,此时汽缸内被封闭气

                  5                                  5
体的压强    p1=1.5×10  Pa,温度   T1=300K.大气压     p0=1.0×10  Pa,取重力加速度       g=
10m/s2.


                                     图 8

(1)现对密闭气体加热,当温度升到             T2=400K 时,其压强      p2 多大?
(2)此后拔去销钉      K,活塞开始向上运动,当它最后静止在某一位置时,汽缸内气体的温度

降为  T3=360K,则这时活塞离缸底的距离            L3 为多少?


17.(9 分)(2018·徐州三中月考)在如图           9 所示的装置中,两相同汽缸           A、B 的长度均为      L=
30cm,C 是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D                    为阀门.整个装置均由导热材料

                                       5                              5
制成,起初阀门关闭,A          内有压强    pA=2.0×10  Pa 的氮气.B    内有压强    pB=1.0×10  Pa 的氧
气.阀门打开后,活塞          C 向右移动,最后达到平衡.求平衡后活塞                 C 移动的距离    x 及平衡后
B 中气体的压强     p.(假定氧气和氮气均为理想气体,连接汽缸的管道体积可忽略)


                                     图 9
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18.(9 分)(2018·扬州市高邮中学阶段检测)已知气泡内气体的密度为                       1.29kg/m3,平均摩

                                                23  -1
尔质量为    0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数        NA=6.02×10   mol  ,取气体分子的平均直径为
2×10-10m,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结
果保留一位有效数字)
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                                   答案精析

1.CD [空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强就越接近同温度时水的饱和汽压,但是
压强不一定越大,选项          A 错误;单晶体和多晶体都有固定的熔点,选项                  B 错误;水龙头中滴
下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的,选项                     C 正确;当分子间作用力表现为斥力时,
分子间距离减小,分子力做负功,分子势能增大,选项                       D 正确.]
2.C [布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动,是由于液体分子无规则的碰撞造成的,
则布朗运动反映了液体分子的无规则运动,A                  错误;空调制冷、制热都是满足能量守恒定律
的宏观过程,但不能够自发进行,B              错误;当液晶通电时导通,排列变得有秩序,使光线容
易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过.所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化,

C 正确;在液体表面,分子间的间距大于平衡距离                    r0,分子间作用力表现为引力,从而使液
体表面产生收缩的趋势,D           错误.]
3.BC [液面表面张力的方向始终与液面相切,A                  错误.单晶体和多晶体都有固定的熔点,
非晶体熔点不固定,B         正确.液晶的名称由来就是由于它具有液体的流动性和晶体的各向异
性,C  正确.金属材料虽然显示各向同性,但并不意味着就是非晶体,可能是多晶体,D                                  错
误.]
4.BD [布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动,由于花粉的运动是大量液体分子不断撞
击形成的,所以布朗运动反映了液体分子的无规则运动,故                         A 错误;一滴橄榄油处于完全失
重状态下的宇宙飞船中呈球形,是其表面张力作用使油滴表面有收缩趋势的结果,故                                   B 正确;
液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,彩色液晶显示器
利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,故                    C 错误;干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低
于干泡显示的温度,是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热,干湿泡湿度计的两个温度计的示数
差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远,故                    D 正确.]
5.BC [晶体有固定的熔点,并不会因为颗粒的大小而改变,即使敲碎为小颗粒,仍旧是晶
体,选项    A 错误;固体分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上光学性质不同,表现
为单晶体具有各向异性,选项            B 正确;晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体,
反之亦然,选项       C 正确;熔化过程中,晶体要吸热,温度不变,但是内能增大,选项                           D 错
误.]
6.AB
7.等于 等于
                                                  pV
解析 由题图可知,在          A、B 两状态的    pV 乘积相同,故根据        T =C 可知,状态     A 和状态   B 时
的温度相同,内能相同;由            A 变化到  B,气体的内能不变,根据热力学第一定律可知,气体
对外界做功的大小等于气体从外界吸收的热量.
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                Mgh
  4πp0NAR2    3
8.   Mg        p0NA

                                                                        2
解析 可认为地球大气层对地球表面的压力是由其重力引起的,即                            mg=p0S=p0×4πR   ,故
                     4πp0R2                 m    4πp0NAR2

大气层的空气总质量         m=   g   ,空气分子总数       N=MNA=     Mg   .由于   h≪R,则大气层
的总体积    V=4πR2h,每个分子所占空间设为一个棱长为                 a 的正方体,则有       Na3=V,可得分

                  Mgh
                 3
子间的平均距离       a=  p0NA.
9.(1)吸热 用气 (2)4.0×1025       个
解析 (1)1→2    过程中气体的温度升高,则内能增大,但气体体积增大,对外做功,故需要
         pV
吸热;根据     T =C,如果气体质量恒定,经历            1→2  过程,则体积增大,现在质量变化了,
相当于用气.

(2)用气过程,温度不变,由           p1V=p2V2,

得用掉的气体的压强是          50atm、体积为    ΔV=V2-V=30L

这部分气体在标准状况下的体积为              V3=1500L
        V3    1500
                           23          25
所以,n=V0NA=22.4×6.0×10       个=4.0×10     个
10.加速 减速
解析 乙分子由       a 到 b 受到的分子力表现为引力,做加速运动,从                  b 到 c 受到的分子力表现
为斥力,与运动的方向相反,所以做减速运动.
11.增大 吸收
解析 理想气体的分子势能可以忽略不计,气体等压升温,温度升高则气体的内能一定增大;
根据热力学第一定律         ΔU=Q+W,温度升高,内能增大,即              ΔU  为正值;同时气体的体积增
大,对外做功,则        W 为负值,故    Q 必定为正值,即气体一定从外界吸收热量.
12.降低 减小
解析 当水火箭将水瞬时间喷出时,气体对外做功,而此瞬间过程没有吸热,气体内能减少,
故瓶内温度降低,从而使分子的平均速率减小,故在单位时间单位面积上分子的撞击力减
小.
13.3.0×105Pa

解析 拔去销钉,待活塞稳定后,pA′=pB′①

根据玻意耳定律,对         A 部分气体,pAVA=pA′(VA+ΔV)②

对 B 部分气体,pBVB=pB′(VB-ΔV)③

                            5
由①②③联立得:pA′=3.0×10          Pa
14.17℃
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解析 由题图得:在地面处球内气体压强:p1=76cmHg

在 1600m 处球内气体压强:p2=70cmHg
             p1V1  p2V2
由气态方程得:       T1 =  T2  ;
   p2V2    70 × 8.4

T2=p1V1T1=  76 × 8 ×300K≈290K

t2=(290-273) ℃=17℃
15.1×1024 个
                                                        p1V1

解析 设袋内氧气在标准状况下的体积为                 V0,由  p1V1=p0V0 得 V0= p0 =50L
         V0     50
                            23        24
分子数   n=22.4NA=22.4×6.0×10   个=1×10     个
16.(1)2.0×105Pa (2)18cm
                            p1  p2
                                                   5
解析 (1)气体发生等容变化,由T1=T2,解得                p2=2.0×10  Pa
(2)静止时,活塞受力平衡,故封闭气体压强为
       mg
                  5
p3=p0+  S =1.2×10  Pa
                       p2V2  p3V3    p2L1S  p3L3S

根据理想气体状态方程,有            T2 =  T3 ,则    T2 =  T3  ,解得   L3=18cm
17.10cm 1.5×105Pa
解析 平衡后,汽缸         A、B 内气体的压强相等,设汽缸的横截面积为                  S,取  A 汽缸内的氮气
为研究对象,由玻意耳定律有:

pALS=p(L+x)S
取汽缸   B 内的氧气为研究对象,由玻意耳定律有:

pBLS=p(L-x)S
联立解得:x=10cm,p=1.5×105Pa
18.1×10-5

解析 设气泡内气体体积为            V1,完全变为液体后体积为          V2

气体质量:m=ρV1
                m

所含分子个数:n=MNA
                   4   D    1
                         3     3
每个分子的体积:V0=3π(2)          =6πD

液体体积为:V2=nV0
                          V2  πρNAD3   3.14 × 1.29 × 6.02 × 1023 × 2 × 10-103
液体体积与原来气体体积之比:V1=               6M   =              6 × 0.029           =
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