2019高考物理專題熱學(xué)測(cè)試題(答案及解釋)

2019高考物理專題熱學(xué)測(cè)試題一、單選題（共12小題）清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠．這一物理過程中，水分子間的（）A．引力消失，斥力增大B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都減小D．引力、斥力都增大分子甲和乙相距較遠(yuǎn)（此時(shí)它們的分子力近似為零），如果甲固定不動(dòng)，乙逐漸向甲靠近越過平衡位置直到不能再靠近．在整個(gè)過程中（）A．先是乙克服分子力做功，然后分子力對(duì)乙做正功B．先是分子力對(duì)乙做正功，然后乙克服分子力做功C．兩分子間的斥力不斷減小D．兩分子間的引力不斷減小在下列敘述中，正確的是（）A．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子平均動(dòng)能越大B．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)C．對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增加D.分子間的距離r存在某一值r°,當(dāng)r<r0時(shí)，斥力小于引力，當(dāng)r>r0時(shí)，斥力大于引力4?下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是（）pA.答案AB.答案BC.答案CD.答案D5?兩瓶質(zhì)量不等的同種氣體，在壓強(qiáng)相等的條件下，其密度的大小是（）溫度高的密度小溫度低的密度小質(zhì)量小的密度小D．體積大的密度小一般物質(zhì)分子非常小，分子質(zhì)量也非常小?？茖W(xué)家采用摩爾為物質(zhì)的量的單位，實(shí)現(xiàn)了微觀物理量與宏觀物理量間的換算。1摩爾的任何物質(zhì)都含有相同的粒子數(shù)，這個(gè)數(shù)量為稱阿伏伽德羅常數(shù)na。通過下列條件可以得出阿伏伽德羅常數(shù)的是（）A．已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量B．已知水分子體積和水分子質(zhì)量C．已知水的摩爾質(zhì)量和水分子質(zhì)量D．已知水分子體積和水的摩爾質(zhì)量分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距增加時(shí)，分子間的（）A．引力增加，斥力減小B．引力增加，斥力增加C．引力減小，斥力減小D．引力減小，斥力增加下列說法中正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．布朗運(yùn)動(dòng)是指液體中懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．溫度降低了，物體內(nèi)每個(gè)分子動(dòng)能一定減小D．溫度低的物體內(nèi)能一定小下列說法中正確的是（）A．溫度低的物體內(nèi)能小B．外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能一定增加C．溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能小D．做加速運(yùn)動(dòng)的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動(dòng)能越來越大如圖甲所示，P-T圖上的affC表示一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化過程，這一過程在P—V圖上的圖線應(yīng)是圖乙中的（）（P、V和T分別表示氣體的壓強(qiáng)、體積和熱力學(xué)溫度）A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和勢(shì)能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能與分子間勢(shì)能分別取決于氣體的（）A．溫度和壓強(qiáng)B．體積和壓強(qiáng)C．溫度和體積D．壓強(qiáng)和溫度下列說法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映B．沒有摩擦的理想熱機(jī)可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù)D．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同二、實(shí)驗(yàn)題（共3小題）在“用油膜法測(cè)量分子直徑”的實(shí)驗(yàn)中，將濃度為訂的一滴油酸溶液，輕輕滴入水盆中，穩(wěn)定后形成了一層單分子油膜.測(cè)得一滴油酸溶液的體積為嶺，形成的油膜面積為S,則其中純油酸的體積為，油酸分子的直徑約為，如果把油酸分子看成是球形的（球的體積公式為卩-；開屮，d為球直徑），該滴油酸溶液所含油酸分子數(shù)約為.（1）在課本上粗測(cè)油酸分子的大小的實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每lOOOmL溶液中有純油酸1mL,用注射器量得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測(cè)得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是mL,油酸膜的面積是cm2,根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑m。=■■■■■■■■■=■■■■■■■■■■-■■■■■■■■?=■■■■■■■■■=■■■■■■■■■■-■■■■■■■■?■■■■■IJIIH2）某同學(xué)在用油膜法估測(cè)分子直徑實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算結(jié)果明顯偏大，可能是由于。油酸未完全散開油酸中含有大量的酒精計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方求每滴體積時(shí)，ImL的溶液的滴數(shù)多記了10滴將濃度為5%（體積比）的酒精油酸溶液1mL滴在足夠?qū)挼乃嫔?可形成單分子油膜的面積為（設(shè)油酸分子的直徑為9xlO-iom），此種油酸的分子數(shù)約為個(gè),由此可見在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，酒精油酸溶液的濃度（油酸的含量）不宜（填“太大”或“太小”），否則形成的油膜面積太大,不便測(cè)量.（或者形成的不是單分子油膜）三、計(jì)算題（共3小題）（1）關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是（填入正確選項(xiàng)前的字母）金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體晶體的分子（或原子、離子）排列是有規(guī)則的單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，非晶體是各向同性的（2）如圖所示，一開口氣缸內(nèi)盛有密度為的某種液體；一長(zhǎng)為「的粗細(xì)均勻的小平底朝上漂浮在液體中，平衡時(shí)小瓶露出液面的部分和進(jìn)入小瓶中液柱的長(zhǎng)度均為一?，F(xiàn)用活塞將氣缸封閉（圖中未畫出），使活塞緩慢向下運(yùn)動(dòng)，各部分氣體的溫度均保持不變。當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時(shí)，進(jìn)入小瓶中的液柱長(zhǎng)度為；，求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為亍。—-T■17?如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體人封閉在汽缸內(nèi).在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a.b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng).開始時(shí)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為Po（肌=1.0x105Pa為大氣壓強(qiáng)），溫度為300K.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330K，活塞恰好離開a、b；當(dāng)溫度為360K時(shí)，活塞上升了4cm.g二護(hù).求：活塞的質(zhì)量；物體A的體積.18.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由B變化到C。已知狀態(tài)A的溫度為250K。求氣體在狀態(tài)B的溫度；由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體是吸熱還是放熱?簡(jiǎn)要說明理由。四、填空題（共3小題19?已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑空氣平均摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為叫，地面大氣壓強(qiáng)為P。，重力加速度大小為g.由此可估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)，空氣分子之間的平均距離為．在裝有食品的包裝袋中充入氮?dú)?，可以起到保質(zhì)作用．某廠家為檢測(cè)包裝袋的密封性，在包裝袋中充滿一定量的氮?dú)?，然后密封進(jìn)行加壓測(cè)試．測(cè)試時(shí)，對(duì)包裝袋緩慢地施加壓力．將袋內(nèi)的氮?dú)庖暈槔硐霘怏w，則加壓測(cè)試過程中，包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力（選填“增大”、“減小”或“不變”），包裝袋內(nèi)氮?dú)獾膬?nèi)能（選填“增大”、“減小”或“不變”）．（1）下列說法正確的是．（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）溫度越高，擴(kuò)散現(xiàn)象越不明顯橡膠無(wú)固定熔點(diǎn)，是非晶體做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式布朗運(yùn)動(dòng)是液體中分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映第二類永動(dòng)機(jī)是不能制造出來的，盡管它不違反熱力學(xué)第一定律，但它違反熱力學(xué)第二定律五、簡(jiǎn)答題（共3小題）吸盤是由橡膠制成的一種生活用品，其上固定有掛鉤用于懸掛物體。如圖所示，現(xiàn)有一吸盤，其圓形盤面的半徑為2.0x10-2m，當(dāng)其與天花板輕輕接觸時(shí)，吸盤與天花板所圍容積為1.0x10-5m3；按下吸盤時(shí)，吸盤與天花板所圍容積為2.0x10-6m3，盤內(nèi)氣體可看作與大氣相通，大氣壓強(qiáng)為p0=1.0x105Pa?設(shè)在吸盤恢復(fù)原狀過程中，盤面與天花板之間緊密接觸，吸盤內(nèi)氣體初態(tài)溫度與末態(tài)溫度相同。不計(jì)吸盤的厚度及吸盤與掛鉤的重量．（1）吸盤恢復(fù)原狀時(shí)，盤內(nèi)氣體壓強(qiáng)為（2）（2）在掛鉤上最多能懸掛重為的物體(3)請(qǐng)判斷在吸盤恢復(fù)原狀過程中盤內(nèi)氣體是吸熱還是放熱，并簡(jiǎn)述理由．(1)如圖所示，曲線M、N分別表示晶體和非晶體在一定壓強(qiáng)下的熔化過程，圖中橫軸表示時(shí)間t,縱軸表示溫度幾從圖中可以確定的是。(填選項(xiàng)前的字母)晶體和非晶體均存在固定的熔點(diǎn)T0曲線M的be段表示固液共存狀態(tài)曲線M的ab段、曲線N的ef段均表示固態(tài)曲線M的ed段、曲線N的fg段均表示液態(tài)⑵一定量的理想氣體在某一過程中，從外界吸收熱量2.5X104J，氣體對(duì)外界做功1.0X104J，則該理想氣體的。(填選項(xiàng)前的字母)溫度降低，密度增大B.溫度降低，密度減小C?溫度升高，密度增大D?溫度升高，密度減小答案解析【答案】d【解析】當(dāng)水汽凝結(jié)成水珠時(shí)，水分子之間的距離減小，分子間的引力和斥力同時(shí)增大，只是斥力比引力增加得更快一些．【答案】B【解析】乙逐漸向甲靠近至到達(dá)平衡位置的過程中，分子力表現(xiàn)為引力，分子力對(duì)乙做正功，越過平衡位置后，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力對(duì)乙做負(fù)功，即乙克服分子力做功，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；兩分子間距逐漸減小時(shí)，兩分子間的引力和斥力均逐漸增大，選項(xiàng)C，D錯(cuò)誤.【答案】A【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的微小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，但可以間接反應(yīng)液體分子的運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；對(duì)一定質(zhì)量的氣體加熱，若氣體同時(shí)對(duì)外做功，則其內(nèi)能不一定增加，C錯(cuò)誤；分子間的距離r存在某一值當(dāng)r<r0時(shí)，斥力大于引力，當(dāng)r>r0時(shí)，斥力小于引力，D錯(cuò)誤；選項(xiàng)A說法正確。4.【答案】B【解析】分子間作用力/的特點(diǎn)是：r<r0時(shí)/表現(xiàn)為斥力，r=r0時(shí)/=0，r>r0時(shí)/表現(xiàn)為引力；分子勢(shì)能Ep的特點(diǎn)是r=ro時(shí)丘卩最小，因此只有B項(xiàng)正確.5.【答案】A【解析】根據(jù)藝皿，質(zhì)量不同,不同，壓強(qiáng)相同的情況下，質(zhì)量越大,【解析】根據(jù)TV溫度高一越小，即密度越大，A對(duì)；B錯(cuò)；質(zhì)量小，N小，不能確定體積，所以CD錯(cuò)?！敬鸢浮緾【解析】已知水的密度和水的摩爾質(zhì)量,只能得到水的摩爾體積，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；已知水分子體積和水分子質(zhì)量不能得出阿伏伽德羅常數(shù)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；用水的摩爾質(zhì)量除以水分子質(zhì)量，可得阿伏伽德羅常數(shù)，選項(xiàng)C正確；已知水分子體積和水的摩爾質(zhì)量，求阿伏伽德羅常數(shù)還缺少水的密度，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.【答案】C【解析】根據(jù)分子動(dòng)理論可知，物質(zhì)是由大量分子組成的；組成物質(zhì)的分子在永不停息的做著無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)；分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力。隨分子間距的增大斥力和引力均變小，只是斥力變化的更快一些，C項(xiàng)正確?！敬鸢浮緽【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是指液體中懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是指液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但布朗運(yùn)動(dòng)可以間接反映液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；影響內(nèi)能大小的因素是質(zhì)量、溫度和狀態(tài)，所以溫度低的物體內(nèi)能不一定大；物體的溫度降低，則組成物體的所有分子的平均動(dòng)能減小，但對(duì)于每個(gè)分子，其動(dòng)能不一定減小，選項(xiàng)C，D錯(cuò)誤。【答案】C【解析】物體的內(nèi)能跟物體所含的分子數(shù)、物體的溫度和體積等因素有關(guān)，所以溫度低的物體內(nèi)能不一定小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；做功和熱傳遞均能改變物體的內(nèi)能，當(dāng)外界對(duì)物體做功，而物體放熱時(shí)，物體的內(nèi)能可能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體的溫度低表示物體分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能小，選項(xiàng)C正確；物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能與物體分子做熱運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能不同，顯然，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.【答案】A【解析】根據(jù)P-T圖可知，氣體a-b是等容變化，b-c是等溫變化，所以這一過程在P—V圖上的圖線應(yīng)是A所示?！敬鸢浮緾【解析】溫度是分子平均動(dòng)能的量度，分子勢(shì)能跟分子間的距離有關(guān)，故本題應(yīng)選Co【答案】D【解析】A答案中應(yīng)是反映液體分子的無(wú)規(guī)則性,A錯(cuò)；B答案中是不能把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是有損失的，B錯(cuò)；在C選項(xiàng)中知道了物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度是可以求出摩爾體積，但不能求出阿伏加德羅常數(shù)，C錯(cuò)；根據(jù)內(nèi)能的物理意義就可知道內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能可能相同，D正【解析】(1)1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積：V=ml=5xl0-6ml；200x1000由于每格邊長(zhǎng)為1cm，則每一格就是1cm2,估算油膜面積以超過半格以一格計(jì)算，小于半格就舍去的原則,估算出65格，則油酸薄膜面積為：S=65cm2；由于分子是單分子緊密排列的，因此分子直徑為：d^—=7.7xlO-10mV(2)計(jì)算油酸分子直徑時(shí)要用到d=—S油酸未完全散開，S偏小，故直徑偏大，選項(xiàng)A正確；計(jì)算時(shí)利用的是純油酸的體積，如果含有大量的酒精，則體積偏大，則直徑偏大，選項(xiàng)B正確；計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，S偏小，故直徑偏大，選項(xiàng)C正確；求每滴體積時(shí)，lmL的溶液的滴數(shù)誤多記了10滴，由嶺=可知，體積偏小，則直徑偏小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選ABC【答案】56m21.3xlO2o太大【解析】S=V/d=(1x10-6x5%)/(9x10-10)m2=(5x1O-8)/(9x1O-10)=56m2n=V/V0=(1x10-6x5%)/[(4/3)x3.14x(4.5x10-10)3]=(5x10-8)/(3.82x10-28)=1.3x1020由S=V/d可求面積；油酸溶液的濃度太大，就可能將整個(gè)水面布滿后還沒有形成單分子油膜.3p或【答案】(1)BC(2)24【解析】(1)金剛石、食鹽、水晶是晶體，但玻璃不是晶體，故A錯(cuò)誤；晶體的分子排列是有規(guī)則的，故B正確；晶體有固定的熔點(diǎn)故C正確；單晶體的物理特性是各向異性，而多晶體不是各向異性，故D錯(cuò)誤.(2)設(shè)當(dāng)小瓶?jī)?nèi)氣體的長(zhǎng)度為一.時(shí),壓強(qiáng)為「，當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)為二]，斗TOC\o"1-5"\h\z13?/氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為.-：，依題意可得匸二①，由玻意耳定律得—>=.-■■-T'②，式\o"CurrentDocument"_342中S為小瓶的橫截面積。聯(lián)立①②兩式，得=T③，又有.「二「二④，聯(lián)立③④式，得=T/'⑤\o"CurrentDocument"22224【答案】(1)4kg；(2)640cm3【解析】(1)物體A的體積為AV.葉=300K,力=1.0x105Pa,旳=60x40-AV(2(2)由狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過程:代入數(shù)據(jù)得：AV=640cm318.【答案】(1)1200K(2)放熱；理由見解析

得氣體在狀態(tài)b的溫度為="；丄=1200K②由狀態(tài)B-C,氣體做等容變化，由查理定律得：故氣體由B到C為等容變化，不做功，但溫度降低，內(nèi)能減小。根據(jù)熱力學(xué)第一定律,AC7二硏+0，可知?dú)怏w要放熱19.【答案】Mg【解析】⑴設(shè)大氣層中氣體的質(zhì)量為m19.【答案】Mg【解析】⑴設(shè)大氣層中氣體的質(zhì)量為m,由大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生知，mg=p0S，即:，而V=4nR2h,所以a分子數(shù)n===，假設(shè)每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)小立方體，各小立方體緊密排列，則小立方體邊長(zhǎng)即為空氣分子平均間距，設(shè)為，而V=