2021届高三复习物理名校联考质检卷精编（13）热学

这是一份2021届高三复习物理名校联考质检卷精编（13）热学，共13页。试卷主要包含了墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀等内容，欢迎下载使用。
 2021届高三复习物理名校联考质检卷精编（13）热学1.下列关于布朗运动的说法，正确的是(   )A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C．布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力D．观察布朗运动会看到，悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈2.如图所示，水平放置的密闭绝热气缸，被绝热隔板分隔成体积相等的两部分，与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体和。现通过电热丝对气体加热一段时间后，各自达到新的平衡，此时的体积分别为，温度分别为，则下列正确的是(   )A．  B．C．  D．23.如图所示，为一定质量的理想气体变化过程中的三个不同状态，下列说法正确的是(   )A．三个状态的压强相等B．从到气体的内能减小C．从到气体吸收热量D．从到与从到气体对外界做功的数值相等4.如图所示，内壁光滑的固定气缸水平放置，其右端由于有挡板，厚度不计的活塞不能离开气缸，气缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞距气缸右端的距离为。现对封闭气体加热，活塞缓慢移动，一段时间后停止加热，此时封闭气体的压强变为。已知活塞的横截面积为，外部大气压强为，加热过程中封闭气体吸收的热量为，则封闭气体的内能变化量为(   )A． B． C． D．5.如图所示为一定质量的理想气体状态的两段变化过程，一个从到，另一个是从到，其中与的温度相同，比较两段变化过程，则(   )A．到过程气体放出热量较多B．到过程气体放出热量较多C．到过程内能减少较多D．到过程内能减少较多6.如图所示，某种洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设封闭空气温度不变，当洗衣缸内水位升高，则细管内被封闭的空气(   )A．单位时间内撞击容器壁单位面积的次数增多B．分子运动的平均动能增大C．既不从外界吸热，也不对外放热D．一直对外做正功7.如图所示,导热良好的圆筒形气缸竖直放置在水平地面上,用活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞上堆放着铁砂,系统处于静止状态。现缓慢取走铁砂,忽略活塞与气缸之间的摩擦,外界环境温度不变,则在此过程中缸内气体(    )A.对外做功,其内能减少 B.温度不变,与外界无热量交换
C.单个分子碰撞缸壁时的平均作用力减小 D.单位时间内对活塞的碰撞次数减少8.一定质量的理想气体，在温度和下的压强与体积的关系曲线如图所示。气体由状态等容变化到状态的过程中，下列说法正确的是(   )A．温度降低，吸收热量 B．温度降低，放出热量C．温度升高，吸收热量 D．温度升高，放出热量9.墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是(   )A.混合均匀主要是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的B.混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动C.适当加热可以使混合均匀的过程进行得更迅速D.使用碳粒更大的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速10.一定量的理想气体从状态开始，经历等温或等压过程回到原状态，其图像如图所示。其中对角线的延长线过原点。下列判断正确的是(   )A．气体在两状态的体积相等B．气体在状态时的内能大于它在状态时的内能C．在过程中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功D．在过程中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功11.如图所示，一绝热气缸由导热隔板分为左右两部分，隔板可沿气缸内壁无摩擦滑动，气缸两侧充有同种气体（可视为理想气体）。缓慢推动绝热活塞压缩右侧气体，当左右两侧气体达到新的热平衡时，以下说法正确的是(   )A．两侧气体的温度相等B．两侧气体分子的平均速率相等C．右侧气体压强大于左侧气体压强D．气缸内每个气体分子的动能均相等12.用注射器和压力表来探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图甲所示，用活塞和注射器外筒封闭一定质量的气体，其压强可由左侧的压力表测得。(1)实验时通过推拉活塞改变封闭气体的体积和压强，可得到多组关于和的数据。根据实验所测数据，若猜想在温度不变时和成反比，为了验证猜想是否正确可描点画图像，若图像的纵轴为，则横轴应为__________。(2)据(1)所做图像的形状若为图乙中实线所示，则造成图线形状这样弯曲的原因可能是_____________________________(填“活塞推拉过快”或“封闭气体有泄漏”)。13.某小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中含有纯油酸，上述溶液有80滴。实验中先用滴管吸取该油酸酒精溶液，然后向撒有痱子粉的水面中央滴入一滴该溶液。（1）实验中让油酸尽可能散开的目的是______。（2）油膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，根据数据估测出油酸分子的直径为______（结果保留两位有效数字）。14.如图所示，一端封闭、内径均匀的细玻璃管长为，中间有长的水银柱将一部分空气封闭在管内，水平放置时，端空气柱的长度。把玻璃管在竖直平面内缓慢倒转到开口竖直向下后（玻璃管转动过程中水银无泄漏），再把开口端缓慢插入足够深的水银槽内，直到端空气柱的长度变为为止。已知外界大气压为，空气柱可视为理想气体,在整个过程中温度保持不变。求：(1)开口竖直向下时端空气柱的长度；(2)最后平衡时进入玻璃管的水银柱的长度。(可保留分数)15.如图所示，内径粗细均匀的U形管竖直放置在水平桌面上，左端开口，并用厚度不计的轻质活塞封闭长的理想气体，右端封闭，右管上部有长的理想气体，左右两管内水银面高度差。若把U形管两上端垂直纸面向外转过后水平放置在桌面上，大气压强恒为。不计活塞与管壁间的摩擦，环境温度不变。当再次平衡后，求：(重力加速度为g，水银的密度为ρ)（1）右管气体的长度；（2）左右两管水银柱的长度差。16.我国是世界上开发利用地下水资源最早的国家之一,浙江余姚河姆渡古文化遗址水井其年代距今约5700年。压水井可以将地下水引到地面上,如图所示,活塞和阀门都只能单向打开,提压把手可使活塞上下移动,使得空气只能往上走而不往下走。活塞往上移动时,阀门开启,可将直管中的空气抽到阀门上面;活塞向下移动时,阀门关闭,空气从活塞处溢出,如此循环,地下水就在大气压的作用下通过直管被抽上来了。阀门下方的直管末端在地下水位线之下,地下水位线距离阀门的高度,直管截面积。现通过提压把手,使直管中水位缓慢上升4m。已知水的密度,外界大气压强,重力加速度,直管中的气体可视为理想气体。(1)若该装置的机械效率求人对把手做的功;(2)求直管中剩余空气质量与直管中原空气质量之比。17.如图所示，粗细均匀的形管中，两部分水银封闭着一段空气柱，形管左端封闭右端开口，部分水银位于封闭端的顶部，长度为，部分水银的两液面的高度差，外界大气压强。已知在温度时，空气柱长度为，随着空气柱温度的变化，空气柱长度发生变化，试求当空气柱的长度变为时，温度为多少摄氏度。(热力学温度)18.如图所示，一水平放置的薄壁汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为的活塞用一长度为、质量不计的轻细杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞的面积分别为和，汽缸内和之间封闭有一定质量的理想气体，的左边及的右边都是大气，大气压强始终保持为。当汽缸内气体的温度为时，活塞处于图示位置平衡。求：（1）此时汽缸内理想气体的压强多大？（2）当汽缸内气体的温度从缓慢降至时，活塞向哪边移动？移动的位移多大？

    
答案以及解析1.答案：D解析：A.B.C.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，说明了液体分子在做无规则运动，故ABC错误，D.悬浮的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，故D正确；故选：D2.答案：C解析：当电热丝对气体加热时，气体的温度升高，压强增大，由于与气缸壁的接触是光滑的，绝热隔板将向气体移动依题意，可视作相同的理想气体，一方面据热力学第一定律，对做功，又无热交换，故内能增加，气体温度升高，另一方面，气体压强等于气体压强，但气体体积大于气体体积，则的内能大于的内能，即故C正确3.答案：C解析：A.反向延长ac线，不过坐标原点，说明气体不是等压变化，故abc三个状态的压强不相等，故A错误；B.从a到c，气体的温度越来越高，气体的内能越来越大，故B错误；C.从a到b，气体的温度升高，内能增加，由于气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可得，气体吸热，故C正确；D.从a到c的过程中，任意一点与坐标原点的连线斜率越来越小，压强越来越大，从a到b平均压强小于从b到c的平均压强，根据可知，从b到c气体对外界做功大于从a到b气体对外界做功，故D错误故选：C。4.答案：B解析：原来气体的压强为,后来气体的压强为，说明最后活塞在最右端，加热过程中气体对外做的功为：，加热过程中封闭气体吸收的热量为：，根据热力学第一定律可得：，故B正确、ACD错误。故选：B。5.答案：B解析：a和c状态温度相同，内能相同，降到b状态，内能的变化量相同，从a到b，气体做等压变化，温度降低，体积减小，外界对气体做功，则从c到b,气体做等容变化,体积不变,外界对气体不做功,则,故，a到b过程气体放出热量较多，故ACD错误，B正确；故选：B。6.答案：A7.答案：D解析：A、缓慢取走铁砂的过程中，因为活塞对封闭气体的压力减小，所以活塞会缓慢上升，是气体膨胀的过程，缸内气体对外做功，但是气缸导热良好，所以缸内气体温度保持不变，则内能不变，故A错误；B、根据热力学第一定律，因为气体膨胀对外做功，所以，气缸导热良好，缸内气体温度保持不变，即，所以，即气体要从外界吸收热量，故B错误；C、由上面的分析可知缸内气体温度不变，即气体分子的平均动能不变，所以单个分子与缸壁碰撞时的平均作用力不变，故C错误；D、根据理想气体状态方程可知，T不变，V增大，则p减小。所以缸内气体压强减小，分子的平均动能不变，因为缸内气体体积增大，所以分子数密度减小，则在单位时间内气体对活塞的碰撞次数要减少，故D正确。8.答案：C解析：气体由状态A等容变化到状态B的过程中，由图像可知，压强增大，根据，可判断气体温度升高，则气体内能增加，由于是等容变化，则气体对外做功为零，根据，则气体要吸收热量，故C正确，ABD错误。9.答案：BC解析：A.碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是液体分子不停地做无规则撞击碳悬浮微粒，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡的导致的无规则运动，不是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的，故A错误。B.混合均匀的过程中，水分子做无规则的运动，碳粒的布朗运动也是做无规则运动，故B正确。C.温度越高，布朗运动越剧烈，所以适当加热可以使混合均匀的过程进行得更迅速，故C正确。D.做布朗运动的颗粒越小，布朗运动越剧烈，所以要使混合均匀的过程进行得更迅速，需要使用碳粒更小的墨汁，故D错误。故选：BC。10.答案：AB解析：A.根据气体状态方程,得,图象的斜率，两点在同一直线上，即两点是同一等容线上的两点，体积相等，故A正确；B.理想气体在状态a的温度大于状态c的温度，理想气体的内能只与温度有关，温度高，内能大，故气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能，故B正确；C.过程温度不变，故内能不变，即。该过程压强增大，体积减小，外界对气体做正功，所以要放热，根据热力学第一定律，，故C错误；D.在过程da中，等压变化，温度升高，内能增大，体积变大，外界对气体做负功即，根据热力学第一定律，，所以在过程da中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，故D错误；故选：AB。11.答案：AB12.答案：(1)(2)封闭气体有泄漏13.答案：(1) 为了获得单分子油膜层(2)14.答案：(1)设玻璃管的横截面积为，对端气体，初始时：，转过，插入水银槽之前，对端气体：此过程为等温变化，所以有：，解得(2)开口竖直向下时，气柱长度，压强玻璃管插入水银槽之后，对端气体：由，解得此时，可知可得进入玻璃管的水银柱长度为15.答案：（1）14 cm（2）7 cm解析：（1）设管的横截面积为S，对右管气体：放平后右管气体压强右管气体发生等温变化，则代入数据得（2）水银柱的总长度不变，当右管水银柱增加时，左管水银柱会相应减少，则左右两管水银柱的长度差为代入数据得：16.答案：（1）直管中上升的水的质量：水的重力势能增加：人对把手做的功：（2）水位上升4m后，直管中空气压强：由玻意耳定律：有：17.答案：以封闭的气柱为研究对象，初状态，空气柱的长度为过程中，假设水银柱没有向下移动，则两边水银面高度差变为，气柱压强变为。假设错误，水银柱向下移动，的上方形成真空，时。由理想气体状态方程得：得：18.答案：（1）设被封闭的理想气体压强为，轻细杆对和对的弹力为，对活塞有：对活塞有：得：（2）当汽缸内气体的温度缓慢下降时，活塞处于平衡状态，缸内气体压强不变，气体等压降温，活塞一起向右移动。活塞最多移动至两筒的连接处。设活塞一起向右移动的距离为。对理想气体：，,，，由盖－吕萨克定律：解得：,表明活塞未碰两筒的连接处，故活塞一起向右移动了